WO2002070384A1 - Fördereinheit für flache gegenstände - Google Patents

Fördereinheit für flache gegenstände Download PDF

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WO2002070384A1
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roller
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Definitions

  • the invention relates to a conveyor unit for conveying flat objects according to the preamble of claim 1.
  • Such conveyor units are such.
  • B. used in folders to promote signatures that have previously been cut from a web of printing material.
  • the signatures consist of a variable number of sheets that are not connected to each other. It is therefore of great importance when conveying the signatures that the two endless belts and the roller move at precisely coordinated speeds in order to avoid that shear forces act on the signatures which are jammed between them, which leads to a deformation and a fanning out of the Signatures can lead in the course of the transport.
  • the movement of the second endless belt is coupled to the rotation of the roller via a transmission gear with a fixed transmission ratio.
  • the first endless belt partially wrapping around the lateral surface of the roller is driven by the roller by friction.
  • the web speed of the first belt corresponds to the peripheral speed of the roller when no objects are conveyed between the two. If objects being conveyed are in the looping area between the roller and the first belt, this has an effect on the speed of the first belt as an increase in the diameter of the roller.
  • the speed of the first belt therefore increases with the thickness of the objects to be conveyed.
  • the speed of the second belt is constant. This stipulates that the two belts only have a specific thickness to be conveyed Objects run exactly the same way so that the objects are not exposed to shear forces.
  • DE 4241 810 A1 discloses a folder in which first and second bands are arranged between the cutting cylinder and the folding cylinder. These belts are driven together by their own motor.
  • the invention has for its object to provide a conveyor unit for flat objects.
  • the conveyor unit has a drive device for the second belt that can be controlled independently of the rotational speed of the roller.
  • This drive device is expediently assigned to a control device, which works towards an adjustment of the speeds of the two belts.
  • This control device preferably controls the speed of the second belt with a variable proportionality factor proportional to the speed of rotation of the roller.
  • the proportionality factor By adjusting the proportionality factor as a function of the thickness of the objects to be conveyed, objects of different thicknesses can be conveyed without shear.
  • the control device can be coupled to a sensor for measuring the speed of the first belt. Its speed varies linearly with the thickness of the objects being conveyed; by simply adjusting the speed of the two belts, freedom from shear can be achieved.
  • control device it is also conceivable to couple the control device to a sensor for detecting a shear deformation of the conveyed objects.
  • a sensor for detecting a shear deformation of the conveyed objects.
  • Such a sensor can e.g. B. implemented by a camera with connected image processing electronics.
  • an operator it is also possible for an operator to vary the proportionality factor by hand on the basis of a determined shear deformation of the conveyed objects.
  • Another possibility is to couple a sensor for detecting a thickness of the objects to the control device.
  • a sensor for detecting a thickness of the objects to the control device.
  • Such a sensor can in particular be arranged in front of the input of the control device in order to be able to adapt the belt speeds of the conveyor unit to a changed thickness, even before the object on which the thickness measurement was carried out reaches the conveyor unit.
  • the drawing shows a schematic section through a conveyor unit according to the invention.
  • the conveyor unit is arranged after a cutting unit formed from a knife cylinder 02 and a given overlying groove cylinder 03, with which a superimposed superstructure, not shown in the drawing, is cut into strands using a plurality of rotating longitudinal cutting knives and one above the other laid material web 01, z. B. a paper web 01 is cut into individual signatures.
  • the signatures therefore consist of a different number of sheets of paper lying on top of one another, which are not firmly held together and are therefore open on all four sides.
  • the route along which the signatures are conveyed in the conveyor unit can be divided into two sections, a first section 08, in which the signatures are transported compressed between a first endless belt 04 and a second endless belt 06, and a second section 09, in which they between the first endless belt 04 and a roller 07, z. B. a collecting cylinder 07 and / or folding knife cylinder of a folder of a rotary printing press.
  • the collecting cylinder 07 is driven by a motor, not shown in the drawing.
  • the first endless belt 04 which in the second section 09 wraps around the collecting cylinder 07 over an angular range of at least 90 °, preferably about 180 °, is driven by the collecting cylinder 07 by friction. If signatures are conveyed in the second section 09, they transmit the driving force from the collecting cylinder 07 to the first endless belt 04.
  • the outside of the signatures facing away from the collecting cylinder 07 have a slightly greater path speed than the outer surface of the collecting cylinder due to their greater distance from the center of rotation of the collecting cylinder 07 07 itself, the speed difference being proportional to the thickness of the signatures.
  • the speed of the first endless belt 04 therefore adapts automatically as the thickness of the signatures changes.
  • the second endless belt 06 is driven by a frequency-controlled motor 12 via an intermediate wheel 11.
  • the speed of the motor 12 is regulated by a control device 13, the task of which is to keep the web speeds of the two endless belts 04 and 06 the same and thus to avoid the sheets of the signatures their passage through the first section 08 are shifted against each other and the signatures become unsightly or unusable.
  • the control device 13 is connected to two speed sensors for the web speed of the first and second endless belts 04 and 06 and acts on an adjustment of these web speeds.
  • the speed sensors can e.g. B. be angle encoder, each on a deflection roller 14 or 16 of the first or second endless belt 04; 06 are arranged and each time the deflecting roller 04; 06 has traveled a fixed angle of rotation, deliver a pulse to the control device 13.
  • These rotation angle sensors are preferably of identical construction and are on deflection rollers 14; 16 mounted with the same radius.
  • control device 13 can have an identical path speed of the endless belts 04; 06 thereby ensure that it maintains a constant, preferably vanishing phase offset between the pulses supplied by the two sensors.
  • the speed of the second endless belt 06 is then proportional to the speed of the collecting cylinder 07, the proportionality factor being determined by the thickness of the signatures conveyed between the collecting cylinder 07 and the first endless belt 04.
  • Another possibility of regulating the speed of the second endless belt is to connect the control device 13 on the one hand to a sensor for the speed of the first endless belt 04 or the rotational speed of the collecting cylinder 07 and on the other hand to a sensor for the thickness of the signatures to be transported, whereby Then the control device 13 calculates a speed to be maintained by the motor 12 from the measured speed, corrected by a proportionality factor dependent on the measured thickness.
  • a sensor for the thickness of the signatures or a size proportional to it can largely be used on a can be arranged anywhere on the material web 01 in the conveying unit itself or, even better, before the conveying unit begins.
  • a camera with an image processing unit is provided at the output of the conveyor unit, which monitors the conveyed signatures for the occurrence of shear. If shear is detected, the control device 13 varies the proportionality factor on which it is based between the rotational speed of the collecting cylinder 07 and the speed of the second endless belt 06 until the shear disappears or is reduced to a portable level.

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Abstract

Eine Fördereinheit zum Fördern flacher Gegenstände , insbesondere in einem Falzapparat, umfasst ein erstes und ein zweites Endlosband (04, 06) und eine Walze (07). Eine Förderstrecke für die Gegenstände erstreckt sich zwischen einerseits dem ersten Endlosband (04) und andererseits einem Teil des Umfangs der Walze (07) und dem zweiten Endlosband (06). Das zweite Endlosband (06) ist durch eine von der Drehgeschwindigkeit der Walze unabhängig regelbare Antriebseinrichtung (12) angetrieben.

Description

Beschreibung
Fördereinheit für flache Gegenstände
Die Erfindung betrifft eine Fördereinheit zum Fördern von flachen Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Fördereinheiten werden z. B. in Falzapparaten eingesetzt, um Signaturen zu fördern, die zuvor von einer Bahn eines Bedruckstoffs abgeschnitten worden sind.
Die Signaturen bestehen aus einer variablen Zahl von Bögen, die untereinander unverbunden sind. Es ist daher von großer Bedeutung bei der Förderung der Signaturen, dass die zwei endlosen Bänder und die Walze sich mit exakt aufeinander abgestimmten Geschwindigkeiten bewegen, um zu vermeiden, dass auf zwischen ihnen eingeklemmte Signaturen Scherkräfte einwirken, die zu einer Verformung und zu einem Auffächern der Signaturen im Laufe des Transports führen können.
Bei herkömmlichen Fördereinheiten der oben angegebenen Art ist die Bewegung des zweiten endlosen Bandes über ein Übersetzungsgetriebe mit einem fest vorgegebenen Übersetzungsverhältnis an die Drehung der Walze gekoppelt. Das die Mantelfläche der Walze teilweise umschlingende erste endlose Band wird über die Walze durch Reibung angetrieben. Infolgedessen entspricht die Bahngeschwindigkeit des ersten Bandes der Umfangsgeschwindigkeit der Walze, wenn zwischen beiden keine Gegenstände gefördert werden. Wenn sich geförderte Gegenstände im Umschlingungsbereich zwischen der Walze und dem ersten Band befinden, so wirkt sich dies für die Geschwindigkeit des ersten Bandes wie eine Vergrößerung des Durchmessers der Walze aus. Die Geschwindigkeit des ersten Bandes nimmt also mit der Dicke der zu fördernden Gegenstände zu. Die Geschwindigkeit des zweiten Bandes ist konstant. Dadurch ist vorgegeben, dass die zwei Bänder nur bei einer bestimmten Dicke der zu fördernden Gegenstände exakt gleich laufen, so dass die Gegenstände keinen Scherungskräften ausgesetzt sind.
Die DE 4241 810 A1 offenbart einen Falzapparat, bei dem zwischen Schneidzylinder und Falzzylinder erste und zweite Bänder angeordnet sind. Diese Bänder werden gemeinsam von einem eigenen Motor angetrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördereinheit für flache Gegenstände zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auch bei unterschiedlicher Dicke der zu fördernden Gegenstände stets Gleichlauf zwischen den zwei endlosen Bändern hergestellt werden kann, so dass die Gegenstände schonend und scherungsfrei gefördert werden können.
Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die Fördereinheit eine von der Drehgeschwindigkeit der Walze unabhängig regelbare Antriebseinrichtung für das zweite Band aufweist.
Diese Antriebseinrichtung ist zweckmäßigerweise einer Regeleinrichtung zugeordnet, die auf eine Angleichung der Geschwindigkeiten der zwei Bänder hinwirkt. Diese Regeleinrichtung regelt vorzugsweise die Geschwindigkeit des zweiten Bandes mit einem variierbaren Proportionalitätsfaktor proportional zur Drehgeschwindigkeit der Walze. Durch Anpassen des Proportionalitätsfaktors in Abhängigkeit von der Dicke der zu fördernden Gegenstände kann erreicht werden, dass Gegenstände unterschiedlicher Dicke scherungsfrei gefördert werden. Um den Proportionalitätsfaktor festzulegen, kann die Regeleinrichtung an einen Sensor zum Messen der Geschwindigkeit des ersten Bandes gekoppelt sein. Dessen Geschwindigkeit variiert linear mit der Dicke der geförderten Gegenstände; durch eine einfache Angleichung der Geschwindigkeit der zwei Bänder ist die Scherungsfreiheit zu erreichen.
Denkbar ist auch, die Regeleinrichtung an einem Sensor zum Erfassen einer Scherverformung der geförderten Gegenstände zu koppeln. Ein solcher Sensor kann z. B. durch eine Kamera mit angeschlossener Bildverarbeitungselektronik implementiert sein. Möglich ist aber auch, dass eine Bedienungsperson anhand einer festgestellten Scherverformung der geförderten Gegenstände den Proportionalitätsfaktor von Hand variiert.
Eine weitere Möglichkeit ist, einen Sensor zum Erfassen einer Dicke der Gegenstände an die Regeleinrichtung zu koppeln. Ein solcher Sensor kann insbesondere noch vor dem Eingang der Regeleinrichtung angeordnet sein, um die Bandgeschwindigkeiten der Fördereinheit an eine geänderte Dicke anpassen zu können, noch bevor der Gegenstand, an dem die Dickenmessung durchgeführt wurde, die Fördereinheit erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fördereinheit.
Die Fördereinheit ist im Anschluss an eine aus einem Messerzylinder 02 und einem gegebenenüberliegenden Nutenzylinder 03 gebildete Schneideinheit angeordnet, mit der eine in einem darüberliegenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Überbau mit Hilfe mehrerer rotierender Längsschneidmesser in Stränge geschnittene und übereinander gelegte Materialbahn 01, z. B. eine Papierbahn 01, in einzelne Signaturen zerschnitten wird. Die Signaturen bestehen daher aus einer unterschiedlichen Anzahl von übereinanderiiegenden Papierbögen, die nicht fest zusammengehalten sind und daher an allen vier Seiten offen sind.
Die Strecke, entlang der die Signaturen in der Fördereinheit gefördert werden, kann in zwei Abschnitte untergliedert werden, einen ersten Abschnitt 08, in dem die Signaturen zwischen einem ersten Endlosband 04 und einem zweiten Endlosband 06 zusammengedrückt transportiert werden, und einen zweiten Abschnitt 09, in dem sie zwischen dem ersten Endlosband 04 und einer Walze 07, z. B. einem Sammelzylinder 07 und/oder Falzmesserzylinder eines Falzapparates einer Rotationsdruckmaschine, transportiert werden.
Der Sammelzylinder 07 ist durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Motor angetrieben. Das erste Endlosband 04, das im zweiten Abschnitt 09 den Sammelzylinder 07 auf einem Winkelbereich von mindestens 90°, vorzugsweise etwa 180° umschlingt, wird von dem Sammelzylinder 07 durch Reibung angetrieben. Wenn Signaturen im zweiten Abschnitt 09 gefördert werden, übertragen diese die Antriebskraft vom Sammelzylinder 07 auf das erste Endlosband 04. Dabei haben die vom Sammelzylinder 07 abgewandten Außenseiten der Signaturen infolge ihres größeren Abstands vom Drehmittelpunkt des Sammelzylinders 07 eine geringfügig größere Bahngeschwindigkeit als die Mantelfläche des Sammelzylinders 07 selber, wobei der Geschwindigkeitsunterschied proportional zur Dicke der Signaturen ist. Die Geschwindigkeit des ersten Endlosbandes 04 passt sich daher bei wechselnder Dicke der Signaturen automatisch an.
Das zweite Endlosband 06 ist über ein Zwischenrad 11 von einem frequenzgeregelten Motor 12 angetrieben. Die Geschwindigkeit des Motors 12 ist von einer Regeleinrichtung 13 geregelt, deren Aufgabe es ist, die Bahngeschwindigkeiten der zwei Endlosbänder 04 und 06 einander gleich zu halten und so zu vermeiden, dass die Blätter der Signaturen bei ihrem Durchgang durch den ersten Abschnitt 08 gegeneinander verschoben werden und die Signaturen so unansehnlich oder unbrauchbar werden.
Zu diesem Zweck ist die Regeleinrichtung 13 gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung mit zwei Geschwindigkeitssensoren für die Bahngeschwindigkeit des ersten und des zweiten Endlosbandes 04 bzw. 06 verbunden und wirkt auf eine Angleichung dieser Bahngeschwindigkeiten hin. Die Geschwindigkeitssensoren können z. B. Drehwinkelgeber sein, die jeweils an einer Umlenkwalze 14 bzw. 16 des ersten bzw. zweiten Endlosbandes 04; 06 angeordnet sind und die jedesmal, wenn die Umlenkwalze 04; 06 einen festgelegten Drehwinkel zurückgelegt hat, einen Impuls an die Regeleinrichtung 13 liefern. Vorzugsweise sind diese Drehwinkelsensoren baugleich und sind an Umlenkwalzen 14; 16 mit gleichem Radius montiert. In diesem Fall kann die Regeleinrichtung 13 eine identische Bahngeschwindigkeit der Endlosbänder 04; 06 dadurch gewährleisten, dass sie einen konstanten, vorzugsweise verschwindenden Phasenversatz zwischen den von den zwei Sensoren gelieferten Impulsen aufrechterhält. Die Geschwindigkeit des zweiten Endlosbandes 06 ist dann proportional zu der Geschwindigkeit des Sammelzylinders 07, wobei der Proportionalitätsfaktor durch die Dicke der zwischen dem Sammelzylinder 07 und dem ersten Endlosband 04 geförderten Signaturen bestimmt ist.
Eine andere Möglichkeit, die Geschwindigkeit des zweiten Endlosbandes zu regeln, ist, die Regeleinrichtung 13 einerseits mit einem Sensor für die Geschwindigkeit des ersten Endlosbandes 04 oder die Drehgeschwindigkeit des Sammelzylinders 07 und andererseits mit einem Sensor für die Dicke der zu transportierenden Signaturen zu verbinden, wobei dann die Regeleinrichtung 13 eine vom Motor 12 einzuhaltende Geschwindigkeit aus der gemessenen Geschwindigkeit, korrigiert durch einen von der gemessenen Dicke abhängigen Proportionalitätsfaktor, berechnet. Ein Sensor für die Dicke der Signaturen oder eine dazu proportionale Größe kann an einer weitgehend beliebigen Stelle in der Fördereinheit selbst oder besser noch vor Beginn der Fördereinheit an der Materialbahn 01 angeordnet sein.
Denkbar ist auch, dass eine Bedienungsperson eine bekannte Dicke der Signaturen, ihre Blattzahl und Flächengewicht des Papiers oder eine beliebige äquivalente Kombination von Parametern an einem Regler der Regeleinrichtung 13 einstellt. An einem solchen Regler kann eine Bedienungsperson auch nachträgliche Korrekturen vornehmen, wenn sie erkennt, dass die von der Fördereinheit geförderten Signaturen geschert sind.
Einer nicht dargestellten Abwandlung zufolge ist am Ausgang der Fördereinheit eine Kamera mit einer Bildverarbeitungseinheit vorgesehen, die die geförderten Signaturen auf das Auftreten einer Scherung überwacht. Wenn eine Scherung festgestellt wird, variiert die Regeleinrichtung 13 den von ihr zugrundegelegten Proportionalitätsfaktor zwischen der Drehgeschwindigkeit des Sammelzylinders 07 und der Geschwindigkeit des zweiten Endlosbandes 06 so lange, bis die Scherung verschwindet oder auf ein tragbares Maß reduziert ist.
Bezugszeichenliste
01 Materialbahn, Papierbahn
02 Messerzylinder
03 Nutenzylinder
04 Endlosband, erstes
05 -
06 Endlosband, zweites
07 Sammelzylinder
08 Abschnitt, erster
09 Abschnitt, zweiter
10 -
11 Zwischenrad
12 Motor
13 Regeleinrichtung
14 Umlenkwalze
15 -
16 Umlenkwalze

Claims

Ansprüche
1. Fördereinheit zum Fördern flacher Gegenstände mit einem ersten und einem zweiten Endlosband (04; 06) und einer Walze (07), wobei eine Förderstrecke für die Gegenstände sich zwischen einerseits dem ersten Endlosband (04) und andererseits einem Teil des Umfangs der Walze (07) und dem zweiten Endlosband (06) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endlosband (04) und das zweite Endlosband (06) unabhängig voneinander antreibbar sind.
2. Fördereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Drehgeschwindigkeit der Walze (07) unabhängig regelbare Antriebseinrichtung (12) für das zweite Endlosband (06) angeordnet ist.
3. Fördereinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (13) für die Antriebseinrichtung (12), die auf eine Angleichung der Geschwindigkeiten der zwei Endlosbänder (04; 06) hinwirkt, angeordnet ist.
4. Fördereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (13) die Geschwindigkeit des zweiten Endlosbandes (06) mit einem variierbaren Proportionalitätsfaktor proportional zur Drehgeschwindigkeit der Walze (07) regelt.
5. Fördereinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (13) an einen Sensor zum Messen der Geschwindigkeit des ersten Endlosbandes (04) gekoppelt ist.
6. Fördereinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (13) an einen Sensor zum Erfassen einer Scherverformung der geförderten Gegenstände gekoppelt ist.
7. Fördereinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (13) an einen Sensor zum Erfassen einer Dicke der geförderten Gegenstände gekoppelt ist.
8. Fördereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor in Förderrichtung vor der Förderstrecke angeordnet ist.
9. Fördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endlosband (04) an den Antrieb der Walze (07) gekoppelt ist.
10. Fördereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endlosband (04) durch Reibkontakt mit der Walze (07) angetrieben ist.
11. Fördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (12) einen frequenzgeregelten Motor umfasst.
12. Fördereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Falzapparat einer Schneideinheit (02; 03) nachgeordnet ist.
13. Fördereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (07) als Zylinder (07) eines Falzapparates ausgebildet ist.
14. Fördereinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (07) als Sammelzylinder (07) ausgebildet ist.
15. Fördereinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endlosband (04) den Zylinder (07) um mindestens 90° umschlingt.
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