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Vorrichtung zum Steuern des Stapelvorschubes zu einer Vereinzelungsstation
für Papierbogen Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Papierbogenzuführungs- und
-vereinzelungsmaschinen und betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Stapelvorschubes
für Maschinen dieser Art.
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Zur Vereinzelung von stapelweise abgepackten Papierbogen dienen vorzugsweise
Rundstapelanleger.
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Diese bestehen aus Oberwalzen, Unterwalzen und Umlenkwalzen, die über
Bänder oder Gurte miteinander verbunden und über Ketten, in den meisten Fällen von
der nachfolgenden Hauptmaschine, angetrieben werden.
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Das Auflegen der Bogen auf den Obertisch geschieht schuppenförmig,
d. h., der aufgelegte Stapel wird mittels eines »Falzbeines« von Hand ausgestrichen,
so daß die Vorderkante des sogenannten Rundstapels immer nur von einem Bogen gebildet
wird. Durch den Vorschub des Rundstapels gelangen die Bogen unter eine Saugwalze.
Diese saugt jeweils den vordersten und obersten Bogen an und fördert ihn in bekannter
Weise gleichzeitig über Hilfseinrichtungen zur nachfolgenden Hauptmaschine. Damit
der Stapel mit einem der Taktzahl der Saugwalze angepaßtem Vorschub vorwärts bewegt
wird, muß in die Antriebseinrichtung des Vorschubes eine Steuereinrichtung zwischengeschaltet
werden, die so arbeitet, daß nur die vordere Kante des Stapels unter die Saugwalze
gelangen kann. Schiebt sich der Stapel zu weit vor, muß der Vorschub aussetzen,
bleibt der Stapel zurück, muß der Vorschub wieder einsetzen.
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Bei Rundstapelanlegern, wie sie bei Falzmaschinen, Perforiermaschinen
oder anderen bogenverarbeitenden Maschinen zum Einsatz kommen, wird der Vorschub
des Rundstapels unter die Saugwalze durch Klinkenräder und Klinkenhebel in bekannter
Weise bewirkt.
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Die Klinkenhebel setzen ruckartig in die Klinkenräder ein und transportieren
somit über Bänder und Walzen den Rundstapel auch ruckartig vorwärts.
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Dadurch ergeben sich viele Nachteile, insbesondere bei großem Durchsatz.
Klinkenräder und Klinkenhebel mit allen dazugehörigen mechanischen und elektrischen
Einrichtungen verschleißen sehr häufig.
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Dadurch wird die kontinuierliche, lückenlose Bogenzuführung gestört,
und die Leistung der nachfolgenden Maschine sinkt.
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Ein weiterer Nachteil entsteht durch den ruckartigen Vorschub des
Stapels, der bis zu einer gewissen Frequenz in Kauf genommen werden kann, jedoch
zu Störungen bei hohem Durchsatz führt, insbesondere dann, wenn glatte, leicht rutschende
Papiere verarbeitet werden sollen. Der Stapel schiebt sich nach vorn zusammen, die
Bogen stauen sich un-
ter der Saugwalze und gelangen doppelt, dreifach oder sogar
päckchenweise in die Hauptmaschine.
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Diese muß dann angehalten, der Stapel abgepackt und neu gerichtet
werden.
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Nach einem bekannten Vorschlag (deutsche Patentschrift 87 411) wird
ein dem Bedarf der nachgeschalteten Maschine genau angepaßter Stapelvorschub an
einem Rundstapelanleger dadurch erreicht, daß jeder gerade vereinzelte Bogen einen
Berührungskontakt durchläuft und dabei unterbricht, der über eine elektromagnetische
Kupplung den Antrieb für die Vereinzelungsvorrichtung und den Vorschub für die Dauer
der Kontaktunterbrechung stillsetzt. Die elektromagnetische Kupplung ist dabei nicht
direkt, sondern über ein Klinkenrad-Klinken-Getriebe mit der Vorschubwelle verbunden.
Eine Vorrichtung dieser Art ist naturgemäß für einen hohen Bogendurchsatz nicht
geeignet.
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Ausgehend von diesem Vorschlag in Verbindung mit einer mit Saugwalzen
ausgerüsteten Vereinzelungsstation liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
derartige Vorschubsteuerung und -bewegung zu schaffen, daß auch bei hohem Durchsatz
eine lückenlose Bogenfolge erzielt wird unter geringem Verschleiß der Getriebe-
und Kontaktelemente.
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Die neuen Elemente in der Antriebsübertragung und in dem Steuersystem
sind im wesentlichen eine an sich bekannte elektromagnetische Kupplung mit angebauter
Rücklaufsperre in direkter formschlüssiger Verbindung mit der Vorschubbandantriebswelle
und ein von einem Taster betätigter Mikro schalter. Der Taster tastet ständig die
Vorderkante des Stapels ab und betätigt nach Zurücklegen eines einstellbaren Schaltweges
den Mikroschalter, der die Kupplung aus- und später wieder einschaltet. Der Taster
ist so konstruiert und der Mikroschalter derart in Vorschubrichtung angeordnet,
daß zwischen Aus- und Einschalten des Mikroschalters der Tasterspitze ein möglichst
großer Weg zur Verfügung steht, um große
Schalthäufigkeit zu vermeiden.
Der Taster ist unter der Saugwalze so angebracht, daß er in Höhe und Längsrichtung
einstellbar ist, um die günstigste Lage der Vorderkante des Stapels zu justieren.
Der Mikroschalter ist höhenverstellbar angeordnet, um den günstigsten Schaltbereich
einstellen zu können.
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Die formschlüssig direkt mit der Bandantriebswelle verbundene und
dadurch selbst Antriebskraft übertragende Magnetkupplung übernimmt also durch gesteuertes
Zu- und Abschalten des Antriebes die Wirkung gesteuerter Klinkenräder und Klinkenhebel.
Sie sorgt auch bei sehr hoher Geschwindigkeit für einen lückenlosen und bei richtiger
Handhabung weitgehend ruckfreien Transport des Stapels. Die Rücklaufsperre verhindert
den Rücklauf des Stapels nach einer Schaltung. Dadurch wird die Schalthäufigkeit
der Kupplung zusätzlich vermindert.
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Der Antrieb der Kupplung kann über ein Regelgetriebe wahlweise von
der Nachfolge- oder von der Hauptmaschine abgenommen werden. Mit der Geschwindigkeitsregulierung
an der Hauptmaschine regelt sich gleichzeitig die Umlaufgeschwindigkeit der Kupplung.
Das Obersetzungsverhältnis zwischen Hauptmaschine und Kupplung bleibt also gleich.
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Treibt man die Kupplung eigens durch ein Regelgetriebe oder einen
Regelmotor an, so kann damit die Schalt- oder Transportgeschwindigkeit geregelt
werden. Man ist nicht an eine starre Übersetzung gebunden und hat die Möglichkeit
einer Feinstregulierung, die zur Verminderung der Schalthäufigkeit dient.
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Alle diese Vorteile tragen wesentlich dazu bei, die Vereinzelung
des Stapels lückenlos zu gestalten, den Bogenabstand auf Millimeter zu begrenzen,
die Lei; stungsfähigkeit der Hauptmaschine voll nutzbar zu machen und den Verschleiß
der Antriebselemente und der elektrischen Kontakteinrichtung auf ein Minimum zu
begrenzen, um den größtmöglichen Wirkungsgrad zu erreichen.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Taster-Schalter-Kombination in schematischer Draufsicht.
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Der Pfeil 1 zeigt die Laufrichtung der Papierbogen auf dem Rundstapelanleger.
Der Taster 2 ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet. Die Tasterfahne 3> welche
an der Vorderkante des jeweils vordersten Bogens anliegt, ist an einem Arm des Hebels
2 mit einem Befestigungsmittel 4 lösbar verbunden. Jenseits der Tasterdrehachse
5 verläuft der andere Hebelarm 6, der im Ausführungsbeispiel in der Nähe seines
freien Endes von einer Rückholfeder 7 belastet ist, die ihn gegen einen Anschlagbolzen
8 zu ziehen strebt. Diese Hebelanordnung 2 bis 8 ist auf einem Kreuzschlitten gelagert.
Der Untertisch 9 ist mittels Langlöchern 10 und Schrauben 11 derart befestigt, daß
er eine Höheneinstellung der Tasterfahne 3 im Sinn des Doppelpfeiles 12 zuläßt.
Der Obertisch 13 ist auf dem Untertisch 9 klemmend unter Einfügung von Segmentschlitzen
14 befestigt. Besonders wenn dieser Obertisch 13 wie im Ausführungsbeispiel eine
Kreisscheibe ist, erlaubt er eine bequeme Winkelverstellung der Tasterfahne 3 im
Sinn des Doppelpfeiles 15.
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Auf dem Obertisch 13 ist ein Mikroschalter 16 in Langlöchern 19 längsverschieblich
angeklemmt. Dieser Schalter 16 wird erregt über die Schalterrolle 18, deren Anlegestelle
unweit des Tasterdrehpunktes 5 auf dem Tasterhebel 6 wählbar ist. Die elektrischen
Anschlüsse 17 führen vom Mikroschalter 16 zu einer
nicht dargestellten elektromagnetischen
Kupplung üblicher Ausführung im Antrieb des Rundstapelanlegers. Die Tasteinrichtung
2 bis 19 wird z. B. unterhalb der zur Vereinzelung der Papierbogen dienenden Saugwalze
als Ganzes angebracht, die Tasterfahne 3 gegenüber der Vorderkante des zu vereinzelnden
Bogenstapels. Dabei ist nach der Erfindung in einfacher Weise eine vierfache Justierung
der Tasterfahne 3 gegenüber der Bogenlaufrichtung möglich, nämlich a) eine allgemeine
Höheneinstellung im Sinn des Doppelpfeiles 12 mittels der Verschiebung des Untertisches
9 in den Längslöchern 10 gegenüber der Klemmbefestigung, b) eine Winkelverschwenkung
des Obertisches 13 in den Segmentschlitzen 14 im Sinn des Doppelpfeiles 15, c) eine
Höhenverstellung des Mikroschalters 16 in den Langlöchern 19 im Sinn des Doppelpfeiles
20, um den günstigstens Schaltbereich einstellen zu können, d) eine Feinjustierung
der an der Anklemmung 3 a lösbaren Verbindung der Tasterfahne 3 vom Hebel 2 zum
Zweck, diese Tasterfahne 3 auszuwechseln.
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Alle diese vier Einstellungen wirken derart zusammen, daß im Sinn
des Pfeiles 21 für die Einschaltung des Rundstapelanlegers und des Pfeiles 22 für
dessen Ausschaltung durch die elektromagnetische Kupplung ein möglichst großer Weg
der Tasterspitze, also ein Toleranzbereich für die Lage der Vorderkante des Bogenstapels
entsteht, um eine große Schalthäufigkeit zu vermeiden und für eine lückenlose Bogenfolge
zu sorgen.
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Die Anordnung des Mikroschalters offen auf einem übersichtlichen
Doppeltisch, dessen bequeme Anbringung an gut zugänglicher Stelle des Rundstapelanlegers
sowie die Möglichkeit, die ganze Steuerung vor der Anbringung zusammenzubauen, sichern
eine auch bei hoher mechanischer und elektromagnetischer Beanspruchung störungsfreie
Dauerwirkung.
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Die Vorteile der neuen Stapelvorschubüberwachung für Rundstapelanleger
mittels der beschriebenen Taster-Schalter-Kombination werden erst dadurch voll wirksam,
daß der Mikroschalter 16 eine an sich bekannte elektromagnetische Kupplung in neuer
Schaltweise im Antrieb des Rundstapelanlegers em oder ausgeschaltet. Während der
Vorschub früher entweder Bogen für Bogen oder mindestens entsprechend der Stoßzahl
der bisher üblichen Klinkenradgetriebe unterbrochen wurde, läuft er heute ruckfrei
gleichförmig durch, solange seine Geschwindigkeit dem Bedarf der Vereinzelungsstation
und der nachgeschalteten Hauptmaschine angepaßt ist, und wird nur dann abgeschaltet,
wenn der Taster über den eingestellten Toleranzbereich hinaus ausgelenkt wird.
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Die Arbeitsgenauigkeit wird im Sinn der Erfindung weiter dadurch erhöht,
daß in der elektromagnetischen Kupplung eine Rücklaufsperre angeordnet ist. Vorteilhaft
ist ferner, je nach den Betriebserfordernissen die Magnetkupplung wahlweise von
der Haupt- oder von der Nachfolgemaschine anzutreiben. Gegebenenfalls kann ein selbständiger
Regelmotor oder ein Regelgetriebe für die Magnetkupplung angeordnet sein, mit dem
die Vorschubgeschwindigkeit angepaßt wird, wenn die Kupplung zu häufig geschaltetwird.