DE2207175C3 - Vorrichtung zur Bildung von Stapeln aus schuppenförmig angelieferten Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.

Als Beispiele solcher Maschinen sind Zeitungsrotationsdruckmaschinen, Rotationsdruckmaschinen mit Bogenablage, Formularsatzdruckmaschinen, Zusammentragmaschinen für Endlosformulare mit Querichneider, Schwertfalzmaschinen usw. zu nennen, d. h. Papierverarbeitungsmaschinen, die ihre Endprodukte in ununterbrochener taktgebundener Folge in eine Auslage werfen.

Die primitivste Auslage dieser Art legt die aus der Maschine ausgeworfenen Exemplare schuppenartig auf einem langsam laufenden Transportband ab, wo sie von Hand in Portionen entnommen und zu Stapeln gleichgestoßen und auf einer Palette abgelegt werden.

Der relativ umständliche Arbeitsgang des Gleichstoßens wird durch eine moderne Bauart der Auslage als einfache Stapelauslage etwas vereinfacht. Die Exemplare werden in einen stetig wachsenden Stapel eingebracht und dort in Portionen von Hand entnommen. Sollen die Exemplare jedoch in voneinander getrennten Stapeln in abgezählten Stückzahlen gesammelt werden, so macht die ununterbrochene Aufeinanderfolge der aus der Maschine ausgeworfenen Exemplare das Sammeln in zwei getrennten Stapelmagazinen notwendig, da zur Entnahme eines vollzähligen Stapels mehr Zeit erforderlich ist als die Zeit, wJche von der Ausiage aufeinanderfolgender Exemplare dafür erübrigt werden könnte. Die Auslage wird demzufolge in zwei Bahnen geteilt, die jeweils in ein Stapelmagazin münden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß für die Entnahme eines vollzähligen Stapels aus einem Stapelmagazin die ganze Füllzeit des anderen Magazins zur Verfügung steht. Für die automatische Auslage abgezählter Stanel ist diese Bauart charakteristisch.

Nun zeigt aber auch diese Bauart einen Nachteil, der sich darin offenbart, daß einmal der Aufwand für zwei Magazine nötig ist und daß zum anderen die zwei Auslagebahnen wieder zu einer einzigen vereinigt werden müssen, wenn beispielsweise eine Weiterverarbeitung, wie das Verpacken oder Banderolieren, beabsichtigt ist, da sonst auch solche Einrichtungen doppelt vorgesehen werden müssen.

Neben dieser Art Stapelausleger gibt es noch solche, in welchen die in gleichen Zeitintervallen nacheinander aus der Verarbeitungsmaschine ausgestoßenen Einzelexemplare periodisch aussetzend auf eine niedrigere Auslegegeschwindigkeit abgebremst oder gar abgestoppt und anschließend durch Wiederbeschleunigung aller abgebremster Exemplare auf die ursprüngliche Ausstoßgeschwind^:.gkeit in Scharen vorbestimmter Stückzahl getrennt werden, wonach diese Scharen jeweils in einem Magazin gesammelt und entnommen werden. Geschieht dieses zweitweise Abbremsen oder Abstoppen aus einer Geschwindigkeit, welche der Aneinanderreihung der Einzelexemplare mit gewissen Zwischenräumen entspricht, so führt die anschließende Beschleunigung einer ganzen Anzahl solcher Exemplare bei höheren Ausstoßgeschwindigketen der Verarbeitungsmaschine unvermeidlich zum Durcheinander, aus welchem kein Stapel mehr gebildet werden kann.

Zeitungsstapelausleger gehen daher von einer geringeren Geschwindigkeit, bei welcher die Einzelexemplare nach der Verarbeitungsmaschine bereits zu einer kontinuierlich transportierten Schuppenlage vereinigt sind, aus, stoppen zeitweise den Zufluß der Schuppenlage ganz ab, um eine Lücke zwischen ankommenden und abfließenden Exemplaren, deren letztere sich in einem Magazin sammeln, zu erzeugen, damit für die Entleerung des Magazins eine gewisse Zeit verbleibt (GB-PS 8 57 871). Auch diese Ausführung bedingt die Wiedemeschleunigung auf die der eigentlichen Separiereinrichtung vorausgehende Geschwindigkeit und birgt wegen der Beschleunigung einer ganzen Anzahl aufeinanderliegender Exemplare die Möglichkeit des gegenseitigen Verrutschens in unkontrollierte Lagen, so daß sich zwangläufig umfangreiche Gleichstoßeinrichtungen für das Sammelmagazin selbst ergeben. Die Zuflußgeschwindägkeit der in Schuppe liegenden Exemplare ist zwar wesentlich geringer, dafür wirft aber das Abstoppen innerhalb der Schuppung bei dünnen bzw. dicken Einzelexemplaren unterschiedliche Probleme auf, die nur unterschiedlich und nicht einheitlich lösbar sind, so daß dieses Prinzip für dünne Exemplare schließlich überhaupt nicht mehr angewandt werden kann, da gerade bei solchen die Taktgeschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine an die tausend Exemplare pro Minute und zum Teil sogar darüber hinaus reicht.

Die Aufgabe besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Bildung von Stapeln aus schuppenförmig angelieferten Werkstücken in einem Stapelmagazin zu schaffen, die auch bei hohen Ausstoßleistungen eine ausreichende Zugriffszeit zur Entnahme der Stapel ermöglicht, wobei während des Beschleunigens einer Teilschuppe die Beschleunigungsmittel an jedem Einzelexemplar dieser Teilschuppe angreifen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch, daß die Beschleunigungsmittel an jedem Exemplar der Teilschuppe angreifen, kann es nicht vorkommen, daß sich mehrere Exemplare unkontrolliert übereinanderschieben und deshalb verrutschen, weil die

Il

Beschleunigungsmittel nur an dem untersten der übereinandergeschobenen Exemplare angreifen.

Außerdem zeichnet sich die Vorrichtung durch eine offene, überall zugängliche, übersichtliche Bauweise aus. Sie enthält keinerlei im Takt mit den Einzelexemplaren, sondern nur noch im Takt .ait der je Stapel insgesamt zu sammelnden Stückzahl oszillierende Teile. Da in der Regel 25, 50 oder 100 Exemplare in einem Stapel vereinigt werden, liegt es auf der Hand, daLi Bewegungsabläufe oszillierender Art mit V25, '/so oder gar 1/100 der Taktgeschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine auch bei 1000 Exemplaren pro Minute noch völlig problemlos sind.

Die Vorrichtung geht von der dichtest möglichen Schuppung der Einzelexemplare aus. Die dazu nötige große Zustandsänderung an jedem einzelnen Exemplar von der hohen Ausstoßgeschwindigkeit, die der Aneinanderreihung der Exemplare entspricht, Lis zur relativ geringen Schuppengeschwindigkeit läßt sich, wie die Praxis durch eine einheitliche ohne Ausnahme angewandte Lösung mittels Bremsrollen zeigt, ohne Schwierigkeiten beherrschen.

Zur näheren Erklärung der Vorrichtung zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Darstellung der Vorrichtung in beispielsweiser Ausführung,

Fig.2 ein Weg-Zeit-Diagramm der Bewegungsabläufe von der Einzelauslage in Schuppen bis zur Einmündung in das einzige Magazin.

Zunächst werden die ausgeworfenen Exemplare 6, wie bisher üblich, schuppenartig übereinanderliegend auf einer ersten langsamlaufenden Förderbandgruppe 1, die sich an die letzten Transportrollen 2 und 3 der betreffenden Maschine anschließt, weiterbefördert.

An diese Förderbandgruppe 1 schließt eine weitere Förderbandgruppe 4 an, die in ihrer Geschwindigkeit wesentlich über derjenigen der vorangehenden Förderbandgruppe 1 liegt, so daß die Schuppung der Einzelexemplare 6 weiter auseinandergezogen wird. Die wirksame Länge beider aneinander anschließender Förderbandgruppen 1,4 wird periodisch mit der Stückzahl der je Stapel zu sammelnden Exemplare 6 verändert, und es entsteht auf diese Weise, in Abhängigkeit von den Förderbandgeschwindigkeiten und der Hubbewegung der Übergangsstelle zwischen den beiden Förderbandgruppen 1, 4, eine derartige Separierung, daß die jeweils in einem Stapel zu sammelnden Stückzahlen der Exemplare 6 schuppenartig übereinanderliegen, sich aber durch eine lange Lücke von der nachfolgenden Schar weiterer Exemplare 6 deutlich absetzen. Die ursprünglich zusammenhängende schuppenartige Auslage wird demnach in Scharen weiterhin schuppenartig übereinanderliegender Exemplare 6 aufgeteilt, so daß die Lücke zwischen den einzelnen Scharen genügend Zeit läßt, um die im Stapelmagazin 5 gesammelte Schar mechanisch oder manuell daraus zu entnehmen. Die Zeit zur Entnahme kann in jedem Fall so groß erzielt werden, daß auch die mechanische Entnahme aus dem einzigen Stapelmagazin keinerlei Probleme mehr aufwirft. Auf die Ausführung einer solchen Entnahme kann daher hier verzichtet werden.

Um die Wirkungsweise zu erläutern, sei zunächst der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung näher beschrieben.

Jedes einzeln durch die letzten Transportrollen 2 und 3 der Verarbeitungsmaschine ausgeworfene Exemplar 6 wird durch die auf der Schuppenauslage aufliegende Rolle 7 auf die Geschwindigkeit der Förderbandgruppe 1 in der üblichen Weise abgebremst, so daß eine schup-Denartige Auslage der durch diesen Prozeß gesammelten Exemplare 6 entsteht Die Förderbandgruppe 1 bestimmt demnach durch seine Geschwindigkeit die Schuppungsweite. Sie gelangt über zwei in einem hin- und herfahrbaren Schlitten 8 gelagerte Umlenkrollen 9 und 10 eine Schleife bildend und über die ortsfeste Umlenkrolle It wieder den Kreislauf schließend zur Rolle 12.

An die Förderbandgruppe 1 anschließend und ebenfalls am Schlitten 8 über die Umlenkrollen 13 und 14 eine Schleife bildend, wird der Umlauf der Förderbandgruppe 4 über die ortsfesten Umlenkrollen 15, 16 und

17 geschlossen. Der Antrieb der Förderbandgruppe 4 wird stets so vorzusehen sein, daß diese ein Mehrfaches der Translationsgeschwindigkeit der ersten Förderbandgruppe 1 aufweist.

Die Belastungsrolle 18 ruht auf dem Beginn des Wirkungsbereiches der Förderbandgruppe 4 höherer Geschwindigkeit und erzeugt zwischen den Bändern und dem daselbst liegenden Exemplar 6 die nötige Reibung zur Beschleunigung auf die höhere Geschwindigkeit. Die Belastungsrolle 19 wird zweckmäßigerweise je nach Formatlänge längs der Führung 20 verschiebbar vorgesehen, um eine Mitnahme der "on der Rolle 18 noch nicht erfaßten Exemplare 6 durch das beschleunigte Exemplar 6 zu verhindern. Beide Belastungsrollen

18 und 19 sind beweglich am Schlitten 8 angebracht, machen also die Translationsbewegung des Schlittens 8 wie die Umlenkrollen 9,10,13 und 14 mit.

Stünde nun der Schlitten 8 ortsfest still, so ergäbe sich aus der erhöhten Geschwindigkeit der Förderbandgruppe 4 mit Hilfe der Belastungsrolle 18 nur eine Vergrößerung der Schuppungsweite. Nun wird aber der Schlitten 8 über eine Koppel 21 beispielsweise durch eine Antriebskurbel 22 derart in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt, daß er innerhalb der Zeit, in welcher gerade die zu sammelnde Stückzahl an Exemplaren 6 durch die Transportrollen 2 und 3 ausgeworfen wird, eine volle Bewegungsperiode durchläuft, d. h. die Antriebskurbel vollführt genau eine Umdrehung auf η Exemplare 6, wenn η die Anzahl der Exemplare 6 je Stapel bedeutet. Wird die Translationsgeschwindigkeit der oszillierenden Schlittenbewegung so gewählt, daß sie in Transportrichtung die Geschwindigkeit der Förderbandgruppe 1 zumindest um einen kleinen Betrag übertrifft, so wird während des gesamten Schlittenvorlaufs kein Exemplar 6 auf die schneller laufende Förderbandgruppe 4 abgezogen. Während demnach die im Schlittenrücklauf von der Belastungsrolle 18 erfaßten Exemplare 6 mit erhöhter Geschwindigkeit dem Stapelmagazin 5 zugeführt werden, bleiben die im Schlittenvorlauf nicht mehr erfaßten Exemplare 6 in der ursprünglichen Schuppung mit der langsameren Geschwindigkeit der Förderbandgruppe 1 zurück, und es bildet sich eine Lücke im weiteren Transport auf der Förderbandgruppe 4, die groß genug ist, um den im Stapelmagazin 5 gebildeten kompletten Stapel mechanisch oder manuell zu entnehmen. Alle Bewegungsabläufe liegen bei der Vorrichtung in Geschwindigkeitsbereichen, die völlig problemlos sind; auch die Stapelentnahme.

Zur weiteren Erläuterung zeigt F i g. 2 ein Weg-Zeit-Diagramm für das Sammeln von beispielsweise 20 Exemplaren 6 je Stapel. Jede der schräg verlaufenden Geraden dokumentiert den Weg der Vorderkante eines Exemplars 6 in Abhängigkeit von der Zeit. In der Neigung der Geraden zeigt sich die Geschwindigkeit. Die von unten nach oben verlaufende Sinuslinie h stellt den Weg des Auflagepunktes der Belastungsrolle 18 auf der

Förderbandgruppe 4 in seinem Verlauf dar. Auf die Länge Tder Zeit für eine volle Hin- und Herbewegung des genannten Auflagepunktes durchschneiden von der Geradenschar (g,) genau 20 Geraden eine Parallele zur Zeitachse entsprechend den für das Beispiel gewählten 20 Exemplaren 6 je Stapel. Sobald ein Exemplar 6 mit der Vorderkante den genannten Auflagepunkt der Rolle 18 erreicht, wird seine Geschwindigkeit in diesem Beispiel verdreifacht, was sich in den Knickpunkten, in welchen die Geraden der Geradenschar (g) in die entsprechend der höheren Geschwindigkeit stärker geneigten geraden der Geradenschar (gk) übergehen, zeigt. Genau genommen ergibt sich am Übergang der Geraden (gi) in die Geraden (gk) kein Knick, sondern infolge kurzzeitigen Gleitens ein kleiner Bogen. Für die theoretische Betrachtung ist dieser Bogenübergang jedoch ohne Belang, und für die Praxis ergibt sich daraus nur eine geringe Parallelverschiebung der Geradenschar {gk) nach rechts im Diagramm, was auf die Lücke zwischen den einzelnen Scharen keinen Einfluß hat. Es sei hier noch arn Rande erwähnt, daß der periodische Bewegungsablauf des Schlittens 8 hier nur beispielsweise als reine Sinusbewegung dargestellt ist.

Die Parallelen zur Wegachse zeigen in ihren Schnittpunkten mit den Geradenscharen (gl) und (gk) die augenblickliche Lage aller auf den Förderbandgruppen 1, 4 liegenden Einzelexemplare 6. So z. B. die Parallele zur Wegachse zum Zeitpunkt ti:

Links von der Sinuslinie, also entsprechend F i g. 1 auf der Förderbandgruppe 4, ist eine Schar von 20 Exemplaren 6 bereits separiert und geschuppt auf die Länge Si. Der Separierungsvorgang der nachfolgenden

ίο Schar ist noch im Gange, so daß die Schuppung vom Berührungspunkt der Belastungsrolle 18 nach links nur auseinandergezogen ist.

Für die Ermittlung der zur Entnahme eines fertigen Stapels zur Verfügung stehenden Zeit ist die Formatlänge L noch wichtig, da sie die Lücke S2 zwischen den einzelnen Scharen verkürzt. Da die Strecke Si + L + S2 wiederum eine Wiederholungsperiode darstellt, so ergibt sich aus dem Verhältnis der Strecke S2 zur Gesamtstrecke S\ + L + Si auch das Verhältnis der Stapelentnahmezeit zur ganzen Zeitperiode. Im Diagramm ist diese Zeit Te direkt ablesbar. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß diese Zeit Tc einen wesentlichen Anteil der Gesamtzeit Tbildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bildung von Stapeln aus schuppenförmig angelieferten Werkstücken wie Bogen, Formularsätzen oder gefalzten Lagen in einem Stapelmagazin mit einer langsamer laufenden, die geschuppten Werkstücke tragenden= über Umlenkrollen geführten ersten Förderbandgruppe, von der die geschuppten Werkstücke in Gruppen von abgezählten, geschuppten Werkstücken an eine zweite, schneller laufende, über weitere Umlenkrollen geführte Förderbandgruppe übergeben und von dieser einem Stapelmagazin zugeführt werden, d a durch gekennzeichnet, daß die an der Übergabestelle einander gegenüberliegenden Umlenkrollen (9, 13) der langsamer laufenden ersten Förderbandgruppe (1) und der schneller laufenden zweiten Förderbandgruppe (4) in einem hin- und herfahrbaren, periodisch mit der je Stapel zu sammelnden Stückzahl einen Hubzyklus ausführenden, Bandausgleichrollen (10,14) tragenden Schlitten (8) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Bewegung des Schiittens (8) in Transportrichtung der Geschwindigkeit der ersten Förderbandgruppe (1) vorauseilend, aber hinter derjenigen der zweiten Förderbandgruppe (4) zurückbleibend vorgesehen ist.

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