DE69102860T4 - Vorrichtung zum wechseln der geschwindigkeit von transportierten bogen unter beibehaltung des registers. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Hochgeschwindigkeitsförderung von Gegenständen unterschiedlicher Formen und Größen einschließlich getrennter Materiallagen, wie beispielsweise Bögen aus Wellpappe. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein System zum Wechseln der Geschwindigkeit und des Abstandes von getrennten Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei der Handhabung von einzelnen Bögen aus Wellpappe oder entsprechenden Materialien mit hoher Geschwindigkeit werden Bögen gleichmäßiger Größe oft "im Register", d.h. unter Einhaltung eines gleichmäßigen Abstandes zwischen den Bögen, gefördert. Ein gleichmäßiger Abstand von Rand zu Rand der Bögen ist erforderlich, damit die Bögen nacheinander und genau einer abstromseitig angeordneten und in zeitlich abgestimmter Weise arbeitenden Bearbeitungseinrichtung zugeführt werden können, um den Bogen beispielsweise auszustanzen oder zu falten. Wellpappbögen können mit Geschwindigkeiten von 450 m/min gefördert werden. Um den gleichmäßigen Abstand aufrechtzuerhalten, werden die Bögen typischerweise zwischen einer oberen und einer unteren Fördereinrichtung gefördert, die die Positionen der Bögen einhalten. Andere Produkte verschiedener Größen und Formen werden ebenfalls oft in einer Weise gefördert und einer Verarbeitung zugeführt, die eine genaue Steuerung der Geschwindigkeit und des Abstandes erforderlich machen.
• Es ist ferner oft erforderlich oder wünschenswert, die Geschwindigkeit von geförderten Bögen zu verändern, während ein genaues Bogenregister aufrechterhalten wird. Entsprechend kann es wünschenswert sein, den Abstand zwischen den Bögen zu erhöhen oder zu erniedrigen, jedoch wiederum auf einer gleichmäßigen Basis, so daß das Register aufrechterhalten wird. Bei sich langsam bewegenden bogenförmigen Materialien kann eine Änderung der Geschwindigkeit und des Abstandes durchgeführt werden, indem die Bögen von einem aufstromseitig angeordneten Förderer, der mit einer ersten Geschwindigkeit arbeitet, zu einem abstromseitig angeordneten Förderer, der mit einer zweiten Geschwindigkeit arbeitet, über einen dazwischen angeordneten Geschwindigkeitsänderungsförderer bewegt werden, der Antriebe mit veränderlicher Drehzahl, Kupplungsmechanismen o.ä. verwendet, um die Geschwindigkeit der Bögen von der ersten Geschwindigkeit auf die zweite Geschwindigkeit zu verändern. Solch ein Antrieb mit veränderlicher Drehzahl zum Ändern des Abstandes und der Geschwindigkeit von geförderten Bögen ist in der US-PS 38 27 545 beschrieben. Der mechanische Geschwindigkeitsveränderungsmechanismus des Zwischenförderers ist hierbei jedoch vollständig ungeeignet zur Handhabung von Wellpappe mit hohen Geschwindigkeiten, obwohl er für bogenförmige Materialien, die mit relativ niedrigen Geschwindigkeiten gefördert werden, zufriedenstellend arbeitet.
• Die US-PS 25 80 469 beschreibt ein System der vorstehend erwähnten Art. Bei diesem System findet ein Paar von sich gegeneinander drehenden Nocken Verwendung, zwischen die der Bogen von einem ersten Förderer derart geführt wird, daß der Anstieg oder Abfall im Radius der Nockenflächen einen entsprechenden Anstieg oder Abfall der Geschwindigkeit des dazwischen geförderten Bogens bewirkt. Obwohl diese Vorrichtung zufriedenstellend für sich relativ langsam bewegende Bögen arbeitet, führt die extreme Änderung im Radius der Nocken, wenn diese sich in Kontakt mit dem Bogen drehen, zu einer starken vertikalen Verbiegung des Bogens, die völlig unannehmbar ist für einen Fall einer Handhabung mit hoher Geschwindigkeit, bei dem eine derartige Verbiegung zu einer Umbiegung, einem Bruch oder einer sonstigen Beschädigung des relativ zerbrechlichen Wellpappenmateriales führt.
• Es ist daher wünschenswert, ein System zur Verfügung zu haben, mit dem die Geschwindigkeit und der Abstand von Wellpappbögen, die init hoher Geschwindigkeit gefördert werden, verändert werden kann, während deren konstanter Abstand aufrechterhalten wird. Bei einem solchen System entfällt vorzugsweise der Bedarf nach komplexen mechanischen Geschwindigkeitsänderungsmechanismen oder nach der Verwendung von Geschwindigkeitsänderungsnocken, die die geförderten Bögen beträchtlich in Vertikalrichtung verbiegen. Es wird davon ausgegangen, daß ein System zur Handhabung von bogenförmigen Materialien auch ohne weiteres zur Handhabung von Produkten anderer Formen und Größen geeignet ist.
• Erfindungsgemäß wird ein System zum Wechseln der Geschwindigkeit und des Abstandes von getrennten Gegenständen, die im Register auf einem ersten Förderer gefördert werden, der mit einer ersten Geschwindigkeit läuft, zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein geschwindigkeitsveränderndes Band aufweist, das mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit und um eine gebogene Fläche läuft, die angeordnet ist, um einen zylindrischen Abschnitt des Bandes darzustellen, das mit einer zu der ersten Geschwindigkeit gleichen Anfangsumfangsgeschwindigkeit in tangentialem Kontakt mit den Gegenständen läuft, einen Geschwindigkeitswechselnocken an dem Band, der einen Bereich mit sich kontinuierlich änderndem Radius bildet, wenn das Band um die bogenförinige Fläche läuft, wodurch die äußere Fläche des Bandes, die den Nocken an der tangentialen Kontaktfläche aufweist, mit einer sich kontinuierlich verändernden Geschwindigkeit von der ersten Geschwindigkeit zu einer zweiten Geschwindigkeit läuft, und flexible Haltemittel, die mit der tangentialen Kontaktfläche des zylindrischen Abschnittes ausgerichtet und so positioniert sind, daß sie dazwischen einen Spalt zur Aufnahme von Gegenständen von dem ersten Förderer bilden.
• Durch die Verwendung eines Geschwindigkeitswechselzwischenbandes, das mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit läuft, aber speziell ausgebildet ist, um die Geschwindigkeit des vom aufstromseitigen Förderer erhaltenen Bogens auf die Geschwindigkeit des abstromseitigen Förderers zu verändern und die Pappe zu halten und daran zu hindern, während der Geschwindigkeitsveränderung und der Bogenüberführung abzurutschen, wird erreicht, daß die Bögen beschleunigt oder verlangsamt werden, während ihr konstanter Abstand dazwischen aufrechterhalten wird.
• Obwohl er auf bevorzugte Weise als System zum Beschleunigen von Bögen und zum Erhöhen des Abstandes derselben verwendet wird, besitzt der Beschleunigungsnocken eine Länge entlang dem Band einer gleichmäßig ansteigenden Banddicke. Der Geschwindigkeitsänderungsnocken inuß lediglich eine Länge besitzen, die einem Abschnitt der Länge eines Bogens entspricht, so daß der Dickenanstieg graduell genug ist, um einen Anstieg des Kontaktradius zu ermöglichen, so daß die Bögen ohne Schlupf beschleunigt werden können.
• Die elastischen Haltemittel können eine Mitläuferrolle mit niedriger Trägheit umfassen, die mit ihrer Drehachse parallel zur Achse der Bandrolle angeordnet ist. Die Achse der Mitläuferrolle mit niedriger Trägheit ist fest, während die Außenfläche, die die Bögen kontaktiert, elastisch ist, so daß die Aufwärtsbiegung der Bögen ermöglicht wird, wenn der Radius des Geschwindigkeitswechselbandes um die Bandrolle herum ansteigt. Alternativ dazu kann das elastische Haltemittel einen flexiblen Fingermechanismus umfassen, der in Eingriff mit den Bögen gedrückt wird. Im Falle eines solchen flexiblen Fingermechanismus muß das elastische Haltemittel mit einem Oberflächenreibungskoeffizienten versehen sein, der wesentlich niedriger ist als der der Bandrolle und des Geschwindigkeitswechselbandes, so daß ein Fördereingriff ohne Schlupf zwischen der Kombination aus der Bandrolle und dem Geschwindigkeitswechselband sowie den Bögen aufrechterhalten werden kann.
• Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist das Beschleunigungsband derart unterhalb der Ebene der Bögen angeordnet, daß es deren Bodenflächen kontaktiert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Bandrolle einen peripheren Umfangsabschnitt, der einen anfänglichen tangentialen Kontakt mit den Bögen herstellt, während diese gleichzeitig noch vom Zuführförderer gehalten werden, und das Beschleunigungsband ist in der Umfangsfläche der Bandrolle ausgenommen, mit Ausnahme des Beschleunigungsnockens, der sich radial über die Bandrollenoberflächen hinaus erstreckt, wenn er die Bandrolle passiert.
• Bei einer anderen Ausführungsform kann das die obere Bandrolle tragende Band durch eine nicht rotierende zylindrische Führungseinrichtung mit geringer Reibung, wie beispielsweise ein Luftlager, ersetzt sein. Es ist auch möglich, das Geschwindigkeitswechselband und den Bandträgermechanismus so zu montieren, daß während der Bewegung des Geschwindigkeitsänderungsnockens am tangentialen Kontakt punkt vorbei eine vertikale Ablenkung entsteht, um die Bögen in der gleichen Ebene zu halten und ihre vertikale Ablenkung vollständig zu vermeiden.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
• Figur 1 ist eine Seitenansicht einer schematischen Darstellung des Geschwindigkeitswechselsystems der vorliegenden Erfindung.
• Figur 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Geschwindigkeitswechselmechanismus, die den geförderten Bogen in der Position der Figur 1 zeigt, der mit der Geschwindigkeit des Zuführförderers läuft.
• Figur 3 ist eine Seitenansicht ähnlich Figur 2, die einen Bogen zeigt, der den Geschwindigkeitswechselmechanismus mit der ansteigenden Geschwindigkeit des Abgabeförderers zeigt.
• Figur 4 ist eine Ansicht ähnliche der Figuren 2 und 3, die eine andere Konstruktion des flexiblen Haltemittels zeigt, das mit der Geschwindigkeitswechselrolle und dem Band zusammenwirkt.
• Figur 5 ist eine Draufsicht auf eine Kombination aus einer Bandrolle und einem Beschleunigungsband einer momentan bevorzugten Ausführungsform.
• Figur 6 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung der Figur 5.
• Figur 7 ist eine vergrößerte Seitenansicht ähnlich Figur 2, die eine Ausführungsform des Geschwindigkeitswechselbandes zur Verringerung der Geschwindigkeit der Bögen zeigt.
• Figur 8 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
• Figur 9 zeigt eine Draufsicht des Mechanismus der Figur 8 entlang Linie 9-9.
• In Figur 1 ist eine Reihe von Bögen 10 gezeigt, die mit einer Geschwindigkeit V&sub1; auf einem ersten Zuführförderer 11 gefördert werden. Der Zuführförderer 11 kann von irgendeiner geeigneten Bauart sein, einschließlich eines angetriebenen Bandes oder einer angetriebenen Rollenbahn, und umfaßt an seinem abstromseitigen Ende ein Paar von angetriebenen Rollen 12 und 13, die den Bogen 10 halten, wobei aufstromseitig entsprechende Bogeneingriffsrollen (nicht gezeigt) vorgesehen sind, so daß ein gleichmäßiger Abstand S&sub1; zwischen den Bögen 10 aufrechterhalten wird. Mit anderen Worten, die Bögen werden im Register gehalten, wenn sie über den Zuführförderer 11 gefördert werden.
• Das System der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Zwischengeschwindigkeitswechselmechanismus 14, der die vom Zuführförderer 11 empfangenen Bögen beschleunigt (oder verlangsamt), die Geschwindigkeit der Bögen auf die Geschwindigkeit erhöht (oder erniedrigt), mit der ein zweiter Abgabeförderer 15 läuft, und gleichzeitig den Abstand S&sub2; dazwischen erhöht (oder erniedrigt). Der abstromseitig angeordnete Abgabeförderer 15 kann ebenfalls irgendeine geeignete Konstruktion besitzen, mit der die Bögen 10 fixiert und im Register gehalten werden. So kann der Abgabeförderer 15 eine Reihe von Paaren von angetriebenen Rollen 16 und 17 umfassen, von denen nur das am weitesten aufstromseitig angeordnete Paar in der Figur dargestellt ist.
• Die hiernach folgende Beschreibung des Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 bezieht sich insbesondere auf einen Mechanismus zum Beschleunigen der Bögen 10 auf eine höhere Geschwindigkeit und zum Erhöhen des Abstandes dazwischen. Mit geeigneten Änderungen kann jedoch der Geschwindigkeitswechselmechanismus auch so ausgebildet sein, daß die Geschwindigkeit der Bögen verlangsamt und der Abstand dazwischen verringert wird. Bei der Benutzung als Beschleunigungsmechanismus kann das System der vorliegenden Erfindung auch Wellpappenbögen oder andere lagenförmige Materialien handhaben, die auf dem Zuführförderer 10 Ende an Ende (ohne Abstand S&sub1;) angeordnet sind.
• Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist der Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 des Systems der vorliegenden Erfindung abstromseitig vom Ende des Zuführförderers 11 angeordnet (der durch die angetriebenen Rollen 12 und 13 definiert ist), und zwar um einen Abstand, der wesentlich geringer ist als die Länge eines Bogens 10. Somit dringt ein Bogen 10, der zwischen den beiden angetriebenen Rollen 12 und 13 hindurchläuft, in den Geschwindigkeitsänderungsmechanismus ein, während er noch mit den Rollen 12 und 13 in Eingriff steht. Der Geschwindigkeitswechselmechanismus umfaßt ein Beschleunigungsband 18, das mit einer konstanten Geschwindigkeit um eine Rolle geführt wird, um eine radial äußere Oberflächengeschwindigkeit am Punkt des Anfangskontaktes mit dem Bogen vorzusehen, die der Geschwindigkeit V&sub1; des Zuführförderers 11 entspricht, wie hiernach im einzelnen erläutert wird. Das Band 18 ist vorzugsweise in der Form eines herkömmlichen Steuerbandes ausgebildet und ist auf seiner Unterseite gerippt oder gezahnt, wie bei 20 gezeigt, so daß es mit einem entsprechend gezahnten Antriebszahnrad 21 in Eingriff treten kann, das von einem Antriebsmotor 22 angetrieben wird. Das Beschleunigungsband 18 läuft auch über eine obere Rolle 23, die ebenfalls mit Zähnen versehen sein kann, um mit dem Zahnmuster 20 auf dem Band in Eingriff zu treten und ein Rutschen des Bandes relativ zur Rolle zu verhindern. Das Band 18 besitzt eine ebene Außenfläche 24 über den größeren Teil seiner Länge und ist zu den Bögen synchronisiert, die vom Zuführförderer 11 der Rolle 23 zugeführt werden, so daß die Oberfläche des Bandes, wenn dieses um die Rolle läuft, entweder an oder geringfügig unter dem Umfang der den Radius R&sub1; aufweisenden Rolle liegt (Figur 2). Alternativ dazu kann sich der gleichmäßige äußere Oberflächenabschnitt 24 des Bandes geringfügig über den Außenumfang der Rolle 23 hinauserstrecken. Somit können die Außenfläche der Rolle und/oder die radiale Außenfläche des um die Rolle laufenden Bandes für einen anfänglichen tangentialen Kontakt mit einem zugeführten Bogen 10 sorgen. Da die Geschwindigkeit des Bandes mit der tangentialen Kontaktfläche so eingestellt ist, daß sie der Geschwindigkeit V&sub1; des Zuführförderers 11 entspricht, passiert der Bogen 10 den Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 anfangs mit der Anfangsgeschwindigkeit V&sub1;.
• Wie bekannt, liegt die Abrollbahn Lp des Bandse 18 (Figur 2) in einem gewissen Abstand unterhalb der Außenfläche 24 des Bandes. Mit anderen Worten, der Radius Rp der Abrollbahn ist geringer als der Radius R&sub1; der Außenfläche des Bandes. Daher bewegt sich die Außenfläche des Bandes, wenn dieses um die Rolle 23 in Kontakt mit dem Bogen läuft, mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die Geschwindigkeit der radial inneren Abrollbahn. Folglich muß die Lineargeschwindigkeit des Bandes auf eine Geschwindigkeit eingestellt werden, die geringer ist als V&sub1;. Insbesondere ist die Geschwindigkeit der Abrollbahn um einen Faktor geringer als V&sub1;, der dem Verhältnis der Radien Rp/R&sub1; entspricht (siehe Figur 2). Wenn das Band 18 eine vollständige Umdrehung um die Rollen 21 und 23 durchführt, überschreitet die Gesamtbewegungsstrecke der Außenfläche des Bandes die gesamte Strecke der Abrollbahn des Bandes etwa um den Faktor R&sub1;/Rp. Wie aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel deutlich wird, ist die Bewegungsstrecke der Außenfläche des Bandes bei einer Umdrehung um einen Betrag größer als der Abstand (die sich wiederholende Länge) der Bögen (L + S&sub1;), der von der Größe der Länge und Dicke des Geschwindigkeitsänderungsnockens, dessen Funktionsweise nachfolgend beschrieben wird, abhängt.
• Eine elastische Mitläuferrolle 25 mit geringer Trägheit ist über der Rolle 23 und in Eingriff mit der Oberfläche des Bogens 10 angeordnet. Das Band 18 und die Rolle 23 stellen einen tangentialen Kontakt mit der Unterseite des Bogens her, während die Mitläuferrolle 25 einen tangentialen Kontakt mit der Oberseite des Bogens herstellt, so daß auf diese Weise ein Spalt zum Halten und Fördern der Bögen durch den Geschwindigkeitswechselmechanismus gebildet wird. Zusätzlich dazu, daß die Mitläuferrolle 25 ein geringes Gewicht und eine geringe Trägheit besitzt, umfaßt sie in ihrem Inneren eine Reihe von allgemein radial verlaufenden flexiblen Rippen 26, die eine zentrale Nabe 27 und einen flexiblen äußeren zylindrischen Oberflächenabschnitt 28 miteinander verbinden. Die Mitläuferrolle bildet somit eine Einrichtung zum elastischen Halten des Bogens in Kontakt mit dem Band 18 und der Rolle 23, um Band und Bogen im Register zu halten. Die gesamte Außenfläche des Bandes 18 und die äußere Umfangsfläche der Rolle 23 (wenn letztere so ausgebildet ist, daß sie mit dem Bogen in Eingriff tritt) sind mit einer Oberfläche mit einem hohen Reibungskoeffizienten versehen, um einen festen Antriebskontakt mit dem Bogen aufrechtzuerhalten.
• Ein Abschnitt der Länge des Beschleunigungsbandes 18 ist mit einem Beschleunigungsnocken 30 versehen, der so geformt ist, daß er am Punkt des tangentialen Kontaktes zwischen dem Band und dem Bogen 10, wenn sich das Band um die Rolle 23 herumbewegt, einen kontinuierlich ansteigenden Radius aufweist. Wie insbesondere die Figuren 2 und 3 zeigen, umfaßt der Beschleunigungsnocken 30 einen gegenüber der Außenfläche 24 des Bandes angehobenen Abschnitt, dessen Dicke von der Bandoberfläche gleichmäßig bis zu einem aufstromseitigen Ende 31 maximaler Dicke zunimmt. Wenn der Beschleunigungsnocken 30 um die Rolle 23 läuft, steigt der Radius am Punkt des tangentialen Kontaktes mit dem Bogen von einem Minimum R&sub1; (Figur 2) bis zu einem Maximum R&sub2; (Figur 3) an, wenn das aufstromseitige Ende 31 des Nockens die Oberseite der in Kontakt mit dem Bogen stehenden Rolle erreicht. Daher steigt die Geschwindigkeit der Außenfläche des Nockens und des darauf geförderten Bogens von der Zuführgeschwindigkeit V&sub1; auf die zweite Geschwindigkeit V&sub2; an. Der Beschleunigungsnocken 30 ist so konstruiert, daß er eine gleichmäßige Beschleunigung vorsieht, und hat eine solche Länge sowie eine solche Abstimmung zum Bogen, daß die aufstromseitige Kante 32 des Bogens 10 mit dem aufstromseitigen Ende 31 maximaler Nockendicke und dem Radius R&sub2; zusammenfällt, wie in Figur 3 gezeigt.
• Es sei beispielsweise davon ausgegangen, daß die Geschwindigkeit V&sub1; der zugeführten Bögen auf eine Geschwindigkeit V&sub2; erhöht werden soll, die 120 % von V&sub1; beträgt. Es sei ferner angenommen, daß die Bögen 10 122 cm lang und in einem Abstand von 5 cm angeordnet sind, so daß sie einen Gesamtabstand oder eine sich wiederholende Länge von 127 cm aufweisen. Der Beschleunigungsnocken 30 am Band 18 ist so ausgebildet, daß er einen Radius R&sub2; aufweist, der 120 % vom Radius R&sub1; beträgt. Wie vorstehend angedeutet, läuft das Band 18 mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit, so daß eine Umfangsgeschwindigkeit an der äußeren Bandfläche an der Rolle 23 entsteht, die V&sub1; entspricht. Wenn der Übergang von R&sub1; zu R&sub2; mit einem Beschleunigungsnocken 30 versehen ist, der eine Länge von 25,4 cm aufweist, bewegt sich der Bogen 10 aus der Position der Figur 2 in die Position der Figur 3 um 28 cm, da der durchschnittliche Anstieg des effektiven Radius des Nocken am Kontaktpunkt mit dem Bogen 10 % beträgt. Die Beschleunigung des Bogens über seine letzten 28 cm der Bewegung über den Nocken 30 führt zu einem Anstieg des Abstandes von der hinteren Kante 32 bis zur vorderen Kante 33 des nachfolgenden Bogens um 2,54 cm. Somit steigt der Bogenabstand von S&sub1; von 5 cm in Figur 2 auf einen Zwischenabstand von 7,5 cm in Figur 3 an. An diesem Punkt bewegt sich der vordere Bogen 10 mit V&sub2;, während sich der hintere Bogen noch mit V&sub1; bewegt. Dieser Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Bögen setzt sich fort, bis der hintere Bogen die in Figur 2 gezeigte Position erreicht (in der seine hintere Kante 32 in einem Abstand von 27,5 cm vom Beschleunigungsbandspalt angeordnet ist). Somit muß sich der hintere Bogen über eine Strecke von 100 cm (die 7,5 cm Abstand und die anfänglichen 92,5 cm des Bogens) bewegen, bevor er beschleunigt wird. In der Zwischenzeit hat sich der vordere Bogen 10 mit einer Geschwindigkeit bewegt, die 120 % beträgt, so daß daher der Abstand zwischen der hinteren und vorderen Kante 32 und 33 dieser benachbarten Bögen weiterhin mit einer konstanten Rate ansteigt. Wenn jedoch die Beschleunigung des hinteren Bogens beginnt (aus der Position der Figur 2 in die Position der Figur 3), verlangsamt sich der Anstieg des Abstandes, bis die hintere Kante 32 des hinteren Bogens voll auf die Geschwindigkeit V&sub2; beschleunigt worden ist (Position der Figur 3). An diesem Punkt werden der endgültige Abstand S&sub2; und der Gesamtabstand der Bögen festgelegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Gesamtabstand oder die sich wiederholende Länge 150 cm (120 % von 125 cm), und der Bogenabstand S&sub2; beträgt daher 30 cm (150 cm - 120 cm).
• Die angetriebenen Rollen 16 und 17 am Einlaß zum Abgabeförderer 15 sind vom Spalt des Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 um eine Strecke beabstandet, die der Länge des Bogens entspricht oder geringfügig geringer als diese ist. Auf diese Weise wird der Bogen zu allen Zeiten fest in dem einen oder anderen Förderspalt gehalten, so daß der gleiche Abstand der Bögen aufrechterhalten wird. Um Chargen von Bögen einer anderen Länge zu handhaben, sind die Rollen 16 und 17 in Bewegungsrichtung einstellbar, so daß ihr Abstand vom Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 verändert werden kann. Wenn, wie in Figur 3 gezeigt, der vordere Bogen 10 den vom Beschleunigungsband 18 und der Mitläuferrolle 25 gebildeten Spalt verläßt und sich mit der Geschwindigkeit V&sub2; bewegt, nähert sich die Vorderkante 33 des nachfolgenden Bogens dem Spalt. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Vorderkante des nachfolgenden Bogens den Spalt erreicht, hat sich das abstromseitige Ende 1 maximaler Dicke des Beschleunigungsnockens 30 am tangentialen Kontaktpunkt vorbeibewegt und die gleichmäßige ebene Fläche 24 des Bandes 18 ist zum Eingriff mit dem nachfolgenden Bogen 10 angeordnet. Der nachfolgende Bogen wird wie der unmittelbar vorhergehende Bogen im Spalt ergriffen und bewegt sich weiterhin mit der Geschwindigkeit V&sub1;, bis er vom Beschleunigungsnocken 30 ergriffen wird, wie in der Position der Figur 2 gezeigt, wonach er auf identische Weise, wie vorstehend beschrieben, beschleunigt wird.
• Gemäß dem System der vorliegenden Erfindung können Bögen rasch auf eine unterschiedliche Geschwindigkeit und auf einen unterschiedlichen Abstand beschleunigt (oder verlangsamt) und im absoluten Register gehalten werden, wobei ein Beschleunigungsband Verwendung findet, das sich mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit bewegt, so daß auf diese Weise kein komplexer Geschwindigkeitswechselmechanismus erforderlich ist. Dementsprechend sind keine massiven Trägheitsänderungen der Maschinenantriebskomponenten erforderlich, und nur die Masse des Bogens 18 und der Mitläuferrolle 25 sind Beschleunigungs- (oder Verzögerungs)kräften ausgesetzt. Ein weiteres wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Beschleunigungsnocken 30 nur einen geringen Nennanstieg im Radius von R&sub1; bis R&sub2; benötigt, was zu keiner signifikanten Vertikalverschiebung des Bogens oder der Pappe führt, wenn dieser bzw. diese beschleunigt wird. Beispielsweise benötigt eine Rolle 23 mit einem Durchmesser von 10 cm nur einen Nocken mit einer Maximaldicke von 1 cm, um einen 120 %-igen Anstieg der Bogengeschwindigkeit zu erreichen. Im Vergleich dazu wird bei Verwendung einer Geschwindigkeitswechselvorrichtung des Standes der Technik, bei der ein rotierender Nocken Verwendung findet, eine Rolle benötigt, die einen Durchmesser von etwa 40 cm aufweist, um Bögen mit einem Gesamtabstand (Abstand und Länge) von 125 cm zu fördern. Um einen 20 %-igen Geschwindigkeitsanstieg zu erreichen, muß der Nockenflächenradius von etwa 20 cm auf etwa 24 cm ansteigen, was zu einer vertikalen Verschiebung des Bogens oder der Pappe führt, wodurch nicht akzeptable Verbiegungen oder Beschädigungen auftreten können.
• Wie in Figur 4 gezeigt, umfaßt ein anderes flexibles Haltemittel für die Mitläuferrolle 25 der bevorzugten Ausführungsform einen flexiblen Finger 34 oder eine Reihe von solchen Fingern, die an einer oberen Lagereinheit 35 befestigt sind und sich seitlich über den Bogen 10 erstrecken. Die Finger 34 werden in Eingriff mit dem Bogen gepreßt und ermöglichen ohne weiteres eine aufwärtsgerichtete Vertikalverschiebung desselben, wenn sich der Beschleunigungsnocken 30 um die Rolle 23 und unter den Bogen bewegt. Die Oberflächen der Finger 34, die mit dem Bogen 10 in Kontakt stehen, sollten einen geringen Reibungskoeffizienten besitzen, um den Reibeingriff zwischen dem Band 24 und/oder der Rolle 23 mit dem Bogen 10 nicht störend zu beeinflussen.
• Die Figuren 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Kombination aus einem Beschleunigungsband und einer zugehörigen Rolle, die als genauso wirksam wie die Ausführungsform der Figuren 1-3 angesehen wird. Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Beschleunigungsband 18 ein Paar von beabstandeten Bändern bzw. Riemen 36, die synchron in ausgenommenen Abschnitten 37 der Rolle 23 laufen. Die Rolle 23 besitzt eine Reihe von beabstandeten äußeren Umfangsabschnitten 38, die dazwischen die ausgenommenen Abschnitte 37 aufweisen. Die äußeren Umfangsabschnitte treten mit dem Bogen 10 über dessen ankommende Länge in Eingriff, bis der Bogen von den Beschleunigungsnocken 30 der beabstandeten Bänder 36 ergriffen wird. Wenn sich die Nocken 30 über die Rolle 23 und in tangentialen Kontakt mit dem Bogen 10 bewegen, steigen sie aus den ausgenommenen Abschnitten 37 radial nach außen an und treten mit dem Bogen in Eingriff und beschleunigen denselben, wie vorstehend beschrieben. Die Dicke der Nocken 30 kann so ausgewählt sein, daß der gewünschte Anstieg der Geschwindigkeit des Bogens erreicht wird, wie vorstehend erläutert. Die elastischen Mitläuferrollen 25, die in Figur 5 gestrichelt dargestellt sind, um die Konstruktion der modifizierten Rolle 23 nicht zu verdecken, sind in Axialrichtung länger als die ausgenommenen Abschnitte 37. Auf diese Weise überlagern die Rollen 25 die Kanten des äußeren peripheren Abschnittes 38 mit größerem Durchmesser, so daß der Bogen damit in Kontakt gehalten wird, bis er von den Nocken 30 ergriffen wird.
• In Figur 7 ist ein Verzögerungsband 40 gezeigt, das zur Reduzierung der Geschwindigkeit von Bögen und des Abstandes derselben eingesetzt werden kann. Das Band 40 besitzt eine allgemein vergrößerte gleichmäßige Dicke über den größeren Abschnitt seiner Länge und beginnt mit einem vorderen Nocken 41, der synchronisiert ist, um einen tangentialen Kontakt mit der Vorderkante 33 des zugeführten Bogens sicherzustellen. Der Abschnitt des Bandes mit gleichmäßiger Dicke hält den Bogen auf seiner Zuführgeschwindigkeit, bis der Endabschnitt 42 des Bandes 40 den oberen tangentialen Abschnitt der Rolle 23 erreicht. Der Endabschnitt verjüngt sich, so daß eine gleichmäßig abnehmende Banddicke und somit ein gleichmäßig abnehmender Radius erreicht wird, wenn sich der Endabschnitt über die Rolle und in tangentialen Kontakt mit dem Bogen bewegt. In einer zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit Beschleunigung entgegengesetzten Weise wird der Bogen von der Zuführgeschwindigkeit V&sub1; auf eine geringere Geschwindigkeit V&sub2; verlangsamt, und der Anfangsabstand S&sub1; zwischen den Bögen wird entsprechend auf einen kleineren Abstand V&sub2; reduziert.
• Die Figuren 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die zwei signifikante Änderungen aufweist. Die Rolle 23 der vorher beschriebenen Ausführungsformen, die das Beschleunigungsband 18 trägt, ist hierbei durch ein stationäres Luftlager 48 ersetzt. Bei dem Luftlager handelt es sich um ein zylindrisches rohrförmiges Element, das in einem geeigneten Bereich zu einer Außenfläche mit einem Muster von Luftlöchern 50 versehen ist. Das hohle Innere des Luftlagers ist unter Druck gesetzt, und die aus den Luftlöchern 50 austretende Luft sorgt für ein im wesentlichen reibungsloses Kissen, über das sich das Beschleunigungsband 18 bewegt. Der Durchmesser des Luftlagers 48 kann normalerweise dem Durchmesser der Rolle 23 entsprechen oder wesentlich größer oder kleiner ausgebildet sein, um eine Anpassung an die Größe und Länge des Beschleunigungsnockens 30 sowie die Größe und Länge des zu fördernden Produktes zu erreichen.
• Es kann bei bestimmten Anwendungsfällen wünschenswert sein, die geringe vertikale Ablenkung der Bögen 10, wenn sie vom Beschleunigungsnocken 30 kontaktiert werden, während sie über den tangentialen Kontaktpunkt laufen, vollständig zu eliminieren. Um diese vertikale Ablenkung zu verhindern und die Bögen 10 auf konstante Weise koplanar zu halten, ist der gesamte Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 einschließlich des Beschleunigungsbandes 18, des Antriebszahnrades 21 und der Rolle 23 oder des Luftlagers 48 vertikal bewegbar gelagert, um eine Kompensation für den sich ändernden Radius vorzusehen, wenn sich der Beschleunigungsnocken 30 am tangentialen Kontaktpunkt vorbeibewegt. Ein Paar von Rollen 43 ist so montiert, daß sie von der Lagereinheit 35 an Montagearmen 44 herabhängen, um mit der Außenfläche des Beschleunigungsbandes 18 in Eingriff zu treten. Der gesamte Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 ist an einem Gleitmechanismus 46 befestigt, der in einer stationär angeordneten vertikalen Schiene 45 vertikal gleitend gelagert ist. Wenn der Geschwindigkeitsveränderungsnocken 30 in tangentialen Kontakt mit dem Bogen 10 tritt, kontaktiert er auch die Rollen 43. Wenn der Radius des den Geschwindigkeitsveränderungsnocken tragenden Bandes um das Luftlager 48 herum ansteigt, drücken die in fester Position befindlichen Rollen 43 den gesamten Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 nach unten. Der Gleitmechanismus 46 kann sich in der Schiene 45 gegen den Druck einer Schraubenfeder 47, die an der Schiene in der Bewegungsbahn des Gleitmechanismus montiert ist, nach unten bewegen. Der flexible Niederhaltefinger 34 ist in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben angeordnet und funktioniert in der gleichen Weise, obwohl er sich nicht in Abhängigkeit von einer vertikalen Ablenkung der Bögen bewegen muß, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen.
• Obwohl die diversen Ausführungsformen der Erfindung zur Handhabung von relativ dünnen lagenförinigen Materialien beschrieben wurden, versteht es sich, daß der Geschwindigkeitswechselmechanismus der vorliegenden Erfindung auch in zufriedenstellender Weise zur Handhabung eines breiten Bereiches von Produkten verschiedener Formen und Größen eingesetzt werden kann. Nahezu jede Art von Produkt, das in der Art und Weise der vorstehend beschriebenen Bögen gefördert werden kann, kann in der gleichen Weise beschleunigt oder verzögert werden, während ein vollständiges und genaues Register aufrechterhalten wird.

Claims (10)

1. System zum Wechseln der Geschwindigkeit und des Abstandes von diskreten Gegenständen, die im Register auf einem ersten Förderer (11) gefördert werden, der mit einer ersten Geschwindigkeit läuft, dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner ein geschwindigkeitsveränderndes Band (24), das mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit und um eine gebogene Fläche (23, 48) läuft, die angeordnet ist, um einen zylindrischen Abschnitt des Bandes darzustellen, das mit einer zu der ersten Geschwindigkeit gleichen Anfangsgeschwindigkeit in Berührungskontakt mit den Gegenständen läuft, einen Geschwindigkeitswechsellappen (30) an dem Band, der einen Bereich von kontinuierlich wechselndem Radius bildet, wenn das Band um die gebogene Fläche läuft, wodurch die äußere Fläche des Bandes, die den Lappen an der Berührungskontaktfläche aufweist, mit einer sich kontinuierlich verändernden Geschwindigkeit von der ersten Geschwindigkeit zu einer zweiten Geschwindigkeit läuft, und flexible Haltemittel (25, 34) aufweist, die mit der Berührungskontaktfläche des zylindrischen Abschnitts ausgerichtet und angeordnet sind, um dazwischen einen Spalt zur Aufnahme von Gegenständen von dem ersten Förderer zu bilden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geförderten Gegenstände Blechmaterialien (10) darstellen, und das System ferner einen zweiten Förderer (15) aufweist, der mit der zweiten Geschwindigkeit läuft und der angeordnet ist, um die Führungskante jedes Bleches (10) aufzunehmen, wenn dessen Hinterkante den Spalt verläßt.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Förderer Mittel (16, 17) für einen Zwangseingriff und Halten der Bleche im Register aufweist

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des zweiten Förderers bezüglich dem Spalt in Richtung der Blechbewegung einstellbar ist.

5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Förderer (11) und der Spalt angeordnet sind, um nach Aufnahme der Führungskante des Bleches in den Spalt und vor Eingriff des Bleches durch den Lappen (30) ein Blech (10) gemeinsam zu halten.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt des maximalen Wechsels in dem Radius des Lappens (30) so angeordnet ist, daß er mit der Hinterkante des Bleches (10) in Eingriff tritt.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitswechsellappen (30) durch eine Länge entlang des Bandes (24) von einheitlich zunehmender Banddicke gebildet wird.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geförderten Gegenstände Blechmaterialien (10) sind, und die Länge des Geschwindigkeitswechsellappens (30) kleiner als die Länge eines Bleches (10) ist.

9. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (45, 46, 47) zur Befestigung des Bandes (24) und der gebogenen Fläche (23, 48) für eine gemeinsame vertikale Bewegung in Reaktion auf den sich verändernden Radius, wodurch die geförderten Gegenstände in einer konstanten horizontalen Ebene verbleiben.

10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Fläche ein stationäres zylindrisches Luftlager (48) aufweist.