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EP1595836A1 - Vorrichtung zur Verarbeitung von Stapeln aus elektrostatisch aufladbaren Flachteilen - Google Patents

Vorrichtung zur Verarbeitung von Stapeln aus elektrostatisch aufladbaren Flachteilen Download PDF

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Publication number
EP1595836A1
EP1595836A1 EP05015721A EP05015721A EP1595836A1 EP 1595836 A1 EP1595836 A1 EP 1595836A1 EP 05015721 A EP05015721 A EP 05015721A EP 05015721 A EP05015721 A EP 05015721A EP 1595836 A1 EP1595836 A1 EP 1595836A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheets
conveyor
electrostatic
suction
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP05015721A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1595836B1 (de
Inventor
Günther Hagemann
Thorsten Gädtke
Frank Herpell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ECH Will GmbH and Co
Original Assignee
ECH Will GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ECH Will GmbH and Co filed Critical ECH Will GmbH and Co
Publication of EP1595836A1 publication Critical patent/EP1595836A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1595836B1 publication Critical patent/EP1595836B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B65H2301/532—Modifying characteristics of surface of parts in contact with handled material
    • B65H2301/5322—Generating electrostatic charge at said surface

Definitions

  • the invention relates to a device for processing a multilayer electrostatically chargeable web, with at least one Cutting device for cutting the multilayer web in corresponding superimposed arches, an electrostatic Charging device for electrostatic charging of the multilayer Material web and located upstream of the cutting device first and one downstream of the cutting device located second conveyor for transporting the multilayer Web.
  • the invention now proposes, in a device of the aforementioned Type the electrostatic charging device in the area of first or second conveyor adjacent to the cutting device to arrange.
  • the electrostatic charging device adjacent or in immediate proximity to the cutting device arranged.
  • the risk of congestion of the multilayered Material web avoided in the cutting device and thus the risk of damage to the relatively expensive cutting device significantly reduced.
  • the electrostatic Charging device substantially between the cutting device and the first upstream or upstream of this downstream of this second conveyor be arranged, which, however, facing an overlapping arrangement the first or second conveyor does not preclude, provided the electrostatic charging device adjacent to the cutting device is arranged so that an electrostatic charge of the Material web substantially immediately before or after cutting can take place.
  • At least the downstream of the cutting device located second conveyor an endlessly circulating Conveyor belt assembly consisting of only one or more sub-bands needs to exist on the one or more of the multi-layered Material web cut superimposed arches rest. Due to the fact that due to the electrostatic charge the arcs in are fixed, upper bands in the second conveyor omitted. The omission of the upper band path leads to considerable constructive Simplifications and thus significant savings.
  • the second conveyor have a suction device, expediently a Upper run of the conveyor belt assembly above the suction device running. If the suction device has a suction surface, a should upper run of the conveyor belt assembly on such a suction surface rest. To increase the suction should at least a sub-band be perforated.
  • the electrostatic charging device around an ionizing device.
  • the cutting device should in particular have a cross cutter.
  • According to another aspect of the present invention is a Device for processing a multilayer, electrostatically chargeable Material web to individual superimposed sheets with a Conveying device for transporting the superimposed sheets an electrostatic discharge device for electrostatic discharge the arches and one downstream of the conveyor stack tray to form stacks of the superimposed Arches proposed in which the electrostatic discharge device is arranged in the area of the stack tray.
  • the invention proposes before, the electrostatic discharge device in the field of Stack tray to arrange where the from the multilayer web cut sheets come to rest and thus a sufficient Dwell time for a complete discharge of the sheets is present. This completes the electrostatic adhesion between the sheets eliminated, which also a faultless alignment and stacking allows the arches.
  • the electrostatic discharge device is in the upstream Section, preferably on the upstream side, the stack tray arranged.
  • the electrostatic discharge device a compressed air device for generating compressed air, a Device for electrostatically charging the compressed air with opposite the arcs opposite polarity and a blowing device for Having bubbles of this air against the arches.
  • the blowing device substantially blows the air the trailing edges of the arches.
  • the blowing device has a nozzle arrangement on.
  • the electrostatic sits Discharge device in a housing, of which one section the stack tray is limited and preferably a stop for the piles forms.
  • the case can also function at the same time take over a stack stop.
  • the stack tray limiting portion of the housing having the blowing device.
  • the portion of the housing limiting the stacking tray be provided with openings for blowing out the air. These Openings are designed so that they accelerate the exiting Air with electrostatic discharge in the direction of allow the forming stack.
  • the housing made of an electrically non-conductive material.
  • the electrostatic discharge device is concerned around a deionizer.
  • suction means be provided, the disturbing with negative pressure air between the sucks up stacking sheets.
  • a first section of a paper processing machine with a Cross cutter 2 is fragmentary in Figures 1 and 2 in more schematic Side view in two different versions and in Figure 3 is shown generally in plan view.
  • the cross cutter 2 points in the illustrated embodiments, a first knife roller 4 with one extending over the entire length of the knife roller 4 first knife 5 and a second knife roller 6 with a on the entire length of the knife roller 6 extending second knife 7.
  • the two knife rollers 4, 6 rotate synchronously in opposite directions Direction to each other in a way that the two male connectors 5, 7 hit to a running between the two knife rollers 4, 6 multilayer paper web 10 in single superimposed Bows 12 to cut.
  • Figure 2 are in Figure 1, the multilayer paper web 10 and the individual cut therefrom superimposed sheets 12 each only as a continuous Dash shown schematically; this also applies to Figure 4, the rest will be explained in more detail later.
  • a first conveyor For transporting the multilayer paper web 10 in the direction of Arrow A is upstream of the cross cutter 2, a first conveyor provided, which is not shown in the figures. Further is downstream of the cross cutter 2 downstream of a second conveyor 20 arranged, the at least one via guide rollers 22, 24 endless circumferential lower band 26 having, with its upper run 26a in the direction of arrow A runs. Usually there are several sub-bands 26 arranged transversely to the direction of the sheets 12 according to arrow A next to each other.
  • the ionizing device 30 which the multilayer paper material web 10 static charges.
  • the ionizing device consists 30 from a direction transverse to the paper direction according to arrow A extending lonisierstab.
  • suction surfaces 42 and optionally the Suction boxes 40 in paper direction according to arrow A not; like in the Figures 1 to 3 shown schematically, continuously, but alternatively shared or divided several times.
  • Suction boxes 40 for adjustment and maintenance work removable, in particular pivotable downwards, to arrange.
  • the suction of each selected Suction boxes 40 are turned off or turned on, which advantageous for maintaining a constant negative pressure is.
  • the advantage of the arrangement described above is in particular in that in the second conveyor 20, the sheets 12 to a subsequent overlapping station not shown in the drawings transported, waived the usual upper bands can be. Therefore, the second conveyor 20 has no Upper bands, whereby the second conveyor 20th formed conveyor line structurally simplified and operatively accessible becomes.
  • Figure 4 is schematically in cross-section detail another Section of the paper processing machine in the area of a stacking tray 50, in which the overlapping incoming sheets 12 are stacked to a stack 14.
  • Paper processing machines the web-shaped materials of one or multiple rolls and process to format material are in the majority of cases designed so that inside the machine a flaky overlapped stream of sheets 12 is generated. These Dandruff shape is necessary to avoid from the high web-off-take and Transport speed, for reasons of plant productivity is selected in the section shown in Figures 1 to 3, on the lowest possible speed for the formation of the stack 14th get.
  • an all-sided closed housing 60 is provided, the a non-conductive material.
  • the housing 60 has a Compressed air connection 62, which is connected to a compressed air source, not shown is connected and by the compressed air in the direction of arrow B in the housing 60 is pumped. With its one side 64 this limits Housing 60, the stack tray 50.
  • This stack tray 50 facing Side 64 of the housing 60 forms in the illustrated embodiment a vertical planar surface to which the stack 14 is engageable.
  • the page takes 64 of Housing 60, the function of the rear stack stop and takes over at the same time the pitching function.
  • this vertical Page 64 of the housing 60 may also be referred to as a rear-mounted implement.
  • the stack tray 50 In the conveying direction, the stack tray 50 by a front-end 68 limits that promoted as a stop for the stack tray 50 Arches 12 is used and essentially arranged vertically Plate body consists. Accordingly, the stack tray 50 are facing Page 64 of the housing 60 and the front-end user 68 parts of a Anrichtmechanismus or form the Anrichtmechanismus.
  • a plurality of nozzle-shaped air outlet openings 66 are formed, in such a way that they over the entire working width in regular Distances form perpendicular drilling patterns. These openings 66 are designed so that they have an accelerated exit the entering through the compressed air connection 62 compressed air in the direction achieve on the forming stack.
  • the resulting air flows occur substantially in the longitudinal direction of the stack 14 forming Arches 12 and are directed to the rear edges 12 a. In this way arise in the stack tray 50 between the sinking Bows 12 air cushions, in conjunction with the already mentioned, but not shown piecing mechanism for an accurate edge formation of the resulting stack 14.
  • a de-ionizer 70 for electrostatic discharge of the sheets 12 is in the illustrated embodiment within the housing 60 a de-ionizer 70, which preferably consists of an antistatic rod.
  • These Deionizer 70 ionizes the through the compressed air port 62nd in the housing 60 incoming compressed air with respect to the sheets 12th opposite polarity, so that from the outlet openings 66 exiting compressed air at the same time a deionizing effect on the Arches 12 of the forming stack 14 exerts.
  • a deionizer 70 ionizes the through the compressed air port 62nd in the housing 60 incoming compressed air with respect to the sheets 12th opposite polarity, so that from the outlet openings 66 exiting compressed air at the same time a deionizing effect on the Arches 12 of the forming stack 14 exerts.
  • the Housing 60 receives no electrically conductive connections.
  • the air outlet ie outside the housing 60 in the area the outlet openings 66, it is essential to ensure that the exiting deionizing air in the region of the outlet opening 66 and in further course of the blowing direction under no circumstances with electrically conductive Components, otherwise it would be immediately neutralized.
  • the stack tray 50 is bounded below by a bottom 52, are piled on the sheets 12 to form the stack 14 and by a mechanism, not shown in the vertical direction is mounted movable according to double arrow C.
  • a mechanism not shown in the vertical direction is mounted movable according to double arrow C.
  • a squeegee 80 disposed with the vacuum effect disturbing air between the leaves 12 of the stack 14 in the illustrated Siphoned off embodiment in the lower region.

Landscapes

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  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
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Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Verarbeitung einer mehrlagigen elektrostatisch aufladbaren Materialbahn zu einzelnen übereinanderliegenden Bögen (12), mit einer Fördervorrichtung zum Transport der Bögen (12), einer elektrostatischen Entladungsvorrichtung (70) zur elektrostatischen Entladung der Bögen (12) und einer stromabwärts von der Fördervorrichtung gelegenen Stapelablage (50) zur Bildung von Stapeln (14) aus den übereinanderliegenden Bögen (12). Das Besondere der Erfindung besteht darin, dass die elektrostatische Entladungsvorrichtung (70) im Bereich der Stapelablage (50) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung einer mehrlagigen elektrostatisch aufladbaren Materialbahn, mit mindestens einer Schneidevorrichtung zum Schneiden der mehrlagigen Materialbahn in entsprechende übereinanderliegende Bögen, einer elektrostatischen Aufladungsvorrichtung zur elektrostatischen Aufladung der mehrlagigen Materialbahn und einer stromaufwärts vor der Schneidevorrichtung gelegenen ersten und einer stromabwärts hinter der Schneidevorrichtung gelegenen zweiten Fördervorrichtung zum Transport der mehrlagigen Materialbahn.
Beim Transport einer mehrlagigen Materialbahn oder von daraus geschnittenen übereinanderliegenden Bögen in der papierverarbeitenden Industrie, beispielsweise von einer Bearbeitungsstation zu einer anderen, zu einer Stapelablage oder zu einer Verpackungsmaschine, sind die Bögen aufgrund von Beschleunigungen oder Verzögerungen durch die Fördervorrichtungen, Abzweigungen u. dgl. im besonderen Maße gefährdet. Insbesondere bei hohen Beschleunigungen und abrupten Rich-Fördervorrichtungen, Abzweigungen u. dgl. im besonderen Maße gefährdet. Insbesondere bei hohen Beschleunigungen und abrupten Richtungsänderungen des Transportweges können die übereinanderliegenden Bögen in sich verrutschen. Deshalb sind schon an die Transportweise und die Ausbildung der Fördervorrichtungen hohe Anforderungen zu stellen; denn verrutschte, außer Form geratene Bogenstapel lassen sich einer Weiterverarbeitung oder Verpackung nicht zuführen.
Deshalb wird in der DE 35 085 14 A1 vorgeschlagen, Papierstapel elektrostatisch aufzuladen, so dass sie in ihrer Form für die weitere Verarbeitung vorübergehend fixiert sind. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass insbesondere beim Beschleunigen in einer Fördervorrichtung die Stapel in sich verrutschen oder gar die einzelnen Blätter wegfliegen.
Die DE 101 28 653 A1 lehrt die Verwendung einer lonisierungseinrichtung, mittels der Bogenlagen in einer Fördereinrichtung elektrostatisch aufladbar sind. Bei dieser bekannten Fördereinrichtung ist im Bereich einer vorderen Fördervorrichtung eine Saugeinrichtung angeordnet, mittels der die Bogenlagen in wenigstens einem Bereich der Bogenlagen mit Saugluft beaufschlagbar sind.
Die Erfindung schlägt nun vor, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die elektrostatische Aufladungsvorrichtung im Bereich der ersten oder der zweiten Fördervorrichtung benachbart zur Schneidevorrichtung anzuordnen.
Demnach wird erfindungsgemäß die elektrostatische Aufladungsvorrichtung benachbart bzw. in unmittelbarer Nähe zu der Schneidevorrichtung angeordnet. Auf diese Weise wird die Gefahr eines Staus der mehrlagigen Materialbahn im Bereich der Schneidevorrichtung vermieden und dadurch das Schadensrisiko für die verhältnismäßig teure Schneidevorrichtung deutlich herabgesetzt.
Dabei ist eine Anordnung der elektrostatischen Aufladungsvorrichtung sowohl stromaufwärts vor der Schneidevorrichtung als auch stromabwärts hinter der Schneidevorrichtung denkbar. Insbesondere sollte die elektrostatische Aufladung hinter der Schneidevorrichtung stattfinden. Denn es hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass es einfacher ist, eine bereits geschnittene und dann elektrostatisch aufgeladene Materialbahn mit Hilfe der zweiten Fördervorrichtung abzuziehen als eine bereits zuvor elektrostatisch aufgeladene Materialbahn durch die Schneidevorrichtung zu schieben. Für diesen Fall der elektrostatischen Aufladung stromabwärts hinter der Schneidevorrichtung ist es im übrigen denkbar, auf die stromaufwärts vor der Schneidevorrichtung gelegene erste Fördervorrichtung wahlweise auch zu verzichten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann die elektrostatische Aufladungsvorrichtung im Wesentlichen zwischen der Schneidevorrichtung und der stromaufwärts vor dieser gelegenen ersten oder der stromabwärts hinter dieser gelegenen zweiten Fördervorrichtung angeordnet sein, was allerdings eine überlappende Anordnung gegenüber der ersten oder zweiten Fördervorrichtung nicht auschließt, sofern die elektrostatische Aufladungsvorrichtung benachbart zur Schneidevorrichtung angeordnet ist, so dass eine elektrostatische Aufladung der Materialbahn im Wesentlichen unmittelbar vor oder nach dem Schneiden stattfinden kann.
Vorzugsweise weist zumindest die stromabwärts hinter der Schneidevorrichtung gelegene zweite Fördervorrichtung eine endlos umlaufende Förderbandanordnung auf, die lediglich aus einem oder mehreren Unterbändern zu bestehen braucht, auf dem oder denen die aus der mehrlagigen Materialbahn geschnittenen übereinanderliegenden Bögen aufliegen. Dadurch, dass durch die elektrostatische Aufladung die Bögen in sich fixiert sind, können Oberbänder in der zweiten Fördervorrichtung entfallen. Der Wegfall der oberen Bänderbahn führt zu erheblichen konstruktiven Vereinfachungen und somit zu erheblichen Einsparungen.
Auch sind nicht wie im Stand der Technik Einstellarbeiten wie beispielsweise Anpassung der Bänderpositionen an die Formate oder Einstellung der Friktion der Unterbänder zu den Oberbändern notwendig. Außerdem ist durch Wegfall der oberen Bänderbahn die zweite Fördervorrichtung von oben leicht zugänglich, wodurch sich Störungen einfacher beseitigen lassen. Schließlich wird durch den oberbandlosen freien Transport die Gefahr von Beschädigungen der transportierten Bögen herabgesetzt, was insbesondere bei gestrichenen Papierbögen aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit besonders relevant ist.
Zur Erhöhung der Friktion für einen gesicherten Transport der Bögen kann bei einer weiteren bevorzugten Ausführung die zweite Fördervorrichtung eine Saugvorrichtung aufweisen, wobei zweckmäßigerweise ein oberer Trum der Förderbandanordnung oberhalb der Saugvorrichtung läuft. Wenn die Saugvorrichtung eine Saugfläche aufweist, sollte ein oberer Trum der Förderbandanordnung auf einer solchen Saugfläche aufliegen. Zur Erhöhung der Saugwirkung sollte zumindest ein Unterband perforiert sein.
Bevorzugt handelt es sich bei der elektrostatischen Aufladungsvorrichtung um eine lonisiervorrichtung.
Die Schneidevorrichtung sollte insbesondere einen Querschneider aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verarbeitung einer mehrlagigen, elektrostatisch aufladbaren Materialbahn zu einzelnen übereinanderliegenden Bögen mit einer Fördervorrichtung zum Transport der übereinanderliegenden Bögen einer elektrostatischen Entladungsvorrichtung zur elektrostatischen Entladung der Bögen und einer stromabwärts von der Fördervorrichtung gelegenen Stapelablage zur Bildung von Stapeln aus den übereinanderliegenden Bögen vorgeschlagen, bei welcher die elektrostatische Entladungsvorrichtung im Bereich der Stapelablage angeordnet ist.
Sofern die mehrlagige Materialbahn nicht durch die zuvor beschriebene Vorrichtung und/oder elektrostatische Aufladungsvorrichtungen an anderen Stellen der Maschine, insbesondere hinter der Schneidevorrichtung, gezielt elektrostatisch aufgeladen wird, können die während des weiteren Verarbeitungsprozesses stattfindenden Relativbewegungen zwischen Maschinenkomponenten und dem Material und/oder innerhalb des Materials in Abhängigkeit vom Material und den Umgebungsbedingungen zu elektrostatischen Aufladungen führen. Diese elektrostatischen Aufladungen können den weiteren Verarbeitungsprozess in einer nachfolgenden Vorrichtung behindern. Für die Neutralisierung des elektrostatisch aufgeladenen Materials sind im Bereich der Fördervorrichtung fest über die gesamte Arbeitsbreite installierte Antistatikeinheiten bekannt, die versuchen, das an ihnen vorbeilaufende Material zu entladen. Die kurze Verweilzeit des Materials unter diesen Antistatikeinheiten während des Transportes führt jedoch nicht zu der gewünschten vollständigen Entladung. Außerdem neigt das Material auf seinem weiteren Weg zur Stapelablage dazu, sich wieder aufzuladen. Deshalb schlägt die Erfindung vor, die elektrostatische Entladungsvorrichtung im Bereich der Stapelablage anzuordnen, wo die aus der mehrlagigen Materialbahn geschnittenen Bögen zu Liegen kommen und somit eine ausreichende Verweilzeit für eine vollständige Entladung der Bögen vorhanden ist. Dadurch wird die elektrostatische Haftung zwischen den Bögen vollständig beseitigt, was außerdem ein fehlerfreies Ausrichten und Aufstapeln der Bögen ermöglicht.
Vorzugsweise ist die elektrostatische Entladungsvorrichtung im stromaufwärtigen Abschnitt, vorzugsweise an der stromaufwärtigen Seite, der Stapelablage angeordnet.
Eine weitere gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrostatische Entladungsvorrichtung eine Druckluftvorrichtung zur Erzeugung von Druckluft, eine Einrichtung zum elektrostatischen Aufladen der Druckluft mit gegenüber den Bögen entgegengesetzte Polarität und eine Blasvorrichtung zum Blasen dieser Luft gegen die Bögen aufweist. Denn die Entstehung eines Luftpolsters zwischen den absinkenden Bögen in der Stapelablage sorgt in Verbindung mit mechanischen Anrichtelementen für eine exakte Kantenbildung des entstehenden Stapels. Die Bildung eines solchen Luftpolsters ist bereits bekannt. Die Erfindung nutzt nun die hierfür benötigte Druckluft gleichzeitig in geschickter Weise zur notwendigen elektrostatischen Entladung der Bögen, indem die Druckluft mit gegenüber den Bögen entgegengesetzter Polarität aufgeladen wird. Somit wird durch das gezielte Einbringen von Blasluft mit elektrostatisch entladender Wirkung sowohl das erwähnte Luftpolster genau an dem Ort bereitgestellt, an dem die Wirkung unbedingt vorhanden sein muss, nämlich in der Stapelablage, als auch eine elektrostatische Neutralisierung der Bögen erzielt.
Vorzugsweise bläst die Blasvorrichtung die Luft im Wesentlichen gegen die nachlaufenden Ränder der Bögen.
Zweckmäßigerweise weist die Blasvorrichtung eine Düsenanordnung auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung sitzt die elektrostatische Entladungsvorrichtung in einem Gehäuse, dessen einer Abschnitt die Stapelablage begrenzt und vorzugsweise einen Anschlag für die Stapel bildet. Somit kann das Gehäuse gleichzeitig auch die Funktion eines Stapelanschlages übernehmen. Dabei sollte der die Stapelablage begrenzende Abschnitt des Gehäuses die Blasvorrichtung aufweisen. Hierzu kann der die Stapelablage begrenzende Abschnitt des Gehäuses mit Öffnungen für das Ausblasen der Luft versehen sein. Diese Öffnungen sind derart gestaltet, dass sie eine Beschleunigung der austretenden Luft mit elektrostatisch entladender Wirkung in Richtung auf den sich bildenden Stapel ermöglichen. Zweckmäßigerweise besteht das Gehäuse aus einem elektrisch nichtleitenden Material.
Insbesondere handelt es sich bei der elektrostatischen Entladungsvorrichtung um eine Entionisiervorrichtung.
Schließlich können im unteren Abschnitt der Stapelablage Saugmittel vorgesehen sein, die mit Unterdruckwirkung störende Luft zwischen den sich stapelnden Bögen absaugt.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in schematischer Seitenansicht ausschnittsweise einen eine lonisiervorrichtung aufweisenden Abschnitt einer papierverarbeitenden Maschine mit Anordnung der lonisiervorrichtung vor einem Querschneider;
Fig. 2
in schematischer Seitenansicht ausschnittsweise einen eine lonisiervorrichtung aufweisenden Abschnitt einer papierverarbeitenden Maschine, welche sich von Figur 1 lediglich in der Anordnung der lonisiervorrichtung hinter dem Querschneider unterscheidet;
Fig. 3
eine Draufsicht auf den Abschnitt einer papierverarbeitenden Maschine von Figur 1 bzw. Figur 2 unter Weglassung der lonisiervorrichtung; und
Fig. 4
schematisch im Querschnitt ausschnittsweise einen eine Entionisiereinrichtung aufweisenden weiteren Abschnitt einer papierverarbeitenden Maschine.
Ein erster Abschnitt einer papierverarbeitenden Maschine mit einem Querschneider 2 ist ausschnittsweise in den Figuren 1 und 2 in schematischer Seitenansicht in zwei unterschiedlichen Ausführungen und in Figur 3 allgemein in Draufsicht dargestellt. Der Querschneider 2 weist in den dargestellten Ausführungsbeispielen eine erste Messerwalze 4 mit einem sich über die gesamte Länge der Messerwalze 4 erstreckenden ersten Messer 5 und eine zweite Messerwalze 6 mit einem sich über die gesamte Länge der Messerwalze 6 erstreckenden zweiten Messer 7 auf. Die beiden Messerwalzen 4, 6 rotieren synchron in entgegengesetzter Richtung zueinander in einer Weise, dass sich die beiden Messerleisten 5, 7 treffen, um eine zwischen den beiden Messerwalzen 4, 6 laufende mehrlagige Papiermaterialbahn 10 in einzelne übereinanderliegende Bögen 12 zu schneiden. Im Gegensatz zu Figur 2 sind in Figur 1 die mehrlagige Papiermaterialbahn 10 und die daraus geschnittenen einzelnen übereinanderliegenden Bögen 12 jeweils nur als ein durchgehender Strich schematisch dargestellt; dies gilt im übrigen auch für Figur 4, die an später Stelle näher erläutert wird.
Zum Transport der mehrlagigen Papiermaterialbahn 10 in Richtung des Pfeils A ist stromaufwärts des Querschneiders 2 eine erste Fördervorrichtung vorgesehen, die in den Figuren nicht dargestellt ist. Ferner ist hinter dem Querschneider 2 stromabwärts eine zweite Fördervorrichtung 20 angeordnet, die mindestens ein über Umlenkwalzen 22, 24 endlos umlaufendes Unterband 26 aufweist, das mit seinem oberen Trum 26a in Richtung des Pfeils A läuft. Gewöhnlich sind mehrere Unterbänder 26 quer zur Laufrichtung der Bögen 12 gemäß Pfeil A nebeneinander angeordnet.
Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist stromaufwärts vor dem Querschneider 2 benachbart zu diesem und somit zwischen der nicht dargestellten ersten Fördervorrichtung und dem Querschneider 2 eine lonisiervorrichtung 30 angeordnet, die die mehrlagige Papiermaterialbahn 10 statisch auflädt. Vorzugsweise besteht die lonisiereinrichtung 30 aus einem quer zur Papierlaufrichtung gemäß Pfeil A sich erstreckenden lonisierstab. Durch die lonisiervorrichtung 30 wird erreicht, dass die einzelnen Papierlagen der mehrlagigen Papiermaterialbahn 10 und somit der anschließend durch den Querschneider 2 geschnittenen, übereinanderliegenden Bögen 12 aneinander haften und nicht gegeneinander verrutschen können.
Demgegenüber ist im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 die lonisierungsvorrichtung 30 stromabwärts hinter dem Querschneider 2 benachbart zu diesem und somit im wesentlichen zwischen dem Querschneider 2 und der zweiten Fördervorrichtung 20 angeordnet.
Hinter dem Querschneider 2 werden die abgetrennten Bögen 12 auf oberen Trums 26a der Unterbänder 26 der zweiten Fördervorrichtung 20 transportiert, wobei die einzelnen Bögen 12 wegen der elektrostatischen Aufladung nicht aufblättern können. Zur Erhöhung der Reibung zwischen den Bögen 12 und dem oberen Trum 26a der Unterbänder 26 sind Saugkästen 40 vorgesehen, deren Oberseite eine Saugfläche 42 bildet, über die jeweils ein oberer Trum 26a der Oberbänder 26 läuft. Die Saugkästen 40 sind an eine nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen. Die Saugflächen 42, die den oberen Trum 26a der Unterbänder 26 tragen, sind perforiert, wie Figur 3 erkennen lässt. Um die Saugleistung im Bereich der Unterbänder 26 zu erhöhen, sind diese ebenfalls entsprechend perforiert, was in Figur 3 ebenfalls schematisch dargestellt ist. Durch die Saugwirkung der Saugkästen 40 werden die übereinander liegenden und durch die elektrostatische Aufladung aneinander haftenden Bögen 12 gegen die oberen Trums 26a der Unterbänder 26 gezogen, wodurch die Reibung zwischen den Bögen 12 und den sich bewegenden Unterbändern 26 und damit die Haftung der Bögen 12 an diesen erhöht wird. Auf diese Weise wird ein sicherer Transport der Bögen 12 durch die Unterbänder 26 sichergestellt, so dass auch höhere Transportgeschwindigkeiten möglich sind.
Im übrigen ist es denkbar, die Saugflächen 42 und gegebenenfalls die Saugkästen 40 in Papierlaufrichtung gemäß Pfeil A nicht; wie in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellt, durchgehend, sondern alternativ geteilt oder mehrmals geteilt auszubilden. Ferner ist es denkbar, die Saugkästen 40 für Einstell- und Wartungsarbeiten entfernbar, insbesondere nach unten verschwenkbar, anzuordnen. Schließlich kann insbesondere für einen Formatwechsel die Saugwirkung von einzelnen ausgewählten Saugkästen 40 abgeschaltet oder eingeschaltet werden, was für die Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Unterdruckes vorteilhaft ist.
Der Vorteil der zuvor beschriebenen Anordnung besteht insbesondere darin, dass in der zweiten Fördervorrichtung 20, die die Bögen 12 zu einer nachfolgenden und in den Zeichnungen nicht dargestellten Überlappungsstation transportiert, auf die bisher üblichen Oberbänder verzichtet werden kann. Deshalb weist die zweite Fördervorrichtung 20 keine Oberbänder auf, wodurch die von der zweiten Fördervorrichtung 20 gebildete Förderstrecke konstruktiv vereinfacht und operativ zugänglicher wird.
In Figur 4 ist schematisch im Querschnitt ausschnittsweise ein weiterer Abschnitt der papierverarbeitenden Maschine im Bereich einer Stapelablage 50 dargestellt, in der die übereinander liegend eintreffenden Bögen 12 zu einem Stapel 14 aufgeschichtet werden.
Papierverarbeitende Maschinen, die bahnförmige Materialien von einer oder mehreren Rollen abziehen und zu Formatmaterial verarbeiten, sind in der Mehrzahl der Fälle so konstruiert, dass innerhalb der Maschine ein schuppenförmig überlappter Strom von Bögen 12 erzeugt wird. Diese Schuppenform ist notwendig, um von der hohen Bahnabzugs- und Transportgeschwindigkeit, die aus Gründen der Produktivität der Anlage in dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Abschnitt gewählt wird, auf eine möglichst niedrige Geschwindigkeit für die Bildung des Stapels 14 zu kommen.
Sofern nicht eine gezielte elektrostatische Aufladung stattfindet, wie zuvor anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben worden ist, führen während des weiteren Verarbeitungsprozesses stattfindende Relativbewegungen zwischen den Maschinenkomponenten und dem Material bzw. innerhalb des Materials in Abhängigkeit von dem gewählten Material und den Umgebungsbedingungen zu elektrostatischen Aufladungen. Während solche statischen Aufladungen zunächst während des Transportes durch die zweite Fördervorrichtung 20 (Fig. 1 bis 3) erwünscht sind, behindern sie mehr oder weniger die Bildung eines sauberen Stapels 14 und insbesondere den daran anschließenden weiteren Verarbeitungsprozeß in weiteren Stationen oder Vorrichtungen, wobei hier dann die Produktivität und die Qualität der weiteren Verarbeitungsprozesse erheblich eingeschränkt werden können.
Hierzu ist ein allseitig geschlossenes Gehäuse 60 vorgesehen, das aus einem nichtleitenden Material besteht. Das Gehäuse 60 weist einen Druckluftanschluß 62 auf, der an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen ist und durch den Druckluft in Richtung des Pfeils B in das Gehäuse 60 gepumpt wird. Mit seiner einen Seite 64 begrenzt das Gehäuse 60 die Stapelablage 50. Diese der Stapelablage 50 zugewandte Seite 64 des Gehäuses 60 bildet im dargestellten Ausführungsbeispiel eine vertikale ebene Fläche, an die der Stapel 14 in Anlage bringbar ist. Somit übernimmt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Seite 64 des Gehäuses 60 die Funktion des hinteren Stapelanschlages und übernimmt auch gleichzeitig die Anrichtfunktion. Somit kann diese vertikale Seite 64 des Gehäuses 60 auch als hinterer Anrichter bezeichnet werden.
In Förderrichtung wird die Stapelablage 50 durch einen Frontanrichter 68 begrenzt, der als Anschlag für die zur Stapelablage 50 geförderten Bögen 12 dient und im wesentlichen aus einem vertikal angeordneten Plattenkörper besteht. Demnach sind die der Stapelablage 50 zugewandete Seite 64 des Gehäuses 60 und der Frontanrichter 68 Teile eines Anrichtmechanismus bzw. bilden den Anrichtmechanismus.
Ferner sind in der der Stapelablage 50 zugewandeten Seite 64 des Gehäuses 60 mehrere düsenförmige Luftaustrittsöffnungen 66 ausgebildet, und zwar dergestalt, dass sie über die gesamte Arbeitsbreite in regelmäßigen Abständen senkrecht verlaufende Bohrbilder bilden. Diese Öffnungen 66 sind derart gestaltet, dass sie einen beschleunigten Austritt der durch den Druckluftanschluß 62 eintretenden Druckluft in Richtung auf den sich bildenden Stapel erzielen. Die dabei entstehenden Luftströme treten im Wesentlichen in Längsrichtung der den Stapel 14 bildenden Bögen 12 aus und sind auf deren hintere Ränder 12a gerichtet. Auf diese Weise entstehen in der Stapelablage 50 zwischen den absinkenden Bögen 12 Luftpolster, die in Verbindung mit dem bereits erwähnten, jedoch nicht dargestellten Anrichtmechanismus für eine exakte Kantenbildung des entstehenden Stapels 14 sorgen. Denn für die Bildung des Stapels 14 ist es notwendig, dass den Bögen 12, die in schuppenförmig überlappender Anordnung gegen den Frontanrichter 68 einlaufen, sowohl eine gute Relativverschiebung untereinander als auch das Schweben auf einem Luftpolster beim Absinken auf die Oberfläche des sich bildenden Stapels 14 ermöglicht wird.
Zur elektrostatischen Entladung der Bögen 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Gehäuses 60 eine Entionisiereinrichtung 70 angeordnet, die vorzugsweise aus einem Antistatikstab besteht. Diese Entionisiereinrichtung 70 ionisiert die durch den Druckluftanschluß 62 in das Gehäuse 60 eintretende Druckluft mit gegenüber den Bögen 12 entgegengesetzter Polarität, so dass die aus den Austrittsöffnungen 66 austretende Druckluft gleichzeitig eine entionisierende Wirkung auf die Bögen 12 des sich bildenden Stapels 14 ausübt. Somit wird durch das gezielte Einbringen von Blasluft mit entionisierender Wirkung in den sich bildenden Stapel 14 sowohl eine elektrostatische Neutralisierung der Bögen 12 als auch die Erzeugung des zuvor beschriebenen Luftpolsters genau an dem Ort sichergestellt, an dem diese Wirkungen unbedingt vorhanden sein müssen.
Dabei muß unter allen Umständen darauf geachtet werden, dass das Gehäuse 60 keine elektrisch leitenden Verbindungen erhält. Auch auf der Seite des Luftaustrittes, also außerhalb des Gehäuses 60 im Bereich der Austrittsöffnungen 66, ist unbedingt darauf zu achten, dass die austretende entionisierende Luft im Bereich der Austrittsöffnung 66 und im weiteren Verlauf der Blasrichtung keinesfalls mit elektrisch leitenden Bauteilen in Berührung kommt, da sie sonst sofort neutralisiert würde.
Die Stapelablage 50 wird nach unten durch einen Boden 52 begrenzt, auf dem Bögen 12 zur Bildung des Stapels 14 aufgeschichtet werden und der durch eine nicht dargestellte Mechanik in vertikaler Richtung gemäß Doppelpfeil C bewegbar gelagert ist. Während der Bildung des Stapels 14 muß dabei die Absenkbewegung des Bodens 52 so gesteuert werden, dass sich der Stapel 14 mit dem jeweils obersten Bogen 12 und somit seiner dadurch entstehenden Oberseite stets auf der Höhe der Austrittsöffnungen 66 und insbesondere zwischen den oberen und unteren Austrittsöffnungen 66 befindet, um eine funktionsgerechte Ausbildung des Luftpolsters durch die aus den Austrittsöffnungen 66 austretende entionisierende Druckluft zu erzielen.
Wie schließlich Fig. 4 ferner erkennen läßt, ist im unteren Bereich der Stapelablage 50 eine Saugleiste 80 angeordnet, die mit Unterdruckwirkung störende Luft zwischen den Blättern 12 des Stapels 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel in dessen unterem Bereich absaugt.

Claims (19)

  1. Vorrichtung zur Verarbeitung einer mehrlagigen elektrostatisch aufladbaren Materialbahn zu einzelnen übereinanderliegenden Bögen (12), mit einer Fördervorrichtung zum Transport der Bögen (12), einer elektrostatischen Entladungsvorrichtung (70) zur elektrostatischen Entladung der Bögen (12) und einer stromabwärts von der Fördervorrichtung gelegenen Stapelablage (50) zur Bildung von Stapeln (14) aus den übereinanderliegenden Bögen (12),
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Entladungsvorrichtung (70) im Bereich der Stapelablage (50) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Entladungsvorrichtung (70) im stromaufwärtigen Abschnitt, vorzugsweise an der stromaufwärtigen Seite, der Stapelablage (50) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Entladungsvorrichtung eine Druckluftvorrichtung zur Erzeugung von Druckluft, eine Einrichtung (70) zum elektrostatischen Aufladen der Druckluft mit gegenüber den Bögen (12) entgegengesetzter Polarität und eine Blasvorrichtung (66) zum Blasen dieser Luft gegen die Bögen (12) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung die Luft im Wesentlichen gegen die nachlaufenden Ränder (12a) der Bögen (12) bläst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung eine Düsenanordnung (66) aufweist.
  6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Entladungsvorrichtung (70) in einem Gehäuse (60) sitzt, dessen einer Abschnitt (64) die Stapelablage (50) begrenzt und vorzugsweise einen Anschlag für die Stapel (14) bildet.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5 sowie nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der die Stapelablage (50) begrenzende Abschnitt (64) des Gehäuses (60) die Blasvorrichtung (66) aufweist.
  8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der die Stapelablage (50) begrenzende Abschnitt (64) des Gehäuses (60) mit Öffnungen (66) für das Ausblasen der Luft versehen ist.
  9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Entladungsvorrichtung (70) eine Entionisiervorrichtung zur Entionisierung der Bögen ist.
  10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    gekennzeichnet durch Saugmittel (80) im unteren Abschnitt der Stapelablage (50).
  11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangnen Ansprüche, mit mindestens einer Schneidevorrichtung (2) zum Schneiden der mehrlagigen Materialbahn (10) in entsprechende übereinanderliegende Bögen (12), einer elektrostatischen Aufladungsvorrichtung (30) zur elektrostatischen Aufladung der mehrlagigen Materialbahn (10) und einer stromaufwärts vor der Schneidevorrichtung (2) gelegenen ersten und einer stromabwärts hinter der Schneidevorrichtung (2) gelegenen zweiten Fördervorrichtung (20) zum Transport der mehrlagigen Materialbahn (10, 12),
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Aufladungsvorrichtung (30) im Bereich der ersten oder der zweiten Fördervorrichtung (20) benachbart zur Schneidevorrichtung (2) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Aufladungsvorrichtung (30) im Wesentlichen zwischen der Schneidevorrichtung (2) und der ersten oder der zweiten Fördervorrichtung (20) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei welcher die zweite Fördereinrichtung (20) eine endlos umlaufende Förderbandanordnung (26) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die endlos umlaufende Förderbandanordnung lediglich aus einem oder mehreren Unterbändern (26) besteht, auf dem oder denen die mehrlagige Materialbahn (12) aufliegt.
  14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fördervorrichtung (20) eine Saugvorrichtung (40) aufweist.
  15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Trum (26a) der Förderbandanordnung (26) oberhalb der Saugvorrichtung (40) läuft.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher die Saugvorrichtung (40) eine Saugfläche (42) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Trum (26a) der Förderbandanordnung (26) auf der Saugfläche (42) aufliegt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Unterband (26) perforiert ist.
  18. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrostatische Aufladungsvorrichtung (30) eine lonisiervorrichtung zur lonisierung der mehrlagigen Materialbahn (10) ist.
  19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidevorrichtung (2) einen Querschneider aufweist.
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