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Dokumentenidentifikation DE3851536T2 23.02.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0376932
Titel Maschine für die Behandlung von Bögen.
Anmelder Martin, Merrill David, Oakland, Calif., US
Erfinder Martin, Merrill David, Oakland, Calif., US
Vertreter Feiler, L., Dr.rer.nat.; Hänzel, W., Dipl.-Ing.; Kottmann, D., Dipl.-Ing, Pat.-Anwälte, 81675 München
DE-Aktenzeichen 3851536
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 26.07.1988
EP-Aktenzeichen 902002914
EP-Offenlegungsdatum 04.07.1990
EP date of grant 14.09.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.02.1995
IPC-Hauptklasse B65H 29/18

Beschreibung[de]

In der Kartonagenindustrie ist es notwendig, die schnelle Handhabung von Wellpappenbögen oder Faserplatten sicherzustellen, nachdem sie von einem Messer in dem vorhergehenden Herstellungsschritt, üblicherweise einer Wellpappenmaschine, abgeschnitten wurden, und diese schnell weiter zu transportieren, um einen Stapel für die weitere Handhabung oder das Verschiffen zu formen. Eine Vielzahl von Maschinen sind für diesen Zweck konstruiert worden, die jeweils gewisse Merkmale gemeinsam haben. Diese bestehen darin, die Bögen von dem Messer oder dem vorhergehenden Arbeitsschritt auf einem aufwärts geneigten Förderband zu einer Aufzugsplattform zu fördern und darauf abzulegen. Die Plattform wird dann getaktet gesteuert und senkt sich schrittweise ab, wenn die Bögen von dem Förderband aufgestapelt werden; wenn eine gewisse vorbestimmte Höhe des Stapels erreicht wird, wird der Fluß der Bögen zu dem Aufzug gestoppt und der Stapel für die Weiterbehandlung oder die Verschiffung abgeladen, wonach der Aufzug in seine oberste Stellung zurückgebracht und anschließend der Zyklus für den nächsten Stapel wiederholt wird.

Im Lauf der Bewegung der Bögen ist es notwendig, daß diese zur Überlappung gebracht werden oder ein in den Fachkreisen sogenanntes "Shingling", d. h. "Schindeln", bewirkt wird, um das Bilden eines Stapels aus den Bögen zu unterstützen. Dieses Schindeln kann bewirkt werden, indem die Geschwindigkeiten der in einer Reihe angeordneten aufeinanderfolgenden Förderbänder variiert werden, und durch die Verwendung von verschiedenen Anschlägen und Greifmechanismen, um die Bögen in Position zu halten.

Da die Bögen von Hause aus dünn und wenig stabil sind, ist es schwierig, ihre genaue Ausrichtung beim Fördern und Stapeln beizubehalten, und sie neigen dazu, schief zu laufen, wodurch Verhaken und eine Störung der Transportlinie verursacht und das Verfahren dabei unterbrochen wird.

Es wird auf die EP-B-0 352 374, aus welcher die vorliegende Anmeldung ausgeschieden wurde, Bezug genommen.

Der Stand der Technik, der dem Anmelder nach bestem Wissen bekannt ist und der entwickelt wurde, diese Probleme zu lösen, ist in den unten aufgelisteten Patenten enthalten.

US-A-3 892 168 beschreibt und beansprucht einen Aufzug, der dazu ausgelegt ist, Bögen in Form eines Stapels von einem horizontalen Förderband zu erhalten, wobei der Aufzug so konstruiert ist, daß er sich in Form eines hydraulisch betätigten Parallelogramm-Mechanismus absenkt, wenn die Bögen aufgehäuft werden. Wenn der Stapel eine vorbestimmte Höhe erreicht hat, werden Haltefinger betätigt, um den Fluß der Bögen zu dem Aufzug zu stoppen, wobei dann eine geeignet positionierte Abschiebvorrichtung den Stapel zu weiteren Förderbändern überführt. Hierbei ist kein Schindeln der Bögen während des Handhabungsprozesses vorgesehen. Die Vorrichtung verwendet einen Parallelogramm-Mechanismus, um den Stapel abzusenken, und eine mechanische Schubvorrichtung, um den Stapel von dem Aufzug zu entfernen. Es ist keine spezielle Handhabung der Bögen auf den Förderern vorgesehen.

In der US-A-3 905 595 ist ein mehr oder weniger herkömmliches geneigtes Förderband vorgesehen, das bei einer Geschwindigkeit arbeitet, die langsamer ist als die Abgabegeschwindigkeit der Bögen aus dem vorhergehenden Verfahrensschritt, um ein Schindeln in Längsrichtung zu bewirken. Die Bögen werden auf einem Aufzug abgeladen, der sich absenkt, wenn der Stapel anwächst, wobei mechanische Anschläge vorgesehen sind, um den Fluß der Bögen zu unterbrechen, während der Stapel bei einer vorbestimmten Höhe von dem Aufzug entladen wird, wonach anschließend der Aufzug wieder zurückgefahren wird. Die beanspruchte Neuheit liegt in dem Antriebsverfahren des Aufzuges, der hydraulisch betätigte Kettenantriebe an entgegengesetzten Seiten der Plattform mit Ausgleichseinrichtungen für die Aufzugsplattform aufweist, deren Bodenplatte aus kettengetriebenen Rollen besteht. Die beanspruchten neuen Ausgleichseinrichtungen umfassen zwei Torsionsstäbe an entgegengesetzten Enden der Aufzugsplattform, die durch Ketten entsprechend der vertikalen Bewegung der Plattform angetrieben sind. Es wird keine neue Handhabungseinrichtung für die Bögen beschrieben oder beansprucht.

Die US-A-4 040 618 verwendet einen langen geneigten Förderer, der mit niedriger Geschwindigkeit betrieben wird und auf dem das Schindeln erfolgt. Der Förderer ist so konstruiert, daß er sich absenkt, wenn sich die Bögen anhäufen, und entladen wird, wenn der Stapel vollendet ist. Bei dem Betrieb wird das Verhältnis der Geschwindigkeiten des langen für das Schindeln vorgesehenen Förderers und des kurzen Zwischenförderers gesteuert, wobei die Geschwindigkeit des Schindelförderers abgesenkt wird und die Geschwindigkeit des Zwischenförderers angehoben wird, während der Fluß der Bögen von dem Schindelförderer zu dem Zwischenförderer angehalten wird, wenn der Stapel von dem Aufzug abgeladen wird. Hierfür ist ein Zwischenförderer mit gesteuerter Geschwindigkeit und ein vierfacher Satz von mechanischen festen Anschlägen erforderlich, wodurch die Neigung zu einer Verdrehung und einem Stau der Bögen auf ihrem Weg zu dem Aufzug erhöht wird.

US-A-4 200 276: Bei diesem System werden die Bögen von einem Messer eines Korrugators oder einer anderen vorhergehenden Bearbeitungsmaschine von einem Hochgeschwindigkeitsförderer empfangen, der die Bögen in einen Förderer mit niedriger Geschwindigkeit, d. h. einen Schindelförderer, überführt, der zusätzlich mit einem Vakuum arbeitet, um eine vorbestimmte Schindelmenge zu empfangen. Die Bögen werden dann zu einem Zwischen- oder Speicherförderer geführt, auf dem sie sich anhäufen bzw. auf stocken können, bevor sie auf den letzten langen geneigten Förderer entladen werden, der den den Stapel bildenden Aufzug bedient. Üblicherweise arbeitet dieser Förderer mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Speicherförderer, ausgenommen dann, wenn der Stapel sich an seine Endhöhe annähert, wobei dann der Förderer beschleunigt wird und die restlichen gezählten Bögen auf den Stapel ablädt, wobei gleichzeitig die nachfolgenden Bögen auf dem Speicherförderer belassen werden, bis auf einen Befehl der Stapel von dem Aufzug entladen und dieser wieder angehoben wird, wodurch die Fördergeschwindigkeiten auf ihre Normalwerte für das Schindeln und Handhaben eingestellt werden und das Verfahren weiter läuft und wiederholt wird. Das entscheidende Verfahren ist offensichtlich: Es erfordert für den Betrieb vier Sätze von Förderern, Anschlägen und Steuerungen, wodurch der Betrieb sehr komplex und unzuverlässig wird.

In dem Stand der Technik wird keine Ausführung vorgeschlagen, um eine konstante gleichmäßige Förderung der Bögen auf den Förderern sicherzustellen, um deren schiefe Förderung und Verhaken oder eine andere Störung der gleichmäßigen Arbeitsweise der Maschine aufgrund einer ungleichförmigen Förderung der Bögen zu verhindern. Durch meine neue Steuerung und Synchronisation des Flusses der Bögen durch die Maschine und die verbesserte Fördererkonstruktion werden lang anstehende Probleme überwunden.

In meiner Konstruktion werden verschiedene neue Merkmale eingebaut, um einen gleichmäßigen Betrieb der Maschine durch eine bessere Steuerung des Flusses der Bögen zu dem abwärts arbeitenden Aufzug zu erreichen, wobei bei meinem Vorschlag über den gesamten Zyklus stets ein kontinuierlicher Fluß vorliegt.

Insbesondere verwende ich zu beschleunigende Rollen hoher Geschwindigkeit, um die Bögen von dem Messer der vorhergehenden Bearbeitungsmaschine auf einen Förderer mit gesteuertem Fluß zu führen, der mit einer reduzierten Geschwindigkeit arbeitet. Dieser ist ein relativ kurzer Förderer, dessen Anstellwinkel mit Hilfe eines hydraulischen Kolbens verändert werden kann, so daß der Förderer angestellt werden kann, um bei der Zufuhr von Bögen den Vorwärtsfluß zu verlangsamen und die Bildung von Schindelbündeln zu unterstützen, bei denen die Schindelüberdeckung bis 80% beträgt; der Förderer verwendet zudem eine Saugvorrichtung, um die Bögen auf dem Förderer zu halten. Ich vermeide die Verwendung eines separaten Anhäufungs- oder Speicherförderers und fester Anschläge und führe die geschindelten Bögen direkt auf meinen Hauptförderer, der ein langer geneigter Förderer ist, der normalerweise mit der gleichen Geschwindigkeit wie der gesteuerte Förderer arbeitet; der geneigte Förderer führt die Bögen dem Stapelaufzug durch ein Paar Klemm- oder Quetschrollen zu, wobei die untere Rolle eine Reiboberfläche aufweist und angetrieben ist, während die obere Rolle mit einer glatten Oberfläche versehen und hydraulisch gelagert ist, um auf den Stapel der Bögen bei ihrem Durchgang einen Druck auszuüben. Die Bögen werden dann in den Stapelaufzug geleitet, der von einer einfacheren Konstruktion im Vergleich zu den bisher verwendeten ist.

Ich habe ebenfalls entdeckt, daß ein Großteil der Schwierigkeit bei existierenden Maschinen auf die nicht gleichmäßige Fördergeschwindigkeit der Bögen auf den Förderern zurückzuführen ist, und zwar trotz der konstanten Geschwindigkeit der Treibrollen. Durch Versuche habe ich entdeckt, daß diese Fluktuation in der Geschwindigkeit auf der Ungleichförmigkeit der Konstruktion der Förderriemen beruht, nämlich darin, daß die Konstruktion der meisten käuflichen Gummi- oder zusammengesetzten Gewebe- bzw. Faserriemen nicht gleichförmig hinsichtlich der Lage des zentralen Gewebes in bezug zu den Förderoberflächen ist. Da der lineare Vortrieb des Förderers durch die Wirkung der Treibrollen auf die zentrale Faser oder das spannungstragende Element des Riemens beherrscht wird, führt eine derartige Variation in der Konstruktion zu einem ungleichmäßigen Vortrieb der Oberfläche des Riemens. Tatsächlich weicht bei den betroffenen Distanzen, die bei längeren Förderriemen gegeben sind, die Bewegung der Oberfläche des Riemens um mehrere Zentimeter von dem Wert ab, der aufgrund des linearen Vortriebes der Oberfläche der Antriebsrolle erwartet wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine zum Handhaben von Bögen der im Anspruch 1 beanspruchten Art bereitgestellt.

Die nachstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform verwendet eine, man könnte sagen, Mehrfachriemenanordnung in zwei Schichten, bei der der Förderer mehrere eng benachbarte Riemen aufweist, die gleichmäßig über die Treibrollen über deren gesamte Länge verteilt sind, wobei eine zweite Schicht ähnlicher Riemen die erste Schicht in den freien, durch die Abstände zwischen den ersten Riemen bestimmten Räumen überlappt. So kann ich z. B. mehrere 6 Zoll (15 cm) breite Riemen für die erste Schicht verwenden, die jeweils einen Abstand von 3 Zoll (7,5 cm) haben, und eine zweite Schicht, die die ersten Riemen um jeweils 1 1/2 Zoll (3,8 cm) an beiden Rändern überlappen. Die untere Schicht der Riemen wird somit ein Antriebsriemen und die obere Schicht ein Tragriemen. Auf diese Art minimiere bzw. praktisch eliminiere ich die Ungleichmäßigkeit des Riemenvortriebes, soweit die äußere oder tragende Oberfläche meiner doppelschichtigen Konstruktion betroffen ist.

Meine Konstruktion vermeidet daher die Verwendung von mehreren Förderern und festen Anschlägen, wodurch die Betriebsweise vereinfacht und ein schiefer Transport sowie ein Verhaken der Bögen vermieden wird, was bei früheren Konstruktionen auftrat. Dies wird begleitet durch einen gleichmäßigen und glatten Fluß der Bögen durch die gesamte Bearbeitungsstation, wobei ebenfalls die Fluktuation der Geschwindigkeiten der einzelnen Bögen vermieden, vielmehr mit einer beliebigen gesetzten Geschwindigkeit gearbeitet wird.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 15, No. 2, July 1972, ist es bekannt, einen Förderer mit einem inneren Satz von Riemenschleifen mit dazwischen befindlichen Lücken und einem äußeren Satz von Riemenschleifen, welche die Lücken schließen und die inneren Riemenschleifen überlappen, vorzusehen, zum Zwecke der Verbesserung des Kontakts mit gekräuselten (Bögen).

Es wird nun Bezug genommen auf die anhängenden Zeichnungen, in denen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm ist, das die relativen Positionen der einzelnen Komponenten der Erfindung und das generelle Arbeitssystem zeigt;

Fig. 1A bis 1D aufeinanderfolgende Schritte des Betriebes der Erfindung darstellen;

Fig. 2 eine Seitenansicht der generellen Anordnung der wichtigsten Komponenten A bis H ist;

Fig. 3 eine Ansicht der generellen Anordnung der wichtigsten Komponenten A bis H ist;

Fig. 4 eine dreidimensionale schematische Darstellung des Beschleunigers C ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht des flußgesteuerten Förderers D und des rückwärtigen Endes des Hauptförderers E ist;

Fig. 6 eine Aufsicht des flußgesteuerten Förderers D und des rückwärtigen Endes des Hauptförderers E ist;

Fig. 7 eine Aufsicht auf das angetriebene bzw. Entladeende des Hauptförderers E ist;

Fig. 8 eine Seitenansicht des angetriebenen oder Entladeendes des Zuführförderers E mit einem Teil der Komponente F ist;

Fig. 8A eine Seitenansicht des Schwenkarmmechanismus der Komponente F ist;

Fig. 8B eine Vorderansicht des Schwenkarmmechanismus der Komponente F ist;

Fig. 9 eine Seitenansicht des Anschlagmechanismus der Komponente G ist;

Fig. 10 eine Seitenansicht des Aufzuges H ist;

Fig. 11 eine Aufsicht auf den Aufzug H ist;

Fig. 12 eine Seitenansicht eines Teilabschnittes der Plattform und des Antriebes des Aufzuges aus den

Fig. 10 und 11 ist; und

Fig. 13 ein Schemadiagramm bzw. ein logisches Diagramm ist, das das Steuersystem der Betriebsweise der Maschine erläutert.

Zunächst wird auf die Fig. 1, 2 und 3 Bezug genommen, da diese zusammen gesehen werden sollten, wobei die Fig. 1 ein schematisches Diagramm darstellt, das den Fluß von Kartonbögen durch die Maschine und die relative Lage der Komponenten A bis H zeigt, während die Fig. 2 und 3 die generelle strukturelle Anordnung und die relative Lage der Hauptkomponenten der Maschine zeigen. Darin stellt A schematisch eine Kartonpappe dar, die von einer Rolle oder einer vorhergehenden Verarbeitungsmaschine, z. B. einer Wellpapiermaschine, zu dem Messer B geführt wird. Dieses kann ein beliebiges in der Industrie verwendetes Messer sein, um Bögen S zu erzeugen, deren saubere Handhabung ein Hauptanliegen dieser Erfindung ist. Die Bögen werden in einen Beschleuniger c geführt, der von einem Motor M- 1 angetrieben wird, der mit einer Geschwindigkeit arbeitet, die größer ist als die Vortriebsgeschwindigkeit der Bögen durch das Messer B, um deren saubere Staffelung aus weiter unten erläuterten Gründen zu bewirken. Diese Komponente ist ausführlicher beschrieben und gezeigt in Fig. 4.

Von hier werden die Bögen S in eine Komponente D geführt, die ein flußgesteuerter Förderer ist. Dieser weist mehrere Endlosriemen auf und kann in einer vertikalen Ebene verschwenkt werden und ist ferner mit einer Vakuumquelle ausgerüstet, die mit V bezeichnet ist, um die Steuerung des Flusses der Bögen durch die Maschine zu steuern. Der Förderer wird angetrieben durch einen Motor M-2 und ist ausführlicher in den Fig. 5 und 6 gezeigt und beschrieben.

Von hier werden die Bögen in einen geneigten Hauptförderer E geführt. Auch dieser weist mehrere Endlosriemen in überlappenden Schichten aus weiter unten erläuterten Gründen auf und wird detaillierter anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Er wird durch einen Motor M-3 angetrieben, der ebenfalls für den Antrieb der nächsten Komponente dient.

Dies ist die Komponente F, die einen Entladeförderer, Quetschrollen und einen Schwenkarm aufweist. Diese wirken für ein sauberes Entladen auf den Aufzug H zusammen und sind ausführlicher in den Fig. 7, 8, 8A und 8B dargestellt und beschrieben.

Die Komponente G ist ein einstellbarer Anschlag, der das Stapeln der Bögen auf der Plattform des Aufzuges H unterstützt, nachdem diese die Komponente F verlassen haben. Sie wird angetrieben durch einen Motor M-4 und ist ausführlicher gezeigt und beschrieben in den Fig. 9, 10 und 11.

Die Komponente H ist ein Aufzug mit einer Plattform, die durch einen Motor M-5 angetriebene Förderrollen aufweist. Die Aufzugsplattform wird mittels eines hydraulischen Kolbens P über geeignete Ketten angehoben und abgesenkt, der mit Hydraulikenergie von einer konventionellen hydraulischen Energiequelle I versorgt wird, die hydraulische Energie ebenfalls zu anderen Komponenten liefert, wie weiter unten näher beschrieben. Die Komponente H, der Aufzug, ist ausführlicher gezeigt und beschrieben in den Fig. 10, 11 und 12. Die oben beschriebenen Komponenten sind an den Maschinenrahmen befestigt und gehalten, die mit 20 und 30 in den Fig. 2 und 3 bezeichnet und ebenfalls in den anderen Figuren gezeigt sind.

In Fig. 1 sind auch eine Anzahl Einrichtungen für den Betrieb und die Steuerung der Maschine gezeigt, wie in Fig. 13 gezeigt und ausführlicher unter der Überschrift "Betriebsweise" weiter unten erläutert. Dies sind: ein Zähler t, der am Schneidemesser B gelegen ist, zählt die Anzahl der abgeschnittenen Bögen und wird zur Steuerung der Höhe des an den Aufzug H gelieferten Stapels verwendet. Rollen r liefern die abgeschnittenen Bögen an den Beschleuniger C. Eine photoelektrische Zelle p-1 ist zwischen dem Schneidemesser B und dem Beschleuniger c angeordnet, wobei die Distanz d zwischen diesen beiden Komponenten geringer ist als die Länge des kürzesten zu schneidenden Bogens, um die Kontinuität der Zählung sicherzustellen. Eine zweite photoelektrische Zelle p-2, die am oberen Ende des Hubweges der Plattform des Aufzuges H gelegen ist, steuert den Abwärtsbetrieb des Aufzuges bei dem Entladen der Bögen. Eine dritte photoelektrische Zelle p-3, die am unteren Ende des Hubweges der Plattform des Aufzuges H gelegen ist, steuert den Betrieb der angetriebenen Rollen der Aufzugsplattform, wenn diese zum Entladen der Bögen von der Plattform betätigt werden. Ein Endschalter ls, der ebenfalls am unteren Ende des Hubweges der Plattform des Aufzuges H gelegen ist, dient zur Steuerung der Bewegung der Plattform. Die Verbindung und Beziehung all dieser Einrichtungen untereinander ist in Fig. 13 gezeigt und ausführlicher unter der Überschrift "Betriebsweise" unten beschrieben.

Bezugnehmend auf Fig. 4 ist in dem Beschleuniger C der Antriebsmotor M-1 sichtbar, der mit einem Paar Zahnräder 1 und 1A verbunden ist, die ihrerseits Riemen 2 bzw. 2A antreiben, während diese wiederum Walzen 3 und 3A antreiben. Die Funktion der Zahnräder ist, einen festen synchronen Betrieb der Walzen 3 und 3A einzuhalten. Die Walze 3 kann nach oben in einer Richtung geschwenkt werden, die durch die Pfeile 4 angegeben ist, und Bögen können zwischen den Walzen in einer Richtung passieren, die durch den Pfeil 5 angegeben ist. Die Geschwindigkeit des Motors M-1 wird von einem Tachometer an dem Schnittmesser B (nicht gezeigt) so gesteuert, daß sie auf einer Geschwindigkeit von etwa 10% oberhalb der des Schneidmessers B gehalten wird. Auf diese Art wird die Bewegung der Bögen 8 von dem Schneidmesser effektiv gesteuert und zwischen ihnen ein sauberer Abstand eingehalten, wenn sie in Richtung auf den flußgesteuerten Förderer D transportiert werden.

In den Fig. 5 und 6 ist der schwenkbare flußgesteuerte Förderer D mit der Vakuumquelle gezeigt. Zunächst sieht man mehrere parallele Endlosriemen mit Reiboberflächen 11, die über in ihrer Lage stationäre Treib- und Kopfrollen 12 und Umlenkrollen 13 geführt ist, die um die Achse der Kopfrollen 12 in einer vertikalen Ebene bis zu einem Winkel von 130 geschwenkt werden können, wie dieses in der Position 13A gezeigt ist. Die Winkelbewegung dieser Rollen erfolgt mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders 14, der Teil des hydraulischen Systems ist, das von der Komponente I in Fig. 3 versorgt wird.

Unter den tragenden Oberflächen der Riemen 11 ist eine Stützplatte 15 angeordnet. Diese Platte ist vorzugsweise aus einem nachgiebigen Material, z. B. einem herkömmlichen Kunststoff, und mit flexiblen Dichtfingern 16 und Löchern 16A ausgerüstet. Die Löcher 16A sind über eine Rohrverbindung 17 mit einer Vakuumquelle V verbunden. Auf diese Weise wirkt ein kontinuierliches Vakuum von einer nicht dargestellten Quelle auf die Bögen, die auf der Oberfläche der Förderbänder laufen, wobei das Vakuum die Finger 16 anhebt und diese in Kontakt mit der Unterseite der transportierten Bögen gelangen läßt, so daß dadurch das Vakuum gegen die Bögen möglichst abgedichtet ist und dessen Wirkung effektiver macht, als dieses bei früheren Vakuumförderern beim Betrieb möglich war. Oberhalb des Förderers sind Niederhaltebürsten 18, die aus Plastik oder Draht sein können, mit einer Einstelleinrichtung 19 angeordnet und unterstützen die Halterung der Bögen in ihrer Lage, wenn sie auf den Förderbändern transportiert werden. Die Maschine wird durch den Motor M-2 angetrieben, und die gesamte Anordnung ist auf dem Maschinenrahmen 20 befestigt, der in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

Es wird wiederum auf die Fig. 3 und auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen, in denen Details des Hauptförderers E gezeigt sind. Bei diesem Förderer werden zwei Sätze aus mehreren parallelen Endlosriemen verwendet, die übereinander angeordnet sind. Der erste Satz 21, der die tragenden Riemen mit ihrer Reiboberfläche darstellt, ist auf den zweiten Satz 21A gelegt, wobei die Längskanten der Riemen 21 die parallelen Ränder der Riemen 21A um ungefähr 1 1/2 Zoll (3,8 cm) überlappen. Die Riemen 21A haben ebenfalls Reiboberflächen und stellen im Unterschied zu den tragenden Riemen 21 die Antriebsriemen dar und werden von einem Motor M-3 angetrieben. Die Umlenkrollen für die Riemen 21 sind mit 22, die für die Riemen 21A mit 23 bezeichnet. Diese sind auf der Eingangsseite des Förderers E gelegen. Am Entladeende des Förderers sind Kopf oder Treibrollen 24 für den Förderer 21A und Kopfrollen 25 für den Förderer 21 dargestellt. Dieser Förderer ist ebenfalls mit Niederhaltebürsten 26 an Einstelleinrichtungen 27 ausgerüstet, die auf der Eingangsseite des Förderers gelegen sind, wie aus Fig. 5 ersichtlich.

In Fig. 7 ist eine Quetschwalze 28 gezeigt, die an Schwenkarmen 29 gehalten und ausführlicher in Fig. 8 erläutert ist. Die gesamte Anordnung ist an dem Rahmen 30 der Fördervorrichtung befestigt, der in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Quetschwalze 28 ist Teil der Komponente F, die zwischen dem Entladepunkt des Förderers E und dem Aufzug H gelegen ist, wie dieses weiter unten ausführlicher beschrieben wird.

Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 8, die eine Seitenansicht des angetriebenen oder Entladeendes des Förderers E mit einem Teil der Komponente F ist. Gezeigt sind hier die bereits beschriebenen Antriebsrollen 24 für die unteren Riemen und die Antriebsrollen 25 für die oberen Riemen, die oben gelegene Quetschwalze 28 und auch eine untere Quetschwalze 31 sowie der Antriebsmotor M-3. Eine Befestigungsplatte 41 ist an dem Rahmen 30 des Förderers gehalten und trägt einen Hebelarm 42 und einen Jocharm 43, die beide an einer Welle 44 angelenkt sind. Der Jocharm 43 trägt ein Lager 45, das die obere Quetschwalze 28 trägt. Die Quetschwalze 28 ist eine Leerlaufwalze und kann um die Welle 44 geschwenkt werden, wodurch der Spalt zwischen den beiden Quetschwalzen größer wird, um ein Hindurchlassen von Bogenstapeln verschiedener Höhe, die von dem Förderer kommen, ermöglichen. Das Anheben und Absenken der Quetschwalze 28 wird durch einen Stoßdämpfer 46 und einen einstellbaren Anschlag 47 kontrolliert. Die Quetschwalze 31 wird mit Hilfe eines Kettentriebes 48 von der Treibrolle 24 für den unteren Förderer angetrieben, der seinerseits wiederum durch einen zweiten Kettenantrieb 48A von dem Motor M-3 angetrieben wird, wie dieses oben beschrieben wurde. Dieser Mechanismus dient dazu, einzelne Bögen oder Bündel von Bögen von dem Förderer auf die Aufzugsplattform zu liefern, wobei dies durch den unten beschriebenen Schwenkarmmechanismus verbessert wird.

Ich habe herausgefunden, daß das Vertrauen auf die Trägheit der Bögen, die von den Quetschrollen 28 und 31 in der durch den Pfeil in Fig. 8A angegebenen Richtung entladen werden, nicht ausreichend ist, um eine saubere Stapelung der Bögen auf der Plattform des Aufzuges sicherzustellen. Eine feste Einrichtung zum Ausrichten der Bögen, um auf diese Weise einen sauberen Stapel zu bilden, wurde als notwendig empfunden. Dieses erreiche ich durch den Schaufel- oder Schwenkarmmechanismus, der in den Fig. 8A und 8B dargestellt ist, welcher eine entscheidende Verbesserung gegenüber früheren Ausführungen im Stand der Technik ist.

Es wird auf die Fig. 8A und 8B Bezug genommen, in denen die Quetschwalzen und der Schwenkarmmechanismus dargestellt sind, die einen Teil der Komponente F der Maschine bilden. Sichtbar sind die obere, bereits erwähnte Quetschwalze 28 und die untere Quetschwalze 31, die die Welle 32 antreibt. Die Quetschwalze 31 besteht tatsächlich aus mehreren Rollen, die mit Abstand zueinander angeordnet sind und Reiboberflächen aufweisen. Die untere Quetschwalze 31 wird von der Treibrolle 24 für den unteren Förderer angetrieben, wohingegen die obere Quetschwalze 28 eine Freilaufrolle ist, wie dieses ausführlicher vorher in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben wurde.

Zwischen den Rollen 31 sind mehrere Nocken 33 angeordnet, die von der Welle 32 der unteren Quetschwalze angetrieben und jeweils mit einer Kurvenrolle 34 versehen sind. Ein Schwenkarm 35 ragt über annähernd die gesamte Breite der Förderer und umfaßt mehrere Finger 35A. Ein Träger 36 unterstützt ein Gelenk 37, an dem der Schwenkarm 35 befestigt ist. Der Schwenkarm 35 oszilliert um das Gelenk 37 unter der Wirkung der Nocken 33. Eine Feder 38, die an dem Träger 36 mit einem Haken 39 befestigt ist, drückt die Kurvenrollen 34 gegen die Nocken 33.

Wenn Bögen durch die Quetschwalzen 28 und 31 laufen, oszillieren die Finger 35A mit relativ hoher Geschwindigkeit unter der Wirkung der Nocken 33, schlagen auf die hinteren Enden der Bögen, wenn diese auf die Rollen 62 der Aufzugsplattform abgeladen werden, und bewirken so deren Ausrichtung in einem sauberen Stapel.

Es wird nun Bezug genommen zu den Fig. 9 und 10, die den Anschlagmechanismus G zeigen, der einen Teil des Aufzuges H bildet und dazu dient, die Bildung des Stapels auf der Aufzugsplattform zu unterstützen. Er ist in seiner Position quer zur Plattform des Aufzuges in der Vortriebsrichtung der Bögen einstellbar und von der Plattform mit Hilfe von einem Stützträger 50 und einem Stützarm 50A gehalten. Die Anschlagplatte 51 selbst, die von dem Stützträger 50 getragen wird, kann aus nachgiebigem Material oder einem Elastomer hergestellt sein, um eine Schädigung der Bögen zu vermeiden, wenn diese gegen die Platte schlagen. Die Bögen werden abwärts zu einem Stapel durch federnde Niederhalterelemente 52 geführt, die aus Federstahl sind und zu mehreren von einer die Federn haltenden Welle 43 über die Breite der Anschlagplatte gehalten werden, wobei diese Breite etwas geringer als die Breite der Aufzugsplattform ist. Eine ein Gewicht bildende Welle 54 und ein Gegengewicht mit einer Welle 55 dienen zur Einstellung der Niederhalterelemente 52.

Für die Positionierung des oben erwähnten Anschlages ist eine Antriebswelle 56, die von dem Motor M-4 angetrieben wird, und ein Zahnradkettentrieb 57 vorgesehen, der besser in Fig. 11 sichtbar ist. Die Halterung für den Anschlag läuft auf im Profil V-förmigen Antriebsscheiben 58, die auf im Querschnitt kreisförmigen Schienen 59 längs der Plattform 61 des Aufzuges H laufen. Die Position des Anschlages längs der Aufzugsplattform kann von dem unten beschriebenen zentralen Steuersystem eingestellt werden.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 10, 11 und 12, in denen verschiedene Ansichten des Aufzuges H dargestellt sind, der, obwohl er als marktgängiger Aufzug bezeichnet werden kann, tatsächlich als Absenkvorrichtung wirkt und dazu dient, eine vorbestimmte Anzahl von Bögen aufzunehmen, die von vorherigen Komponenten geliefert wurden, um einen so geformten Stapel für weitere Disposition und Verwendung zu liefern.

Der Aufzug weist eine hohle Rahmenstruktur 60 und eine Plattform 61 auf, die im wesentlichen aus einer Vielzahl von angetriebenen Rollen 62 besteht, wobei die Rollen an ihren Mittelpunkten durch mehrere Leerlaufrollen 63 mittels eines Plattformgestells 61A unterstützt werden. Hydraulisch arbeitende Zylinder P, die von der Hydraulikquelle I in Fig. 2 versorgt werden, dienen dazu, Ketten 64 zu betätigen, die in die Zahnräder 65 eingreifen, wobei ein Ende der Ketten an der Plattform bei 66 und das andere Ende an dem Aufzugsrahmen bei 66A befestigt ist.

Um eine saubere Betriebsweise der Plattform sicherzustellen und sie ständig parallel zu der Horizontalen zu halten, ist eine Ausgleichskette 67 vorgesehen, die in Ausgleichszahnräder 68 eingreift und an ihren beiden Enden an dem oberen Ende bzw. dem Boden des Aufzugsrahmens 60 bei 69 befestigt ist. Die Zahnräder 68 rotieren um Ausgleichswellen 70, die drehbar an der Plattform 61 befestigt sind.

Die Rollen 62 des oben erwähnten Rollenbodens sind an der Plattform 61 mit Hilfe von Lagern 71 befestigt, wobei jede Rolle eine zentrische Welle aufweist und darauf ein Schneckenrad 72 trägt. Die Schneckenwelle 73 läuft die gesamte Länge der Plattform 61 entlang und greift jeweils in ein Schneckenrad ein. Das Schneckenrad 73 wird durch einen Motor M-5 angetrieben, der ebenfalls von der Plattform 61 getragen wird, wie dieses schematisch in Fig. 2 dargestellt ist.

Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 13, die ein Logikdiagramm ist, welches das Steuersystem und die Betriebsweise der Maschine illustriert. Die Komponenten und ihre zugeordneten Steuerelemente sind durch die entsprechenden Buchstaben wie in Fig. 1 bezeichnet. So sind die kritischen Geschwindigkeiten, nämlich die Geschwindigkeit V-A, die Geschwindigkeit V-1, die Geschwindigkeit V-2 und die Geschwindigkeit V-3 für die Motoren M-1, M-2 und M-3 angegeben. Deren Beziehung ist unten im Abschnitt "Betriebsweise" erläutert. Der Zähler t am Messer B steuert die Höhe des Stapels aus Bögen auf dem Aufzug H. Dieses wird ebenfalls überwacht über den Block Befehlseingabe zum Speicher für die Stapelhöhe bzw. die Dicke der Bögen und deren Länge. Über die Länge wird die Position des Anschlages G gesteuert, was durch einen Positionssensor ps überwacht wird, z. B. einen Impulsgenerator. Die Positionssteuerung des Aufzuges durch die Hydrauliksteuerung und den Aufzugszylinder P wird durch einen Photosensor p-2 bewirkt. Die Bögen, die sich auf der Plattform des Aufzuges H aufstapeln, unterbrechen p-2, der das Absenken der Plattform steuert, bis diese den Positionssensor oder den Endschalter ls erreicht, der ebenso den Ablademotor M-5 startet, der bis zum Abbruch durch p-3 läuft. Dies alles wird ausführlicher unten in Abschnitt "Betriebsweise" erläutert.

Betriebsweise

Es wird Bezug genommen auf die Zeichnung, und zwar auf die Fig. 1 bis 1D, um die Betriebsweise der Erfindung zu verstehen, und auf Fig. 13 hinsichtlich der Steuerung.

Schritt 1 (Fig. 1). Am Start des Arbeitszyklus wird die Anzahl und die Dicke der gewünschten Bögen S in die zentrale Rechnersteuerung gemäß Fig. 13 eingegeben. Die Geschwindigkeit des Korrugators A, der mit einem Tachometer ausgerüstet ist, wird mit der Geschwindigkeit des Messers B synchronisiert, das ebenfalls mit einem Tachometer ausgerüstet ist, und steuert die Ausgaberate der Maschine. Die Geschwindigkeit V-A des Beschleunigers C wird automatisch auf 10% oberhalb der Geschwindigkeit des Messers B eingestellt, um eine saubere Behandlung der Bögen an diesem Punkt zu gewährleisten. Die Geschwindigkeit V-1 des flußgesteuerten Förderers D und des Hauptförderers E werden zu dieser Zeit auf 20% der Messergeschwindigkeit (üblicherweise im Bereich von 50 bis 170 Fuß/min) gesetzt, was zu einer Überlappung bzw. Schindelung von bis zu 80% führt. Der Rollenboden des Aufzuges H liegt nahe an dem oberen Ende des Hubs des Aufzuges H, wo die photoelektrische Zelle p-2 gelegen ist. Die Plattform des Aufzuges senkt sich nun kontinuierlich unter Kontrolle der photoelektrischen Zelle p-2, da diese durch die sich auf dem Aufzug auf stapelnden Bögen unterbrochen wird.

Schritt 2 (Fig. 1A). Wenn die Anzahl von Bögen, die von dem Messer B geschnitten wurden, eine vorbestimmte Anzahl erreicht, die durch den Messerzähler t am Messer B bestimmt ist, schalten die Förderer D und E zu einer hohen Geschwindigkeit V-2 (ungefähr 450 Fuß/min) für einige wenige Sekunden um, oder solange der Förderer D freigeräumt ist.

Schritt 3 (Fig. 1B). Sobald der Förderer D freigeräumt ist, wird sein rückwärtiges Ende nach unten geschwenkt, und gleichzeitig wird er auf eine Geschwindigkeit V-3 (ungefähr 17 Fuß/min) (5,2 m/min) abgebremst, wodurch der Fluß von Bögen zu dem Förderer E unterbrochen wird und die Bögen dann sich ansammeln, während sie langsam in Vorwärtsrichtung auf dem Förderer D transportiert werden. Der Förderer E bleibt auf der Geschwindigkeit V-2, und die Aufzugsplattform senkt sich weiter abwärts.

Schritt 4 (Fig. 1C). Wenn die Aufzugsplattform an den Endschalter ls anschlägt (der Stapel hat üblicherweise die Höhe von ungefähr 72 Zoll (183 cm) an diesem Punkt erreicht), werden die Rollen der Aufzugsplattform mit hoher Geschwindigkeit gedreht, um den Stapel von Bögen zu entladen. Zur gleichen Zeit schwenkt der Förderer D wieder zurück aufwärts und entlädt seine angesammelten Bögen auf den Förderer E, und beide Förderer nehmen wieder die Geschwindigkeit V-1 an. Die Rollen des Aufzuges werden zum Entladen weiter für eine gesetzte Zeit betätigt, bis die Bögen die photoelektrische Zelle p-3 freigeben.

Schritt 5 (Fig. 1D). Der Aufzug kehrt auf seine Anfangsposition zurück, die er beim Beginn der Fig. 1 einnahm, während die Förderer D und E weiterhin bei der Geschwindigkeit V-1 arbeiten. Die Bögen S einschließlich der von dem Förderer D angesammelten Bögen bewegen sich längs des Förderers E und beginnen, sich auf den Aufzug zu entladen, wodurch wiederum der Schritt 1 startet.

Es ist ersichtlich, daß lediglich zwei Förderer bei diesem Verfahren verwendet werden und daß keine irgendwie gearteten festen Anschläge benötigt werden, um die Bewegung der Bögen zu unterbrechen, so daß dieses Verfahren einfacher ist und viele der bei anderen Verfahren und Systemen bei der Handhabung von Bögen zum Zwecke der Stapelung gegebenen Probleme vermieden werden.


Anspruch[de]

1. Maschine zum Behandeln oder Handhaben von Bögen unter Verwendung von Bandförderern, wobei die Verbesserungen an den Förderern umfassen: eine erste Anzahl schmaler endloser Riemen (21a), die parallel in beabstandeter Beziehung über die Flächen eines ersten Satzes von Riemenscheiben (23, 24) (hinweg) angeordnet sind, wobei die Riemen so beabstandet sind, daß sie dazwischen erste Querspalte oder -lücken festlegen und innere Schleifen mit parallelen Bogentragflächen bilden; eine zweite Anzahl schmaler endloser Riemen (21), die parallel in beabstandeter Beziehung über die Flächen eines zweiten Satzes von Riemenscheiben (22, 25) (hinweg) angeordnet sind und relativ zum ersten Satz äußere Scheifen bilden und parallele Bogentragflächen aufweisen, wobei die zweiten Riemen (21) auch zur Festlegung von zweiten Querlücken da zwischen beabstandet sind, (und wobei) die Innenflächen der zweiten Riemen (21) über die ersten Lücken hinweg in fester Berührung mit den Außenflächen der ersten Riemen (21 a) stehen, so daß die Längskanten der zweiten Riemen (21) die Längskanten der ersten Riemen (21a) überlappen und damit die ersten Lücken abdecken oder verschließen; (sowie) eine Einrichtung zum Antreiben der ersten Riemenscheiben (23, 24) und damit der ersten und zweiten Riemen (21a, 21), um dadurch den Flächen der zweiten Riemen (21) eine gleichförmige Lineargeschwindigkeit zu erteilen.

2. Maschine nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Riemen (21, 21a) etwa sechs Zoll (15,2 cm) breit sind, die ersten Lücken zwischen den Längskanten der ersten Riemen (21a) etwa drei Zoll (7,6 cm) weit sind und die zweiten Riemen (21) so angeordnet sind, daß sie die Längskanten der ersten Riemen um etwa eineinhalb Zoll (3,8 cm) überlappen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Riemenscheiben (23, 24) des ersten Satzes axial längs jeweiliger Wellen, von denen die eine angetrieben ist, unter Festlegung von Lücken dazwischen positioniert sind und die Riemenscheiben (22, 25) des zweiten Satzes leerlaufende oder Umlenkriemenscheiben sind, die axial längs jeweiliger Wellen unter Festlegung von Lücken dazwischen positioniert sind.







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