Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einzelner, aus einer zickzackförmig gefalteten Materialbahn bestehender Stapel

Abstract

 Durch das Verfahren werden einzelne Stapel (1) aus zickzackförmigem, gefaltetem und gefalztem Material von einer kontinuierlich folgenden Materialbahn (2) an vorgegebener Stelle abgetrennt, indem zwischen einem auch entgegen der Förderrichtung antreibbaren Walzenpaar (8, 9, 30) und einem Klemmleistenpaar (10,11) in der Materialbahn (2) eine die Abtrennung bewirkende Zugkraft erzeugt wird, nachdem eine durch einen Signalgeber (27) signalisierte Solltrennstelle in der Materialbahn diese Zwischenposition erreicht hat. Das eine feststehende (10) und andrückbare (11) Klemmleiste aufweisende Klemmleistenpaar befindet sich in Förderrichtung unmittelbar vor einer die Stapelbildung bewirkenden Schwingführung (12). Die Stapelbildung erfolgt auf einem sich absenkenden Hubtisch (14). Nach Abtrennung des Stapels (1) wird die Förderung im Bereich des stapelbildenden Teils der Vorrichtung für die Uebergabe auf eine zweite Förderbahn (37) unterbrochen, währenddessen die kontinuierliche Nachförderung der Materialbahn (2) in einen als Puffer wirkenden Zwischenstapel (7) hinein erfolgt, der anschliessend durch beschleunigte Arbeitsweise wieder abgebaut wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einzelner, aus einer zickzackförmig gefalteten Materialbahn bestehender Stapel gemäss Oberbegriff des Anspruches 1, bzw. des Anspruches 5.

[0002] Aus der EP-OS 0 057 463 ist nun ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei dem, bzw. bei der die Materialbahn beidseits der Solltrennlinie zwischen zwei Rollenpaaren festgeklemmt wird. Das dem Stapel näher liegende Rollenpaar wird dann in Förderrichtung der Materialbahn bewegt, was ein Reissen der Materialbahn entlang der zwischen den Rollenpaaren liegenden Solltrennlinie zur Folge hat. Dabei wird der vom bewegten Rollenpaar erfasste letzte Abschnitt der zu einem Stapel gefalteteten Materialbahn gegenüber dem Rest der Materialbahn beschleunigt.

[0003] Bei dieser bekannten Lösung ist nun eine konstruktiv verhältnismässig aufwendige Trennvorrichtung erforderlich, die von der Zuführeinrichtung vollständig getrennt ist. Zudem erfolgt das Trennen währenddem die Materialbahn vorgeschoben wird. Dies setzt einer Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit gewisse Grenzen.

[0004] Aus der DE-OS 28 51 894 ist eine Trennvorrichtung bekannt, bei der benachbart zueinander zwei Förderwalzenpaare angeordnet sind, die zum Vorschieben der Materialbahn gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden. Zum Trennen der Materialbahn entlang einer Perforationslinie wird nun das in Förderrichtung gesehen hintere Walzenpaar stillgesetzt, während das andere Walzenpaar die Materialbahn weiterfördert. Wegen der Doppelfunktion des einen Walzenpaares (Vorschieben und Festklemmen) ist diese Vorrichtung für Anwendungen, bei denen die Materialbahn mit grosser Geschwindigkeit bewegt wird und häufig eine Trennung zu erfolgen hat, wegen des dabei erforderlichen häufigen schnellen Beschleunigens des besagten einen Walzenpaares nach jedem Trennvorgang, weniger geeignet. Zudem muss dieses eine Walzenpaar auch während des Förderns einen gewissen Druck auf die Materialbahn ausüben, um diese beim Stillsetzen auch genügend stark festklemmen zu können. Dies ist im Falle von dünnen Materialbahnen mit Schwierigkeiten verbunden und kann zu Beschädigungen der Materialbahn führen.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das, bzw. die mit konstruktiv einfachen Mitteln auch bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit neben einem sicheren Trennen der Materialbahn entlang von Solltrennlinien auch eine einwandfreie Stapelbildung ermöglicht.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1, bzw. des Anspruches 5 gelöst.

[0007] Zum Trennen der Materialbahn wird der letzte Abschnitt des zu stapelnden Teils der Materialbahn durch die Festhalteanordnung festgehalten, während die _Ma-terialbahn zurückbewegt wird. Die Trennstelle ändert somit während des Trennens ihre Lage nicht, das heisst die Hinterkante des zu stapelnden Materialbahnteils hat eine genau festgelegte Position, was das nachfolgende gesteuerte Zickzackfalten und Ablegen auf den Stapel erleichtert. Während des Trennens der Materialbahn wird nach Fertigstellung eines Stapels der Stapelbildevorgang so lange unterbrochen, bis der fertige Stapel weggeführt ist und die Stapelbildeeinrichtung wieder zum Bilden eines neuen Stapels bereit ist. Um die Zufuhr der Materialbahn trotz dieses Unterbruches in der Stapelbildung nicht unterbrechen zu müssen, wird vorzugsweise ein Teil der kontinuierlich anfallenden Materialbahn in einem Pufferspeicher zwischengespeichert, der nach erfolgter Trennung der Materialbahn durch eine kurzzeitige Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit wieder auf seine Sollhöhe abgebaut werden kann. Für das Zurückbewegen der Materialbahn beim Trennvorgang können Elemente der Vorschubeinrichtung für die Materialbahn Verwendung finden, was die Konstruktion vereinfacht.

[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines für die Vorrichtung der Fig. 1 geeigneten Zwischenspeichers;

_Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Arbeitsphase, kurz nach Trennung der Materialbahn; und

Fig. 4 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 zur Zeit der Unterbrechung der Stapelbildung und des Abtransportes des abgetrennten Stapels.

[0009] Die Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in kontinuierlicher Arbeitsweise während der Ausbildung eines Stapels 1 aus einer fortlaufend zugeführten Mterialbahn 2 durch zickzackförmiges Falten und Falzen. Die Materialbahn 2, z.B. aus Papier für Drucker von EDV-Anlagen, hat längs ihrer Ränder verlaufende Perforierungslinien, in die die Zähne eines durch den Motor 3 angetriebenen Förderelementes 4 eingreifen. Ausserdem hat die Materialbahn 2 in regelmässigen Abständen entsprechend der Breite des zu bildenden Stapels 1 querverlaufende Perforierungslinien, entlang denen die Falzung bei der Stapelbildung erfolgt und an denen der Materialbahn in einer vorgeschalteteten Falzeinrichtung 6 vorgefalzt worden ist. Durch die Vorfalzung entlang den querverlaufenden Perforierungslinien wird das Falten bei der Herstellung des Stapels 1 erleichtert und ausserdem die exakte und leichte Trennung der Materialbahn entlang einer solchen Perforierungslinie sichergestellt. Eine für die Verwendung in der erfindungsgemässen Vorrichtung geeignete Falzeinrichtung ist in der DE-OS 33 44 260 näher beschrieben.

[0010] Durch das angetriebene Förderelement 4 wird die Materialbahn 2 von dem einen Puffer für den Arbeitsablauf bildenden Zwischenstapel 7 über eine Umlenkwalze 5 abgezogen und einer ebenfalls vom Antrieb 3 angetriebenen Förderwalze 8 zugeführt. An dieser erfolgt durch die Führung mittels mindestens einer mitlaufenden Andrückwalze 9 eine Umlenkung der Materialbahn 2 vertikal nach unten, an einer Klemmleiste 10 vorbei, zu einer Schwingführung 12, die durch ihre Schwingbewegung in an sich bekannter Weise, die Materialbahn zickzackförmig gefaltet auf dem Hubtisch 14 zur Bildung des Stapels 1 ablegt. Der genannten Klemmleiste 10, die feststehend ist, steht eine bewegliche Anklemmleiste 11 gegenüber, die durch einen gesteuerten Schubantrieb 13 gegen die feststehende Klemmleiste 10 drückbar ist, um die Materialbahn festhalten zu können. Die Schwingführung 12 hat zwei parallel zueinander verlaufende Führungsplatten 15, 16, zwischen denen die Materialbahn hindurchgeführt wird. Beidseitig zu dem herzustellenden Stapel 1 sind im Bereich der Stapel- und Falzkanten halbkreisförmige Andrückelemente 18, 19 vorgesehen, die auf einer synchron mit dem nicht dargestellten Schwingantrieb der Schwingführung sich drehenden Welle 20, 21 befestigt sind. Diese Andrückelemente 18, 19 halten wechselweise beim Falten der Materialbahn die Falzkanten 22, 23 auf dem Stapel nieder, so dass hohe Arbeitsgeschwindigkeiten beim wechselweisen, d.h. zickzackförmigen Falten der Materialbahn möglich sind. Die Bewegungssteuerung der gefalteten Ablage auf dem Tisch 14 wird zu Beginn der Stapelbildung durch eine der Blasdüsen 24, 25 unterstützt, je nachdem in welcher Richtung die Faltung beginnt.

[0011] Entsprechend der Zunahme der Höhe des Stapels 1 ikt ein Hubantrieb 25 den Hubtisch 14 automatisch euert ab. Die Abtrennung des gebildeten Stapels 1 von achfolgenden Materialbahn 2 erfolgt aufgrund einer Materialbahn 2 angebrachten, z.B. gedruckten oder gelochten Markierung, die durch einen an der Bahnführung vorgesehenen Signalgeber 27 erfasst wird. Das dann vom Signalgeber abgegebene Signal löst eine Folge von vorprogrammierten Arbeitsgängen aus. Zuerst werden der Antrieb 3 für das Förderelement 4 und die Förderwalze 8 sowie der Antrieb für die Schwingführung 12 und die Andrückelemente 18, 19 abgeschaltet, jedoch mit einer Verzögerung, bis die vorgefalzte Perforierungslinie, an der die Abtrennung erfolgen soll, die Klemmleiste 10 passiert hat. Anschliessend bewegt ein Schubantrieb 28 eine in entgegengesetzter Richtung antreibende Förderwalze 30 in Kontakt mit der Materialbahn, im Kontaktbereich der Förderwalze 8, so dass die Materialbahn zurückbewegt wird. Nachdem dabei die vorgesehene Abtrennstelle, bzw. querverlaufende Perforierungslinie die Klemmleiste 10 wieder passiert hat, kommt diese durch die Andrückbewegung der gegenüberstehenden Anklemmleiste 11 zur Wirkung und hält die Materialbahn 2 fest, so dass sie an der vorgesehenen Stelle 32 reisst. Fig. 3 zeigt den Moment kurz nach der Abtrennung mit Kontaktposition der Förderwalze 30 und der Anklemmleiste 11.

[0012] Anschliessend werden diese Kontaktpositionen wieder aufgehoben und die Materialbahn wieder vorwärts transportiert, bis der neue Bahnanfanc, bzw. das erste Blatt für einen neuen Stapel etwas über die Schwingführung 12 vorsteht, in diesem Moment stoppt der Transport erneut, um durch Absenken des Hubtisches 14 den abgetrennten Stapel abzutransportieren. Der Hubtisch ist als Fördertisch ausgebildet, indem er über Walzen 34, 35 geführte Endlosbänder aufweist. Eine der Walzen trägt ein Zahnrad 36, das nach Absenken des Hubtisches bis auf die Höhe eines stationär angeordneten zweiten Förderbandes 37 mit einem angetriebenen zweiten Zahnrad 38 in Eingriff gelangt, so dass das Förderband transportiert und entsprechend der Stapel von dem Hubtisch 14 wegtransportiert wird. Ein am Anfang der zweiten Förderbahn angeordneter zweiter Signalgeber 40 signalisiert die Uebergabe des Stapels 1 an das zweite Förderband an die Antriebssteuerung des Hubtisches 14, um diesen wieder in seine obere Ausgangsposition zu bringen. Nach Erreichen dieser Position wird die Förderung der Materialbahn und die Einrichtung 12, 18, 19, 24, 25 zur Stapelbildung wieder in Betrieb gesetzt, bis eine neue Markierung den Signalgeber 27 passiert und der beschriebene Ablauf sich wiederholt.

[0013] Die vorgeschaltete Falzeinrichtung 6 muss während des Stillstandes der Förderung des Materialbandes 2 nicht abgeschaltet werden, da an ihr ebenfalls eine Stapelbildung erfolgt. Dieser Zwischenstapel 7 wirkt als Puffer für die kontinuierliche Nachförderung der Materialbahn ausgehend von einer nicht dargestellten Vorratsrolle. Da die Falzeinrichtung 6 den Stapel von unten nach oben bildet und dieser auf einem Tisch 42 abgelegt wird, ist durch den verhältnismässigen grossen Raum oberhalb des Tisches 42 ein grosses Puffervolumen vorhanden. Nach dem erneuten Einschalten der Förderung wird der inzwischen angewachsene Zwischenstapel durch eine anfangs erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit der Förderung und der Bildung des Stapels 1 wieder abgebaut. Es versteht sich, dass hierfür geeignete Steuereinrichtungen vorhanden sind, die auch die Höhe des Zwischenstapels kontrollieren.

[0014] Anstatt durch Stapelbildung kann eine Pufferung des Arbeitsablaufs auch durch einen Zwischenspeicher anderer Art, z.B. entsprechend der Darstellung in Fig. 2 vorgenommen werden. Dieser Zwischenspeicher 44 hat zwei Reihen 45, 46 von Umlenkwalzen über die die Materialbahn in Form von aufeinanderfolgenden Schlaufen mäanderartig geführt ist. Die obere Reihe 45 von Umlenkwalzen hat feststehend angeordnete Drehachsen, während die Umlenkwalzen der unteren Reihe 46 in einem Rahmen 48 gelagert sind, der auf Vertikalführungen 49, 50, z.B. unter Eigengewicht, je nach der erforderlichen, im Zwischenspeicher 44 gespeicherten Länge der Materialbahn 2, auf und abwärts beweglich ist. Durch Strichpunktlinien 51 ist der Zustand mit grosser gespeicherter Länge des Materialbandes 2 dargestellt. Bei Verwendung dieses Zwischenspeichers 44 erfolgt die Vorfalzung an den querverlaufenden Perforierungslinien des Materialbandes in einer vorgeschalteten Einrichtung, oder es wird von einem vorgefalzten Materialband in Rollen- oder Stapelform ausgegangen.

[0015] Falls durch eine entsprechende Steuerung das Anhalten der Materialbahn vor dem Abtrennen an genau vorbestimmter Stelle erfolgt, so dass die Perforierungslinie, an der die Abtrennung erfolgen soll, zwischen dem Leistenpaar 10, 11 und dem Walzenpaar 8, 9 zum Stillstand kommt, so kann das Leistenpaar sofort zum klemmenden Halten der Materialbahn geschlossen werden, und der kurzzeitige Rücktransport mittels der dann angedrückten Förderwalze bewirkt sofort die Abtrennung an dieser Perforierungslinie.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einzelner, aus einer zickzackförmig gefalteten Materialbahn (2) bestehender Stapel (1) ausgehend von einer kontinuierlich zugeführten und mit Trennlinien versehenen Materialbahn (2), bei dem vor dem Falten und Ablegen der Materialbahn (2) zu einem Stapel (1) ein fertig hergestellter Stapel (1) durch Erzeugen einer Zugkraft in der auf einer Seite der Sollhemmlinie (32) festgehaltenen Materialbahn (1) entlang einer Solltrennlinie (32) von der Materialbahn (1) abgetrennt wird und der fertige Stapel (1) weggeführt wird, dadurch gekennzeichnet dass zum Abtrennen des fertigen Stapels (1) von der Materialbahn (2) letztere an einer Stelle (10, 13), die bezüglich der Solltrennlinie (32) in Richtung gegen den Stapel (1) liegt, festgehalten wird und kurzzeitig entgegen der normalen Förderrichtung (A) zurückbewegt wird, und dass die Stapelbildung während dem Abtransport des abgetrennten Stapels (1) unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (2) von oben einem Zwischenstapel (7) entnommen wird, der von unten durch zickzackförmiges Falten der kontinuierlich zugeführten Materialbahn (2) gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der während des Abtrennens und Wegführens eines fertigen Stapels (1) wachsende Zwischenstapel (7) durch vorübergehend beschleunigtes Bilden eines neuen Stapels (1) abgebaut wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn einem Zwischenspeicher (44) entnommen wird, in dem sie schlaufenförmig umgelenkt wird, wobei die Zwischenspeicherung durch Vergrösserung von mindestens einer Materialbahnschlaufe erfolgt.

5. Vorrichtung zum Herstellen einzelner, aus einer zickzackförmig gefalteten Materialbahn (2) bestehender Stapel (l), ausgehend von einer kontinuierlich zugeführten und mit Trennlinien versehenen Materialbahn (2), mit einer Zuführeinrichtung (4, 8, 9) zum Zuführen der Materialbahn (2) zu einer Stapelbildeeinrichtung (12, 18, 19, 14) zum zickzackförmigen Falten und Ablegen der Materialbahn (2) zu einem Stapel (1), einer Wegführeinrichtung (36-38) zum Abtransportieren der fertigen Stapel (1) und einer eine ein- und ausschaltbare Festhalteanordnung (10, 11) für die Materialbahn (2) aufweisenden Trenneinrichtung (8, 30, 10, 11) zum Abtrennen des fertig hergestellten Stapels (1) von der Materialbahn (2) entlang einer Solltrennlinie (32) durch Festhalten der Materialbahn (2) auf einer Seite der Solltrennlinie (32) und Erzeugen einer Zugkraft in der Materialbahn (2), dadurch gekennzeichnet dass die Trenneinrichtung (8, 30, 10, 11) eine ein- und ausschaltbare Fördereinrichtung (8, 30) zum Bewegen der Materialbahn (2) entgegen deren normalen Förderrichtung (A) aufweist, die in der normalen Förderrichtung (A) der Materialbahn (2) gesehen vor der Festhalteanordnung (10, 11) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung zwei die Materialbahn (2) zwischen sich aufnehmende drehbare Förderorgane (8, 30) aufweist, von denen das eine Förderorgan (8) mittels eines Antriebes (3) in entgegengesetzten Richtungen antreibbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet, durch eine, einen die Materialbahn (2) abtastenden Signalgeber (7) aufweisende Steuereinrichtung zum Plazieren der Solltrennlinie (32) zwischen der Fördereinrichtung (8, 30) und der Festhalteanordnung (10, 11).

8.. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (8, 30, 10, 11) vor der eine Schwingführung (12) aufweisenden Stapelbildeeinrichtung (12, 18, 19, 14) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelbildeeinrichtung 12, 18, 19, 14) während des Abtransportes des fertigen Stapels (1) stillsetzbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Stapel (1) aufnehmender Hubtisch (14) über Walzen (34, 35) geführte Förderbänder aufweist, die in unterer Endstellung des Hubtisches (14) in Antriebsverbindung mit einem Antrieb (38) gelangen, wobei der Hubtisch (14) in der unteren Endstellung an einen Förderer (37) angrenzt.

ll. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Uebergabestelle zwischen dem Hubtisch (14) und dem Förderer (37) ein Signalgeber (40) für die Rückbewegung des Hubtisches (14) und die Ingangsetzung der Stapelbildung vorhanden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (A) der Materialbahn (2) gesehen vor der Zuführeinrichtung (4, 8, 9) eine Einrichtung (6) zum Zwischenspeichern eines Teils der kontinuierlich anfallenden Materialbahn (1) in Form eines von oben abbaubaren Zwischenstapels (7) angeordnet ist, der von unten durch zickzackförmiges Falten der Materialbahn (2) gebildet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (A) der Materialbahn (2) gesehen vor der Zuführeinrichtung (4, 8, 9) eine Einrichtung (44) zum Zwischenspeichern eines Teils der kontinuierlich anfallenden Materialbahn (1) vorgesehen ist, die mehrere Umlenkwalzen (45, 46) für die schlaufenförmige Führung der Materialbahn (2) aufweist, wobei der Abstand zwischen mindestens zwei Umlenkwalzen (45, 46) veränderbar ist.

Zeichnung