Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung und/oder zum Transport eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten, wie sie beispielsweise nach Schneidvorgängen oder bei Bedruckungsvorgängen anfallen.

[0002] Bei derartigen Vorgängen wird in der Regel ein kontinuierlicher Strom von flachen, flexiblen Objekten einem Sammelbereich zugeführt, von dem aus diese beispielsweise einer Ablageeinrichtung zur stapelweisen Entnahme zugeführt werden. Bei der verhältnismäßig hohen Transportgeschwindigkeit der verwendeten Schneid- oder Druckvorrichtung muss die Geschwindigkeit der einzelnen Objekte vor Erreichen der Ablageeinrichtung erheblich herabgesetzt werden, um eine Beschädigung der Objekte beim Ablegen zu vermeiden. Die Geschwindigkeitsreduzierung erfolgt üblicherweise durch eine teilweise Überlappung der Objekte, was zur Bildung eines Schuppenstroms führt. Mit der Bildung eines Schuppenstroms und gegebenenfalls einer beim Transport des Schuppenstroms zunehmenden Überlappung der einzelnen Objekte ist am Ende der Transportstrecke die Geschwindigkeit der einzelnen Objekte reduziert. Beispielsweise kann eine Geschwindigkeitsreduzierung mit einem Faktor von 5:1 bis 8:1 selbst bei einer Eintrittsgeschwindigkeit von größer 5 m/s erfolgen, sodass die Ablage der Objekte mit erheblich weniger kinetischer Energie erfolgt im Vergleich zu einem Aufprallen des Objektes mit nicht reduzierter Geschwindigkeit.

[0003] Verfahren oder Vorrichtungen zur Bildung und/oder zum Transport eines Schuppenstroms sind bspw. aus DE 41 39 888 A1, DE 199 45 114 A1, US 7,628,396 B2, DE 10 2008 025 667 A1, DE 27 25 547 A1, EP 0 503 531 A1, EP 0 962 414 A2 oder US 2011/056804A1 bekannt.

[0004] Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Bildung und/oder zum Transport eines Schuppenstroms ist, dass die Verwendung einer Saugkammer auf Basis von Radial- oder Axialventilatoren, oder eines alternativen Vakuumgenerators, wie z.B. einer Pumpe oder eines Kompressors, mit den zugehörigen Steuerungsventilen und Zuleitungen, einen nicht unbeträchtlichen Aufwand und Kosten des Gesamtsystems ausmacht. Zudem weisen Saugkammern den Nachteil auf, dass sie ein vorgegebenes Rastermaß für aufeinanderfolgende Objekte aufweisen, was wenig Raum für flexible Anordnungen lässt, und dass die Öffnungen der Saugkammern während des Betriebs vollständig abgedeckt sein müssen, da sie ansonsten in ihrer Ansaug- und Haltefunktion gestört sind. Insbesondere beim ersten und beim letzten Objekt sind somit spezielle Vorkehrungen oder Verfahren bei der Verwendung einer Saugkammer erforderlich, um zu verhindern, dass das erste oder das letzte Objekt von der Saugkammer abfallen. Aufgrund des vorgegebenen Rastermaßes der Saugkammern ist ein flexibler Einsatz derartiger Vorrichtungen erschwert.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms bereitzustellen, welche flexibler einsetzbar sind und vorzugsweise geringere Herstellungs- und/oder Betriebskosten aufweisen.

[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0007] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten entlang eines Transportpfads, wobei aufeinanderfolgende Objekte eine Überlappungslänge aufweisen, zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine erste Saug- und Transportvorrichtung mit ersten Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts aufweist, wobei die ersten Mittel innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, welches eine Saugöffnung aufweist, und mit wenigstens einem Transportriemen, dass die Vorrichtung eine zweite Saug- und Transportvorrichtung mit zweiten Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts aufweist, wobei die zweiten Mittel innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, welches eine Saugöffnung aufweist, und mit wenigstens einem Transportriemen, dass die erste Saug- und Transportvorrichtung und die zweite Saug- und Transportvorrichtung auf unterschiedlichen Seiten des Transportpfads angeordnet sind, dass die erste Saug- und Transportvorrichtung und die zweite Saug- und Transportvorrichtung in Richtung des Transportpfads gegeneinander um eine Länge versetzt und in Richtung quer zum Transportpfad um einen Abstand gegeneinander beabstandet angeordnet sind, und dass die in Richtung des Transportpfads hintere zweite Saug- und Transportvorrichtung gegen die Richtung des Transportpfads um einen Winkel geneigt angeordnet ist. Da die auf einem Wirbelwind basierenden Saug- und Transportvorrichtungen kein Rastmermaß erfordern, ergibt sich ein flexiblerer Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Verwendung von zwei Saug- und Transportvorrichtungen ermöglicht aufgrund der höheren Saugkraft der Saug- und Transportvorrichtungen basierend auf einem Wirbelwind gegenüber den Saugkammern einen Abstand quer zum Transportpfad, welcher es wiederum den flachen, flexiblen Objekten ermöglicht, ihrer Biegesteifigkeit nachzugeben, sodass ein Knicken oder Knüllen der Objekte vermieden wird. Bei Verwendung von zwei identischen Saug- und Transportvorrichtungen üben diese gleichwertig eine Kraft auf die flachen, flexiblen Objekte aus, sodass sich der Schlupf gleichmäßig auf beide Saug- und Transportvorrichtungen verteilt und die flachen, flexiblen Objekte weniger beansprucht werden. Saug- und Transportvorrichtungen basierend auf einem Wirbelwind weisen gegenüber den Saugkammern zudem den Vorteil einer höheren Saugkraft auf, sodass Objekte aus größeren Abständen im Vergleich zu einer Saugkammer von der Saugöffnung erfasst werden können.

[0008] Besonders bevorzugt ist die Länge des Versatzes größer als die Länge der ersten Saug- und Transportvorrichtung. Der Versatz ist definiert als der auf den Transportpfad projizierte Abstand zwischen der hinteren Kante der ersten Saug- und Transportvorrichtung und der hinteren Kante der zweiten Saug- und Transportvorrichtung. Ist die Länge des Versatzes größer als die Länge der ersten Saug- und Transportvorrichtung, entsteht entlang des Transportpfads zwischen der ersten Saug- und Transportvorrichtung und der zweiten Saug- und Transportvorrichtung eine Lücke. Dies stellt für den Transport der flachen, flexiblen Objekte aufgrund der hohen Saugkraft der Saug- und Transportvorrichtungen, welche auf einem Wirbelwind basieren, jedoch kein Problem dar und ermöglicht insbesondere die Bildung und/oder den Transport eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten mit weniger Saug- und Transportvorrichtungen als in dem Fall, dass die Länge des Versatzes kleiner ist als die Länge der ersten Saug- und Transportvorrichtung.

[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Abstand zwischen der ersten Saug- und Transportvorrichtung und der zweiten Saug- und Transportvorrichtung quer zur Richtung des Transportpfads etwa 3 mm bis 25 mm und beträgt besonders bevorzugt etwa 15 mm. Der Abstand ist definiert als der kürzeste Abstand zwischen einem beliebigen Punkt der ersten Saug- und Transportvorrichtung und einem beliebigen Punkt der zweiten Saug- und Transportvorrichtung. Ein derartiger Abstand ermöglicht weiterhin ein zuverlässiges Anziehen der Objekte aufgrund der hohen Haltekraft der Saug- und Transportvorrichtungen, gibt jedoch den flachen, flexiblen Objekten genügend Raum, zwischen der ersten Saug- und Transportvorrichtung und der zweiten Saug- und Transportvorrichtung ihrer Biegesteifigkeit nachzugeben, falls dies nötig sein sollte, ohne dass die Objekte beschädigt, geknickt oder geknüllt werden.

[0010] Erfindungsgemäß beträgt der Winkel etwa 0° bis 30°. Besonders bevorzugt beträgt der Winkel etwa 10°. Durch die Neigung der zweiten Saug- und Transportvorrichtung gegen den Transportpfad wird die nachlaufende Kante des Objekts im Vergleich zur vorlaufenden Kante abgesenkt, sodass die Bildung eines Schuppenstroms ohne Beschädigungen der Objekte vereinfacht wird.

[0011] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Geschwindigkeiten der Transportriemen der verschiedenen Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander einstellbar. Dadurch wird die Überlappungslänge stufenlos einstellbar und die Bildung eines Schuppenstroms mit beliebiger Überlappungslänge ermöglicht. Insbesondere, da die Saug- und Transportvorrichtungen basierend auf einem Wirbelwind kein vorgegebenes Rastermaß aufweisen und somit an jeder beliebigen Stelle des Transportriemens ein Objekt anliegen kann, sind beliebige Überlappungslängen möglich, die zudem während des Betriebs durch Variationen der Geschwindigkeiten der Transportriemen stufenlos variiert werden können.

[0012] Eine Vorrichtung zum Transport eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten entlang eines Transportpfads, wobei aufeinanderfolgende Objekte eine Überlappungslänge aufweisen, zeichnet sich dadurch aus, dass entlang des Transportpfads wenigstens drei Saug- und Transportvorrichtungen angeordnet sind, wobei jede der Saug- und Transportvorrichtungen erste Mittel zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts aufweist, wobei die ersten Mittel innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, welches eine Saugöffnung aufweist, und wobei jede der Saug- und Transportvorrichtungen wenigstens einen Transportriemen aufweist, wobei die Saug- und Transportvorrichtungen in Richtung des Transportpfads hintereinander angeordnet sind, und wobei die Geschwindigkeiten der Transportriemen jeder der Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander einstellbar sind. Die Verwendung von Saug- und Transportvorrichtungen basierend auf einem Wirbelwind ermöglichen eine beliebige Überlappungslänge zwischen den flachen, flexiblen Objekten, insbesondere, da die Saug- und Transportvorrichtungen kein vorgegebenes Rastermaß für die Anlage von Objekten aufweisen. Die Saug- und Transportvorrichtungen haben zudem den Vorteil, dass Objekte aus größerer Entfernung zuverlässig angezogen werden können. Vorzugsweise können daher aufeinanderfolgende Saug- und Transportvorrichtungen in Richtung des Transportpfads gegeneinander mit einem Abstand beabstandet angeordnet sein, wobei unter dem Abstand der aufeinanderfolgenden Saug- und Transportvorrichtungen der Abstand zwischen der vorderen Kante der in Transportrichtung ersten Saug- und Transportvorrichtung und der hinteren Kante der in Transportrichtung nachfolgenden Saug- und Transportvorrichtung zu verstehen ist.

[0013] Es ist vorgesehen, dass die Saug- und Transportvorrichtungen auf einer Seite des Transportpfades angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind die Saug- und Transportvorrichtungen oberhalb des Transportpfades angeordnet. Durch die Anordnung der Saug- und Transportvorrichtungen oberhalb des Transportpfades ergibt sich ein hängender Transport der flachen, flexiblen Objekte, welcher den Vorteil aufweist, dass an den Objekten gezogen wird, statt an ihnen zu schieben, was die Gefahr von Beschädigungen der Objekte verringert.

[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei aufeinanderfolgende Saug- und Transportvorrichtungen gegeneinander in einem Winkel, welcher vorzugsweise im Bereich von 0 Grad bis 60 Grad liegt, gegen die Ebene der Objekte und/oder in einem Winkel, welcher vorzugsweise im Bereich von 0 Grad bis 30 Grad liegt, in der Ebene der Objekte geneigt angeordnet. Dadurch wird eine Richtungsänderung der Objekte ermöglicht, sodass die Vorrichtung flexibel einsetzbar ist.

[0015] Besonders bevorzugt wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms mit einer Vorrichtung zum Transport eines Schuppenstroms kombiniert, um eine möglichst einfach aufgebaute, kostengünstige und flexibel einsetzbare Vorrichtung zur Bildung und zum Transport eines Schuppenstroms bereitstellen zu können.

[0016] Vorteilhafterweise ist bei einer Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms, bei einer Vorrichtung zum Transport eines Schuppenstroms oder bei einer Vorrichtung zur Bildung und zum Transport eines Schuppenstroms in Richtung quer zu dem Transportpfad neben jeder der Saug- und Transportvorrichtungen wenigstens eine weitere Saug- und Transportvorrichtung angeordnet. Dadurch ist auch die Handhabung von Objekten mit großer Breite möglich.

[0017] Vorteilhafterweise sind die ersten und/oder zweiten Mittel als Impeller ausgebildet, dessen Drehgeschwindigkeit vorzugsweise für jede der Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander einstellbar ist. Mittels eines Impellers ist die Erzeugung eines Wirbelwinds auf einfache und kostengünstige Art und Weise möglich. Ist die Drehgeschwindigkeit vorzugsweise für der Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander einstellbar, kann die Haltekraft für jede der Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig und vorzugsweise stufenlos geregelt werden, sodass sich vielfache Möglichkeiten zur Handhabung der Objekte und des Schuppenstroms ergeben.

[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine, vorzugsweise jede, der Saug- und Transportvorrichtungen wenigstens zwei Transportriemen auf, welche vorzugsweise die Saugöffnung abschnittsweise überdecken. Die Verwendung von zwei Transportriemen führt in der Regel zu einer stabileren Führung der Objekte.

[0019] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass entlang des Transportpfads wenigstens ein Stützelement, vorzugsweise mehrere Stützelemente angeordnet sind, welche zu einer vorteilhaften Versteifung der Objekte in Transportrichtung führen können.

[0020] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die nicht überdeckte Länge eines Objekts kleiner als die Länge einer der Saug- und Transportvorrichtungen und vorzugsweise größer als 80% des Abstands der Achsen der äußeren Transportrollen des Transportriemens einer der Saug- und Transportvorrichtungen. Bei der Verwendung von Saugkammern muss die nicht überdeckte Länge eines Objekts, welche der Länge des Objekts abzüglich der Überlappungslänge entspricht, mindestens der Länge der Saug- und Transportvorrichtungen entsprechen. Durch Verwendung der wirbelwindbasierten Saug- und Transportvorrichtungen besteht die Möglichkeit, die nicht überdeckte Länge eines Objekts kleiner als die Länge einer der Saug- und Transportvorrichtungen zu wählen und trotzdem eine sichere Übergabe des Objekts von einer der Saug- und Transportvorrichtungen zu einer nachfolgenden Saug- und Transportvorrichtung zu gewährleisten.

[0021] Ein Verfahren zur Bildung und/oder zum Transport eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten entlang eines Transportpfads, wobei aufeinanderfolgende Objekte eine Überlappungslänge aufweisen, zeichnet sich dadurch aus, dass die Überlappungslänge innerhalb des Schuppenstroms stufenlos variabel einstellbar ist. Durch eine stufenlose variable Einstellung der Überlappungslänge innerhalb des Schuppenstroms ist ein besonders flexibler Einsatz möglich. Insbesondere kann die Überlappungslänge von einem Objekt zum nachfolgenden Objekt während der Bildung und/oder während des Transports des Schuppenstroms lediglich durch Änderung der Modulgeschwindigkeitsdifferenz zweier aufeinanderfolgender Module variiert werden, ohne dass aufwändige konstruktive Änderungen der Vorrichtung vonnöten wären.

[0022] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass bei einer Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten entlang eines Transportpfads mit einer ersten Saug- und Transportvorrichtung mit ersten Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts, wobei die ersten Mittel innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, welches eine Saugöffnung aufweist, und mit wenigstens einem Transportriemen, mit einer zweiten Saug- und Transportvorrichtung mit zweiten Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts, wobei die zweiten Mittel innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, welches eine Saugöffnung aufweist, und mit wenigstens einem Transportriemen, wobei die erste Saug- und Transportvorrichtung und die zweite Saug- und Transportvorrichtung auf unterschiedlichen Seiten des Transportpfads angeordnet sind, wobei die erste Saug- und Transportvorrichtung und die zweite Saug- und Transportvorrichtung in Richtung des Transportpfads gegeneinander um eine Länge versetzt und in Richtung quer zum Transportpfad um einen Abstand gegeneinander beabstandet angeordnet sind, und wobei die in Richtung des Transportpfads hintere Saug- und Transportvorrichtung gegen die Richtung des Transportpfads um einen Winkel geneigt angeordnet ist, zur Einstellung der Überlappungslänge die Geschwindigkeiten der Transportriemen der verschiedenen Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander und während des Betriebs variabel ansteuerbar sind. Dadurch, dass die Geschwindigkeiten der Transportriemen der verschiedenen Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander und während des Betriebs variabel ansteuerbar sind, was insbesondere bedeutet, dass die Geschwindigkeiten der Transportriemen jederzeit stufenlos geändert werden kann, wird die Überlappungslänge stufenlos einstellbar und die Bildung eines Schuppenstroms mit beliebiger Überlappungslänge ermöglicht. Insbesondere, da die Saug- und Transportvorrichtungen basierend auf einem Wirbelwind kein vorgegebenes Rastermaß aufweisen und somit an jeder beliebigen Stelle des Transportriemens ein Objekt anliegen kann, sind beliebige Überlappungslängen möglich, die zudem während des Betriebs durch Variationen der Geschwindigkeiten der Transportriemen stufenlos variiert werden können.

[0023] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass bei einer Vorrichtung zum Transport eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten entlang eines Transportpfads mit entlang des Transportpfads wenigstens zwei angeordneten Saug- und Transportvorrichtungen, wobei jede der Saug- und Transportvorrichtungen erste Mittel zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts aufweist, wobei die ersten Mittel innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, welches eine Saugöffnung aufweist, und wobei jede der Saug- und Transportvorrichtungen wenigstens einen Transportriemen aufweist, wobei die Saug- und Transportvorrichtungen in Richtung des Transportpfads hintereinander angeordnet sind, zur Einstellung der Überlappungslänge die Geschwindigkeiten der Transportriemen der verschiedenen Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander und während des Betriebs variabel ansteuerbar sind. Dadurch, dass die Geschwindigkeiten der Transportriemen der verschiedenen Saug- und Transportvorrichtungen unabhängig voneinander und während des Betriebs variabel ansteuerbar sind, was insbesondere bedeutet, dass die Geschwindigkeiten der Transportriemen jederzeit stufenlos geändert werden kann, wird die Überlappungslänge stufenlos einstellbar und die stufenlose Variation der Überlappungslänge des bereits gebildeten Schuppenstroms ermöglicht. Während des Betriebs kann somit ein Schuppenstrom aufgestaut werden, beispielsweise um die Ablage der Objekte zu verzögern, und anschließend wieder entzerrt und die Objekte vereinzelt abgeführt werden.

[0024] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Vortex-Attraktors,

Figur 2

eine schematische Darstellung der Luftströmungen, welche durch einen Vortex-Attraktor gemäß Fig. 1 erzeugt werden,

Figur 3

eine perspektivische Darstellung eines Impellers eines Vortex-Attraktors,

Figur 4

eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Vortex-Attraktors,

Figur 5

eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Saug- und Transportvorrichtung mit einem externen Antrieb,

Figur 6

eine Ansicht von unten auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Saug- und Transportvorrichtung mit einem eigenen Antrieb,

Figur 7

eine Seitenansicht der Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 6,

Figur 8

eine Draufsicht auf die Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 6,

Figur 9

eine schematische Darstellung der Luftströmungen zum Ansaugen eines Objekts, welche durch die Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 6 erzeugt werden,

Figur 10

die Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 9 mit angesaugtem Objekt,

Figur 11

eine Ansicht von oben auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Saug- und Transportvorrichtung,

Figur 12

eine Ansicht von unten auf die Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 11,

Figur 13

einen Schnitt entlang der Linie A-B durch die Saugund Transportvorrichtung gemäß Fig. 12,

Figur 14

einen Schnitt entlang der Linie C-D durch die Saugund Transportvorrichtung gemäß Fig. 12 mit einer schematischen Darstellung der Luftströmungen zum Ansaugen eines Objekts,

Figur 15

die Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 14 mit angesaugtem Objekt,

Figur 16

die Darstellung gemäß Fig. 14 mit der durch die Riemenanordnung bedingten Verwindungen eines Objekts in angesaugtem Zustand des Objekts,

Figur 17

zwei quer zum Transportpfad parallel angeordnete Saug- und Transportvorrichtungen gemäß Fig. 16 mit angesaugten Objekten,

Figur 18

die Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 12 mit daran angeordnetem Objekt, welches die Saugöffnung nicht vollständig überdeckt,

Figur 19

die Saug- und Transportvorrichtung gemäß Fig. 12 mit mehreren an einer Saugöffnung gehaltenen Objekten,

Figur 20

zwei entlang eines Transportpfads nacheinander angeordnete Saug- und Transportvorrichtungen gemäß Fig. 12 bei der Übergabe eines Objekts von der einen Saug- und Transportvorrichtung auf die nachfolgende Saug- und Transportvorrichtung,

Figur 21

eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms und einer Vorrichtung zum Transport eines Schuppenstroms,

Figur 22a

Darstellung einer Momentaufnahme eines Bewegungsablaufs von Objekten in einer Vorrichtung zur Bildung des Schuppenstroms gemäß Fig. 21 ,

Figur 22b

Darstellung einer Momentaufnahme eines Bewegungsablaufs von Objekten in einer Vorrichtung zur Bildung des Schuppenstroms gemäß Fig. 21,

Figur 22c

Darstellung einer Momentaufnahme eines Bewegungsablaufs von Objekten in einer Vorrichtung zur Bildung des Schuppenstroms gemäß Fig. 21,

Figur 22d

Darstellung einer Momentaufnahme eines Bewegungsablaufs von Objekten in einer Vorrichtung zur Bildung des Schuppenstroms gemäß Fig. 21,

Figur 22e

ein Detailausschnitt aus Fig. 21,

Figur 23

die zweite Saug- und Transportvorrichtung der Vorrichtung zur Bildung eines Schuppenstroms gemäß Fig. 21 in einer Draufsicht und einer Seitenansicht bei Überlappung zweier aufeinanderfolgender Objekte,

Figur 24

die Vorrichtung zur Bildung und zum Transport eines Schuppenstroms gemäß Fig. 21 mit mehreren nebeneinander angeordneten Saug- und Transportvorrichtungen,

Figur 25a

eine schematische Darstellung zweier aufeinanderfolgender Saug- und Transportvorrichtungen, welche gegeneinander gegen die Ebene der Objekte geneigt angeordnet sind,

Figur 25b

eine schematische Darstellung zweier aufeinanderfolgender Saug- und Transportvorrichtungen, welche gegeneinander gegen die Ebene der Objekte geneigt angeordnet sind,

Figur 26

eine schematische Darstellung dreier aufeinanderfolgender Saug- und Transportvorrichtungen, welche gegeneinander in der Ebene der Objekte geneigt angeordnet sind und

Figur 27

ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Saug- und Transportvorrichtung mit zwei Riemenantrieben.

[0025] In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder funktionsgleiche Teile, wobei zur besseren Übersicht nicht sämtliche Bezugsziffern in sämtlichen Figuren angegeben sind.

[0026] Die Figur 1 zeigt einen Vortex-Attraktor 10 mit einem unteren Impeller 12, welcher durch einen Motor 20 angetrieben wird. Der untere Impeller 12 weist ein Trennelement 18 und eine Vielzahl von sich radial auf dem Trennelement 18 erstreckenden Flügeln 14 auf, welche im Wesentlichen senkrecht auf dem Trennelement 18 angeordnet sind. Die Flügel 14 und das Trennelement 18 rotieren um eine Rotationsachse R. In einer Ausführungsform ist ein ähnlich ausgestalteter oberer Impeller 16 mit Flügel 14 auf der gegenüberliegenden Seite des Trennelements 18 vorgesehen. In einer Ausführungsform wird einer der beiden Impeller 12, 16, vorzugsweise der obere Impeller 16, zur Kühlung des Motors 20 verwendet. Das Trennelement 18 kann symmetrisch zwischen dem oberen Impeller 16 und dem unteren Impeller 12 angeordnet sein, vorzugsweise ist in einer Ausführungsform jedoch der obere Impeller 16 zur Kühlung des Motors 20 von geringerer Höhe als der untere Impeller 12, welcher den Unterdruck zum Ansaugen eines Objekts 40 bereitstellt. Insbesondere weist in einer Ausführungsform der Vortex-Attraktor 10 lediglich den unteren Impeller 12 zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds auf (vgl. Figur 4).

[0027] Der Motor 20 kann als Gleichstrommotor oder als Wechselstrommotor ausgebildet sein. Beispielsweise ist der Motor 20 als bürstenloser Gleichstrommotor oder als Schrittmotor, beispielsweise mit einem Umdrehungszahlbereich von ca. 15.000 Umdrehungen/Minute bis 25.000 Umdrehungen/Minute, besonders bevorzugt mit einer Umdrehungszahl von etwa um 20.000 Umdrehungen/Minute, ausgebildet. Bei diesen Umdrehungen kann bei einem Impellerraddurchmesser von ca. 50 mm und bei einer Flügelhöhe von ca. 8 mm eine Saughaltekraft von ca. 1,6 N in ca. 4 mm Abstand des Objekts 40 erzeugt werden.

[0028] Die Flügel 14 können verschiedene Formen aufweisen und beispielsweise schaufelförmig gebogen sein. In einer Ausführungsform sind die Flügel 14 jedoch im Wesentlichen gerade und flach ausgebildet und insbesondere radial angeordnet. Dadurch wird ein Drehen der Impeller 12, 16 in beide Richtungen ermöglicht.

[0029] In einer Ausführungsform sind der obere Impeller 16 und der untere Impeller 12 aus leichtem Material, wie beispielsweise Plastik, gefertigt und haben vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 50 mm.

[0030] In einer weiteren Ausführungsform, welche in Figur 1 dargestellt ist, können die Flügel 14 des oberen Impellers 16 eine Ausnehmung in einem oberen, inneren und radial erstreckenden Bereich aufweisen, in welcher beispielsweise der Motor 20 angeordnet sein kann. Alternativ kann der Motor 20 selbstverständlich auch außerhalb des oberen Impellers 16 angeordnet sein.

[0031] Der Vortex-Attraktor 10 kann ein Gehäuse 30 aufweisen, welches um die äußeren Kanten der Trennwand 18, sofern diese Trennwand 18 vorhanden ist, und die äußeren Kanten der Flügel 14 angeordnet ist. Das Gehäuse 30 kann als Schale oder Ring ausgebildet sein, welches von den Flügeln 14 getrennt ausgebildet ist (vgl. Figur 1), um ein besonders leichtes Impellerrad bereitzustellen. Alternativ kann der Impeller 12 und/oder der Impeller 16 auch derart ausgebildet sein, dass ein Ring direkt an den Außenkanten der Flügel 14 oder Außenkante der Trennwand 18 angeordnet ist, welcher das Gehäuse 30 bildet (vgl. Figur 3).

[0032] Als Vortex-Attraktor 10 ist jede Vorrichtung anzusehen, welche einen Wirbelwind FF erzeugt. Die sich insbesondere radial erstreckenden Flügel 14 erzeugen den Luftstrom FF, welcher insbesondere wirbelwindartig ausgebildet ist und eine Unterdruckregion LP vor dem Impeller 12 erzeugt (vgl. Figuren 1 und 2). Der Luftstrom FF weist eine Rotationsachse auf, welche insbesondere mit der Rotationsachse der Flügel 14 übereinstimmt. Eine Anziehungskraft A wird in der Unterdruckregion LP erzeugt, welche es ermöglicht, dass der Vortex-Attraktor 10 ein Objekt 40 anziehen kann und/oder an die Oberfläche eines Objekts heranbewegt wird, falls der Vortex-Attraktor 10 in seiner Position nicht fixiert ist. Vortex-Attraktoren 10 sind besonders geeignet, um an ebenen und auch nicht ebenen Oberflächen von Objekten 40 anzugreifen und gegebenenfalls das Objekt im Raum zu bewegen.

[0033] Die Figuren 5 bis 10 zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer Saug- und Transportvorrichtung M, welche einen Vortex-Attraktor 10, beispielsweise einen Vortex-Attraktor 10 gemäß Figur 1 oder 4, in einem Gehäuse 30a aufweist, welches zusätzlich mit zwei Transportriemen 34 ausgestattet ist. Das Gehäuse 30a weist eine Saugöffnung 33 auf (vgl. Figur 6), hinter welcher der Impeller 12 des Vortex-Attraktors 10 angeordnet ist. Um den Impeller 12 gegen Beschädigungen durch die Objekte 40 und umgekehrt die Objekte 40 gegen Beschädigungen durch den Impeller 12 zu schützen, sind in einer Ausführungsform vor der Saugöffnung 33 mehrere Stege 32 oder in einer alternativen Ausführungsform ein Schutzgitter angeordnet.

[0034] Die Transportriemen 34 sind als Endlosband ausgebildet und um das Gehäuse 30a geführt. Dazu sind an dem Gehäuse 30a für jeden der Transportriemen 34 zwei Transportrollen 36 und zwei Umlenkrollen 35 angeordnet. Der Abschnitt der Transportriemen 34, welcher zwischen den Transportrollen 36 angeordnet ist, dient als Anlagefläche für die zu bewegenden Objekte 40. Die maximale Länge, an welcher das Objekt 40 an dem Transportriemen 34 anliegen kann, ist der Abstand zwischen den beiden Achsen TA der Transportrollen 36 (vgl. Fig. 7). Über die Umlenkrollen 35 wird der Transportriemen 34 auf der der Saugöffnung 33 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 30a geführt.

[0035] Es ist grundsätzlich möglich, dass auf den Transportrollen 36 und den Umlenkrollen 35 nicht nur einer der Transportriemen 34, sondern auch zwei oder mehr Transportriemen 34 laufen. Die Transportriemen sind derart um das Gehäuse 30a geführt, dass sie an der Seite, in welcher die Saugöffnung 33 angeordnet ist, parallel zur Gehäuseseite angeordnet sind, an den Stirnseiten des Gehäuses 30a über die Transportrollen 36 hochgeführt sind und auf der der Saugöffnung 33 gegenüberliegenden Seitenwand des Gehäuses 30a über die Umlenkrollen 35 zurückgeführt sind. Die Transportriemen 34 können entweder mithilfe eines externen Motors über einen Antrieb 37a beispielsweise an einer der Transportrollen 36 angetrieben werden, wie bei der Ausführungsform in Fig. 5 dargestellt. Ein externer Motorantrieb hat den Vorteil, dass parallel arbeitende Saug- und Transportvorrichtungen über eine kraftschlüssige Kopplung, beispielsweise eine gemeinsame Achse, angetrieben werden kann, wie nachfolgend anhand von Figur 24 erläutert. Alternativ kann jede Saug- und Transportvorrichtung M einen eigenen Riemenmotor 37 zum Antrieb der Transportriemen 34 aufweisen (vgl. Fig. 7). Der Riemenmotor 37 kann als Schrittmotor oder als Gleichstrommotor sowie als Asynchronmotor ausgeführt sein. In einer Ausführungsform ist zwischen dem Riemenmotor 37 und einer der Transportrollen 36 ein Getriebe 38 angeordnet (vgl. Fig. 7).

[0036] Die Saug- und Transportvorrichtung M kann einen Einzelcontroller 39 aufweisen, der vorzugsweise den Motor 20 des Impellers 12 und, falls vorhanden, den Riemenmotor 37 zum Antrieb der Transportriemen 34 steuert. Dabei sind vorzugsweise der Motor 20 und der Riemenmotor 37 unabhängig voneinander, unabhängig von anderen Saug- und Transportvorrichtungen und auch während des laufenden Betriebs einzeln und vorzugsweise unabhängig stufenlos steuer- und regelbar. Eine Ansteuerung des Einzelcontrollers 39 kann über ein Flachbandkabel 39a erfolgen.

[0037] Figur 9 zeigt schematisch die Erzeugung des Luftstroms FF durch die Saug- und Transportvorrichtung M gemäß Fig. 7, um ein in einem Abstand a angeordnetes Objekt 40 an die Transportriemen 34 anzuziehen, wie in Figur 10 dargestellt. Sind die Transportriemen 34 angetrieben, wird das Objekt 40 über die Transportriemen 34 weiter bewegt.

[0038] Die Figuren 11 bis 16 zeigen verschiedene Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Saug- und Transportvorrichtung M', welche sich von der in den Figuren 5 bis 10 dargestellten Saug- und Transportvorrichtung M lediglich durch die Anordnung der Transportriemen 34 unterscheidet. Während bei der Saug- und Transportvorrichtung M gemäß der Figuren 5 bis 10 die Transportriemen 34 die Saugöffnung 33 nicht überdecken, sind bei der Saug- und Transportvorrichtung M' gemäß der Figuren 11 bis 16 die Transportriemen 34 über die Saugöffnung 33 geführt. Die Führung der Transportriemen 34 über der Saugöffnung 33 verringert die Ansaugkraft nur geringfügig. Dies ist insbesondere kaum der Fall, wenn die Transportriemen 34 einen flachen Querschnitt aufweisen, beispielsweise mit einer Stärke von 0,8 mm und einer Breite von etwa 15 mm, im Vergleich zu einem Durchmesser der Saugöffnung 33 von etwa 50 mm. Trotz der Teilabdeckung der Saugöffnung 33 wird der durch den Impeller 12 erzeugte Wirbelwind auch außerhalb der Transportriemen 34 aufrecht erhalten, was weiterhin zu einer guten Ansaugkraft führt. Die Anordnung der Transportriemen 34 über der Saugöffnung 33 hat den Vorteil, dass Stege 32 oder ein sonstiges Schutzgitter entfallen können, da die Transportriemen 34 selbst verhindern, dass das Objekt 40 nachteilig mit den Flügeln 14 des Impellers 12 in Kontakt gerät. Ein weiterer Vorteil der Anordnung der Transportriemen 34 über der Saugöffnung 33 ist, dass eine Verwindung des Objekts 40 erzeugt wird, die in Figur 16 dargestellt ist. Die Objekte 40 erfahren wölbungsbedingt in der vertikalen Projektion eine Reduzierung der Objektbreite quer zur Transportrichtung TR, sodass eine im Wesentlichen parallele Führung und Ablage der Objekte 40 möglich ist, ohne den Transportpfad für die parallel laufenden Objekte 40 aufzuweiten. Die Breitenverkleinerung ist bedingt durch geometrische Anordnung der Transportriemen 34 relativ zu der Saugöffnung 33. Die Breitenverkleinerung ist abhängig von der Biegesteifigkeit des Objekts 40 und von der Saugstärke des Vortex-Attraktors 10. Ein dünnes Objekt mit wenig Biegesteifigkeit kann leichter gebogen werden, während ein Objekt 40 mit hoher Grammatur und/oder Biegesteifigkeit zur Erzielung einer gewünschten Wölbung eine erhöhte Saugkraft erfordern wird. Hilfreich bei der Bildung der Wölbung ist die Elastizität der Transportriemen 34, die sich im Bereich der Saugöffnung 33 aufgrund des Saugdrucks an die Wölbung des Objekts 40 anpassen, wie in Figur 16 dargestellt.

[0039] In Figur 17 ist die vorteilhafte Verwindung der Objekte 40 nochmals erkennbar. Figur 17 zeigt zwei nebeneinander, d. h. Quer zur Transportrichtung, angeordnete Saug- und Transportvorrichtungen M', welche die Objekte 40 in einer Transportrichtung transportieren, die senkrecht zur Papierebene steht. Unterhalb der Saug- und Transportvorrichtungen M' ist ein Stapel von Objekten 40 angeordnet, welche im Wesentlichen horizontal ohne Verwindung angeordnet sind, so dass deren schnittbedingter Abstand A1 deutlich kleiner ist als der verwindungsbedingte Abstand A2 bei durchgebogenen Objekten 40, welche an den Saug- und Transportvorrichtungen M' hängend angeordnet sind.

[0040] Die Figuren 18 und 19 illustrieren einen weiteren Vorteil der Saug- und Transportvorrichtungen M'. Versuche und Messungen haben ergeben, dass die Saugöffnung 33, insbesondere die projizierte Fläche des Impellerrads, nicht vollständig bedeckt sein muss, um trotzdem eine Saugkraft in einer Distanz von bis zu 40 mm vor der Saugöffnung 33 zu entwickeln. Falls die Saugöffnung 33 durch das Objekt 40 nur zu einer Fläche von 30% der Fläche der Saugöffnung 33 abgedeckt ist, ist bei einem Abstand des Objekts 40 zur Saugöffnung 33 von etwa 4 mm dennoch eine Saugkraft von 1,2 N gegeben. Wie in Figur 18 dargestellt, wird somit trotz eines offenen Bereichs O der Saugöffnung 33 und nur eines teilweise abgedeckten Bereichs G der Saugöffnung 33 ein Objekt 40 zuverlässig an der Saug- und Transportvorrichtung M' gehalten.

[0041] Weiterhin ist es möglich, mehrere Objekte 40 in Transportrichtung TR hintereinander an der Saugöffnung 33 einer einzigen Saug- und Transportvorrichtung M' zu transportieren. Beispielsweise ist es somit möglich, bis zu drei DIN A4-formatige Objekte 40 mit einer Grammatur von bis zu 80 g/qm an einer einzigen Saug- und Transportvorrichtung M' hängend zu befördern. Sofern die Biegesteifigkeit des Objekts 40 und die Verwindung durch die Saug- und Transportvorrichtung M' ausreichend hoch sind, kann dieses Objekt aufgrund seiner Formstabilität auch in hängender Form an die nachfolgende Saug- und Transportvorrichtung M' übergeben werden (vgl. Figur 20). Aufgrund der noch in einer Distanz von bis zu 50 mm vor der Saugöffnung 33 wirkenden Saugkraft wird das Objekt 40 vom Unterdruck der nachfolgenden Saug- und Transportvorrichtung M erfasst und gegen die Transportriemen 34 der nachfolgenden Saug- und Transportvorrichtung in Richtung der Saugöffnung 33 gezogen. Auch ein Abstand d in Transportrichtung TR zwischen den Objekten 40 ist möglich, wie in Figur 20 dargestellt. Die Saug- und Transportvorrichtungen M, M' erlauben es somit, Objekte 40 nicht nur zu halten, sondern auch zu transportieren, selbst wenn die Saugöffnung 33 nur teilweise abgedeckt ist.

[0042] In den Figuren 18 und 19 sind zusätzliche Stützelemente 50 erkennbar, welche zu einer vorteilhaften Versteifung der Objekte 40 in Transportrichtung führen können. Wie in Figur 18 erkennbar, führt das Stützelement 50, welches beispielsweise als Stahlseil ausgebildet sein kann, dazu, dass das Objekt 40 sich derart vorteilhaft versteift, dass die Anlagefläche an den Transportriemen 34 vergrößert wird.

[0043] Figur 21 zeigt eine Vorrichtung 60 zur Bildung und zum Transport eines Schuppenstroms von Objekten 40, welche eine Vorrichtung 70 zu Bildung des Schuppenstroms der Objekte 40 und eine Vorrichtung 90 zum Transport des Schuppenstroms der Objekte 40 aufweist. Zu beachten ist, dass die Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms der Objekte 40 nicht zwingenderweise mit der Vorrichtung 90 zum Transport des Schuppenstroms von Objekten 40 kombiniert sein muss, sondern beide Vorrichtungen 70, 90 unabhängig voneinander sind. Die Vorrichtungen 70, 90 können dabei in Transportrichtung TR in einem Abstand D2-3 gegeneinander beabstandet angeordnet sein.

[0044] Die Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten 40 wie beispielsweise geschnittenen Objekten 40 in Form von Papierbögen oder ähnlichem weist eine erste Saug- und Transportvorrichtung M1 und eine zweite Saug- und Transportvorrichtung M2 auf. Die Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 können bspw. wie die Saug- und Transportvorrichtung M, welche in den Figuren 5 bis 10 beschrieben ist, oder wie die Saug- und Transportvorrichtung M', welche in den Figuren 11 bis 16 beschrieben ist, ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind die Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 baugleich ausgebildet.

[0045] Die Objekte 40, die sich innerhalb der Vorrichtung 60 an den mit S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, und S9 bezeichneten Positionen befinden können, werden entlang eines Transportpfads TP in eine Transportrichtung TR bewegt. Der Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms der Objekte 40 werden die durch eine Schneideinrichtung SE, insbesondere eine Quer- und Längsschneideinrichtung, vereinzelten und geschnittenen Objekte 40 einzeln nacheinander und ohne Überlappung zugeführt (vgl. Position S9). Die Objekte 40 bewegen sich dabei mit einer Eingangsgeschwindigkeit Ve. Die erste Saug- und Transportvorrichtung M1 und die zweite Saug- und Transportvorrichtung M2 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Transportpfads TP angeordnet. Insbesondere ist die erste Saug- und Transportvorrichtung M1, welche in Transportrichtung TR vor der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 angeordnet ist, oberhalb des Transportpfads TP angeordnet, während die zweite Saug- und Transportvorrichtung M2 unterhalb des Transportpfads TP angeordnet ist. Die Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 weisen eine Länge LM auf. Die Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 sind in Richtung des Transportpfads TP gegeneinander um eine Länge L versetzt, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kleiner als die Länge LM einer der Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 ausgebildet ist, welche aber in einer alternativen Ausführungsform auch größer als die Länge LM eines der Saug- und Transportvorrichtungen ausgebildet sein kann, beispielsweise um 25% der Länge LM einer der Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2. Die entsprechende Detaildarstellung zeigt Figur 22e. Die Länge L ist vorzugsweise derart gewählt, dass sich die Saugwirbel der Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 nicht überschneiden und sich möglichst mit einem Abstand SW, der vorzugsweise etwa 5 bis 10 mm beträgt, aneinander vorbei drehen (vgl. Figur 22e).

[0046] Wie in Figur 21 und 22e erkennbar, sind die beiden Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 um einen Abstand AM in Richtung quer zum Transportpfad TP gegeneinander beabstandet angeordnet und sind somit zwar auf gegenüberliegenden Seiten des Objekts 40 angeordnet, liegen jedoch nicht beide auf gegenüberliegenden Seiten des Objekts 40 an. Der Abstand AM beträgt etwa 3 bis 25 mm, vorzugsweise etwa 10 bis 15 mm.

[0047] Weiterhin ist die zweite Saug- und Transportvorrichtung M2 gegen die Transportrichtung TR bzw. den Transportpfad TP in einen Winkel α angeordnet, wie ebenfalls in Figur 21 und 22e ersichtlich. Der Winkel α liegt im Bereich von 0 Grad bis 20 Grad und beträgt vorzugsweise etwa 10 Grad.

[0048] Die Bewegung des Objekts 40 zwischen den beiden Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 ist anhand der Figuren 22a bis 22d näher erläutert. Das Objekt 40 wird eben der Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms von Objekten 40 zugeführt (vgl. Fig. 22a). Der Abstand D1 zwischen aufeinanderfolgenden Objekten 40 kann zwischen 2 mm und 30 mm betragen, bspw. etwa 20 mm.

[0049] Aufgrund des quer zum Transportpfad TP in vertikaler Richtung vorhandenen Abstands AM zwischen der ersten Saug- und Transportvorrichtung M1 und der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 hängt die vorlaufende Kante des Objekts 40 herunter, wenn eine gewisse Länge des Objekts 40 an der Saugöffnung 33 der ersten Saug- und Transportvorrichtung M1 vorbei gelaufen ist (vgl. Figur 22a). Die vorlaufende Kante legt sich dabei auf die Transportriemen 34 der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2. Die Transportriemen der Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 werden dabei mit im Wesentlichen gleicher Geschwindigkeit bewegt.

[0050] Sobald die nachlaufende Kante des Objekts 40 in der Position S9 die Mitte der Saugöffnung 33 der ersten Saug- und Transportvorrichtung M1 erreicht hat (vgl. Figur 22b), wird die Geschwindigkeit der Transportriemen 34 der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 je nach zu transportierenden Objekten 40 auf ca. 10% bis 90% der Eingangsgeschwindigkeit Ve reduziert. Da die Transportriemen 34 der ersten Saug- und Transportvorrichtung M1 mit unverminderter Geschwindigkeit weiterlaufen, schiebt sich das Objekt 40 in Position S8 über das voranlaufende Objekt 40 in der Position S7, was zu einer Überlappung führt und eine ggf. bereits vorhandene Überlappung vergrößert. Bei der Verarbeitung von relativ biegesteifen Objekten 40 kann es zu Schlupferscheinungen kommen, da der relativ schnell transportierte Teil des Objekts 40, welcher an der ersten Saug- und Transportvorrichtung M1 anliegt, von dem langsam transportierten Teil, welcher an der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 anliegt, gebremst wird. Bei dünnen, in den meisten Fällen weniger biegesteifen Objekten kann dabei eine Schlaufenbildung wie in Figur 22c dargestellt auftreten. Aufgrund des vorhandenen Abstands AM zwischen der ersten und der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M1, M2 kann sich eine derartige Schlaufe ohne Beschädigung des Objekts 40 ausbilden. Sobald die nachlaufende Kante des Objekts 40 etwa die Mitte der Saugöffnung 33 der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 erreicht hat (vgl. Figur 22d), wird die Geschwindigkeit der Transportriemen der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 wieder auf die ursprüngliche Geschwindigkeit, d. h. die Eingangsgeschwindigkeit Ve, hochgefahren, wodurch die eventuell entstehende Schlaufe des Objekts 40 begradigt wird. Anschließend wird das Objekt 40 von der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 an eine nachfolgende weiterverarbeitende Vorrichtung übergeben, bspw. wie nachfolgend beschrieben an die Vorrichtung 90 zum Transport des Schuppenstroms der Objekte 40. Figur 23 zeigt zwei aufeinander folgende Objekte 40 mit einer Überlappungslänge Ü bei dem Transport über das zweite Saug- und Transportmodul M2. Der Schuppenstrom, der durch die Vorrichtung 70 gebildet wird, weist bei Übergabe an eine nachfolgende Vorrichtung somit weiterhin die Eingangsgeschwindigkeit Ve auf.

[0051] Durch die Vorrichtung 70 wird somit ein Schuppenstrom der Objekte 40 erzeugt, welche eine Überlappungslänge Ü aufweisen, welcher als der Bereich zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Objekte 40 definiert ist, in welchem die beiden aufeinanderfolgenden Objekte 40 überlappen (vgl. Figur 22d).

[0052] Die Überlappungslänge Ü kann mit der beschriebenen Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms stufenlos in Abhängigkeit von den Geschwindigkeiten der Transportriemen 34 der Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 und insbesondere der Differenz der Transportgeschwindigkeiten der Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 während der Übergabe des Objekts 40 von der ersten Saug- und Transportvorrichtung M1 an die zweite Saug- und Transportvorrichtung M2 eingestellt werden (vgl. Figur 22a-d).

[0053] Durch die entsprechende Ansteuerung der Geschwindigkeiten der Transportriemen, insbesondere der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2, kann die Überlappungslänge Ü jederzeit geändert werden, sodass bei der Bildung des Schuppenstroms die Überlappungslänge Ü variabel einstellbar ist und zwischen aufeinanderfolgenden Paaren von Objekten variieren kann.

[0054] Der nicht überlappte Anteil zweier aufeinanderfolgender Objekte 40 kann kleiner als die Länge LM einer der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 und sogar kleiner als der Durchmesser der Saugöffnung 33 einer der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5.

[0055] Die Ansteuerung der ersten und zweiten Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 erfolgt über die Steuerung 45, welche vorzugsweise vom Schnitttakt der Schneideinrichtung SE getaktet wird. In Abhängigkeit von der Länge, der Biegesteifigkeit und der Objektabstände der Objekte 40 werden die Zeitpunkte für eine Geschwindigkeitsänderung der Transportgeschwindigkeit der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 berechnet und als Tabelle hinterlegt. Bei Objekten 40 mit sehr hoher oder sehr geringer Biegesteifigkeit kann zusätzlich auch die Saugkraft der ersten und/oder zweiten Saug- und Transportvorrichtung M1, M2 variiert werden, um den Schlupfvorgang zu beeinflussen oder allzu große Schlaufen zu vermeiden. Die Steuerung 45 kann dabei sowohl die Geschwindigkeiten der Transportriemen 34 der einzelnen Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 als auch die Geschwindigkeiten der Impeller 12 der Vortex-Attraktoren 10 der Saug- und Transportvorrichtungen M1, M2 unabhängig voneinander jeweils einzeln und während des Betriebs regelbar ansteuern.

[0056] Die Vorrichtung 90 zum Transport des Schuppenstroms der Objekte 40 dient einerseits dazu, den Schuppenstrom zu einer Ablage 100 zu befördern. Andererseits soll mit der Vorrichtung 90 die Geschwindigkeit der Objekte 40 reduziert werden, um eine Beschädigung der Objekte 40 beim Ablegen in die Ablageeinrichtung 100 zu vermeiden.

[0057] Die Vorrichtung 90 weist wenigstens drei Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 auf, welche entlang des Transportpfads TP nacheinander und vorzugsweise auf einer Seite des Transportpfads TP, insbesondere oberhalb des Transportpfads TP, angeordnet sind. Dabei ist in Richtung des Transportpfads TP zwischen den Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4 ein Abstand D3-4 und zwischen den Saug- und Transportvorrichtungen M4, M5 ein Abstand D4-5 angeordnet. Ein direktes Anliegen der Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 ist aufgrund des wirbelwindbasierten Ansaugprinzips nicht nötig. Durch die Abstände D3-4 und D4-5 kann die Transportstrecke vergrößert oder die Zahl der für eine vorgegebene Transportstrecke nötigen Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 reduziert werden.

[0058] Die Geschwindigkeit der Transportriemen 34 der Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 und die Drehgeschwindigkeiten der Impeller 12 der Vortex-Attraktoren 10 der Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 können ebenfalls durch die Steuerung 45 unabhängig voneinander und während des Betriebs regelbar angesteuert werden.

[0059] Bei der Übergabe des Objekts 40 von der Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms von Objekten 40 an die Vorrichtung 90 zum Transport des Schuppenstroms der Objekte 40 können die Transportriemen 34 der in Transportrichtung TR ersten Saug- und Transportvorrichtung M3 der Vorrichtung 90 mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden, wie die Transportriemen 34 der zweiten Saug- und Transportvorrichtung M2 der Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms der Objekte 40. Von der Saug- und Transportvorrichtung M3 wird das Objekt 40 über die Position S7 und die Position S6 in die Position S5 in Richtung der nachfolgenden Saug- und Transportvorrichtung M4 befördert. Die Transportriemen 34 der Saug- und Transportvorrichtung M4 laufen bevorzugt mit kleinerer Geschwindigkeit als die Transportriemen 34 der vorangehenden Saug- und Transportvorrichtung M3. Das Objekt 40 wird aus der Position S5 über die Position S4 in die Position S3 an die nachfolgende Saug- und Transportvorrichtung M5 übergeben. Die Transportriemen 34 der Saug- und Transportvorrichtung M5 laufen bevorzugt mit kleinerer Geschwindigkeit als die Transportriemen der Saug- und Transportvorrichtung M4. Falls weitere Saug- und Transportvorrichtungen nachfolgend angeordnet sein sollten, werden die Transportgeschwindigkeiten der Transportriemen 34 bevorzugt zunehmend kleiner, sodass an der letzten Saug- und Transportvorrichtung eine gewünschte verringerte Ausgangsgeschwindigkeit erreicht ist. Bspw. kann die Eingangsgeschwindigkeit bis zu 6 m/s, bei geeigneten biegesteifen Objekten 40 auch bis zu 8 m/s betragen. Die Endgeschwindigkeit beträgt vorzugsweise 1 m/s oder weniger. Hat das Objekt 40 die letzte Saug- und Transportvorrichtung M5 erreicht, schlägt die vorlaufende Kante des Objekts 40 an eine Stapelkante 102 und wird von nachfolgenden Objekten 40, die an den Transportriemen 34 der Saug- und Transportvorrichtung M5 weiter in Transportrichtung TR transportiert werden.Mit zunehmender Überlappung des nachfolgenden Objekts 40, wird das vorausgehende Objekt 40 letztendlich von den Transportriemen 34 der Saug- und Transportvorrichtung M5 abgeschält (vgl. die beiden Objekte 40 in den Positionen S2 und S1), um anschließend in die Ablageeinrichtung 100 zu fallen.

[0060] Durch gezielte Ansteuerung und Änderung der Geschwindigkeiten der Transportriemen 34 der unterschiedlichen Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 kann die Überlappungslänge des Schuppenstroms der Objekte 40 über die Länge der Vorrichtung 90 gezielt beeinflusst und stufenlos geregelt werden. Falls gewünscht, kann der Schuppenstrom auch zeitweilig akkumuliert werden und eine hohe Überlappungslänge erzeugt werden, die beim nachfolgenden Weitertransport falls gewünscht auch wieder entzerrt werden kann. Dies ist bspw. von Vorteil, wenn in der Ablageeinrichtung 100 sich so viele Objekte 40 angesammelt haben, dass die Ablageeinrichtung 100 entleert oder gegen eine leere Ablageeinrichtung 100 getauscht werden muss. Nach erfolgreichem Entleeren oder Austausch der Ablageeinrichtung 100 kann der aufgestaute Schuppenstrom der Objekte 40 über entsprechende Ansteuerung der Geschwindigkeit der nachfolgenden Saug- und Transportvorrichtungen wieder entzerrt werden, um die Objekte 40 an die neue Ablageeinrichtung 100 oder die geleerte Ablageeinrichtung 100 abzugeben.

[0061] Die Endgeschwindigkeit ist insbesondere über die letzten Saug- und Transportvorrichtungen, vorliegend die Saug- und Transportvorrichtungen M4, M5 einstellbar. Bspw. ist bei einer Eingangsgeschwindigkeit von 5 m/s eine Endgeschwindigkeit von 1 m/s erreichbar. Die gewünschte Endgeschwindigkeit ist als die maximale Geschwindigkeit definiert, bei der die Objekte 40 beim Auftreffen auf die Stapelkante 102 unbeschadet bleiben und nicht bedingt durch die Elastizität der Objekte 40 zurückgeworfen werden und/oder ungeordnet in der Ablageeinrichtung 100 zu liegen kommen. Sie liegt bei den meisten Objekte 40 bei etwa 1 m/s, ist aber abhängig von den Objekten 40 und muss erforderlichenfalls weiter reduziert werden. Mit der gewünschten Endgeschwindigkeit werden die Transportriemen 34 der letzten Saug- und Transportvorrichtung M5, an welcher die Objekte 40 in die Ablageeinrichtung 100 abgeschält werden, betrieben. Bspw. kann die Geschwindigkeit der Saug- und Transportvorrichtung M5 etwa 1 m/s betragen, während die vorangehende Saug- und Transportvorrichtung M4 noch mit etwa 2,5 m/s betrieben wird. Selbstverständlich kann die Endgeschwindigkeit durch weitere Saug- und Transportvorrichtungen weiter verringert werden, falls insbesondere für dünne Objekte 40 mit geringer Biegesteifigkeit eine geringere Ausgangsgeschwindigkeit, bspw. von deutlich unter 1 m/s, bspw. von 0,8 m/s, erforderlich sein sollte. Alternativ kann mit weiteren Saug- und Transportvorrichtung auch die Eingangsgeschwindigkeit bei gleichbleibender Endgeschwindigkeit von etwa 1 m/s erhöht werden. Je größer die Differenz zwischen Eingangsgeschwindigkeit und Ausgangsgeschwindigkeit ist, desto höher ist in der Regel die Anzahl der nötigen Saug- und Transportvorrichtungen zur Erreichung dieser gewünschten Differenz.

[0062] Über die Steuereinheit 45 sind die Geschwindigkeiten jeder der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 gezielt einstellbar, was zu einer flexiblen Vorrichtung 60 führt.

[0063] Zusätzlich ist möglich, über die Steuereinheit 45 die Geschwindigkeiten der Impeller 12 der Vortex-Attraktoren 10 der einzelnen Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 zu steuern und somit die Saugkraft zu variieren. Während in der Regel bei den meisten Objekte 40 eine mittlere Saugkraft von ca. 0,8 N in Abstand von 4 mm ausreichend ist, kann bei schwereren Objekten 40 mit einer Grammatur von bis zu 200 g/m² eine Saugkraft von 1,2 N pro Saug- und Transportvorrichtung M1 bis M5 erforderlich sein.

[0064] Alternativ kann es auch sinnvoll sein, die Saugkraft der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 unabhängig voneinander zu reduzieren. Z. B. kann bei dünnen und weniger biegesteifen Objekten 40 eine starke Verwindung des Objekts 40 an der Saugöffnung 33 der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 nachteilig für den Transport sein, sodass über die Reduzierung der Umdrehungszahl des Motors 20 der Vortex-Attraktoren 10 eine Anpassung der Saugkraft an das Objekt 40 vorgenommen werden kann. Üblicherweise weisen sämtliche der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 eine vergleichbare Saugkraft auf. Bedarfsmäßig kann jedoch bei jeder einzelnen der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 individuell die Saugkraft eingestellt werden, um bspw. eine Friktionsanpassung vorzunehmen. Dies gilt insbesondere für die erste Saug- und Transportvorrichtung M1, bei welcher eine geringere Saugkraft vorteilhaft sein kann, wenn bei der Beschleunigung des Objekts 40 bei der Übergabe des Objekts 40 von der Vorrichtung 70 zur Bildung des Schuppenstroms an die Vorrichtung 90 zum Transport des Schuppenstroms die Höchstgeschwindigkeit des Objekts 40 beim Beschleunigen kurzfristig über der Eingangsgeschwindigkeit Ve liegt.

[0065] Die Vorrichtung 60 mit den Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 deckt die üblichen Größen der Objekte 40 im papierverarbeitenden Sektor weitgehend ab. Beispielsweise können bei der beschriebenen Vorrichtung 60 mit insgesamt fünf hintereinander liegenden Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 Objekte ab einer Länge von 80 mm und einer Breite von 110 mm bis zu einer Länge von 530 mm und einer Breite von 210 mm und mit einer Grammatur von 40 g/m² bis zu 250 g/m² befördert werden. Die Abstände zwischen den einzelnen Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 müssen dazu nicht verändert werden. Die minimale Länge der Objekte 40 ist dabei nur von der Größe der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 abhängig. Bei einer Länge LM der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 von 110 mm ist das kürzeste, noch von einer Saug- und Transportvorrichtung zur nächsten Saug- und Transportvorrichtung transportierbare Objekt 40 etwa 80 mm lang. Selbstverständlich können mit kleineren Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 auch kleinere Objekte 40, wie beispielsweise Scheckkarten oder Objekte 40 in Briefmarkengröße, transportiert werden.

[0066] Zur Bildung eines Schuppenstroms von Objekten 40 mit Übergröße, beispielsweise mit einem Größenformat von 710 mm mal 530 mm und einer Grammatur von bis zu 500 g/m², werden vorzugsweise mehrere parallel verlaufende Vorrichtungen 60 verwendet, um die jeweiligen Objekte mit ihren Gewichten und Flächen auf die gewünschte, reduzierte Endgeschwindigkeit zu bringen. Ein Beispiel für eine derartige Vorrichtung 60' ist in Figur 24 dargestellt. Die einzelnen Vorrichtungen 60 können zur Variation des gegenseitigen Abstands AX auf parallel verlaufenden Trägerschienen AS montiert werden. Die Abstände AX können entweder manuell oder auch motorisch gesteuert variiert werden. Je nach Größe des Objekts 40 können bereits zwei Vorrichtungen 60 ausreichend sein. In Figur 24 ist eine Vielzahl von parallel angeordneten Vorrichtungen 60 dargestellt. Die Vorrichtungen 60 können gleichmäßig über die Breite des Objekts 40 verteilt sein. Bei der Aufteilung der Vorrichtungen 60 auf die Blattbreite gilt jedoch dem Randabstand RA eine besondere Aufmerksamkeit. Je kleiner dieser Randabstand RA des Saugbereichs zum Rand des Objekts gewählt wird, umso problemloser ist die Führung des Objekts 40, insbesondere bei Geschwindigkeiten von mehr 4 m/s. Insbesondere sollte daher darauf geachtet werden, dass der Randabstand RA kleiner als 25 mm ist. Dies gilt insbesondere für den Überlappungsbereich, wo die vorlaufende Kante des Objekts 40 in der Position S8 möglicherweise auf die hochgestellte nachlaufende Kante des Objekts 40 in Position S7 trifft, anstelle kollisionsfrei überlappend auf dem Blattende des Objekts 40 in der Position S7 zu liegen zu kommen.

[0067] Der Riemenantrieb der Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 der nebeneinander angeordneten Vorrichtungen 60 gemäß der Vorrichtung 60' kann entweder individuell über einzelne Riemenmotoren 37 der Transportriemen 34 für jedes Modul M1 bis M5 der Vorrichtung 60 erfolgen oder bevorzugt mit Hilfe von durchgehenden Achsen VT mit jeweils einem einzigen Antriebsmotor.

[0068] Mit der Vorrichtung 60' ist es auch möglich, mehrere parallel eingehende, gleichartige Objekte 40, zeitparallel über die einzelnen Vorrichtungen 60 in entsprechende Ablageeinrichtungen 100 abzulegen. Dabei erlaubt die Reduzierung der Breite der Objekte 40 über die saugkraftbedingte Verformung den parallelen Transport und die parallele Ablage (vgl. auch Figur 17).

[0069] Die Saughaltekraft einer Saug- und Transportvorrichtung M1 bis M5 von etwa 1,2 N lässt grundsätzlich den Schluss zu, dass zur Beförderung und Verzögerung eines Objekts 40 mit der Größe DIN A3 und einer Grammatur von 200 g/m², welches quer zur Transportrichtung TR in die Vorrichtung 90 geführt wird, eine einzelne Vorrichtung 60 ausreichend sei, da das Normalgewicht des Objekts 40 lediglich etwa 0,25 N beträgt. Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass das Objekt 40 bei seinem Transport mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 m/s bis 8 m/s erheblichem Widerstand durch die Umgebungsluft ausgesetzt ist, insbesondere, da das Objekt 40 an seinen Ecken nicht geführt ist und bei dieser Geschwindigkeit flatternd in Bewegung gerät. Tatsächlich ist es bei diesem Format und der genannten Eingangsgeschwindigkeit nahezu zwingend, mindestens eine weitere Vorrichtung 60 zu verwenden, wobei bei der Aufteilung der beiden Vorrichtungen 60 auf die Breite des Objekts 40 mehr auf die Abdeckung der seitlichen Ränder des Objekts 40 zu achten ist als auf eine gleichmäßige Verteilung der Vorrichtungen 60 über die Breite der zu befördernden Objekte 40.

[0070] Die zum Betrieb erforderlichen Beschleunigungskurven und -zeiten sowie auch die sonstigen zur Steuerung der jeweiligen Objekte 40 gehörenden Steuerdaten werden aus den eingegebenen Parametern, wie Grammatur und Größe der Objekte 40bestimmt, über eine zentrale Kontrolleinrichtung eingegeben und sind dort als Steuerdaten programmiert. Je nach gewähltem Objekt 40 können in der Vorrichtung 60 zur Bildung und zum Transport des Schuppenstroms der Objekte 40 die einzelnen Funktionen der jeweiligen Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5 von der Steuereinheit 45 gesteuert werden.

[0071] Mit den beschriebenen Vorrichtungen 70 zur Bildung eines Schuppenstroms und den Vorrichtungen 90 zum Transport eines Schuppenstroms können Objekte 40 in Form von flachen, flexiblen Objekten 40 verschiedener Dimension und verschiedenen Materials transportiert werden. Beispielsweise ist der Transport von Blechen, Textilien, Kunststoffen oder Papieren möglich. Je nach Dimensionierung der zu transportierenden Objekte 40 wird die Dimensionierung der einzelnen Saug- und Transportvorrichtungen M1 bis M5, die Zahl der nötigen Vorrichtungen 60, 70 und 90 zur Bildung einer Vorrichtung 60' entsprechend angepasst.

[0072] Um die Bewegungsmöglichkeiten der Objekte 40 noch flexibler gestalten zu können, ist es möglich, zwei aufeinanderfolgende Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 gegeneinander in einem Winkel β, γ, welcher vorzugsweise im Bereich von 0° bis 60° liegt, gegen die Ebene der Objekte 40 anzuordnen, wie dies beispielsweise in den Figuren 25a und 25b dargestellt ist. In Figur 25a können dabei die Objekte 40 aus der Horizontalen um einen Winkel β nach oben abgelenkt werden. Gemäß Figur 25b können die Objekte 40 aus der Horizontalen um einen Winkel γ nach unten abgelenkt werden.

[0073] Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, zwei aufeinanderfolgende Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 in einem Winkel δ, ε, welcher vorzugsweise im Bereich von 0° bis 30° liegt, in der Ebene der Objekte 40 gegeneinander geneigt anzuordnen, wie dies beispielsweise in Figur 26 dargestellt. Damit eine Ablenkung der Objekte 40 in der Ebene der Objekte 40 ermöglicht werden kann, werden vorteilhafterweise Saug- und Transportvorrichtungen M3, M4, M5 verwendet, bei welchen die beiden Transportriemen 34 einer einzelnen Saug- und Transportvorrichtung M3, M4, M5 unabhängig voneinander angesteuert werden können, um die beiden Transportriemen 34 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen zu können. Ein derartiges Ausführungsbeispiel einer Saug- und Transportvorrichtung M", wie sie in diesem Fall als Saug- und Transportvorrichtung M3, M4 oder M5 verwendet werden könnte, zeigte Figur 27. Die dort dargestellte Saug- und Transportvorrichtung M" zeigt zwei Riemenmotoren 37, 37b, welche jeweils einen der Transportriemen 34 antreiben und mittels welcher unabhängig voneinander die Antriebsgeschwindigkeit der beiden verschiedenen Transportriemen 34 geregelt werden kann.

Bezugszeichenliste

[0074] 

10

Vortex-Attraktor

12

Impeller

14

Flügel

16

Impeller

18

Trennwand

20

Motor

30

Gehäuse

30a

Gehäuse

31

Befestigungslasche

32

Steg

33

Saugöffnung

34

Transportriemen

35

Umlenkrolle

36

Transportrolle

37

Riemenmotor

37a

Riemenantrieb

37b

Riemenantrieb

38

Getriebe

39

Einzelcontroller

39a

Flachbandkabel

40

Objekt

45

Ansteuereinheit

50

Stützelement

60

Vorrichtung

60'

Vorrichtung

70

Vorrichtung

90

Vorrichtung

100

Ablageeinrichtung

102

Stapelkante

M, M', M"

Saug- und Transportvorrichtung

M1

Saug- und Transportvorrichtung

M2

Saug- und Transportvorrichtung

M3

Saug- und Transportvorrichtung

M4

Saug- und Transportvorrichtung

M5

Saug- und Transportvorrichtung

R

Rotationsachse

LP

Unterdruckregion

FF

Luftstrom

TA

Lagerachse

TR

Transportrichtung

TP

Transportpfad

L

Länge

AM

Abstand

LM

Länge

Ü

Überlappungslänge

SE

Schneideinrichtung

Ve

Eingangsgeschwindigkeit

SW

Abstand

D1

Abstand

D3-4

Abstand

D4-5

Abstand

AX

Abstand

RA

Randabstand

AS

Trägerschiene

VT

Achse

a

Abstand

d

Abstand

α

Winkel

β

Winkel

γ

Winkel

δ

Winkel

ε

Winkel

Ansprüche

1. Vorrichtung (70) zur Bildung eines Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten (40) entlang eines Transportpfads (TP), wobei aufeinanderfolgende Objekte (40) eine Überlappungslänge (Ü) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (70) eine erste Saug- und Transportvorrichtung (M1) mit ersten Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts (40) aufweist, wobei die ersten Mittel innerhalb eines Gehäuses (30a) angeordnet sind, welches eine Saugöffnung (33) aufweist, und mit wenigstens einem Transportriemen (34), dass die Vorrichtung (70) eine zweite Saug- und Transportvorrichtung (M2) mit zweiten Mitteln zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts (40) aufweist, wobei die zweiten Mittel innerhalb eines Gehäuses (30a) angeordnet sind, welches eine Saugöffnung (33) aufweist, und mit wenigstens einem Transportriemen (34), dass die erste Saug- und Transportvorrichtung (M1) und die zweite Saug- und Transportvorrichtung (M2) auf unterschiedlichen Seiten des Transportpfads (TP) angeordnet sind, dass die erste Saug- und Transportvorrichtung (M1) und die zweite Saug- und Transportvorrichtung (M2) in Richtung des Transportpfads (TP) gegeneinander um eine Länge (L) versetzt und in Richtung quer zum Transportpfad (TP) um einen Abstand (AM) gegeneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die erste Saug- und Transportvorrichtung (M1), welche in Transportrichtung (TR) vor der zweiten Saug- und Transportvorrichtung (M2) angeordnet ist, oberhalb des Transportpfads (TP) angeordnet ist, während die zweite Saug- und Transportvorrichtung (M2) unterhalb des Transportpfads (TF) angeordnet ist, und dass die in Richtung des Transportpfads (TP) hintere zweite Saug- und Transportvorrichtung (M2) gegen die Richtung des Transportpfads (TP) um einen Winkel (α) geneigt angeordnet ist, wobei der Winkel (α) etwa 0° bis 30° beträgt.

2. Vorrichtung (70) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Versatzes größer ist als die Länge (LM) der ersten Saug- und Transportvorrichtung (M1).

3. Vorrichtung (70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (AM) etwa 3 mm bis 25 mm beträgt und besonders bevorzugt etwa 10 mm bis 15 mm beträgt.

4. Vorrichtung (70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) etwa 10° beträgt.

5. Vorrichtung (70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeiten der Transportriemen (34) der verschiedenen Saug- und Transportvorrichtungen (M1, M2) unabhängig voneinander einstellbar sind.

6. Vorrichtung (70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Vorrichtung (90) zum Transport des Schuppenstroms von flachen, flexiblen Objekten (40) entlang des Transportpfads (TP), wobei entlang des Transportpfads (TP) wenigstens drei Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) angeordnet sind, wobei jede der Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) erste Mittel zur Erzeugung eines Unterdrucks mittels eines Wirbelwinds zum Ansaugen wenigstens eines Objekts aufweist, wobei die ersten Mittel innerhalb eines Gehäuses (30a) angeordnet sind, welches eine Saugöffnung (33) aufweist, und wobei jede der Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) wenigstens einen Transportriemen (34) aufweist, wobei die Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) in Richtung des Transportpfads (TP) hintereinander angeordnet sind und wobei die Geschwindigkeiten der Transportriemen (34) jeder der Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) unabhängig voneinander einstellbar sind, wobei die Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) auf einer Seite des Transportpfads (TP) angeordnet sind.

7. Vorrichtung (90) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) oberhalb des Transportpfads (TP) angeordnet sind.

8. Vorrichtung (90) nach einem der Ansprüche 6 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei aufeinanderfolgende Saug- und Transportvorrichtungen (M3, M4, M5) gegeneinander in einem Winkel (β, γ), welcher vorzugsweise im Bereich von 0° bis 60° liegt, gegen die Ebene der Objekte (40) und/oder in einem Winkel (δ, ε), welcher vorzugsweise im Bereich von 0° bis 30° liegt, in der Ebene der Objekte (40) geneigt angeordnet sind.

9. Vorrichtung (90) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (90) in Transportrichtung (TR) hinter einer Vorrichtung (70) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 angeordnet ist.

10. Vorrichtung (70, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung quer zu dem Transportpfad (TP) neben jeder der Saug- und Transportvorrichtungen (M1, M2, M3, M4, M5) wenigstens eine weitere Saug- und Transportvorrichtung (M1, M2, M3, M4, M5) angeordnet ist.

11. Vorrichtung (70, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Mittel als Impeller (12, 16) ausgebildet sind, dessen Drehgeschwindigkeit vorzugsweise für jede der Saug- und Transportvorrichtungen (M1, M2, M3, M4, M5) unabhängig voneinander einstellbar ist.

12. Vorrichtung (70, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass jede der Saug- und Transportvorrichtung (M1, M2, M3, M4, M5) wenigstens zwei Transportriemen (34) aufweist, welche vorzugsweise die Saugöffnung (33) abschnittsweise überdecken.

13. Vorrichtung (70, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Transportpfads (TP) wenigstens ein Stützelement (50), vorzugsweise mehrere Stützelemente (50) angeordnet sind.

14. Vorrichtung (70, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappungslänge (Ü) zumindest für zwei aufeinanderfolgende Objekte (40) kleiner ist als die Länge (LM) einer der Saug- und Transportvorrichtungen (M1, M2, M3, M4, M5) und besonders bevorzugt kleiner ist als der Durchmesser der Saugöffnung (33) einer der Saug- und Transportvorrichtungen (M1, M2, M3, M4, M5).

15. Vorrichtung (70, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die nicht überdeckte Länge eines Objekts (40) kleiner ist als die Länge (LM) einer der Saug- und Transportvorrichtungen (M1, M2, M3, M4, M5) und vorzugsweise größer als 80% des Abstands der Achsen der äußeren Transportrollen (36) des Transportriemens (34) einer der Saug- und Transportvorrichtungen (M1, M2, M3, M4, M5).

Claims

1. Apparatus (70) for forming an imbricated stream of flat, flexible objects (40) along a transporting path (TP), wherein successive objects (40) have an overlap length (Ü),
characterized in that
the apparatus (70) has a first suction and transporting apparatus (M1) having a first means for generating a negative pressure by means of a whirlwind for the suction attachment of at least one object (40), wherein the first means are arranged within a housing (30a) which has a suction opening (33), and having at least one transporting belt (34), in that the apparatus (70) has a second suction and transporting apparatus (M2) having second means for generating a negative pressure by means of a whirlwind for the suction attachment of at least one object (40), wherein the second means are arranged within a housing (30a) which has a suction opening (33), and having at least one transporting belt (34), in that the first suction and transporting apparatus (M1) and the second suction and transporting apparatus (M2) are arranged on different sides of the transporting path (TP), in that the first suction and transporting apparatus (M1) and the second suction and transporting apparatus (M2) are offset in relation to one another in the direction of the transporting path (TP) by a length (L) and are spaced apart from one another by a distance (AM) in the direction transverse to the transporting path (TP), wherein the first suction and transporting apparatus (M1), which is arranged upstream of the second suction and transporting apparatus (M2), as seen in the transporting direction (TR), is arranged above the transporting path (TP), whereas the second suction and transporting apparatus (M2) is arranged beneath the transporting path (TF), and in that the second, downstream suction and transporting apparatus (M2), as seen in the direction of the transporting path (TP), is inclined in relation to the direction of the transporting path (TP) by an angle (α), wherein the angle (α) is approximately 0° to 30°.

2. Apparatus (70) according to Claim 1,
characterized in that the length (L) of the offset is greater than the length (LM) of the first suction and transporting apparatus (M1).

3. Apparatus (70) according to either of the preceding claims,
characterized in that the distance (AM) is approximately 3 mm to 25 mm and particularly preferably approximately 10 mm to 15 mm.

4. Apparatus (70) according to one of the preceding claims,
characterized in that the angle (α) is approximately 10°.

5. Apparatus (70) according to one of the preceding claims,
characterized in that the speeds of the transporting belts (34) of the various suction and transporting apparatuses (M1, M2) can be adjusted independently of one another.

6. Apparatus (70) according to one of the preceding claims,
having an apparatus (90) for transporting the imbricated stream of flat, flexible objects (40) along the transporting path (TF), wherein at least three suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) are arranged along the transporting path (TP), wherein each of the suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) has first means for generating a negative pressure by means of a whirlwind for the suction attachment of at least one object, wherein the first means are arranged within a housing (30a) which has a suction opening (33), and wherein each of the suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) has at least one transporting belt (34), wherein the suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) are arranged one behind the other in the direction of the transporting path (TP), and wherein the speeds of the transporting belts (34) of each of the suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) can be adjusted independently of one another, wherein the suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) are arranged on one side of the transporting path (TP).

7. Apparatus (90) according to Claim 6,
characterized in that the suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) are arranged above the transporting path (TP).

8. Apparatus (90) according to either of Claims 6 and 7,
characterized in that two successive suction and transporting apparatuses (M3, M4, M5) are inclined in relation to one another at an angle (β, γ), ranging preferably from 0° to 60°, in relation to the plane of the objects (40) and/or at an angle (δ, ε), ranging preferably from 0° to 30°, in the plane of the objects (40).

9. Apparatus (90) according to one of Claims 6 to 8, characterized in that the apparatus (90) is arranged downstream of an apparatus (70) according to one of Claims 1 to 5, as seen in the transporting direction (TR) .

10. Apparatus (70, 90) according to one of the preceding claims,
characterized in that,
as seen in the direction transverse to the transporting path (TP), each of the suction and transporting apparatuses (M1, M2, M3, M4, M5) has at least one further suction and transporting apparatus (M1, M2, M3, M4, M5) arranged alongside.

11. Apparatus (70, 90) according to one of the preceding claims,
characterized in that the first and/or second means are designed in the form of impellers (12, 16), of which the rotational speeds can be adjusted independently of one another preferably for each of the suction and transporting apparatuses (M1, M2, M3, M4, M5).

12. Apparatus (70, 90) according to one of the preceding claims,
characterized in that each of the suction and transporting apparatuses (M1, M2, M3, M4, M5) has at least two transporting belts (34), which partially cover over preferably the suction opening (33).

13. Apparatus (70, 90) according to one of the preceding claims,
characterized in that at least one supporting element (50) is, preferably a plurality of supporting elements (50) are, arranged along the transporting path (TP).

14. Apparatus (70, 90) according to one of the preceding claims,
characterized in that the overlap length (Ü) at least for two successive objects (40) is smaller than the length (LM) of one of the suction and transporting apparatuses (M1, M2, M3, M4, M5) and particularly preferably is smaller than the diameter of the suction opening (33) of one of the suction and transporting apparatuses (M1, M2, M3, M4, M5).

15. Apparatus (70, 90) according to one of the preceding claims,
characterized in that the non-covered-over length of an object (40) is smaller than the length (LM) of one of the suction and transporting apparatuses (M1, M2, M3, M4, M5) and preferably is greater than 80% of the distance between the axles of the outer transporting rollers (36) of the transporting belt (34) of one of the suction and transporting apparatuses (M1, M2, M3, M4, M5).

Revendications

1. Dispositif (70) permettant de former un flux d'objets plans flexibles (40) imbriqués le long d'une voie de transport (TP), dans lequel des objets successifs (40) présentent une longueur de chevauchement (Ü),
caractérisé en ce que
le dispositif (70) comporte un premier dispositif d'aspiration et de transport (M1) comprenant des premiers moyens permettant d'obtenir une dépression au moyen d'un courant tourbillonnant pour permettre d'aspirer au moins un objet (40), les premiers moyens étant installés à la partie interne d'un boîtier (30a) qui comporte une ouverture d'aspiration (33) ainsi qu'au moins une courroie de transport (34), le dispositif (70) comporte un second dispositif d'aspiration et de transport (M2) comprenant des seconds moyens permettant d'obtenir une dépression au moyen d'un courant tourbillonnant pour permettre d'aspirer au moins un objet (40), les seconds moyens étant installés à la partie interne d'un boîtier (30a) qui comporte une ouverture d'aspiration (33), ainsi qu'au moins une courroie de transport (34), le premier dispositif d'aspiration et de transport (M1) et le second dispositif d'aspiration et de transport (M2) sont installés sur différents côtés de la voie de transport (TP), le premier dispositif d'aspiration et de transport (M1) et le second dispositif d'aspiration et de transport (M2) sont décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction de la voie de transport (TP) d'une longueur (L) et sont distants dans une direction transversale à la voie de transport (TP) d'une distance (AM), le premier dispositif d'aspiration et de transport (M1) qui est monté à l'avant du second dispositif d'aspiration et de transport (M2) dans la direction de transport (TR) est installé au-dessus de la voie de transport (TP), alors que le second dispositif d'aspiration et de transport (M2) est installé au-dessous de la voie de transport (TP), et le second dispositif d'aspiration et de transport (M2) arrière dans la direction de la voie de transport (TP) est incliné d'un angle (a) par rapport à la direction de la voie de transport (TP), l'angle (a) étant environ compris entre 0° et 30°.

2. Dispositif (70) conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce que
la longueur (L) du décalage est supérieure à la longueur (LM) du premier dispositif d'aspiration et de transport (M1).

3. Dispositif (70) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la distance (AM) est environ comprise entre 3 mm et 25 mm et en particulier de préférence entre environ 10 mm et 15 mm.

4. Dispositif (70) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'angle (a) est environ égal à 10°.

5. Dispositif (70) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les vitesses des courroies de transport (34) des différents dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2) peuvent être réglées indépendamment l'une de l'autre.

6. Dispositif (70) conforme à l'une des revendications précédentes, comprenant un dispositif (90) de transport du flux d'objets plans flexibles (40) imbriqués le long de la voie de transport (TP), le long de la voie de transport (TP) étant installés au moins trois dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5), chacun des dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5) comprenant des premiers moyens permettant d'obtenir une dépression au moyen d'un courant tourbillonnaire pour permettre d'aspirer au moins un objet, les premiers moyens étant installés à la partie interne d'un boîtier (30a) qui comporte une ouverture d'aspiration (33), et chacun des dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5) comprenant au moins une courroie de transport (34), les dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5) étant installés les uns derrière les autres dans la direction de la voie de transport (TP), et les vitesses des courroies de transport (34) de chacun des dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5) pouvant être réglées indépendamment, les dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5) étant installés sur un côté de la voie de transport (TP).

7. Dispositif (90) conforme à la revendication 6,
caractérisé en ce que
les dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5) sont installés au-dessus de la voie de transport (TP).

8. Dispositif (90) conforme à l'une des revendications 6 et 7,
caractérisé en ce que
deux dispositifs d'aspiration et de transport (M3, M4, M5) successifs sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle (β, γ) qui est de préférence situé dans la plage de 0° à 60° par rapport au plan des objets (40), et/ou d'un angle (δ, ε) qui est de préférence situé dans la plage de 0° à 30° dans le plan des objets (40).

9. Dispositif (90) conforme à l'une des revendications 6 à 8,
caractérisé en ce que
le dispositif (90) est installé à l'arrière d'un dispositif (70) conforme à l'une des revendications 1 à 5 dans la direction de transport (TR).

10. Dispositif (70, 90) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
dans la direction transversale à la voie de transport (TP), à proximité de chacun des dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5) est installé au moins un autre dispositif d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5).

11. Dispositif (70, 90) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les premiers moyens et/ou les seconds moyens (12, 16) sont réalisés sous la forme de turbines dont les vitesses de rotation peuvent être réglées indépendamment, de préférence pour chacun des dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5).

12. Dispositif (70, 90) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
chacun des dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5) comporte au moins deux courroies de transport (34) qui recouvrent de préférence l'ouverture d'aspiration (33) par segments.

13. Dispositif (70, 90) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le long de la voie de transport (TP) est installé au moins un élément d'appui (50), et de préférence plusieurs éléments d'appui (50).

14. Dispositif (70, 90) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la longueur de chevauchement (Ü) est, au moins pour deux objets (40) successifs inférieure à la longueur (LM) de l'un des dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5) et de façon particulièrement préférentielle est inférieure au diamètre de l'ouverture d'aspiration (33) de l'un des dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5).

15. Dispositif (70, 90) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la longueur non recouverte d'un objet (40) est inférieure à la longueur (LM) de l'un des dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5) et est de préférence supérieure à 80% de la distance des axes des rouleaux de transport externes (36) de la courroie de transport (34) de l'un des dispositifs d'aspiration et de transport (M1, M2, M3, M4, M5)

Zeichnung