DE4317042C1 - Bogenweiche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiche zum Leiten von Bögen, insbesondere Papier- oder Kartonbögen, von einem Zuförderer zu zwei spitzwinklig auseinanderlaufenden Förderstrecken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.

Bei der Herstellung von Bögen aus Papier- oder Karton durch Querschneiden einer Papier- oder Kartonbahn werden Bogenweichen eingesetzt, um einzelne Bögen vor dem Stapeln auszuschleusen oder um zwischen zwei Stapelvorrichtungen hin- und herzuschalten. Die Bogenweiche wird zwischen einem als Bandförderer ausgebildeten Zuförderer und zwei spitzwinklig auseinanderlaufenden Förderstrecken - üblicherwei­ se ebenfalls Bandförderer - angeordnet, die zu den verschiedenen Stapelstellen oder zu einer Stapelstelle und einem Ausschußbehälter führen.

Aus der DE 29 22 135 A1 ist eine gattungsgemäße Bogenweiche zur Umleitung von Bögen aus Wellpappe bekannt, bei der zwei kufenförmige Leitelemente eine Schleuse bilden, deren Auslauföffnung zwischen den beiden Förderstrecken hin- und her­ schwenkbar ist. Die an einem schwenkbaren Tragkörper befestigten, elastischen Leitelemente werden zur Anpassung der Auslauföffnung an die Position der jeweili­ gen Förderstrecke zusätzlich verbogen.

Die US 3,831,929 beschreibt eine Bogenweiche, die ein oberes und ein unteres Leitelement aufweist, wobei jedes Leitelement mittels eines Schwenkantriebes um eine Achse schwenkbar angeordnet ist. Die Leitelemente sind nicht durch eine Koppel verbunden.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß ein störungsfreies Umlenken von empfindlichen Bögen aus leichten Papiersorten (Flächengewicht < 80 g/m²), insbesondere bei kurzen Bogenlängen (< 1000 mm), schnellen Geschwindigkeiten (< 200 m/min) und großen Arbeitsbreiten der Maschine (< 2200 mm), besondere Probleme bereitet:

• - Die Bögen müssen in einem engen Spalt zwischen Leitflächen geführt werden, die fluchtend und ohne große Zwischenräume ineinander übergehen, so daß die Bogenkanten nicht stauchen.
• - Die Leitelemente müssen so steif ausgebildet sein, daß sie auch bei einem schnellen Umschalten nicht schwingen, da dies zu einem Einklemmen der Bögen führen kann.
• - Für ein schnelles Umschalten bei hohen Bahngeschwindigkeiten müssen die Trägheitsmomente möglichst gering gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Bogenweiche zu schaffen, die bei hohen Geschwindigkeiten und großen Maschinenbreiten ein störungsfreies Umleiten auch von kurzen Bögen aus leichten Papiersorten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung sind die beiden Leitelemente über ein Gelenkviereck mit­ einander verbunden, wobei die Hebellängen und Gelenkpunkte so gewählt werden können, daß sich die Auslaßöffnung der Weiche exakt auch auf unterschiedliche Einlaßöffnungen der nachfolgenden Förderstrecken anpassen läßt. Zusätzlich werden die dynamischen Kräfte beim Umschalten aufgrund der getrennten Dreh­ achsen erheblich reduziert, so daß sich die Bogenweiche auch bei großen Arbeitsbreiten ausreichend stabil gestalten läßt, ohne daß die Trägheits­ momente für ein schnelles Hin- und Herschalten bei hohen Geschwindigkeiten zu groß werden.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Bogenweiche in einer Stellung, bei der die Bögen geradeaus durchgeleitet werden,

Fig. 2 zeigt die Stellung der Bogenweiche beim Umlenken auf die zweite Förderstrecke.

Die Bogenweiche 1 befindet sich in einer Querschneidemaschine für die Herstellung von Papier- oder Kartonbögen 2 an einer Stelle, an der die von einem Bandförderer 3 angeförderten Bögen 2 wahlweise zu einer von zwei nachfolgenden Förderstrecken 4, 5 geleitet werden sollen. Die eine Förder­ strecke 4 verläuft mit der Einlaufebene der Bögen 2 geradlinig fluchtend zu einer Stapelvorrichtung. Die zweite Förderstrecke 5 verläuft in Bogenlauf­ richtung spitzwinklig nach unten. Sie dient entweder zum Ausschleusen von Bögen 2 oder führt zu einer zweiten Stapelvorrichtung.

Der zufördernde Bandförderer 3 besteht aus mehreren, über die Arbeitsbreite mit Abstand voneinander angeordneten Oberbändern 6 und Unterbändern 7, zwischen denen die Bögen 2 geführt werden, wobei sich die auslaufseitigen Umlenkrollen 8 der Oberbänder 6 hinter der Bogenweiche 1 befinden, so daß sich die Oberbänder 6 durch den Bereich der unmittelbar im Anschluß an die auslauf­ seitigen Umlenkrollen 9 der Unterbänder 7 angeordneten Bogenweiche 1 erstrecken. Die beiden Förderstrecken 4, 5 werden ebenfalls von Bandförderern gebildet, wobei in den Figuren die einlaufseitige Umlenkrolle 10 der Oberbänder 11 der oberen Förderstrecke 4 und die einlaufseitige Umlenkrolle 12 der Unterbänder 13 der Förderstrecke 5 gezeichnet sind. An ihrem Anfang werden die beiden Förderstrecken 4, 5 von einem gegen Bogenlaufrichtung sich bis in den Bereich der Bogenweiche 1 erstreckenden Trennkeil 14 getrennt, dessen tischförmige Oberfläche 15 eine untere Leitfläche für die obere Förder­ strecke 4 und dessen nach unten abgewinkelte Unterfläche 16 eine obere Leitfläche für die untere Förderstrecke 5 bildet.

Die Bogenweiche 1 besteht aus zwei kufenförmigen, sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckenden und eine Schleuse für die Bögen 2 bildenden Leitelementen 17, 18, die jeweils um eine horizontale, zur Bogenlauf­ richtung senkrechten und gestellfesten Achse 19, 20 schwenkbar gelagert sind und einen Abstand von weniger als 20 mm voneinander aufweisen. Das obere Leitelement 17 besteht aus einzelnen Kufen, die in den Freiräumen zwischen den Oberbändern 6 über die Arbeitsbreite nebeneinander angeordnet sind. Ihr auslaufseitiges Ende läßt sich aus einer Position oberhalb der Oberbänder 6 (Fig. 1), in der sich die Kufen mit geringem Abstand parallel zu diesen erstrecken, bis in eine Position unterhalb der Oberbänder 6 abschwenken (Fig. 2). In abgeschwenkter Position fluchten die Unterseiten der Kufen mit der Unterfläche 16 des Keils 14 und leiten so einen Bogen 2 in die untere Förderstrecke 5. Die Kufen sind an der Unterseite eines um die Achse 19 schwenkbaren Rohres 21 befestigt, das oberhalb der Einlaufebene der Bögen 2 angeordnet und an einer Längsseite der Maschine mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 22 als Schwenkantrieb verbunden ist. Zur Begrenzung der Schwenkbewegung sind an den beiden seitlichen Enden des Rohres 21 Laschen 23, 24 festgeklemmt, wobei die vordere, sich gegen Bogenlaufrichtung erstreckende Lasche 23 gegen einen Anschlag 25 bewegt wird, der die obere Schwenkposition, in der in die obere Förderstrecke 4 geleitet wird, festlegt. Die hintere, sich in Bogenlaufrichtung erstreckende Lasche 24 wird bei einem Schwenken des Rohrs 21 im Uhrzeigersinn gegen einen Anschlag 26 bewegt, der die Position der Bogenweiche 1 beim Umleiten auf die untere Förderstrecke 5 festlegt. Die Schwenkachse 19 des oberen Leitelements 17 liegt so oberhalb der Einlaufebene im Bereich zwischen der Umlenkrolle 9 des Zuförderers 3 und der Mitte des Freiraums zwischen der Umlenkrolle 9 und der Spitze des Keils 14, daß sich das Leitelement 17 in der abgeschwenkten Stellung nach Fig. 2 von den Oberbändern 6 nach unten verlaufend etwa von der Mitte des Freiraums bis in die Nähe der Spitze des Keils 14 erstreckt.

Das untere Leitelement 18 besteht aus einem über die Arbeitsbreite durch­ gehenden, kufenförmigen Blech, das an seinem einlaufseitigen Ende unmittelbar hinter der Umlenkrolle 9 etwas unterhalb der Einlaufebene um die Achse 20 schwenkbar gelagert ist. Es überbrückt als untere Leitfläche den Zwischenraum zwischen der auslaufseitigen Umlenkrolle 9 des Bandförderers 3 und den Förderstrecken 4, 5. In hochgeschwenkter Position nach Fig. 1 reicht das Leitelement 18 von der Umlenkrolle 9 bis in die Nähe der Spitze des Keils 14, sein auslaufseitiges Ende befindet sich etwas oberhalb der Oberfläche 15 des Keils 14. In abgeschwenkter Position (Fig. 2) erstreckt es sich in etwa tangential an die Oberseite der Umlenkrolle 12 der Förderstrecke 5 und endet mit geringem Abstand vor der Umlenkrolle 12.

Um die Bögen 2 beim Einlauf in die Weiche 1 sicher zu führen, ist das Unterband 7 vor der Umlenkrolle 9 von einem Leittisch 27 abgestützt, der an einer Quertraverse 28 des Maschinengestells befestigt ist. In den Zwischenräumen zwischen den Unterbändern 7 weist die Umlenkrolle 9 umlaufende Nuten 29 auf, in denen an der Quertraverse 28 befestigte Leitfinger 30 liegen, deren Oberfläche als zu den Bändern 7 parallele Leitfläche ausgebildet ist. Einige der Leitfinger 30 sind verlängert und reichen weiter über den Umfang der Umlenkrolle 9 hinaus. An ihrem Ende ist das untere Leitelement 18 mittels an seiner Unterseite befestigten Lagerböcken 31 um die gestellfeste Achse 20 schwenkbar so angelenkt, daß eine durchgehende Leitfläche für die Unterseite der Bögen 2 gebildet wird. Beide Leitelemente 17, 18 sind sehr steif ausgeführt, damit sie bei schnellen Schaltvorgängen nicht schwingen und so auch bei hohen Geschwindigkeiten einen Bogen 2 störungsfrei umleiten. Zur Versteifung sind an der Unterseite des Leitelements 18 abgewinkelte Bleche befestigt, die an den Längsseiten der Maschine mittels Blechen 32 verschlossen sind. Der so gebildete Hohlraum ist zusätzlich ausgeschäumt.

Zur gemeinsamen Verstellung der Leitelemente 17, 18 mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 22 sind an beiden Längsseiten der Maschine die Laschen 24 mit den Blechen 32 über eine Koppel 33 verbunden. Die Gelenkpunkte 34 an dem Vorsprung 24 und 35 an den Blechen 32 sind dabei so gewählt, daß bei dem so gebildeten Gelenkviereck die Länge des Antriebshebels zwischen den Gelenk­ punkten 19 und 34 kleiner ist als die Länge des Abtriebshebels zwischen den Gelenkpunkten 20 und 35. Dadurch öffnet sich die Auslaßöffnung der von den Leitelementen 17, 18 gebildeten Schleuse beim Abschwenken von der Förder­ strecke 4 auf die Förderstrecke 5 und paßt sich exakt dem Verlauf der Öffnung zwischen der Leitfläche 16 und der Umlenkrolle 12 an, um ein störungsfreies Umleiten aus der Einlaufebene zu gewährleisten. Beim Rückschwenken zum Leiten der Bögen 2 in die Förderstrecke 4 verengt sich die Auslaßöffnung wieder und paßt sich deren Einlaßöffnung an. Es ist so gewährleistet, daß die Bögen 2 sowohl beim Einleiten in die obere Förderstrecke 4 als auch beim Einleiten in die untere Förderstrecke 5 an ihrer Ober- und Unterseite von Leitflächen geführt werden, die im wesentlichen mit jeweiligen Begrenzungsflächen der Förderstrecken 4, 5 fluchten.

Claims (4)

1. Weiche (1) zum Leiten von Bögen (2), insbesondere Papier- oder Kartonbögen, von einem Zuförderer (3), zu zwei spitzwinklig auseinanderlaufenden Förderstrecken (4, 5), mit zwei kufen­ förmigen Leitelementen (17, 18), die eine Schleuse bilden, deren Auslauf­ öffnung zwischen den beiden Förderstrecken (4, 5) hin- und herschwenkbar ist, wobei das untere Leitelement (18) um eine gestellfeste Achse (20) schwenkbar ist, die sich unmittelbar hinter dem Zuförderer (3) etwas unterhalb der Einlaufebene der Bögen (2) befindet, dadurch gekennzeich­ net, daß das mit einem Schwenkantrieb (22) verbundene obere Leitelement (17) um eine getrennte, gestellfeste Achse (19) schwenkbar ist, die oberhalb der Einlaufebene der Bögen (2) und in Bogenlaufrichtung im Bereich zwischen dem Ende des fördernden Teils (Unterband 7) des Zuförderers (3) und dem Ende des Freiraums zwischen dem Zuförderer (3) und den beiden Förderstrecken (4, 5) verläuft, und daß die beiden Leitelemente (17, 18) über eine Koppel (33) miteinander verbunden sind, die sich in Bogenlaufrichtung hinter den Achsen (19, 20) befindet, wobei die Länge des zwischen der Achse (19) und dem Gelenkpunkt (34) der Koppel (33) an dem oberen Leitelement (17) gebildeten Hebels kleiner ist als die Länge des zwischen der Achs (20) und dem Gelenkpunkt (35) an dem unteren Leitelement (18) gebildeten Hebels.

2. Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Förderstrecken (4) geradlinig fluchtend zur Einlaufebene der Bögen (2) und die andere (5) spitzwinklig nach unten verläuft.

3. Weiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Leitelement (17) an der Unterseite eines oberhalb der Einlauf­ ebene angeordneten, um die Schwenkachse (19) schwenkbaren Rohres (21) befestigt ist, das mit dem Schwenkantrieb (22) verbunden ist.

4. Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zuförderer (3) als Bandförderer mit mehreren, parallel mit Abstand voneinander laufenden Bändern (7) ausgebildet ist, dessen auslaufseitige Umlenkrolle (9) im Bereich zwischen den Bändern (7) umlaufende Nuten aufweist, in denen Leitfinger (30) angeordnet sind, deren Oberfläche parallel zu den Bändern (7) verläuft und die in Bogenlaufrichtung über die Umlenkrolle (9) hinausragende Enden aufweisen, an denen das untere Leitelement (18) angelenkt ist.