DE4010330A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen, fortlaufenden wenden von gegenstaenden mittels baendern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wenden, d.h. zum Umdrehen, von Gegenständen in einem Herstellungsverfahren, und zwar insbesondere ein fortlaufend, kontinuierlich durchführbares Verfahren zum Wenden, das Bänder verwendet, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es tritt häufig der Fall auf, beispielsweise bei einem Verfahren mit einem Band-Transport zum Drucken und Zusammenfügen von Zeitungen, Magazinen oder blattförmigem Material oder Karten, oder in einem Fertigungsprozeß zum Zusammenfügen von verschiedenen Artikeln, daß, um die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu verbessern, es notwendig oder erforderlich ist, Teile eines Gegenstandes oder eines Halbfabrikates entlang eines Bandförderweges zu wenden oder umzudrehen.

Es sind verschiedene Techniken zum Umdrehen oder Wenden bekannt. Beispielsweise verwenden Wendeverfahren eine rotierende Trommel oder geeignete Kombinationen von Bändern, Rollen, Führungsteilen oder ähnliches.

Eine Vorrichtung zum Wenden von kartenförmigen Materialien wurde in dem ungeprüften japanischen Gebrauchsmuster Nr. 61-3 155 vorgeschlagen. Die darin beschriebene Vorrichtung weist Eingangs-Walzen auf, die mit ihren Achsen parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sind, und deren Abstand zueinander in etwa der Dicke einer Karte entspricht, und Ausgangs-Walzen, die in der gleichen Weise wie die Eingangs-Walzen angeordnet sind. Zwischen der einen Eingangs-Walze und der einen Ausgangs-Walze und der anderen Eingangs-Walze und der anderen Ausgangs-Walze entsprechend sind Bänder gespannt und so geführt, daß jedes Band jeweils um 180° in einem mittleren Bereich gedreht ist, d.h. spiralförmig in der Bandlaufrichtung gedreht. In dieser Wendevorrichtung, die mit Gurten, Bändern oder Riemen arbeitet, werden gerade in einem Hochgeschwindigkeitsbandtransport die Gegenstände schonend und sicher gewendet, wodurch die Arbeitsweise des Verfahrens verbessert wird.

Da gerade solche Bänder unabhängig voneinander arbeiten, haben die Bänder das Bestreben, sich miteinander zu verketten. Demzufolge können, falls ein zwischen den Bändern eingespannter Gegenstand befördert wird, die Bänder sich in gegenläufigen Richtungen zueinander schlängeln, so daß die Bänder nicht mehr dazu geeignet sind, den Gegenstand ausreichend sicher zu halten und zu befördern. Demzufolge ist ein Nachteil dieser Vorrichtung darin zu sehen, daß sie nicht zum Transport von extrem dünnen Gegenständen eingesetzt werden kann, es sei denn, diese Vorrichtung ist mit einer Einrichtung zum fortwährenden Einjustieren der Schwingung der Bänder ausgerüstet.

Weiterhin ist es schwierig, die beiden Bänder mit gleicher Spannung einzustellen, da beide Bänder unabhängig voneinander angeordnet sind. Gerade wenn die Antriebseinheit der Bänder ein einzelner Motor bildet, ist es, selbst, wenn man die korrekte Dimensionierung der Rollen, die mit dem Motor verbunden sind, den gleichen Schlupf zwischen den Bändern und den Rollen usw. voraussetzt, unmöglich, die Bänder mit der exakt gleichen Geschwindigkeit anzutreiben. Folglich treten, falls die Wendevorrichtung über eine lange Zeit benutzt wurde, Probleme auf, beispielsweise in Form der Beschädigung der Oberfläche der Walzen, die mit den Bändern in Kontakt stehen, so daß ein Schlupf zwischen den Bändern und den Walzen zu beobachten ist, der einen exakten Bandtransport unmöglich macht. Beispielsweise kann dadurch der Gegenstand nicht mehr exakt ausgerichtet sein, und es kann dadurch der zeitliche Bandablauf gestört werden. Gerade diese Änderung des zeitlichen Ablaufs ist ein äußerst wichtiges Problem in automatisierten Anlagen. Diese Problematik wird noch verstärkt, wenn die Geschwindigkeit des Bandtransportes erhöht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorstehend anhand des Standes der Technik geschilderten Probleme zu lösen und daher ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen ein Gegenstand mit hoher Geschwindigkeit gefördert und exakt gewendet oder gedreht werden kann. Die vorstehende Aufgabe sowie weitere Aufgabenpunkte können gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst werden, daß ein Verfahren zum kontinuierlichen, fortlaufenden Wenden unter Einsatz von Bändern eingesetzt wird, indem ein Endlos-Band verwendet wird, das in einer geraden Anzahl mehrfach um 360° in sich gedreht ist, und das kreuzweise über mindestens vier drehbar gelagerte Halteeinrichtungen geführt ist, wobei das Band derart angeordnet ist, daß zwei Oberflächen-Bereiche des Bandes einander gegenüberliegend verlaufen, wobei sie in einem vorbestimmten Bereich innerhalb des Kreuzungs-Bereiches des Bandes verdreht sind, und daß das Band derart angetrieben ist, daß ein von der einen Seite in den Kreuzungs- oder Drehbereich einlaufender Gegenstand durch diesen Wendebereich geführt wird, in dem er zwischen den Oberflächen-Bereichen eingeklemmt gehalten und auf der anderen Seite des Wende-Bereiches ausgeführt wird derart, daß der Gegenstand umgedreht ist.

Die vorliegende Aufgabe sowie weitere Aufgabenpunkte der Erfindung können durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst werden, wobei diese Vorrichtung eine Anordnung aufweist, mit einem Paar Eingangs-Walzen, einem Paar Ausgangs-Walzen und einstellbaren Spann-Walzen, die in einem Gestell derart angeordnet sind, daß sich die Walzen jedes Paares gegenüberliegend befinden mit einem dazwischenliegenden Spalt, durch den zumindest der Gegenstand hindurchgeführt werden kann, wobei ein Band über die Walzen gespannt ist, und wobei mindestens eine der Walzen oder eine Antriebs-Walze zum Antrieb der Walzen durch einen Dreh-Antrieb angetrieben wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mit einem Band kontinuierlich arbeitenden Wende-Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles D in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Bandes, wie es in der Vorrichtung nach Fig. 1 eingesetzt ist und

Fig. 4 eine schematische, perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Wende-Vorrichtung, die mit Bändern arbeitet.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 vom Bandförder-Typ wird beispielsweise in einem Herstellungsverfahren für Video-Kassetten eingesetzt. Nach dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Paar Eingangs-Walzen 4 und 5 auf, die gegenüberliegend zueinander mit einem Spalt dazischen angeordnet sind, durch den eine Video-Kassette 30 (als zu fördernder Gegenstand) einlaufen kann. Die Eingangs-Walzen 4 und 5 sind drehbar am einen Ende innenliegend am Rahmen eines in horizontaler Richtung sich erstreckenden Gestelles 2 angeordnet, das eine Länge von beispielsweise 2000 mm aufweist. Ein Paar Ausgangs-Walzen 6 und 7 sind entsprechend gegenüberliegend zueinander mit einem dazwischenliegenden Spalt, durch den die Video-Kassette hindurchlaufen kann, angeordnet. Die Ausgangs-Walzen sind drehbar am gegenüberliegenden Ende des Rahmens zu den Eingangs-Rollen 4 und 5 befestigt. Weiterhin ist eine Antriebs-Walze 16 zum Übertragen der Antriebskraft auf das Band 3, Spannungs-Einstell-Walzen 14 und 15, die die Spannung des Bandes 3 einstellen, und Führungs-Walzen 8, 9, 10, 11, 12 und 13 an geeigneten Bereichen des Gestelles 2 vorgesehen. Die Führungs-Walzen 8, 9, 10, 11 und 12 sind derart angeordnet, daß sie einen Band-Zwischenraum H, beispielsweise von 450 mm, festlegen, so daß die Operation des Bandes 3 erfolgen und die Video-Kassette 30 schonend gefördert werden kann.

Unter Berücksichtigung des Formates der Video-Kassette 30 ist das Band 3, wie es beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist, derart ausgebildet, daß es ein Endlos-Band (seine gegenüberliegenden Oberflächen sind mit 3 a und 3 b entsprechend bezeichnet) mit einer Breite von 100 mm ist, das ein gerades Vielfaches von 360° in sich gedreht ist (in der Darstellung ist es zweimal in sich gedreht), wobei das in sich gedrehte Band an seinen entgegengesetzten Enden im Verbindungs-Bereich 31 miteinander verbunden ist, so daß dieses Endlos-Band entsteht. Das derart aufgebaute Band 3 ist so geführt, daß beispielsweise das zweimal in sich gedrehte Band 3 in Form einer Acht verläuft, wobei der sich kreuzende Bereich zwischen den Eingangs-Walzen 4 und 5 und zwischen den Ausgangs-Walzen 6 und 7 verläuft, wobei kein anderer Bereich verdreht ist. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Band 3 über die Walzen geführt und die Antriebskraft eines Motors 20 wird über einen Antriebs-Riemen 19 oder ähnliches so übertragen, daß die Antriebs-Walze 16 derart gedreht wird, daß das Band 3 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit getrieben wird.

Die Vorrichtung 1 ist derart aufgebaut, daß die Walzen auf der einen Seitenfläche 2 a des Gestelles 2 freitragend angeordnet oder gehalten sind, daß das Band 3 in einfacher Weise abgenommen werden kann. Dadurch ist die Vorrichtung leicht zu handhaben.

Das Band 3 kann beispielsweise aus einem Urethan-Kunstharz-Faser-Kern-Körper mit einer Gummibeschichtung sein. Falls die Größe der Dehnbarkeit des Bandes 3 im Hinblick auf das zweimal in sich gedrehte Band in der Strecke A-C beispielsweise innerhalb von 0,5% liegt, bezogen auf die Länge A-C (ungefähr 2L), so daß das Band nicht unnötigerweise beansprucht wird, kann die Anzahl der Teile, wie beispielsweise Führungs-Walzen usw., in dem Bereich von A-C auf einem Minimum gehalten werden. Weiterhin wird die Dicke und die Breite 1 des Bandes 3 in geeigneter Weise im Hinblick auf den zu fördernden Gegenstand festgelegt. In der gezeigten Ausführungsform beträgt die Dicke des Bandes etwa 5 mm und die Breite 1 etwa 100 mm, wie bereits weiter vorstehend beschrieben wurde. Weiterhin ist das Band 3 bevorzugt mit 50 bis 150 kg/100 mm gespannt, so daß mehrere Gegenstände in dem Kreuzungs-Bereich A-C gefördert werden können. Die Fördergeschwindigkeit kann ohne weiteres auf 30 bis 60 m/min gebracht werden, so daß die Effektivität der Vorrichtung auf über 50% verglichen mit einer herkömmlichen Trommel-Wende-Einrichtung verwendenden Vorrichtung angehoben wird.

Weiterhin werden die zwei sich gegenüberliegenden Oberflächen des Bandes (die Bereiche der gleichen Oberfläche 3 a) dadurch erhalten, daß sie in einem vorbestimten Abschnitt in dem Kreuzungs-Bereich A-C (der Abschnitt des Bereiches A-C) in sich gedreht wird. Demzufolge wird, wenn das Band 3 angetrieben wird, die Video-Kassette 30 fest zwischen den Oberflächen-Bereichen des Bandes eingeklemmt, ohne daß eine abrupte Unterbrechung im Bereich A-C auftritt.

Zuerst wird die Video-Kassette 30 B in einer Band-Einlauf-Einrichtung 21 zugeführt, deren ausgangsseitiges Ende den Eingangs-Walzen 4 und 5 zugeordnet ist, und dann läuft die Kassette, mit ihrer Oberfläche X nach oben, zwischen den Eingangs-Walzen 4 und 5 so ein, daß sie zwischen den Oberflächen des Bandes 3 klemmend geführt wird. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die einstellbaren Spann-Walzen 14 und 15, die zur linken Seite der Zeichnung hin vorgespannt sind, horizontal (in Richtung der rechten Seite der Zeichnung), so daß die Spannung des Bandes 3 auch für eine Vielzahl von Kassetten 3, die sich gleichzeitig in dem Kreuzungs-Bereich A-C befinden, aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird die Video-Kassette 30 sicher gehalten.

Hiernach wird die Video-Kassette 30 in einem Mittel-Bereich B innerhalb des Bereiches A-C um 90° gedreht und anschließend durch die Ausgangs-Walzen 6 und 7 einer Abführungs-Einrichtung 22 übergeben in einer solchen Ausrichtung, in der die untere Oberfläche Y der Video-Kassette 30 nach oben liegt (in einem gewendeten Zustand). Demzufolge kann die Video-Kassette schonend und fortlaufend in einen gewendeten Zustand geführt werden.

Obwohl neben den Führungs-Walzen 10 keine weiteren Walzen in dem Kreuzungs-Bereich A-C der Vorrichtung in der gezeigten Ausführungsform angeordnet sind, können weitere Führungs-Einrichtungen eingesetzt werden, falls dies notwendig ist.

Obwohl die vorstehende Ausführungsform der kontinuierlich arbeitenden Wende-Vorrichtung 1 zur Herstellung von Video-Kassetten beschrieben ist, ist sie nicht auf solche Herstellungsverfahren von Video-Kassetten beschränkt. Wie eingangs bereits beschrieben, kann die vorliegende Erfindung für verschiedene Artikel, wie beispielsweise Zeitungen, Magazinen, blattförmigen Materialien, Karten usw., verwendet werden.

Obwohl die Video-Kassette 30 in dem Wende-Bereich A-C in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gedreht wird, ist die Erfindung nicht auf das vollständige Umdrehen von Gegenständen beschränkt, sondern kann ebenso dann eingesetzt werden, wenn der Orientierungswinkel eines Gegenstandes entsprechend den Vorgaben des Fertigungsverfahren geändert werden soll. Beispielsweise kann die Anordnung nach Fig. 1 derart umgestaltet werden, daß die Video-Kassette in dem Mittel-Bereich B des Wende-Bereiches ausgeworfen wird, so daß die Video-Kassette 30 um 90° gedreht werden kann (mit einem wie im vorliegenden Fall zweifach in sich gedrehten Endlos-Band ist eine Drehung der Video-Kassette um 180° möglich).

Wie vorstehend beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Endlos-Band verwendet, das um ein gerades Vielfaches von 360° in sich gedreht über mindestens vier drehbare Führungs-Einrichtungen geführt ist, wobei das Band derart geführt ist, daß zwei Oberflächen-Bereiche des Bandes sich gegenüberliegend befinden, während sie in einem vorbestimmten Bereich innerhalb des Wende-Bereiches des Bandes in sich gedreht sind, und daß das Band so angetrieben ist, daß ein in den Wende-Bereich eingeführter Gegenstand von dem eingangsseitigen Ende bis zum ausgangsseitigen Ende dieses Wende-Bereiches eingeklemmt oder eingespannt ist, und ausgangsseitig den Bereich umgedreht verläßt. Auf diese Weise wird nur ein einziges Band eingesetzt, wobei die obere und untere Oberfläche des Bandes (die Oberflächen-Bereiche 3 a und 3 b) sich nicht miteinander verketten können, da gerade ein einziges Band verwendet wird. Daher wirkt sich eine Verkettung oder Schwingung, die in einer Richtung auftritt, daß sich die Oberflächen-Bereiche des Bandes voneinander entfernen, vom Bereich des Auslasses zum Bereich des Einlasses hin so aus, daß die Oberflächen des Bandes im einlaßseitigen Bereich verstärkt aufeinanderliegend zum Mittel-Bereich hin geführt werden. Dementsprechend ist keine gesonderte Vorrichtung zur Verhinderung einer Verkettung notwendig. Weiterhin kann die Spannung des Bandes sehr exakt eingestellt werden, so daß es möglich ist, die Haltekraft zum Klemmen der Gegenstände in dem Band-Wende-Bereich sehr genau einzustellen. Schließlich tritt keine Differenz in der Bandlauf-Geschwindigkeit der den Gegenstand einspannenden Oberflächen auf, der Gegenstand wird sehr exakt gehalten, die Einstellung der Transport-Geschwindigkeit des Gegenstandes ist sehr genau, die Steuerbedingungen sind sehr genau und der Gegenstand kann im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen sicherer bei hohen Geschwindigkeiten transportiert werden.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die darin beschriebene Vorrichtung weist Eingangs-Walzen 100, 101 auf, die mit ihren Achsen parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sind, und deren Abstand zueinander in etwa der Dicke einer Karte G entspricht, und Ausgangs-Walzen 200, 201, die in der gleichen Weise wie die Eingangs-Walzen 100, 101 angeordnet sind. Zwischen der Eingangs-Walze 100 und der Ausgangs-Walze 200 und der Eingangs-Walze 101 und der Ausgangs-Walze 201 entsprechend sind Bänder gespannt und so geführt, daß jedes Band jeweils um 180° in einem mittleren Bereich gedreht ist, d.h. spiralförmig in der Bandlaufrichtung gedreht. In dieser Wendevorrichtung, die mit Gurten, Bändern oder Riemen arbeitet, werden gerade in einem Hochgeschwindigkeitsbandtransport die Gegenstände schonend und sicher gewendet, wodurch die Arbeitsweise des Verfahrens verbessert wird.

Da gerade solche Bänder 105 und 106 unabhängig voneinander arbeiten, haben die Bänder 105 und 106 das Bestreben, sich miteinander zu verketten. Demzufolge können, falls ein zwischen den Bändern eingespannter Gegenstand befördert wird, die Bänder 105 und 106 sich in gegenläufigen Richtungen zueinander schlängeln, so daß die Bänder nicht mehr dazu geeignet sind, den Gegenstand ausreichend sicher zu halten und zu befördern. Demzufolge ist ein Nachteil dieser Vorrichtung darin zu sehen, daß sie nicht zum Transport von extrem dünnen Gegenständen eingesetzt werden kann, es sei denn, diese Vorrichtung ist mit einer Einrichtung zum fortwährenden Einjustieren der Schwingung der Bänder ausgerüstet.

Weiterhin ist es schwierig, die beiden Bänder mit gleicher Spannung einzustellen, da beide Bänder unabhängig voneinander angeordnet sind. Gerade wenn die Antriebseinheit der Bänder ein einzelner Motor bildet, ist es, selbst, wenn man die korrekte Dimensionierung der Rollen, die mit dem Motor verbunden sind, den gleichen Schlupf zwischen den Bändern und den Rollen usw. voraussetzt, unmöglich, die Bänder mit der exakt gleichen Geschwindigkeit anzutreiben. Folglich treten, falls die Wendevorrichtung über eine lange Zeit benutzt wurde, Probleme auf, beispielsweise in Form der Beschädigung der Oberfläche der Walzen, die mit den Bändern in Kontakt stehen, so daß ein Schlupf zwischen den Bändern und den Walzen zu beobachten ist, der einen exakten Bandtransport unmöglich macht. Beispielsweise kann dadurch der Gegenstand nicht mehr exakt ausgerichtet sein, und es kann dadurch der zeitliche Bandablauf gestört werden. Gerade diese Änderung des zeitlichen Ablaufs ist ein äußerst wichtiges Problem in automatisierten Anlagen. Diese Problematik wird noch verstärkt, wenn die Geschwindigkeit des Bandtransportes erhöht wird.

Claims (6)

1. Verfahren zum fortlaufenden Wenden von Gegenständen mit Hilfe eines Bandes, das folgende Verfahrensschritte aufweist:
Führung eines Endlos-Bandes, das um ein gerades Vielfaches von 360° in sich in gekreuzter Form gedreht ist, über mindestens vier drehbare Halte-Einrichtungen, Führung des Bandes derart, daß zwei Oberflächen-Be­ reiche des Bandes entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind, während es in einem vorbestimmten Bereich des Wende-Bereiches des Bandes in sich gedreht wird, und Antreiben des Bandes derart, daß ein in den Wende-Be­ reich einlaufender Gegenstand von dem einen Ende des Wende-Bereiches zu dem Wende-Bereich hingeführt wird, indem er zwischen den Ober­ flächen-Bereichen eingeklemmt wird, und Ausführen des Gegenstandes am anderen Ende des Wende-Bereiches in einem gewendeten Zustand.

2. Vorrichtung zum fortlaufenden Wenden von Gegenständen mit Hilfe eines Bandes, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Ein paar Eingangs-Walzen sind gegenüberliegend zueinander angeordnet mit einem dazwischen liegenden Spalt, der ausreichend ist, daß ein zu fördernder und zu wendender Gegenstand einlaufen kann, ein Paar Aus­ gangs-Walzen, die gegenüberliegend zueinander mit einem dazwischen lie­ genden Spalt angeordnet sind, der ausreichend ist, um den zu transpor­ tierenden und zu wendenden Gegenstand hindurchzuführen, ein Endlos-Band, das über die Walzen geführt ist, wobei das Endlos-Band einen Wende-Be­ reich zwischen dem Paar Eingangs-Walzen und dem Paar Ausgangs-Walzen aufweist, indem zwei Oberflächen-Bereiche des Bandes in einer sich einander gegenüberliegender Ausrichtung geführt werden und derart in sich gedreht sind, daß sie einen Gegenstand zwischen den zwei Oberflächen-Bereichen klemmend halten und führen und gleichzeitig wenden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine einstellbare Spann-Walze vorgesehen ist, die mit dem Endlos-Band in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von einstellbaren Spann-Walzen vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlos-Band um ein gerades Vielfaches von 360° in sich selbst gedreht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlos-Band nur im Wende-Bereich um sich selbst gedreht ist.