Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für das Abbremsen und Ablegen auf einem Stapel von flächenhaft sich erstreckenden, beabstandet zugeführten Werkstücken, wie insbesondere Zuschnitte von Kartonagen oder dergleichen aus flexiblen Materialien.

Vielfältige Vorrichtungen für die Bearbeitung von flächenhaft sich erstreckenden Materialien, beispielsweise Druck- und Prägevorrichtungen, Schneidvorrichtungen und vergleichbare Fertigungsstraßen weisen sowohl eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit als auch eine hohe Transportgeschwindigkeit des zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Materials auf, wobei Geschwindigkeiten von ca. 10 m/sek. durchaus üblich sind.

Damit stellt sich am Ende einer derartigen Fertigungsstraße das Problem, die Werkstücke, insbesondere aus einem flexiblen Material wie Zuschnitte oder dergleichen materialschonend abzubremsen und abzulegen.

Wenig materialschonend ist ein Abbremsen der Werkstücke durch das Auflaufen derselben auf Anschläge. Darüber hinaus ist ein sauber gestapeltes Ablegen der Werkstücke nur selten möglich. Zumeist fallen die abgebremsten Werkstücke dann nur einfach in Sammelbehälter. Solche Bremssysteme für zumeist robuste Werkstücke sind für flexible, gestapelt abzulegende Materialien wie Bögen kaum geeignet, da diese sich mit dem Auftreffen auf einen Anschlag verformen. Hieraus resultiert eine nicht hinnehmbare, unregelmäßige Ablage der Werkstücke auf einem Stapel .

Insbesondere für das Abbremsen von Bögen aus Papier, Pappe oder dergleichen ist ein sogenanntes Hinterkantenbremssystem in der DE 20 2007 012 356 Ul erläutert, für das auf ein aufwendiges, pneumatisches BogenbremsSystem zurückgegriffen wird.

Vor diesem technischen Hintergrund macht die Erfindung es sich zur Aufgabe, eine Bremsvorrichtung der in Rede stehenden Art zur Verfügung zu stellen, die mechanisch einfach ausgebildet zugeführte Werkstücke schonend abbremst, und die darüber hinaus in einfacher Weise an unterschiedlichste Werkstücke anpassbar ist.

Gelöst wird diese technische Problematik bei einer Bremsvorrichtung für das Abbremsen und Ablegen flächenhaft sich erstreckender, beabstandet zugeführter Werkstücke, insbesondere von Kartonagen, gemäß des Anspruchs 1 durch die Maßnahmen, dass die Werkstücke einer Bremswalze zugeführt werden, deren Umfangsgeschwindigkeit geringer bemessen ist als die Zuführgeschwindigkeit der Werkstücke, und dass in Zuführrichtung endseitig des Werkstücks wenigstens ein Nocken ein die Bremswalze passierendes Werkstück gegen die Bremswalze presst und die Geschwindigkeit des Werkstücks reduziert .

Die Bremsvorrichtung nach der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere ist sie für Kartonagen oder andere, nicht selbsttragende Werkstücke bspw. aus Folien bestens geeignet, bei denen es bei einem Auflaufen auf einen Anschlag zu einer Deformation käme. Solches ist durch das endseitige Passen des Werkstücks zwischen dem Nocken und der Bremswalze ausgeschlossen. Auch ein nicht selbsttragendes, sich leicht verformendes Werkstück wie ein Karton oder dergleichen behält eine weitestgehend gestreckte Lage bzw. erhält das Werkstück die Zeit, vor einem Ablegen auf einem Stapel wieder eine gestreckte Lage einzunehmen.

In konstruktiver Ausgestaltung kann ferner vorgesehen sein, dass der Nocken einer Walze vorsteht. Diese konstruktiv einfache Lösung erlaubt es, durch einfaches Stellen eines Antriebs die Geschwindigkeitskomponenten von Walze und Bremswalze aneinander anzupassen. Insbesondere wird dann die Umfangsgeschwindigkeit der Walze derart gestellt werden, dass der Nocken in der Zeit eine Umdrehung zurücklegt, die der Zuführung eines Werkstücks entspricht. Bei vorzugsweise einer gleichbleibenden Beabstandung der zugeführten Werkstücke kann damit in einfacher Weise sichergestellt werden, dass der Nocken immer nur am Ende des Werkstücks angreift, um das Werkstück gegen die Bremswalze zu pressen und damit abzubremsen.

Die vorzugsweise gerundete, das Werkstück gegen die Bremswalze pressende Anpressfläche des Nockens und die Oberfläche der Bremswalze können nach Art der Oberflächen eines Walzenpaares aufeinander ablaufen, wobei regelmäßig eine Geschwindigkeitsdifferenz bei den

Umfangsgeschwindigkeiten der Anpressfläche des Nockens und der Bremswalze auftreten wird. Die hierdurch hervorgerufenen Kräfte auf das Werkstück können jedoch durch Wahl und Ausbildung der Nockenoberfläche minimiert werden, so dass es zu keiner Beschädigung des Werkstücks durch den Abbremsvorgang kommen kann.

In weiterer konstruktiver Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Walze über der Bremswalze angeordnet ist und dass die Achsen der Walze und der Bremswalze in einer gemeinsamen Ebene quer zu der Zuführrichtung liegen. Diese Maßnahmen erlauben eine einfache Lagerung der beiden Walzen und deren Antriebe nach Art von Kalanderwalzen.

Durch die horizontale Anordnung ergibt sich dann ferner ein Spalt zwischen der Walze und der Bremswalze, der, bei gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit der Walze und damit des Nockens, periodisch von diesem freigegeben bzw. geschlossen wird. Die Zuführung der Werkstücke erfolgt in einer zwischen der Walze und der Bremswalze liegenden Ebene, so dass das Werkstück in den geöffneten Spalt eintritt und erst mit Schließen des Spalts durch den Nocken am Ende des Werkstücks dieses nach unten auf die Bremswalze gepresst wird. Infolge des zunächst freien Eintritts des Werkstücks in den Spalt zwischen der Walze und der Bremswalze sowie die Abwärtsbewegung des Endes des Werkstücks bei dem Abbremsen kommt es bei elastischen Werkstücken wie Bögen aus einer Pappe oder dergleichen zu einer aufwärts gerichteten Durchbiegung.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, ^' wenn der Nocken und/oder die Walze betriebsmäßig auswechselbar ist bzw. sind. Ein Anpassen an die Materialstärke des Werkstücks ist damit unproblematisch, da abhängig von der Materialstärke des Werkstücks die Höhe des Nockens über der Walze eingestellt werden kann. Darüber hinaus kann durch die Materialwahl des Nockens, beispielsweise einem Edelstahl, einem Kunststoff oder einem Gummi der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks Rechnung getragen werden, so dass diese auch bei einer Geschwindigkeitsdifferenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Bremswalze und des Nockens schonend angepresst werden. Solchem kann auch durch die Oberflächenbeschaffenheit der Anpressfläche Rechnung getragen werden, bspw. durch eine Beschichtung oder Struktur, beispielsweise Schuppen, Riefen oder dergleichen mehr. Als zweckmäßig hat es sich ferner erwiesen, wenn der Nocken quer zu der Zuführrichtung verstellbar ist. Insbesondere kann der Nocken axial auf der Walze verschiebbar festlegbar sein, so dass beispielsweise bedruckte Kartonagen außerhalb des eigentlichen Druckbereiches erfasst und abgebremst werden können. Das Druckbild einer solchen Kartonage verbleibt dabei sicher ungestört. Ferner kann durch diese Maßnahme bspw. Ausstanzungen wie bei einem Tragegriff Rechnung getragen werden.

Bei der Bremsvorrichtung nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Winkelgeschwindigkeit der den Nocken tragenden Walze einstellbar ist. Hierdurch kann das Zeitintervall vorgegeben werden, in dem zwischen der Bremswalze und der Walze der offene Spalt verbleibt, so dass ein Werkstück in diesen Spalt ungestört eintreten kann. Erst am Ende des Werkstücks wird dann der Nocken endseitig des Werkstücks dieses nach unten gegen die Bremswalze pressen. Durch diese Maßnahme wird unschiedlichen Längen der Werkstücke Rechnung getragen.

Bei häufig wechselnden Abmessungen von Werkstücken oder bei unterschiedlich beabstandeten Werkstücken kann ferner eine Sensorik vorgesehen sein, die die Länge und/oder die Abstände von Werkstücken in Zuführrichtung vermisst und dass eine Steuerung die Winkelgeschwindigkeit derart stellt, dass der Nocken jedes Werkstück endseitig gegen die Bremswalze presst. So kann in einfacher Weise eine Anpassung an unterschiedliche Längen der Werkstücke erfolgen und es können auch Unregelmäßigkeiten in der Abfolge der Zuführung der Werkstücke problemlos ausgeglichen werden. Ebenso kann der Angriffspunkt der Nocken auf den Werkstücken eingestellt werden. Bei den in Rede stehenden Bremsvorrichtungen für das Abbremsen und Ablegen flächenhaft sich erstreckender Werkstücke kommt es in den Bremszonen regelmäßig zu einem Stau der Werkstücke. Um diesem Problem zu begegnen, werden Werkstücke nach Durchlaufen der Bremsvorrichtung nach der Erfindung schuppenartig, jedoch beabstandet übereinander einem Magazin, einer Palette oder dergleichen in einer Fallbewegung zugeführt. Um dies sicher zu ermöglichen, folgt der Walze in Zuführrichtung wenigstens ein oberhalb des Werkstücks umlaufendes Führungsband. Ein Auswandern der Werkstücke nach oben aufgrund eines Durchbiegens infolge des freien Eintritts in den Spalt und dem endseitigen Anpressen nach unten an die Bremswalze ist damit sicher unterbunden. Vielmehr werden die schuppenartig übereinander liegenden Werkstücke beabstandet von dem Führungsband weiterbewegt und auf bspw. einer Palette oder in einem Magazin in der Fallbewegung abgelegt .

Es können Nocken und Führungsbänder quer zu der Zuführrichtung auf Lücke gesetzt sein. Ist insbesondere ein mittig angeordnetes, zentrales Führungsband vorgesehen, wird dieses von zwei Nocken gleichsam eingefasst. Insbesondere labile Werkstücke wie Kartonagen oder vergleichbare Bögen, bei denen es regelmäßig zu einem Durchbiegen bei dem Bremsvorgang kommt, werden so sicher geführt und abgelegt.

Zweckmäßigerweise ist weiter vorgesehen, dass die Umlaufgeschwindigkeit des Führungsbandes der Zuführgeschwindigkeit der Werkstücke etwa entspricht, insbesondere auch gleich ist, so dass die Werkstücke mit Eintritt in den Spalt zwischen der Walze und der Bremswalze keine Geschwindigkeitsreduzierung erfahren, wenn bspw. Bögen sich durchbiegend an das Führungsband anlegen. In konstruktiver Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, dass eine Antriebswelle eines Antriebs und eine des Führungsbandes über einen Riemen verbunden sind, womit sich ein eigenständiger Antrieb des Führungsbandes erübrigt. Dabei ist insbesondere daran gedacht, dass der Antrieb des Führungsbandes über einen Riemenantrieb gemeinsam mit dem Antrieb der die Werkstücke der Bremsvorrichtung zuführenden Fördervorrichtungen wie Förderbändern oder dergleichen erfolgt .

Bei Fertigungsstraßen für Werkstücke, insbesondere sogenannten In-Line-Fertigungsstraßen, werden die voranstehend erläuterten Bremsvorrichtung endseitig angeordnet werden. Nach dem Abstapeln der Werkstücke kann eine Übergabe an einen Paketwender erfolgen, der dann den Stapel gewendet auf einem Transportband oder einer anderen Fördervorrichtung absetzt. Für eine Kapazitätserhöhung kann ferner vorgesehen werden, dass zwei erfindungsgemäßen Bremsvorrichtungen eine Weiche vorgeschaltet ist . Bevorzugt wird dabei, dass die der Weiche folgenden Bremsvorrichtungen in der Höhe versetzt angeordnet sind und dass eine Übergabevorrichtung die von den Bremsvorrichtungen gestapelten Pakete an einen Paketwender übergibt. Eine platzsparende Bauweise einer Fertigungsstraße hoher Kapazität ist so ermöglicht .

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: eine isometrische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung,

Fig. 2 eine seitliche Darstellung, Fig. 3: eine Draufsicht,

Fig. 4: eine vergrößerte Darstellung und wird anhand der

Fig. 5: die Verwendung der Bremsvorrichtung weiter erläutert .

Figur l zeigt in einer isometrischen Darstellung eine Bremsvorrichtung 1 nach der Erfindung für das Abbremsen und Ablegen flächenhaft sich erstreckender, insbesondere gleich beanstandet zugeführter Werkstücke 4, vorzugsweise von Kartonagen, die beispielsweise in einer nicht weiter dargestellten Fertigungsstraße 2 gedruckt, gestanzt und vereinzelt mit hoher Geschwindigkeit von beispielsweise 500 m/min und mit hoher Taktfrequenz von ca. 10 Stück/sek. der Bremsvorrichtung 1 zugeführt werden.

Von der Bremsvorrichtung 1 abgebremst werden solche Werkstücke 4 in bspw. einem Magazin 3 exakt gestapelt abgelegt .

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Werkstücke 4 auf einen Gestänge 5 von einem Förderband 6 einer Bremswalze 7 in Zuführrichtung 8 gemäß Pfeil zugeführt. Die gemäß Pfeil 9 rotierende Bremswalze 7 mit Riemenantrieb

10 weist eine Umfangsgeschwindigkeit auf, die deutlich geringer bemessen ist, als die Zuführgeschwindigkeit der Bögen 4 in Zuführrichtung 8.

Oberhalb der Bremswalze 7 ist eine weitere Walze 11 angeordnet, wobei die Achse 12 der Bremswalze 7 in einer Ebene quer zu der Zuführrichtung 8 mit der Achse 13 der Walze

11 angeordnet ist. In einer Ebene 22 des Spalts zwischen der Walze 11 und der Bremswalze 7 erfolgt die Zuführung der Werkstücke 4.

Der Walze 11 stehen zwei Nocken 14,15 vor, die, wie in Figur 4 dargestellt, ein die Bremswalze 7 passierendes Werkstück 4 endseitig nach unten gegen die Bremswalze 7 pressen und damit die Geschwindigkeit des Werkstücks 4 reduzieren.

Die Winkelgeschwindigkeit der Welle 11 wird derart eingestellt, dass die Nocken 14,15 das Werkstück 4 immer endseitig gegen die Bremswalze 7 pressen, bei der eine Umdrehung der Nocken 14,15 solange dauert, wie ein Werkstücks 4 unter Berücksichtigung des Abstandes der Werkstücke 4 untereinander zugeführt wird.

Die Nocken 14,15 oder gegebenenfalls die komplette Walze 11 kann betriebsmäßig ausgewechselt werden und/oder können die Nocken quer zu der Zuführrichtung 8 verstellbar sein, so dass ein Anpassen an unterschiedliche Werkstücke 4 problemlos möglich ist. Handelt es sich bei dem Werkstück 4 bspw. um einen oberseitig bedruckten Bogen, so werden die Nocken 14,15 derart eingestellt werden, dass ein solches Werkstück 4 an unbedruckten Flächen endseitig mit Passieren der Bremswalze 7 von den Nocken 14,15 gegen die Bremswalze 7 gepresst werden kann. Eine Beschädigung des oberseitigen Druckbildes des Werkstücks 4 ist dann ausgeschlossen. Entsprechend können auch Geometrien der Werkstücke 4 Berücksichtigung finden, so bspw. Ausstanzungen.

Aufgrund der voranstehend erläuterten Maßnahmen kann weiter eine Anpassung der vorzugsweise gerundeten Anpressfläche 16 durch eine geeignete Materialwähl der Nocken 14,15, einer Beschichtung oder Oberflächenstrukturierung an die Werkstücke 4 für ein schonendes Anpressen an die Bremswalze 7 vorgenommen werden. Um ferner unterschiedlichen Längen von Werkstücken 4 Rechnung zu tragen, ist die Winkelgeschwindigkeit der Walze 11 einstellbar, so dass das Intervall, in dem die Nocken 14,15 unter Einfassen eines Werkstücks 4 auf die Bremswalze 7 auftreffen, einstellbar ist. Um solches zu automatisieren, kann eine in der Zeichnung nicht dargestellte Sensorik die Länge und/oder die Abstände von Werkstücken in Zuführrichtung 8 vermessen, woraufhin eine Steuerung die

Winkelgeschwindigkeit der Welle 11 derart stellt, dass die Nocken 14,15 jedes Werkstück 4 exakt endseitig im Takt der Zuführung gegen die Bremswalze 7 nach unten pressen.

Sind die Werkstücke 4 verhältnismäßig leicht biegbare Bögen, so werden sich diese, wie in Figur 4 dargestellt, mit dem Eintritt in den freien Spalt zwischen der Walze 11 und der Bremswalze 7 und weiter mit dem Abbremsen durchbiegen und nach Freigabe durch die Nocken 14,15 anstellen, bis sie vorderrandseitig auf ein oberhalb der Werkstücke 4 umlaufendes Führungsband 17 auftreffen. Infolge der hohen Taktfrequenz abgebremster Werkstücke 4 werden sich diese, wie angedeutet, schuppenartig beabstandet übereinander legen und von dem Führungsband 17 dem Magazin 3 zugeführt und in einer Fallbewegung sauber gestapelt abgelegt.

Figur 3 zeigt ferner, dass die Nocken 14,15 und das Führungsband 17 auf Lücke gesetzt sind, hier das zentral mittig angeordnete Führungsband 17 von den Nocken 14,15 gleichsam eingefasst wird.

Die Umlaufgeschwindigkeit des Führungsbandes 17 entspricht im Wesentlichen, vorzugsweise exakt der Zuführgeschwindigkeit der Werkstücke 4 in Zuführrichtung 8 vor der Bremsvorrichtung 1. Somit erfolgt sicher keine Geschwindigkeitsreduzierung des Werkstücks 4, wenn sich dieses mit dem freien Eintritt in den Spalt zwischen der Bremswalze 7 und der Walze 11 und dem Abbremsen durchbiegt und sich vorderrandseitig an das Führungsband 17 anlegt.

Ein Antrieb des Führungsbandes 17 kann in einfacher Weise über einen Riemen 18 erfolgen, der von einem elektromotorischen Antrieb 19 der Zuführvorrichtungen der Werkstücke 4 wie dem Förderband 6 mit angetrieben wird. Die Bremswalze 7 und die Walze 11 verfügen jeweils über eigene Antriebe 20,21, so dass die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Walzen 7,11 in einfacher Weise voneinander unabhängig, jeweils für sich gestellt werden können.

Figur 5 zeigt rechts eine Transportvorrichtung 23, bspw. zwei ein Werkstück einfassende Transportbänder, am Ende einer weiter nicht dargestellten Fertigungsstraße für flächenhaft sich erstreckende Werkstücke. Diese flächenhaft sich erstreckenden, beabstandet in Fig. 5 von rechts zugeführten Werkstücke wie Kartonagen laufen am Ende der Transportvorrichtung 23 auf eine Weiche 24 auf, von der zwei Bremsvorrichtungen 25,26 nach der Erfindung bedient werden.

Die Bremsvorrichtungen 25,26 legen die Werkstücke abgebremst als Stapel 27,28 ab. Dieses Abstapeln der Werkstücke erfolgt zeitlich versetzt zueinander, so dass jeweils einer der Stapel 27,28, der fertig gestellt ist, über Transportvorrichtungen 29,30 an eine höhenverstellbare Übergabevorrichtung 31 übergeben werden können. Diese setzt, mit einer höhenverstellbaren Fördervorrichtung 32 versehen, in Fig. 5 in zwei Positionen dargestellt, Stapel.33 in einen Paketwender 34 um, der nach Wenden aufgenommener Stapel diese beispielsweise auf einer Transportvorrichtung 35 für einen Abtransport absetzt .