СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПЛОСКИХ ПРЕДМЕТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B65H39/06 

Изобретение относится к способу и устройству для точного по месту направления и стабилизации транспортируемых, например, в подвешенном состоянии плоских предметов, в особенности печатных изделий.

Плоские предметы, например печатные изделия, транспортируются иногда в подвешенном положении, со средством транспортировки, например зажимом, на верхнем краю каждого изделия. Из такого подвешенного транспортного движения печатные изделия простым открыванием зажима под действием сила тяжести по одному могут сбрасываться вниз для какого-нибудь этапа обработки, тогда как транспортное средство продолжает свое движение в основном далее по прямой. Пример применения такого подвешенного перемещения при передаче изделий на обрабатывающий барабан, в котором, например, в изделие вкладываются полуфабрикаты и/или приложения. Соответствующее устройство с подвешенным подводом изделий описано в патенте Швейцарии N 668244.

Преимущество транспортировки в подвешенном состоянии заключается в том, что транспортер не надо подводить близко к обрабатывающему средству. В результате обрабатывающее средство работает без помех и транспортер простым образом может проходить за обрабатывающее средство. Висящие изделия подводятся к обработке нижним концом вперед. Это значит, что точность подвода зависит от точности позиционирования этого нижнего края. Для достаточно жестких сравнительно медленно подаваемых типографских изделий такой подвод не создает проблем, потому что положение нижнего края изделия довольно точно определено: он всегда находится под верхним краем. Так что место подвода может быть достаточно узким. Как описано в вышеуказанном патенте, также можно нижние края висящих изделий непосредственно перед местом передачи захватывать средством, движущимся параллельно транспортеру, и таким образом стабилизировать его положение. Если скорость этой ленты транспортера равна скорости подачи, печатные изделия достигнут места передачи в вертикальном положении. Если скорость ленты транспортера не точно такая же, как скорость подачи, нижний край изделия относительно верхнего края замедляется или ускоряется и печатные изделия в месте передачи имеют слегка наклонное положение, что может быть выгодным, например, при передаче на обрабатывающий барабан.

Если, однако, подаваемые печатные изделия не очень жестки, и к тому же скорость транспортировки велика, так что создается значительное воздушное сопротивление, проблема положения нижнего края подаваемого изделия становится неопределенной и подача вперед нижним краем также ставится под вопрос. Если при этом подача должна быть однозначной, приходится выбирать расстояние между подаваемыми изделиями на транспортере очень большим, и место передачи должно быть очень широким. Это ведет при той же производительности к увеличению скорости транспортировки, а значит, увеличению воздушного сопротивления. Таким образом, этот путь не приводит к точной передаче изделий. Ведение верхнего края печатных изделий дополнительными зажимами или захватами возможно, но сложно в реализации, потому что эти дополнительные зажимы должны двигаться по всей длине транспортировки, так как воздушное сопротивление действует везде и создает трудности для захвата нижнего края. Кроме того, в особенности для чувствительных печатных изделий, нежелательно использовать больше захватов, чем это необходимо.

Таким образом, задача изобретения заключается в том, чтобы предложить способ, с помощью которого плоские изделия, удерживаемые отдельными средствами транспортировки в висячем положении, например, висящие на зажимах и подаваемые к месту передачи, на определенном участке пути транспортировки можно было бы стабилизировать и точно позиционировать. В особенности не удерживаемый транспортером нижний край висящего изделия должен приводиться в точное положение относительно верхнего края изделия на определенном участке пути транспортирования. Способ должен быть применим для плоских и нежестких предметов, которые транспортируются с высокой скоростью, которые транспортируются с высокой скоростью, которые при этом сопротивлением воздуха не только отклоняются от вертикального положения, но и изгибаются. Способ должен быть щадящим для чувствительных печатных изделий за счет того, что он постепенно переводит изделие из отклоненного воздушным сопротивлением положения в нужное положение. Еще одна задача изобретения создать устройство для реализации способа. Оно должно быть простым и прочным.

Эта задача решается способом и устройством по формуле изобретения.

На фиг. 1 один вариант способа; фиг. 2 еще один вариант способа; фиг. 3 еще один вариант способа; фиг. 4 форма исполнения устройства по изобретению для осуществления способа по фиг. 1 перпендикулярно направлению транспортировки; фиг. 5 то же, параллельно направлению транспортировки.

Основной принцип способа по изобретению заключается в том, что перед местом позиционирования, в котором, например, висячие печатные изделия в транспортируемом потоке должны занять определенное положение, водят направляющие элементы сверху (т. е. с той стороны потока транспортировки, на которой изделия удерживаютсязажимами) в поток так, что эти направляющие элементы к месту позиционирования перемещаются таким образом, что они постепенно приводят печатные изделия потока в предусмотренное положение и что направляющие элементы после места позиционирования снова уводятся вверх из потока транспортировки. При этом каждому изделию придан один направляющий элемент. Направляющие элементы движутся с постоянными расстоянием друг от друга по замкнутой траектории, часть которой проходит в пределах транспортируемого потока изделий.

Фиг. 1 схематично показывает вариант способа по изобретению. Там показан: поток транспортируемых печатных изделий 11.1/2/3, несомых средствами транспортировки 10.12/3. в висячем положении. Это может быть, например, цепным транспортером с захватами. Направление транспортировки F на эскизе показано справа налево, висячие печатные изделия расположенные на расстояния "а" друг от друга, скорость транспортировки пусть будет V_Fo. Эскиз можно понимать и так, что печатное изделие 11.х транспортируется транспортным средством 10. х и показано в различные интервалы времени, размером в Т, которые требуются для перемещения печатного изделия 11.х, чтобы переместить его на расстояние "а" (ось времени направлена слева направо) так, что Т a/V_Fo. Печатные изделия 11 показаны сплошными линиями в отклоненном за счет сопротивления воздуха положении, а пунктиром показано вертикальное положение, которое они заняли бы без сопротивления воздуха. Цель способа по изобретению заключается в том, чтобы изделия 11.1/2/3. в месте позиционирования Р привести в заданное точно определенное положение, например таким наклоном относительно вертикали, чтобы нижний край на величину d опережал положение верхнего края в положение, в котором показано изделие 11.7. Это достигается за счет того, что на части пути транспортировки, а именно от места ввода F до места позиционирования Р и до места вывода А направляющие элементы 12.1/2/3. движутся в пределах потока транспортируемых изделий. Направляющий элемент 12. х в месте Е вводится в поток между изделиями 11.х и 11.х-1 и проходи тпоток до места вывода А между этими двумя изделиями. Чтобы он не сталкивался с транспортным средством 10.х в месте ввода Е, он при вводе имеет расстояние р от печатного изделия 11.х, причем р меньше а, предпочтительно равно или меньше а/2. Чтобы он не сталкивался с транспортным средством 10.х в месте вывода А, расстояние между ними при выводе должно быть q, причем q меньше а, предпочтительно меньше или равно a/2. Минимальные величины р и q определяются формой и размерами транспортного средства 10 и направляющих элементов 12. Для изображения участков р и q на эскизе транспортные средства 10.1 и 10.11 показаны пунктиром (10.1', 10.11') в том положении, которое они занимают в тот момент, когда соответствующий направляющий элемент 12.1 или 12.11 входит и выходит из потока транспортировки.

На участке ввода ES/между местом ввода Е и местом позиционирования Р/ направляющий элемент 12. х движется вниз и в направлении транспортировки в положение относительно транспортируемого печатного изделия 11.х, которое соответствует требуемому положению изделия 11.х в месте позиционирования Р. Он достигает в месте позиционирования Р положения, которое соответствует предусмотренному положению печатного изделия 11.х, а относительно нижнего края изделия занимает такое положение, чтобы нижний край ему соответствовал так как направляющий элемент 12.х подходит в направлении транспортировки сзади, т. е. против отклонения воздухом печатного изделия 11.х, печатное изделие сопротивлением воздуха прижимается к направляющему элементу 12.х. Как только направляющий элемент опускается достаточно низко и достаточно близко к печатному изделию 11.х так, что последний прижимается воздухом к направляющему элементу 12. х (на фиг.1 10.5/12.5 и 10.6/12.6), начинается активное участие направляющего элемента в стабилизации изделия. Предусмотренное нижнее положение 12 относительно нижнего края изделия 11 зависит от жесткости печатных изделий 11 и от скорости транспортировки, т.е. от сопротивления воздуха. Более жесткие печатные 11 требуют меньшего позиционирования, т. е. направляющий элемент 12.х не должен совсем опускаться к нижнему краю изделия 11.х. Для менее жестких печатных изделий 11 желательно направляющий элемент опускать до нижнего края, однако за счет соответствующей формы направляющих элементов нужно обеспечить, чтобы печатные изделия не задувались сопротивлением воздуха через направляющие элементы 12 назад.

На фиг. 1 вертикальное расстояние 1 между местом ввода Е и самой нижней точкой положения направляющих элементов 12/12.7/ соответствует примерно длине печатных изделий 11.

За время, за которое направляющий элемент 12.х проходит путь ввода ES печатное изделие 11. х проходит путь ES', который на участки р и d короче, чем путь ввода ES. На участке ввода движется одинаковое количество направляющих элементов 12 и печатных изделий 11. Из этого получается для расстояния с между направляющими элементами 12 и для скорости направляющих элементов следующие зависимости:
(a.ES):(c.ES′)=cosα
причем tgα = 1/ES, aES′= ES-d-p

После места позиционирования Р, в котором в большинстве случаев применения нижний край печатного изделия принимается другим средством транспортировки, например краями отсека обрабатывающего барабана, в который должно попасть печатное изделие, и одновременно или несколько позже оно опускается средством транспортировки 10.х, действие направляющего элемента 12.х уже больше не нужно и во многих случаях даже вредно. Под потоком транспортировки в этом месте находится обрабатывающее устройство, так что направляющие элементы целесообразно выводить из потока транспортировки вверх. При этом выгодно задерживать их относительно транспортируемых изделий 11, чтобы их уже более не вести. По пути вывода А направляющий элемент 12.х ведется таким образом, что он задерживается в направлении транспортировки относительно печатного изделия 11.х и направляется вверх таким образом, что в месте вывода А достигает верхнего края печатных изделий 11. Так как реальные положения печатного изделия 11.х после места позиционирования Р зависят от конкретного применения способа по изобретению, реальные положения печатных изделий 10.8/9/10/11 (сплошные люди), т. е. тех печатных изделий, которые уже прошли положение позиционирования Р, на эскизе не показаны.

Расстояния с между направляющими элементами 12 и скорость направляющих элементов 12 на участке вывода АS такие же, как на участке ввода ES. Отсюда для участка А справедливы следующие выражения:
(a.AS):(c.AS′) = cosβ
причем:
tgp 1/AS и AS' AS + d + q
Приведенные зависимости справедливы лишь при упрощающих допущениях, что направляющие элементы не имеют протяженности в направлении транспортировки и что они всегда движутся по прямой линии, что их траектории движения в точке позиционирования Р, как показано на эскизе, резко изгибаются.

От точки вывода А направляющие элементы 12 ведутся к точке ввода Е по любой траектории. Полная длина траектории направляющих элементов 12 должна в целое число раз превышать расстояние с между направляющими элементами.

Вариант способа по фиг. 1 состоит в том, что участок d равен нулю, т.е. предусмотренное положение печатного изделия 11 в точке передачи Р является вертикальным. Для положения нижнего края в точке передачи позади верхнего края печатного изделия 11 величина d становится отрицательной, что представляет собой еще один вариант способа.

Способ по изобретению показан на фиг. 1 с прямой горизонтальной траектории транспортировки. Однако способ не ограничивается лишь прямыми горизонтальными траекториями транспортировки и может быть применен также для восходящих, нисходящих или криволинейных траекторий транспортировки.

На фиг. 1 траектория движения направляющих элементов 12 в пределах потока транспортировки показана состоящей из двух прямолинейных участков. Это не является условием способа по изобретению. Могут быть траектории движения из более чем двух прямолинейных участков, а также и с криволинейными участками. Криволинейные участки выгодны прежде всего в связи с траекториями транспортировки, которые также непрямолинейны. В местах, в которых направляющие элементы 12 изменяют направление движения, например в месте позиционирования Р, из технических соображений выгодно между двумя прямолинейными участками траектории направляющих элементов 12 расположить криволинейный участок (см. устройство по фиг. 4).

Фиг. 2, например, показывает вариант способа с горизонтальной прямолинейной траекторией транспортировки и состоящей из трех отрезков прямой траектории движения направляющих элементов 12. Они, как на фиг. 1, через участок ввода ES движутся к положению в месте позиционирования Р, которое в этом случае лежит на вертикали с верхним краем печатных изделий 11(d=0). В отличие от зависимостей с описанным по фиг. 1 вариантом способа, сразу после точки позиционирования Р направляющие элементы 12 не сразу начинают отставать от приданых им печатных изделий 11, а продолжают их вести на участке PS в том же направлении, какое они достигли в точке позиционирования Р. Угол гамма между траекторией движения направляющих элементов 12 и направлением транспортировки для участка PS должен выбираться так, чтобы:
a=c.cos γ
К участку PS примыкает затем опять участок вывода AS.

Фиг. 3 показывает еще один вариант способа, который предпочтительно применяется, когда предусмотренное положение печатных изделий 11 у места позиционирования Р примерно такое же, которое получается за счет сопротивления воздуха так, что сопротивлению воздуха печатные изделия уже недостаточно прижимает к направляющим элементам 12, чтобы гарантировать надежное ведение и стабилизацию. В таком случае каждому печатному изделию 11.х могут быть приданы два направляющих элемента 12.х₁ и 12.x₂, причем направляющий элемент 12.х₁ (изображенный кружком) движется по пути В.1 и входит в траекторию транспортировки, подходя сзади к направляющему изделию 11.х, тогда как направляющий элемент 12.х₂ (изображенный точкой) движется по пути В.2 и приближается к направляющему печатному изделию 11.х спереди.

Возможен также способ, который работает только с направляющими элементами 12, идущими спереди печатных изделий 11.

Для очень нежестких печатных изделий может быть выгодным вертикально друг над другом предусмотреть два направляющих элемента для каждого печатного изделия. Верхний направляющий элемент предотвращает при этом проскальзывание под действием сопротивления воздуха печатного изделия между средством транспортировки и нижним направляющим элементом, поднимая нижний край печатного изделия. Траектории движения верхнего и нижнего направляющих элементов проходят параллельно друг другу.

Таким же образом, как и печатные изделия, транспортируемые в подвешенном положении, могут быть транспортированы другие плоские предметы, транспортируемые боковыми или верхними зажимами, и их можно позиционировать и стабилизировать по способу изобретения. Направляющие элементы выгодно вводить всегда с той стороны, с которой изделия удерживаются средствами транспортировки, и также выводить их траектории транспортировки с той же стороны.

Фиг. 4 и 5 показывают устройство для осуществления того варианта способа, который был разъяснен фиг. 1.

Устройство по изобретению 40 применяется совместно с транспортным устройством 50 для подачи печатных изделий и с обрабатывающим барабаном 60. Все устройство по фиг.4 представлено с направления, параллельного оси обрабатывающего барабана 60.

На фиг. 5 показано в качестве детали печатное изделие 11.х с соответствующим транспортирующим зажимом 10.х, соответственными попарно выполненными направляющими элементами 12.х параллельно направлению транспортировки.

Обрабатывающий барабан 60 и транспортное устройство 50 известны из уже указанного патента Швейцарии N 668244.

На фиг. 4 видно применение устройства по изобретению. Печатные изделия 11.1/2.3. зажимы 10.1/2/3. и подаются к обрабатывающему барабану 60 по слегка снижающейся траектории транспортировки. Обрабатывающий барабан вращается в направлении стрелки и имеет по своей окружности отсеки 61.1/2/3. в которые должны быть подведены печатные изделия 11.1/2/3. Печатный продукт 11.6 показан в положении подвода. Его нижний край находится уже у входа в один из отсеков 16.6 обрабатывающего барабана 60. Чтобы каждое печатное изделие 11.х также при высокой скорости транспортировки могло быть точно введено в отсек 61. х, его нижний край должен иметь устойчивое и правильное положение, показанное на эскизе изделием 11.6. Печатное изделие 11.х после этого места подается зажимом 10. х несколько дальше, причем нижний его край все глубже входит в соответствующий отсек 61.х обрабатывающего барабана 60. Лишь в положении, показанном 11.9, зажим 10.х раскрывается и печатное изделие 11.х подает в отсек 61.х.

Необходимое для передачи точное позиционирование и стабилизация нижнего края печатного изделия 11.х достигаются с помощью направляющего устройства 40, с помощью которого осуществляется способ по изобретению. Направляющие элементы 12.1/2/3. расположены на одинаковом расстоянии на по меньшей мере одном замкнутом в кольцо, расположенном сбоку потока транспортировки, тянущем средства, предпочтительно цепи 41 (показанной штрихпунктиром), или зубчатом ремне. Цепь проходит, например, по четырем звездочкам 42.1/2/3/4. из которых одна является приводимой (привод не показан), так что звездочки 42.1/2/3/4 при работе обращаются в показанном стрелками направлении. Скорость привода цепи так согласована со скоростью транспортировки печатных изделий, что направляющие элементы проходят участок с за то время, за печатные изделия проходят участок а. Звездочка 42.2 находится в месте позиционирования (месте привода) и осуществляет необходимое изменение направления движения направляющих элементов 12.

Звездочки 42.1 и 42.3 находятся над транспортером в районе места ввода и места вывода, тогда как звездочка 42.4 находится в той части траектории движения направляющих элементов, в которой они от места вывода движутся обратно к месту ввода. Из соображений экономики места выгодно сделать ведущей деталь звездочку 42.4.

Фиг. 5 изображено устройство направляющего элемента 12.х относительно печатного изделия 11.х, транспортируемого зажимом транспортера 10.х. Вид в направлении транспортировки и параллельно его направлению, т.е. по стрелке у на фиг. 4. Зажим 10.х захватывает печатное изделие 11.х в середине верхнего края.

Если печатные изделия 11 имеют малую жесткость, выгодно зажимы 10 оборудовать стабилизирующими скобами 13. На фиг. 5 изображена стабилизрующая скоба 13. х, которая по ширине примерно простирается на половину ширины печатного изделия в его середине. Чем меньше жесткости имеет подаваемое печатное изделие, тем шире должна быть стабилизирующая скоба 13.х, чтобы гарантировалось определенное положение верхнего края печатного изделия в направлении подачи.

На левой и правой сторонах печатного изделия 11.х расположены обе половины 12.хr и 12 хе направляющего элемента 12.х. Они в этом выполнении имеют вид стержней и простираются каждый примерно на четверть ширины печатного изделия 11. х. Далее на фиг. 5 частично изображены обе цепи 41е и 41r. Цепь 41r несет все правые части направляющих элементов 12, цепь 41е все левые части. Также видны звездочки 42.2r и 42.2е. Изображенный направляющий элемент 12. х находится на фиг.5 как раз под звездочками 42.2, т.е. примерно в месте позиционирования.

Чтобы обе части направляющего элемента 12.х могли выйти вверх из потока транспортировки, расстояние q между ними должно по меньшей мере составлять величину ширины g несущей зажимы 10 приводимой части 51 транспортера 50.

Чем меньше жесткость печатного изделия 11.х, тем длиннее должны быть части 12. xr и 12.хе направляющего элемента 12.х. Для изделий с очень малой жесткостью может быть выгодным выполнение частей 12.xr и 12 хе направляющего элемента 12. х не в виде стержней, а в виде пластин, которые для печатного изделия 11. х дают лучшую поддержку также в вертикальном направлении. Для очень жестких печатных изделий 11 вполне достаточны направляющие элементы 12, состоящие только из одного расположенного с одной стороны потока транспортировки стержня на цепи.

Для осуществления способа по фиг. 2 нужно предусмотреть еще одну звездочку между звездочками 42.2 и 42.3, которая производит изменение направления для участка Р.

Для осуществления способа по фиг. 3 нужно использовать еще одно повторяющее направляющее устройство 40 дополнительное направляющее устройство. То же самое справедливо для способа с верхним и нижним направляющими элементами для каждого печатного изделия.

Использование: для транспортирования плоских предметов. Сущность изобретения: способ и устройство служат для того, чтобы плоские предметы, удерживаемые транспортером, например, в висячем положении и транспортируемые, в особенности предметы малой жесткости, такие, как печатные изделия, которые транспортируются с такой скоростью, что они сопротивлением воздуха отклоняются от вертикального положения, в определенном месте пути транспортировки так позиционировать и стабилизировать, что они, например, нижним краем вперед могут быть направлены в узко ограниченный отсек обрабатывающего барабана. Для этого направляющие элементы вводят сверху в поток транспортировки и они на участке ввода печатные изделия постепенно приводят в предусмотренное положение и через последующий участок вывода вновь выводятся вверх из транспортного потока. Описанная форма исполнения устройства состоит из расположенных сбоку от транспортного потока замкнутых в кольцо цепей, которые образуются на звездочках, и на которых на одинаковом расстоянии друг от друга распложены направляющие элементы. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1 1. Способ стабилизации и позиционирования положения плоских предметов, в частности печатной продукции малой жесткости, заключающийся в том, что предметы удерживают за один край, преимущественно в подвешенном положении, и перемещают их транспортирующими средствами в заданное место, отличающийся тем, что на определенном участке перемещения предметов по меньшей мере на одну сторону каждого предмета воздействуют по меньшей мере одним усилием, включающим по меньшей мере одну составляющую, направленную параллельно направлению перемещения предметов.2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что точку воздействия усилия на предмет во время его перемещения в заданное место смещают вдоль поверхности предмета в направлении его свободного края.2 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на предмет воздействуют двумя усилиями с обеих его сторон.2 4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что предмет располагают в заданном месте в вертикальном положении.2 5. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что предмет в заданном месте занимает наклонное положение, при котором его свободный край расположен в направлении перемещения за или перед удерживаемым краем предмета.2 6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что воздействие усилия или усилий на предмет прекращают после прохождения заданного места.2 7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что воздействующее на предмет усилие во время его перемещения поддерживают постоянным или увеличивают.2 8. Устройство для стабилизации и позиционирования положения плоских предметов, в частности продукции малой жесткости, содержащее транспортирующее средство с размещенными вдоль него элементами для удержания предметов за один край и перемещения их в потоке к заданному месту, отличающееся тем, что оно имеет расположенный вдоль транспортирующего средства с его рабочей стороны приводной элемент с закрепленными вдоль него на одинаковом расстоянии друг от друга направляющими элементами для создания воздействия усилия на предметы, причем траектория перемещения направляющих элементов проходит по определенной части траектории перемещения средств для удержания предметов и под углом относительно нее.2 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что приводной элемент имеет по меньшей мере три звездочки, по меньшей мере одну бесконечную цепь, охватывающую звездочки, и привод, соединенный с по меньшей мере одной звездочкой.2 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что две звездочки расположены над транспортирующим средством, а по меньшей мере одна звездочка находится между двумя другими звездочками и на противоположной стороне транспортирующего средства.2 11. Устройство по пп. 8 10, отличающееся тем, что расстояние между направляющими элементами, закрепленными на приводном элемента, больше расстояния между удерживающими элементами.2 12. Устройство по пп.8 11, отличающееся тем, что один направляющий элемент состоит из двух частей, центральные оси которых лежат на одной линии, перпендикулярной направлению перемещения предметов.