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Die
Erfindung betrifft einen Sammelhefter zum Zusammentragen und Heften
von Signaturen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Stand der Technik
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Gattungsgemäße
Sammelhefter sind bekannt. Von Falzbogenanlegern werden einzelne Falzbogen
aus einem Stapel vereinzelt, geöffnet und auf die Sammelkette
abgelegt. Die Sammelkette besitzt eine Führungseinrichtung,
deren oberer Abschnitt schneidenförmig ausgebildet ist
und deren Gratlinie die Transport- und Heftlinie festlegt, und eine
im Wesentlichen dachförmige Auflage, auf der die Falzbogen
rittlings transportiert werden. Um die auf die Sammelketten abgelegten
Falzbogen auch bei hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit sicher zu
erfassen und eine sichere Mitnahme zu erreichen und gleichmäßig
zu transportieren, besitzt die Sammelkette Mitnehmerelemente, welche
die abgelegten Falzbogen in horizontaler Richtung fördern.
Die von Sammelkette und den Mitnehmern geförderten Falzbogen
werden durch die Sammelkette bis zu einer Heftstation transportiert,
in der aufeinander liegende Falzbogen im Falz mit Hilfe von Drahtklammern
geheftet werden. Hierzu dienen oberhalb der Sammelkette angeordnete
Heftköpfe sowie unterhalb der Sammelkette angeordnete Klinscherkästen,
die die freien Enden der von den Heftköpfen durch die Falzbogen
gestochenen Drahtklammern umbiegen. Danach werden die gehefteten
Falzbogen im Auslegerbereich von der Sammelkette zur Weiterverarbeitung weiter
befördert. Es folgen beispielsweise Randbeschnitt und Auslage.
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Bei
Sammelheftern nach dem Stand der Technik werden alternativ zwei
verschiedene Heftprinzipien eingesetzt: Heften im Stillstand oder
Heften am bewegten Produkt. Um eine Heftung im Stillstand vornehmen
zu können, muss das zuvor von der Sammelkette transportierte
Produkt angehalten werden. Dazu erfolgt eine Übergabe des
Produkts von der Sammelkette an eine Fingerleisteneinheit. Diese transportiert
das Produkt im Bereich der Heftstation unter dem Heftkopf hindurch.
Um eine Heftung am bewegten Produkt vornehmen zu können,
muss die Hefteinrichtung, bestehend aus Heftschlitten und Umbiegeeinrichtung,
auch als Klinschereinrichtung bezeichnet, mit dem zu heftenden Produkt
mitbewegt werden und die Bewegung des Heftschlittens muss auf die
Bewegung des Produkts abgestimmt werden. Sammelhefter zum Heften
am bewegten Produkt erfordern daher den Einsatz eines Heftschlittens
und dessen aufwendige Ansteuerung. Beim Heften im Stillstand hingegen
ist es vorteilhafter Weise möglich, Heftungen von sehr
hoher Qualität zu erzeugen. Dieser Vorteil muss aber nach
dem Stand der Technik mit einem relativ großen Aufwand
zur Umrüstung bei einem Wechsel eines prozessrelevanten
geometrischen Parameters der Broschuren, d. h. insbesondere Broschurenformat,
Broschurendicke, erkauft werden. Eine derartige Umrüstung
erfordert überdies vom Maschinenbediener hohes Können
und maschinentechnische Kenntnisse. Dieses Problem wird durch die
EP 1 598 210 A1 versucht
zu lösen: Durch dein Einsatz komplizierter Getriebe und
aufwendig geschalteter Sensoren wird die Phasenlage von zu heftenden
Signaturen so verändert, dass diese nach ihrer Heftung
mittenorientiert in die Ausgabestation gelangen.
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Aufgabenstellung
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Insofern
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sammelhefter so
weiterzubilden und zu verbessern, dass der Umrüstaufwand
bei einer Änderung von prozessrelevanten geometrischen
Parametern der zusammengetragenen Signaturen wesentlich reduziert
wird. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sammelhefter zu
schaffen, bei dem die Entfernung von in dem Bereich der Heftstation
bei einem Maschinenstopp angestauten Signaturen einfach möglich
ist.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch einen Sammelhefter mit den kennzeichnenden
Merkmalen von Anspruch 1.
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Ein
erfindungsgemäßer Sammelhefter dient dem Zusammentragen
von Signaturen aus Papier, Pappe und dergleichen, dem Drahtklammerheften der
zusammengetragenen Signaturen und dem Auslegen der gehefteten Signaturen.
Der Sammelhefter umfasst eine Sammelstrecke mit einem durch einen Antrieb
angetriebenen Fördermittel. Der Antrieb umfasst insbesondere
einen steuerbaren Elektromotor, wie beispielsweise einen Servomotor;
bei dem angetriebenen Fördermittel handelt es sich insbesondere um
eine angetriebene Sammelkette. Entlang der Sammelstrecke sind Anleger
angeordnet, welche ebenfalls über separate Antriebe verfügen
können. Der Sammelhefter besitzt weiter eine Heftstation
mit einer Fingerleisteneinheit mit einer Fingerleiste und mindestens
einen Heftkopf zum Heften der Signaturen im Stillstand, wobei einem
jeweiligen Heftkopf je ein Klinscher zugeordnet ist. An die Heftstation schließt
sich eine Auslegestation an, welche dem Auslegen der gehefteten
Signaturen dient. Erfindungsgemäß weist die Fingerleisteneinrichtung
einen ersten Antrieb auf, welcher der Fingerleiste eine oszillierende
Bewegung aufprägt. Die Fingerleisteneinheit weist weiter
einen zweiten Antrieb auf, welcher ein Öffnen und Schließen
von Fingern der Fingerleiste bewirkt. Der mindestens eine Heftkopf
der Heftstation weist einen separaten Antrieb auf. Bei den beiden
Antrieben der Fingerleisteneinheit, dem Antrieb der Sammelstrecke
und dem Antrieb des Heftkopfes handelt es sich um voneinander unabhängige,
separate Einzelantriebe. Dabei kommen vorzugsweise steuerbare Elektromotoren
wie Servomotoren zum Einsatz.
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Ein
derartiger Sammelhefter ermöglicht in vorteilhafter Weise
ein schlupf- und markierungsfreies Greifen der zusammengetragenen
Signaturen und ein exaktes Ablegen der gehefteten Signaturen unabhängig
von den mechanischen Einstellungen des Sammelhefters durch den Bediener.
Weiter vorteilhaft ist ein ruhigerer Bogenlauf beim Schritttransport
durch die Heftstation aufgrund von reduzierten Geschwindigkeitssprüngen
beim Klemmen der Signaturen, da die Signaturen unabhängig
von deren Dicke mit der optimalen Geschwindigkeit durch die Finger
der Fingerleiste gegriffen werden. Weiter vorteilhaft ist auch,
dass durch den Einsatz der Einzelantriebe im Stopperfall definierte
Postionen angefahren werden können und im Bereich der Heftstation
angestaute Signaturen so einfacher entfernt werden können.
Durch den Einsatz der Einzelantriebe und den Verzicht auf komplizierte
Getriebe mit Kurvenscheiben, d. h. durch eine schwingungs- und verschleißarme
Konstruktion, können mit dem Sammelhefter höhere
Taktzahlen gefahren werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Sammelhefters weist auch der mindestens eine Klinscher einen separaten
Antrieb auf.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Antriebe des Sammelhefters über
Datenleitungen mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung verbunden
sind und die Antriebe von der Steuereinrichtung synchronisiert angesteuert
werden können.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Sammelhefters ist in der Steuereinrichtung ein Programm zur signaturformatabhängigen
Ansteuerung und/oder ein Programm zur signaturdickenabhängigen
Ansteuerung mindestens eines der Antriebe hinterlegt. Dabei wird insbesondere
durch die signaturdickenabhängige Ansteuerung des zweiten
Antriebs der Fingerleisteneinrichtung der Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens der Finger der Fingerleiste beeinflusst,
also der Phasenwinkel bezogen auf den Antrieb der Sammelstrecke.
Damit wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, die Signaturen
zu einem exakt definierbaren Zeitpunkt zu übernehmen und
abzugeben.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung besitzt der Sammelhefter eine
stromaufwärtig der Heftstation angeordnete Messstation
zum Messen der Dicke von zusammengetragenen Signaturen. Die Messstation
kann ebenfalls mit der Steuereinrichtung verbunden sein, so dass
die erfasste Dicke durch die Steuereinrichtung im Programm zur signaturdickenabhängigen
Ansteuerung eingegeben und die Antriebe entsprechend angesteuert
werden können.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Ansteuern eines Sammelhefters
bei fehlerbedingten Stoppern zur Beseitigung von Signaturen in der
Heftstation. Kommt es zu einem fehlerbedingten Maschinenstopp, z.
B. weil sich Signaturen im Bereich der Heftstation unter dem Heftkopf
verkeilt und angestaut haben, so wird durch die Steuereinrichtung
der Antrieb des Heftkopfs bzw. der Heftköpfe so angesteuert,
dass der Heftkopf in seine obere Position verfahren wird bzw. die
Heftköpfe in ihre obere Position verfahren werden. Weiter
wird der zweite Antrieb der Fingerleisteneinrichtung durch die Steuereinrichtung
so angesteuert, dass die Finger der Fingerleiste öffnen.
Diese beiden Schritte können entweder zeitgleich oder nacheinander
ausgeführt werden. Damit sind in vorteilhafter Weise die
Bedingungen geschaffen, um die verkeilten und angestauten Signaturen
einfach entfernen zu können.
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Hinsichtlich
weiterer Vorteile und vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung
wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher
erläutert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung
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1 einen
erfindungsgemäßen Sammelhefter für Broschuren
in vereinfachter Darstellung mit Anlegern, einer Heftstation und
einer darauf folgenden Auslegestation sowie mit hier nicht im Detail
dargestellten Transportmitteln, welche von den Anlegern abgegebene
Signaturen zur Heftstation und anschließend zur Ausgabestation
befördern
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2 die
Fingerleisteneinrichtung aus 1 in einer
Detaildarstellung
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3 den
Antrieb von Heftkopf und Klinscher.
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Die
Maschinenkomponenten des Sammelhefters gemäß 1 umfassen
im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Anleger 10, 12, 14,
die jeweils eine Signatur 16, 18, 20 an
einen hier nicht im Detail dargestellten Sammelstrecke 34 mit
einer Sammelkette übergeben. Die auf diese Weise ab- und übereinander
gelegten Signaturen 16, 18, 20 bilden
gemeinsam zusammengetragenen Signaturen 30, welche wie
zuvor die sich bildende Broschur, in einer Transportrichtung gemäß dem
Pfeil P entlang einer Transport- und Heftlinie 22 transportiert
wird, die sich entlang der Anleger 10, 12, 14 und über
eine Heftstation 24 hinaus bis zu einer Auslegestation 29 erstreckt.
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Die
Sammelstrecke 34 weist in vorliegendem Ausführungsbeispiel
eine endlos umlaufende Sammelkette auf, an welcher Mitnehmer 35 angeordnet sind,
welche die hierbei rittlings an die Sammelkette übergebenen
Signaturen 16, 18, 20 und schließlich die
zusammengetragenen Signaturen 30 vor sich herschieben.
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An
der Übergabestelle U erfolgt die Übergabe der
zusammengetragenen zu heftenden Signaturen 30 von der Sammelkette 34 an
eine Fingerleisteneinrichtung 50. Diese ist in der nachfolgenden 2 näher
dargestellt und dient dem schrittweisen Weitertransport der zusammengetragenen
Signaturen 30 durch die Heftstation 24 bis zur
Auslegestation 29.
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Die
Heftstation 24 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Heftköpfe 26 und einem jeweiligen Heftkopf
zugeordnete, in 1 nicht erkennbare Umbieger,
welche mittels der Heftköpfe 26 in die zu heftenden
Broschuren 30 eingestochene Drahtklammern 27 umbiegen
und zwar die Schenkel der Drahtklammern 27, welche die
zusammengetragenen Signaturen 30 durchdrungen haben.
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Die
Umbieger bilden gemeinsam mit den Heftköpfen 26 und
nicht dargestellten Vorrichtungen zur Herstellung der Drahtklammern 27 eine
Maschinenkomponente zum Heften.
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Die
Auslegestation 29 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Maschinenkomponente in Form eines nicht näher dargestellten
Auswerfers. Der Auswerfer greift in den jeweiligen Falzbruch der
gehefteten Broschur 32 ein und hebt diese aus der Transport-
und Heftlinie 22 aus, damit diese in Richtung des Pfeils
T weiter transportiert werden kann, und zwar bevorzugt in Richtung
auf eine Beschnittvorrichtung, wie beispielsweise einen Dreischneider
oder Trimmer.
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Von
der Heftstation 24 aus stromaufwärts bezüglich
der Transportrichtung gemäß Pfeil P ist eine Messstation 33 vorgesehen,
in welcher die Dicke der zu heftenden zusammengetragenen Signaturen 30 ermittelt
wird.
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In 2 ist
der Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Finger 512 der
Fingerleiste 510 der Fingerleisteneinrichtung 50 dargestellt.
Die Fingerleisteneinrichtung 50 umfasst einen Antrieb 501, welcher
als Servomotor ausgeführt ist. Dieser ist mit der Maschinensteuerung 60 verbunden.
Auf dem Zapfen des Antriebs 501 ist ein Exzenter 502 angeordnet.
Am Exzenter 502 wiederum ist eine Koppelstange 503 befestigt,
die abtriebsseitig mit einer Klemmscheibe 504 verbunden
ist. Diese Klemmscheibe 504 ist antriebsseitig auf eine
Achse 505 geklemmt, auf der noch weitere Klemmscheiben 506 abtriebsseitig
geklemmt sind. In 2 sind zwei der Klemmscheiben 506 dargestellt, bevorzugterweise werden
jedoch insgesamt vier Klemmscheiben 506 auf der Achse 505 geklemmt.
An einer jeweiligen Klemmscheibe 506 ist jeweils eine Zugstange 507 befestigt,
welche mit der Steuerleiste 508 verbunden ist. Die Steuerleiste 508 wird
durch die Zugstangen 507 bewegt, ist in gestellfesten Führungen 509 quer zur
Fingerleiste 510, wie durch den Doppelpfeil a angedeutet,
verschiebbar angeordnet. Die Fingerleiste 510 ist gemeinsam
mit der Gegenleiste 511 verschiebbar am Gestell der Heftstation 24 gelagert.
Auf der Fingerleiste 510 sind mindestens zwei Finger 512 drehbar
angeordnet. In 2 ist einer dieser Finger 512 dargestellt.
An einem jeweiligen Finger 512 ist ein Kugellager 513 befestigt,
welches durch in 2 nicht dargestellte Zugfedern
in Kontakt mit der Steuerleiste 508 gehalten wird. Eine
Verstellung der Steuerleiste 508 in Richtung a bewirkt
damit eine Bewegung der Finger 512, nämlich eine
Drehbewegung b. Die Drehbewegung b des Fingers 512 bewirkt
ein Öffnen bzw. Schließen des Fingers 512,
da ein jeweiliger Finger 512 mit einer Gegenleiste 511 einen Klemmpunkt 514 bildet.
Ein hier nicht dargestelltes Produkt 30 wird von den Fingern 512 so
an die Gegenleiste 511 gepresst.
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Das Öffnen
und Schließen der Finger 512 wird dabei durch
den bereits beschriebenen Mechanismus bewirkt. Durch die Rast-in-Rast-Drehbewegung
des Antriebs 501, welcher in Abhängigkeit von der
Dicke der zu transportierenden Signaturen 30 angesteuert
wird, wird über den auf dem Zapfen angeordneten Exzenter 502 und
die Koppelstange 503 sowie die Klemmscheibe 504 eine
Schwenkbewegung der Achse 505 erreicht. Die Schwenkbewegung
der Achse 505 wird wiederum auf die Klemmscheiben 506 und
die daran befestigten Zugstangen 507 übertragen.
Die Zugstangen, welche an der Steuerleiste 508 befestigt
sind, bewirken eine Bewegung a der Steuerleiste, welche wiederum
das Öffnen und Schließen der Finger 512 bewirkt.
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Da
der Phasenwinkel, zu dem Signaturen 30 von den Fingern 512 gegen
die Gegenleiste 511 geklemmt werden, nicht durch einen
bestimmten Drehwinkel der Finger 512 gegeben ist sondern
vielmehr abhängig ist von der Dicke der zu transportierenden Signaturen 30,
wird der Antrieb 501 so angesteuert, dass der Phasenwinkel
auf den idealen Soll-Zeitpunkt fällt. Der Sollzeitpunkt
ist definiert durch die Geschwindigkeitsübereinstimmung
von einerseits Fingerleiste 510 und Gegenleiste 511 und
andererseits Sammelkette 34 mit Mitnehmer 35 und
Produkt 30. Andernfalls würde der Phasenwinkel
für dickere Signaturen früher und für
dünnere Signaturen später erreicht, was keinen
taktsynchronen Transport ermöglicht.
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Eine
analoge Ansteuerung ist für die Aufhebung der Klemmung
implementiert.
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Die
oszillierende Transportbewegung der im Maschinengestell des Sammelhefters 1 gelagerten Fingerleiste 510 und
der Gegenleiste 511 wird durch ein in 2 nicht
dargestelltes Kurbelgetriebe bewirkt. Das Kurbelgetriebe ist mit
dem in 1 angedeuteten Antrieb der Fingerleiste 515 verbunden.
Die Fingerleisteneinrichtung 50 übernimmt die
auf einer Sammelkette 34 transportierten zusammengetragenen
Signaturen 30 in eine Übergabestelle U und transportiert
sie schrittweise durch die Heftstation 24 bis zur Auslegestation 29.
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In 3 ist
der Antrieb von Heftkopf 26 und Klinscher 1006 der
Heftstation 24 im Detail dargestellt. Ein Heftkopfantrieb 1001 ist
zum einen über einen Zahnriemen 1002 und ein Kurbelgetriebe 1003 mit
dem Heftkopf 26 verbunden und bewirkt dessen Antrieb. Der
Heftkopfantrieb 1001 ist zum anderen über den
Zahnriemen 1002, das Zahnriemengetriebe 1004 und
das Kurvengetriebe 1005 mit dem Klinscher 1006 verbunden.
In sich in ihrer Heftposition befindliche zusammengetragene Signaturen 30 wird durch
den Heftkopf 26 eine Drahtklammer 27 (nicht dargestellt)
eingetrieben und die Schenkel der Drahtklammer 27 durch
den Klinscher 1006 verschlossen. Zwecks einer Synchronisation
dieses Heftvorgangs mit dem Transport der zusammengetragenen Signaturen 30 ist
der Heftkopfantrieb 1001 mit der Maschinensteuerung 60 verbunden
und wird durch diese angesteuert.
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- 1
- Sammelhefter
- 10
- Anleger
- 12
- Anleger
- 14
- Anleger
- 16
- Signatur
- 18
- Signatur
- 20
- Signatur
- 22
- Transport-
und Heftlinie
- 24
- Heftstation
- 26
- Heftkopf
- 27
- Drahtklammer
- 29
- Auslegestation
- 29.1
- Auswerfer
- 30
- zusammengetragene
Signaturen
- 32
- geheftete
Broschur
- 33
- Messstation
- 34
- Sammelstrecke
mit Sammelkette
- 35
- Mitnehmer
- 40
- Antrieb
Sammelkette
- 50
- Fingerleisteneinrichtung
- 60
- Maschinensteuerung
- 501
- Antrieb
zum Öffnen und Schließen der Finger der Fingerleiste
- 502
- Exzenter
- 503
- Koppelstange
- 504
- Klemmscheibe
(antriebsseitig)
- 505
- Achse
- 506
- Klemmscheibe
(steuerleistenseitig)
- 507
- Zugstange
- 508
- Steuerleiste
- 509
- gestellfeste
Führungen
- 510
- Fingerleiste
- 511
- Gegenleiste
- 512
- Finger
- 513
- Kugellager
- 514
- Klemmpunkt
- 515
- Antrieb
der Fingerleiste (oszillierende Bewegung)
- 1001
- Heftkopfantrieb
- 1002
- Zahnriemen
- 1003
- Kurbelgetriebe
- 1004
- Zahnriemengetriebe
- 1005
- Kurvengetriebe
- 1006
- Klinscher/Umbieger
- P
- Transportrichtung
der Signaturen
- T
- Weitertransportrichtung
der Broschuren
- U
- Übergabestelle
Sammelhefter-Fingerleisteneinheit
- a
- Bewegung
der Steuerleiste
- b
- Bewegung
der Finger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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