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Die Erfindung betrifft einen Falzapparat mit einem Schaufelrad gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Falzapparate für beispielsweise Doppelumfang-Druckmaschinen, deren Formzylinder mit zwei sich in Umfangsrichtung abwechselnden, unterschiedlichen Druckformen bestückt werden können, benötigen an ihrem Ausgang häufig einen Falzapparat, der in der Lage ist, mit den unterschiedlichen Druckformen bedruckte Produkte in zwei verschiedene Ströme zu sortieren. Herkömmlicherweise wird hierfür im Anschluss an einem Falzklappenzylinder des Falzapparats eine Produktweiche vorgesehen, die es ermöglicht, nacheinander von dem Falzklappenzylinder abgegebene Produkte abwechselnd verschiedenen Schaufelrädern zum Auslegen auf zwei verschiedene Förderbänder zuzuführen. Eine solche Lösung ist kostspielig, da alle Komponenten stromabwärts von der Produktweiche doppelt bereitgestellt werden müssen.
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Bei der
DE 100 59 000 A1 ist ein Schaufelrad mit einer Mehrzahl von um eine Achse herum angeordneten Schaufeln vorgesehen, die jeweils paarweise ein Fach begrenzen, wobei zur seitlich versetzten Auslage von Falzprodukten ein in Richtung Schaufelradachse bewegbarer Schieber vorgesehen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Falzapparat mit einem Schaufelrad zu schaffen, womit ein aus unterschiedlichen Produkten bestehender Produktstrom in Richtung einer Schaufelradachse versetzt auf einer Bandfördereinrichtung ausgelegt werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Schaufelrad mit einer Mehrzahl von um eine Achse herum angeordneten, jeweils paarweise ein Fach begrenzenden Schaufeln, bei dem wenigstens einem Teil der Fächer jeweils ein Stößel zugeordnet ist, der in Richtung der Achse zwischen unterschiedlich weit in das zugeordnete Fach eingreifenden Stellungen bewegbar ist. Das Schaufelrad ermöglicht es, einen aus unterschiedlichen Produkten bestehenden Produktstrom in Richtung der Schaufelradachse versetzt auf einer Bandfördereinrichtung auszulegen, so dass eine Sortierung des ausgelegten Produktstroms in unterschiedliche Produkte anhand ihres Versatzes stromabwärts vom Schaufelrad stattfinden kann. So entfällt die Notwendigkeit, zwei Schaufelräder und gegebenenfalls den Schaufelrädern vorgelagerte Längsfalzeinrichtungen doppelt bereit zu stellen. Das Schaufelrad ermöglicht so den Bau eines sortierfähigen Falzapparats zu deutlich verringerten Kosten.
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Der Stößel ist vorzugsweise in Richtung der Achse verschiebbar geführt, das heißt, seine Beweglichkeit ist durch die Führung eingeschränkt auf die zur Achse parallele Richtung.
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Zweckmäßigerweise wechseln sich Fächer mit Stößel und ohne Stößel in Umfangsrichtung des Schaufelrades ab, so dass Produkte eines ersten Typs aus einem Strom von dem Schaufelrad alternierend zugeführten Produkten in ein Fach mit Stößel und Produkte eines zweiten Typs jeweils in ein Fach ohne Stößel gelangen. So können die Produkte des ersten Typs einheitlich von den Stößeln in Richtung der Achse verschoben werden, während die Produkte in den Fächern ohne Stößel unverschoben bleiben.
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Um aus mehreren, eventuell unverbunden ineinander liegenden Blättern bestehende Produkte jeweils als Ganzes zu verschieben, haben die Stößel vorzugsweise den das zugeordnete Fach begrenzenden Schaufeln zugewandte Flanken mit einer Querschnittskontur, die zur Querschnittskontur der Schaufeln wenigstens lokal komplementär ist.
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Insbesondere kann wenigstens eine der ein Fach begrenzenden Schaufeln eine Aussparung aufweisen, in die der dem Fach zugeordnete Stößel eingreift. Wenn die Aussparung so geformt ist, dass ein in dem Fach aufgenommenes Produkt nicht in die Aussparung eingreift, kann so sichergestellt werden, dass der Stößel sämtliche Blätter des Produkts erfasst und verschiebt.
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Jedem Stößel ist zweckmäßigerweise eine Feder zugeordnet, die eine den Stößel aus dem Fach heraustreibende Rückstellkraft auf den Stößel ausübt. So kann sichergestellt werden, dass immer dann, wenn ein Produkt in ein Fach eingeworfen wird, sich der Stößel in einer nicht oder nur wenig in das Fach eingreifenden Anschlagstellung befindet, in der er das Einwerfen nicht behindert und aus der heraus er das Produkt erfassen und verschieben kann.
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Ein in axialer Richtung über die Fächer vorspringender Betätigungskopf der Stößel kann im Laufe einer Umdrehung des Schaufelrades mit einem nicht rotierenden Nocken Wechselwirken, um den Stößel in das Fach hineinzuschieben.
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Eine Ausführungsvariante ist daher auch ein Falzapparat mit einem Schaufelrad wie oben beschrieben und einem Gestell, in dem das Schaufelrad drehbar aufgenommen ist, und einem Nocken, der am Gestell zwischen einer aktiven Stellung, in der er mit Betätigungsköpfen der Stößel wechselwirkt, und einer inaktiven Stellung verstellbar ist, in der er mit den Betätigungsköpfen nicht wechselwirkt. Die Anordnung kann insbesondere ein Falzapparat oder ein Teil davon sein.
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Der Nocken ist zweckmäßigerweise an dem Falzapparat mit Schaufelrad so platziert, dass er in seiner aktiven Stellung mit den Stößeln von Fächern wechselwirkt, die sich auf einem Weg von einer Produktaufnahmestelle zu einer Auslagestelle befinden und infolge dessen ein zu verschiebendes Produkt enthalten können.
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An einem Förderband, auf das das Schaufelrad auslegt, ist vorzugsweise wenigstens eine Halteeinrichtung angeordnet, um von in jeweils entgegengesetzte Richtungen quer zur Förderrichtung versetzt ausgelegten Produkten nur die in eine Richtung versetzten Produkte zu greifen und auszusortieren.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Falzapparats mit einem Schaufelrad gemäß der vorliegenden Erfindung
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2 einen radialen Schnitt durch das Schaufelrad;
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3 einen axialen Schnitt III-III durch das Schaufelrad gemäß 2;
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4 eine Draufsicht auf eine Bandfördereinrichtung mit einem von dem Schaufelrad ausgelegten Produktstrom;
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5 ein vergrößertes Detail des Schaufelrades.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen Falzapparat mit Schaufelrädern gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine bedruckte Materialbahn 01, z. B. eine Papierbahn 01 oder mehrere Papierbahnen 01 die einen Strang bilden, wird an einem Eingang des Falzapparats zwischen einem mit Messern bestückten Schneidzylinder 02 und einem mit Widerlagern für die Messer versehenen Falzmesserzylinder 03 in einzelne Produkte zerschnitten. Der Falzmesserzylinder 03 ist mit Haltewerkzeugen, insbesondere mit Punkturleisten oder Greifern versehen, mit denen die vereinzelten Produkte am Umfang des Falzmesserzylinders 03 fixierbar sind. Die Greifer oder Punkturleisten sind wahlweise ansteuerbar für Einzelbetrieb, bei dem die vereinzelten Produkte jeweils einzeln an einen nachgeordneten Falzklappenzylinder 04 übergeben werden, und für Sammelbetrieb, bei dem ein Produkt ein oder mehrere Umdrehungen am Falzmesserzylinder 03 macht, wobei bei jeder Umdrehung ein Produkt eines anderen Typs auf das am Falzmesserzylinder 03 gehaltene Produkt aufgelegt wird und schließlich die so gesammelten Produkte gemeinsam an den Falzkappenzylinder 04 übergeben werden.
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Bei der Übergabe aus dem Falzmesserzylinder 03 ausfahrende Falzmesser, die in an sich bekannter Weise die Produkte in Falzklappen des Falzklappenzylinders 04 einführen, erzeugen in den Produkten einen ersten Querfalz.
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In 1 ist im Anschluss an den Falzklappenzylinder 04 ein zweiter Falzklappenzylinder 06 dargestellt, an den die Produkte wahlweise unter Ausbildung eines zweiten Querfalzes oder ohne erneute Falzung übergeben werden können.
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Vom Falzklappenzylinder 06 gelangen die Produkte über eine Bandförderstrecke 07 zu einer Längsfalzeinrichtung 08. Diese hat einen mittig längs geschlitzten Tisch, auf dem, wenn die Längsfalzeinrichtung 08 in Betrieb ist, die Produkte zur Ruhe gebracht werden, und ein über dem Schlitz vertikal oszillierendes Messer 09, das in seiner Abwärtsbewegung die Produkte unter Ausbildung des Längsfalzes durch den Schlitz hindurchdrückt. Ein Paar von Falzwalzen 11 unterhalb des Tisches klemmt die hindurch gedrückten Produkte, zieht sie vollständig durch den Schlitz und lässt sie in Fächer 17; 18 eines darunter angeordneten Schaufelrades 12 fallen. Aufbau und Funktion dieses Schaufelrades 12 werden im Folgenden anhand der 2 und 3 genauer erläutert.
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Wenn die Längsfalzeinrichtung 08 außer Betrieb ist, werden die Produkte von der Bandförderstrecke 07 durch die Längsfalzeinrichtung 08 hindurch gefördert und erreichen ein Schaufelrad 13 mit quer zur Schnittebene der 1 ausgerichteter Drehachse, dessen Aufbau derselbe sein kann wie der des Schaufelrads 12. Ein Förderband, auf das das Schaufelrad 13 auslegt, ist mit 14 bezeichnet.
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2 zeigt einen radialen Schnitt durch das Schaufelrad 12 bzw. 13. Es umfasst mehrere axial gestaffelte Gruppen von schmalen, spiralähnlich gebogenen Schaufeln 16, die jeweils paarweise Fächer 17 bzw. 18 begrenzen. Die Fächer 17; 18 wechseln einander am Umfang des Schaufelrades 12 bzw. 13 ab, und an einer Stirnplatte 19 des Schaufelrades 12 bzw. 13 montierte Stößel 21 sind jeweils in Höhe der Fächer 17 angeordnet und zwischen einer äußeren Anschlagstellung, in der sie nicht in die Fächer 17 eingreifen, und einer inneren Anschlagstellung verschiebbar geführt, in der sie zwischen Schaufeln 16 der Fächer 17 eingreifen. Der Umriss der Stößel 21 ist an die Kontur der Schaufeln 16 angepasst, so dass die Stößel 21, wenn sie in ein Fach 17 eingreifen, dicht über die einander zugewandten Oberflächen der Schaufeln 16 streichen.
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3 zeigt einen Teil des Schaufelrades 12 bzw. 13 in einem Schnitt mit durch die Drehachse des Schaufelrades 12 bzw. 13 verlaufender Schnittebene. Die Welle 22 des Schaufelrades 12 bzw. 13 ist beiderseits in einem Gestell 23 drehbar gelagert, von dem in 3 nur eine linke Seite des Gestells 23 gezeigt ist. In einen Spalt zwischen der Stirnplatte 19 und einer ihr benachbarten Gruppe von Schaufeln 16 greift von oben ein Einlaufblech 24 ein, welches dazu dient, von der Bandförderstrecke 07 oder von den Falzwalzen 11 an das Schaufelrad 12 bzw. 13 übergebene Produkte geringfügig axial zu verschieben und einheitlich, mit einer am Einlaufblech 24 entlang streichenden Seitenkante, in den Fächern 17; 18 zu platzieren.
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3 zeigt ferner zwei der Stößel 21 im Schnitt. Der obere Stößel 21 ist durch ein Feder 26 in der äußeren Anschlagstellung gehalten, in der seine den Fächern 17 zugewandte Spitze hinter das Einlaufblech 24 zurückspringt und ein Kontakt mit einem in einem Fach 17 gehaltenen Produkt ausgeschlossen ist.
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Ein von den Fächern 17 abgewandtes Ende des Stößels 21 bildet einen Betätigungskopf 27. Ein rampenförmiger Nocken 28 ist an der Gestellplatte 23 zwischen einer aktiven Stellung, in der die Betätigungsköpfe 27 im Laufe einer Drehung des Schaufelrades 12 bzw. 13 den Nocken 28 überstreichen, und einer inaktiven Stellung verstellbar, in der ein Kontakt mit den Betätigungsköpfen 27 ausgeschlossen ist. Im Kontakt mit den Nocken 28 werden die Stößel 21, wie am Beispiel des unteren Stößels in 3 zu erkennen, in die Fächer 17 hinein geschoben und verdrängen ein darin aufgenommenes Produkt in axialer Richtung.
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Wie in 2 zu erkennen, ist der Nocken 28 in seiner aktiven Stellung so platziert, dass die Stößel 21 des rotierenden Schaufelrades 12 bzw. 13 sie auf ihrem Weg von einer Produktaufnahmestelle 29 am Ende der Bandförderstrecke 07 zu einer Auslagestelle 31 passieren, an der die Produkte auf das Förderband 14 als geschuppter Strom ausgelegt werden. Da, wenn der Nocken 28 in der aktiven Stellung ist, in jedem zweiten Fach 17, das den Nocken 28 passiert, das Produkt verschoben wird, wird auf dem Förderband 14 ein geschuppter Strom erhalten, in dem jedes zweite Produkt seitwärts verschoben ist.
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4 zeigt eine Draufsicht auf das Förderband 14 mit dem geschuppten Strom von Produkten 32 darauf, wobei der seitliche Versatz zwischen den aufeinander folgenden Produkten 32 der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt ist. An das Förderband 14 schließen sich zwei divergierende Förderbänder 33 von geringerer Breite an, an deren voneinander abgewandten Rändern Gruppen von die Produkte 32 klemmende Halteeinrichtungen 34, z. B. Rollen 34 mit zur Laufrichtung der Förderbänder 33 orthogonalen Drehachsen angeordnet sind. Die Gruppen von Rollen 34 sind so angeordnet, dass sie jeweils nur entweder nur verschobene Produkte 32 aus den Fächern 17 oder unverschobene Produkte aus den Fächern 18 klemmen. Indem sie diese Produkte 32 in die Laufrichtung der Förderbänder 33 zwingen, zerlegen sie den vom Schaufelrad 13 ausgelegten Produktstrom in zwei Teilströme, die, wenn die zugeführte Papierbahn 01 jeweils abwechselnd Produkte 32 von zwei unterschiedlichen Typen enthält, jeweils nur einen dieser Typen enthalten.
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5 zeigt noch ein vergrößertes Detail des Schaufelrades 12 bzw. 13 gemäß einer Abwandlung. Die einander zugewandten Oberflächen von zwei ein Fach 17 begrenzenden Schaufeln 16 weisen hier jeweils eine flache keilförmige Aussparung 36 auf, in die die Blätter eines in dem Fach 17 aufgenommenen Produkts nicht eingreifen. Indem der dem Fach 17 zugeordnete Stößel 21 zu den Aussparungen 36 komplementäre Vorsprünge 37 aufweist, ist sichergestellt, dass er beim Einschieben in das Fach 17 sämtliche Blätter eines darin enthaltenen Produktes berührt und infolge dessen alle Blätter einheitlich verschoben werden, auch wenn sie nicht untereinander fest verbunden sind.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Materialbahn, Papierbahn
- 02
- Schneidzylinder
- 03
- Falzmesserzylinder
- 04
- Falzklappenzylinder
- 05
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- 06
- Falzklappenzylinder
- 07
- Bandförderstrecke
- 08
- Längsfalzeinrichtung
- 09
- Messer
- 10
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- 11
- Falzwalze
- 12
- Schaufelrad
- 13
- Schaufelrad
- 14
- Förderband
- 15
-
- 16
- Schaufel
- 17
- Fach
- 18
- Fach
- 19
- Stirnplatte
- 20
-
- 21
- Stößel
- 22
- Welle
- 23
- Gestell
- 24
- Einlaufblech
- 25
-
- 26
- Feder
- 27
- Betätigungskopf
- 28
- Nocken
- 29
- Produktaufnahmestelle
- 30
-
- 31
- Auslegestelle
- 32
- Produkt
- 33
- Förderband
- 34
- Halteeinrichtung, Rolle
- 35
-
- 36
- Aussparung
- 37
- Vorsprung
