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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von bogenförmigen
bzw. blattförmigen Elementen vorzugsweise in einer Kombifalzmaschine
oder einer Schwertfalzmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Bei
kombinierten Taschenschwertfalzmaschinen, so genannten Kombifalzmaschinen,
werden die Parallelbrüche in einer ersten Falzstation im
Taschenfalzprinzip gefalzt, während die nachfolgenden Kreuzbrüche
mit einem vertikal arbeitenden Falzschwert ausgeführt werden.
Hierzu werden die gefalzten Bogen nach dem Parallelbruchausgang
zu einer Kreuzbruchstation mittels Transportbändern schlupffrei
transportiert. Um einen tatsächlich schlupffreien Transport
zu gewährleisten, muss das transportierte flächige
Gut niedergehalten und vertikal auf das Transportband gedrückt
werden. Zur Erzeugung der hierzu erforderlichen vertikalen Anpresskraft
werden sowohl Belastungskugeln als auch Führungsrollen
eingesetzt. Derartige Belastungskugelsysteme sind beispielsweise
aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 84 06 391 bekannt. In der letzten Zeit
hat sich jedoch der Einsatz von Führungsrollen vermehrt
durchgesetzt, die beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster
DE 93 04 281 beschrieben
sind. Diese weisen gegenüber dem Belastungskugelsystem
besondere Vorteile auf, die beispielsweise darin bestehen, dass
mit Führungsrollen eine spurgenaue Bogenführung
erreicht werden kann.
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Bei
heute üblichen Schwertfalzwerken, auch als Messerfalzwerke
bezeichnet, wird ein Bogen mit voller Produktionsgeschwindigkeit
gegen einen feststehenden Vorderanschlag gefahren. Die kinetische Energie
der Bewegung spannt den Bogen wie eine Feder und wird dann als Rücksprung
schlagartig frei. Beim Zurückspringen wandert der Bogen
entgegen der Papierlaufrichtung, so dass seine Lage nicht mehr exakt
bestimmt ist. Die Transportbänder laufen weiter und treiben
den zurückgesprungenen Bogen wieder mit voller Geschwindigkeit
gegen den Anschlag. Der Bogen prellt so lange, bis die Kraft der Bänder
und Transporteinrichtungen in Richtung des Anschlags größer
ist als die aus der Federkraft des Bogens resultierende Rückspringkraft.
Nach einiger Zeit kommt der Bogen zur Ruhe und die Bänder
laufen unter ihm durch. Der Bogen kann nun mit dem Schwert gefalzt
werden.
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Die
Dauer der Beruhigungsphase, also die Zeit, welche der sich nun unruhig
hin und her bewegende Bogen benötigt, um plan und ausgerichtet
vor dem Anschlag zum Liegen zu kommen, reduziert die mögliche
Produktionsleistung.
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Das „Prellen” des
Bogens wird umso stärker, je weiter der Bogen zurückspringen
kann, da er beim wieder nach vorne Laufen weitere Energie zugeführt bekommt.
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Zum
Vermeiden des Zurückspringens des Bogens von dem Vorderanschlag
ist es bekannt, Bürsten an die Falzbogenhinterkante zur
Endlagenfixierung des Falzbogens oder eine Bürstenleiste
auf die Falzbogenoberseite zu stellen. Die Bürstenleiste, welche
die Falzbogenoberseite abbremst, ist allerdings gerade für
Falzbogen mit einem geringen Flächengewicht nachteilig,
da eine symmetrische Anlage und damit ein gleichmäßiges
Abbremsen nur schwer möglich ist. Zudem ist die Einstellung
und Positionierung der Bürsten oder Bürstenleisten
zeitaufwendig.
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Mit
den aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 93 04 281 bekannten Führungsrollen
lässt sich das „Prellen” des Bogens bereits
in vielen Anwendungsfällen recht gut vermeiden. Bei hohen
Geschwindigkeiten und großen Grammaturen reicht jedoch
die Wirkung dieser Führungsrollen allein nicht mehr aus.
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Weiterhin
problematisch ist, dass bei frisch bedruckten Bogen durch Bürsten
bzw. Anpresskugeln bzw. Führungsrollen Markierungen entstehen. Diese
sind unerwünscht, da die Qualität der Produkte dadurch
wesentlich beeinträchtigt wird.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine alternative Vorrichtung
zur Bogenpositionierung zu schaffen, die geringe Beruhigungszeiten
des Bogens beim Auftreffen auf den Vorderanschlag insbesondere eines
Schwertfalzwerkes ermöglicht und gleichzeitig Markierungen
auf dem Bogen vermeidet. Durch eine solche Vorrichtung soll im Falle
des Einsatzes in einer Falzmaschine eine hohe Falzleistung und die
Erstellung von hochqualitativen Produkten ermöglicht werden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung dient dem Positionieren
von in einer Bogentransportrichtung bewegten Bogen, vorzugsweise
in einer Schwert- oder einer Kombifalzmaschine. Die Vorrichtung
besitzt mindestens ein sich in einer Bogentransportebene befindliches
Transportband, auf welchem die Bogen gegen mindestens einen Anschlag
gefördert werden können. Weiter besitzt die Vorrichtung mindestens
ein Bogenpositionierelement, das in bzw. entgegen der Bogentransportrichtung
bewegbar und in Abhängigkeit des Bogenformats hinter die
Hinterkante des beruhigten Bogens einstellbar ist, wenn der Bogen
mit seiner Vorderkante am Anschlag anliegt. Das mindestens eine
Bogenpositionierelement weist in vorteilhafter Weise eine in Bogentransportrichtung
ansteigende Bogenleitfläche und eine im Wesentlichen senkrecht
zur Bogentransportebene ausgerichtete Bogenrückhaltefläche
auf. Ein durch das Transportband bewegter Bogen wird über
die ansteigende Bogenleitfläche hinweg transportiert, bis
er mit seiner Vorderkante am Anschlag anstößt.
Die Bogenrückhaltefläche des Bogenpositionierelements, welche
in Bogentransportrichtung betrachtet sich an die ansteigende Bogenleitfläche
anschließt, verhindert ein Zurückspringen des
Bogens und trägt damit zu einer schnellen Bogenberuhigung
bei. Ein mit seiner Vorderkante am Anschlag anliegender und beruhigter
Bogen kann durch das Schwertfalzwerk der Schwert- oder Kombifalzmaschine
exakt gefalzt werden. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist oberhalb des mindestens
einen Transportbandes mindestens eine Blaseinrichtung angeordnet
zur Erzeugung einer gegen das Transportband gerichteten Blasluft.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass ein mit seiner
Vorderkante am Anschlag anliegender Bogen in seiner Beruhigungsphase
nahezu in der Bogentransportebene gehalten wird und die Bogenrückhaltefläche
des Bogenpositionierelements zuverlässig ein Zurückspringen
des Bogens verhindern kann. Die Blaseinrichtung ist dabei vorteilhafter
Weise in Bogentransportrichtung betrachtet zwischen dem mindestens
einen Bogenpositionierelement und dem Anschlag angeordnet.
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Alternativ
zu der oberhalb der Bogentransportebene angeordneten Blaseinrichtung
kann auch eine unterhalb der Bogentransportebene angeordnete Saugeinrichtung
zum Einsatz kommen.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist die Blaseinrichtung getaktet ansteuerbar und wird
dabei so angesteuert, dass diese immer dann eine Blasluft bereitstellt, wenn
sich zwischen Blaseinrichtung und Transportband ein Bogen befindet.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Blaseinrichtung
mindestens eine Blasdüse auf.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung weist diese einen Sensor auf zum Erfassen der Anwesenheit
eines Bogens. Der Sensor kann dabei als Lichttaster ausgebildet
sein. Alternativ können auch andere optische Sensoren oder
Kameras zum Einsatz kommen. Vorteilhafter Weise ist der Sensor in
Bogentransportrichtung betrachtet zwischen dem mindestens einen
Bogenpositionierelement und dem Anschlag angeordnet. Dadurch kann
durch den Sensor ein Bogen dann erfasst werden, wenn er mit seiner
Bogenvorderkante am Anschlag zur Anlage gebracht wird.
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In
einer besonders vorteilhaften und daher bevorzugten Ausführungsform
sind die Blaseinrichtungen und der Sensor signaltechnisch mit einer Steuerung
verbunden. Dadurch wird ermöglicht, dass die Blaseinrichtung
basierend auf den Messwerten des Sensors angesteuert werden kann,
d. h. wenn der Sensor die Anwesenheit eines Bogens detektiert, wird
die Blaseinrichtung derart angesteuert, dass diese eine Blasluft
bereitstellt.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind das mindestens eine Bogenpositionierelement und
die Blaseinrichtung und/oder der Sensor mechanisch miteinander gekoppelt,
beispielsweise dadurch, dass sie an einem gemeinsamen Träger
befestigt sind, und gemeinsam in bzw. entgegen der Bogentransportrichtung
verschieblich. Damit ist in vorteilhafter Weise sichergestellt,
dass die Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
an das Bogenformat schnell und einfach durch wenige Handgriffe durchgeführt
werden kann. In einer alternativen Ausführungsform ist das
Bogenpositionierelement zur Anpassung an das Bogenformat automatisch
durch einen Antrieb in bzw. entgegen der Bogentransportrichtung verschieblich.
Der Antrieb, insbesondere ansteuerbarer Elektromotor, kann dabei
durch die Maschinensteuerung der Falzmaschine angesteuert werden,
welche über Informationen zum Bogenformat verfügt.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das mindestens
eine Bogenpositionierelement zusätzlich auch quer zur Bogentransportrichtung
verschieblich. Damit ist eine Anpassung an das Bogenformat möglich,
und das Bogenpositionierelement kann z. B. mittig zum zu positionierenden
Bogen eingestellt werden.
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Die
beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen
der Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
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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 an Hand eines Ausführungsbeispiels noch
näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer
Darstellung
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1 eine
isometrische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
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2a–c
verschiedene Ausführungen des Bogenpositionierelements
in Draufsichten
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3a–e
verschiedene mögliche Formgebungen des Bogenpositionierelements
in Schnittdarstellungen
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum
Positionieren von Bogen 100. Ein Bogen 100 wird
durch mindestens ein Transportband 1, welches permanent
umläuft, in Bogentransportrichtung T bewegt. Zur besseren Übersichtlichkeit
ist in 1 nur ein Transportband 1 dargestellt,
parallel dazu und verteilt über die Maschinenbreite können
weitere nicht dargestellte Transportbänder vorhanden sein. Anstelle
von Bändern können auch andere Transportorgane
wie beispielsweise Seile verwendet werden. Die sichere Auflage eines
Bogens 100 auf dem Transportband 1 und damit ein
sicherer Transport der Bogen 100 wird durch Transportrollen 3 sichergestellt.
In 1 ist eine solche Rolle 3 beispielhaft
dargestellt. Durch das Transportband 1 wird ein jeweiliger
Bogen 100 gegen einen Anschlag 11 transportiert.
Im Abstand von einer Falzbogenlänge plus 1 bis 2 mm vom
Vorderkantenanschlag 11 ist ein rampenförmiges
oder keilförmiges Bogenpositionierelement 12 am
Bandträger 2 befestigt. Durchläuft die
Falzbogenvorderkante 100.1 des Falzbogens 100 das
Bogenpositionierelement 12, so wird der Bogen 100 um eine
Höhendifferenz vom Transportband 1 bzw. der Bogentransportebene
E (nicht dargestellt) angehoben. Dieses Anheben geschieht dabei
durch die in Bogentransportrichtung ansteigende Bogenleitfläche 12.1 des
Bogenpositionierelements 12. Erreicht der Bogen 100 mit
seiner Bogenvorderkante 100.1 den Anschlag 11,
so befindet sich die Bogenhinterkante 100.2 ca. 1 bis 2
mm in Bogentransportrichtung T gesehen stromabwärtig der
Bogenrückhaltefläche 12.2 des Bogenpositionierelements 12.
Ein als Lichttaster ausgeführter Sensor 14 detektiert
die Anwesenheit eines Bogens 100 und meldet diese an eine
Steuereinrichtung 15. Die Steuereinrichtung 15 wiederum steuert
eine Blaseinrichtung 13 an, welche durch eine Blasdüse 13.1 eine
Blasluft B bereitstellt. Die Blaseinrichtung 13 kann beispielsweise
von einem zentralen Erzeuger der Falzmaschine über einen
Anschluss 13.2 versorgt werden. Die Blasluft B ist gegen
den auf dem Transportband 1 aufliegenden Bogen 100 gerichtet.
Der Einsatz der Blasluft B stellt sicher, dass die Bogenhinterkante 100.2 des
Bogens 100 in der Bogentransportebene E (nicht dargestellt) gehalten
wird und damit um den Betrag einer Höhendifferenz von Transportband 1 und
der Oberkante des Bogenpositonierelements 12 unterhalb
der Oberkante des Bogenpositonierelements 12 an der Bogenrückhaltefläche 12.2 anschlagen
kann. Ein Zurückspringen des Bogens 100 um mehr
als ein bis etwa zwei mm wird damit durch die Bogenrückhaltefläche 12.2,
welche als Anschlagfläche wirkt, formschlüssig
verhindert. Dadurch wird die Beruhigungszeit des Bogens 100 im
Vergleich zu gängigen anderen Lösungen deutlich
reduziert. Da während der Beruhigungsphase keine Bogen
belastenden Elemente auf den Bogen 100 wirken, können
Markierungen vermieden werden.
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In
weniger bevorzugten Ausführungsformen können an
Stelle der Blaseinrichtung 13 auch andere getaktet absenkbare
Niederhalter wie beispielsweise eine Rolle, ein Kugel, eine Feder
oder eine Bürste eingesetzt werden. Um die Berührung
mit dem Bogen 100 kurz zu halten und um dadurch Markierungen
zu vermeiden muss die Taktung sehr genau gesteuert werden. Insbesondere
werden die Niederhalter nur in dem Moment abgesenkt, in dem ein
Bogen 100 gegen das Bogenpositionierelement 12 zurückspringt.
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In
den 2a–c sind verschiedene
Ausführungsvarianten des Bogenpositionierelements 12 dargestellt.
Gemäß 2a erstreckt
sich das Bogenpositionierelement 12 in etwa über
die Breite eines Bogens 100. Gemäß 2b sind mehrere parallel zueinander angeordnete
und über die Breite des Bogens 100 verteilte Bogenpositionierelemente 12 vorgesehen.
Gemäß 2c kommt ein
Bogenpositionierelement 12 zum Einsatz, welches quer zur
Bogentransportrichtung T in Richtung a verstellbar ist.
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Die 3a–e zeigen verschiedene Ausführungsvarianten
des rampenförmigen Bogenpositionierelements 12.
Gemäß 3a ist das
Bogenpositionierelement 12 als Keil ausgeformt, mit einer
Bogenleitfläche 12.1 und einer Bogenrückhaltefläche 12.2,
welche jeweils eben ausgeführt sind und in einem spitzen
Winkel aufeinander treffen. Das Bogenpositionierelement 12 gemäß 3b weist ebenfalls eine ebene Bogenleitfläche 12.1 auf,
die Bogenrückhaltefläche 12.2 weist hingegen
eine nach innen gewölbte Bogenrückhaltefläche 12.2 auf.
Der umgekehrte Fall mit einer gewölbten Bogenleitfläche 12.1 und
einer ebenen Bogenrückhaltefläche 12.2 ist
in 3c dargestellt. Gemäß einer
nicht dargestellten Ausführungsvariante können
auch beide Flächen 12.1 und 12.2 gewölbt
ausgeführt sein. In einer alternativen und in 3d dargestellten Ausführungsform ist
das Bogenpositionierelement 12 aus einem plattenförmigen
Material, wie beispielsweise einem Metallblech gebogen. Weitere
alternative und äquivalente Ausführungsformen
des Bogenpositionierelements 12 ergeben sich für
den Fachmann aus den dargestellten Beispielen. Allen verschiedenen
Ausführungsformen des Bogenpositionierelements 12 ist jedoch
gemeinsam, dass die in Bogentransportrichtung stromaufwärts
liegende Kante der Bogenleitfläche 12.1 unterhalb
und die in Bogentransportrichtung stromabwärts liegende
Kante der Bogenleitfläche 12.1 oberhalb der Bogentransportebene
E liegt. Die Bogenrückhaltefläche 12.2 ist
in allen Ausführungsformen des Bogenpositionierelements 12 derart
ausgeführt, dass sie an die Bogenleitfläche 12.1 angrenzt
und sich bis unter die Bogentransportebene E erstreckt. Die Ausführungsform
gemäß 3e ist ähnlich
der von 3a) ausgeführt. Zwischen
der ansteigenden Bogenleitfläche 12.1 und der
senkrechten Bogenrückhaltefläche 12.2 befindet
sich jedoch noch eine horizontale Zwischenfläche.
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- 1
- Transportband
- 2
- Bandträger
- 3
- Transportrolle
- 10
- Vorrichtung
zum Positionieren
- 11
- Vorderkantenanschlag
- 12
- Bogenpositionierelement
- 12.1
- Bogenleitfläche
- 12.2
- Bogenrückhaltefläche
- 13
- Blaseinrichtung
- 13.1
- Blasdüse
- 13.2
- Luftanschluss
- 14
- Sensor
(Lichttaster)
- 15
- Steuereinrichtung
- 100
- Bogen
- 100.1
- Bogenvorderkante
- 100.2
- Bogenhinterkante
- B
- Blasluft
- E
- Bogentransportebene
- T
- Bogentransportrichtung
- a
- Verstellrichtung
Bogenpositionierelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 8406391
U [0002]
- - DE 9304281 U [0002, 0007]