DE102012213326A1

DE102012213326A1 - Splitteinrichtung und Verfahren zur Aufteilung eines Produktstromes einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE102012213326A1
Application number: DE201210213326
Authority: DE
Inventors: Michael Held
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-01-30

Abstract

Eine Splitteinrichtung zur Aufteilung eines Produktstromes einer Druckmaschine umfasst wenigstens eine Produktweiche, welche wenigstens ein Leitelement aufweist, das in zumindest zwei unterschiedliche Lagen verbringbar ist, in welchen ein in die Produktweiche einlaufendes Produkt entweder in eine erste oder in eine zweite Förderstrecke leitbar ist, wenigstens ein mittel- oder unmittelbar auf das Leitelement wirkendes Antriebsmittel sowie Steuermittel zur Ansteuerung des die Lageveränderung des Leitelementes bewirkenden Antriebsmittels. In der Splitteinrichtung und dem entsprechenden Verfahren zur Aufteilung des Produktstromes ist das das Leitelement bewegende Antriebsmittel als elektromagnetisch oder druckmittelbetriebener Druck- und/oder Zugaktuator ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Splitteinrichtung und ein Verfahren zur Aufteilung eines Produktstromes einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 13.
Durch die DE 100 59 191 B4 ist eine Vorrichtung zum Splitten eines von einem Falzapparat kommenden Produktstromes bekannt, wobei ein Leitelement beweglich auf einer Achse gelagert und über einen Hebel mit einer Steuerrolle verbunden. Die Steuerrolle läuft auf einer von mehreren für unterschiedliche Produktionsarten vorgesehene Kurvenbahnen ab. Ein Umstellen erfolgt durch Wechsel der Kurvenbahn, indem zunächst der Hebel samt Rolle mittels eines Arbeitszylinders von der bisherigen Kurvenbahn abgehoben wird, der die Kurven tragende Kurvenblock seitlich verschoben wird, und der die Rolle tragende Hebel schließlich mit der gewünschten Kurve wieder in Wirkkontakt verbracht wird.
Die DE 198 02 995 A1 offenbart ebenfalls eine Splitteinrichtung, wobei die Weiche durch auf einer Weichenachse angeordnete Leitbleche gebildet ist. Die Weichenachse wird direkt durch einen Schrittmotor auf der Basis von Signalen einer Steuereinrichtung verdreht, welche wiederum Informationen von einem Phasenlagesensor, einem Drehzahlsensor und von Stopfersensoren erhält.
Durch die DE 100 27 731 C1 und den Prospekt “Fluidic Muscle DMSP / MAS“ der Fa. Festo aus dem Jahre 2012 ist ein pneumatischer Kontraktionsantrieb bekannt. In einer von mehreren im Prospekt dargelegten Anwendungsmöglichkeiten wird vorgeschlagen, den Kontraktionsantrieb zum Antrieb einer Weiche für Sortierarbeiten zu verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Splitteinrichtung und ein Verfahren zur Aufteilung eines Produktstromes einer Druckmaschine zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 13 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine größtmögliche Flexibilität einer Splitteinrichtung bei möglichst geringem Aufwand geschaffen ist.
Die Teile der Splittvorrichtung, insbesondere die Produktweiche samt Antrieb, ist für unterschiedlichste Anwendungen einzusetzen, ohne dass für die sich unterscheidenden Produktspektren unterschiedlich ausgebildete Antriebseinrichtungen vorgesehen sein müssen.
Von besonderem Vorteil ist es, dass lediglich durch Veränderung von Parametern in der den Antrieb ansteuernden Steuereinrichtung nahezu jeder beliebige Takt, verschiedenste Taktlängen, unterschiedliche Hublängen und beliebige Phasenlagen eingestellt werden können.
In besonders vorteilhafter Ausführung kann eine sehr hohe Produktfrequenz erreicht werden, indem als Aktuator ein Kontraktionsantrieb Einsatz findet. Besonders von Vorteil ist eine Weiterbildung mit einer Übersetzung der Bewegung über einen Hebel bzw. Hebelarm.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Splitteinrichtung mit mehreren Produktweichen ausgebildet. Durch die direkt durch Aktuatoren getaktet angesteuerten Produktweichen ist eine variable und nahezu beliebige Taktung ohne vergrößerten Aufwand möglich. Individuelle Merkmale der verschiedenen Produktweichen ergeben sich lediglich in den Parametern der Steuerung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 einen ersten Falzapparat mit einem Beispiel für einen Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt;
2 eine vergrößerte Darstellung einer Produktweiche in erster Ausführung;
3 ein Ausschnitt der Produktweiche aus 2 in anderer Betriebsstellung;
4 eine vergrößerte Darstellung einer Produktweiche einer zweiten Variante der ersten Ausführung;
5 ein Ausschnitt der Produktweiche aus 4 in anderer Betriebsstellung;
6 eine vergrößerte Darstellung einer Produktweiche in zweiten Ausführung;
7 ein Ausschnitt der Produktweiche aus 6 in anderer Betriebsstellung;
8 einen zweiten Falzapparat mit einem weiteren Beispiel für einen Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt.
Im Produktstrom einer Druckmaschine, insbesondere im Produktstrom bereits bedruckter und vereinzelter Produkte 01 bzw. Zwischenprodukte 01 einer Druckmaschine, ist eine Splitteinrichtung mit wenigstens einer Produktweiche 02 vorgesehen, durch welche sich der insbesondere im Inlinebetrieb korreliert zur Betriebsgeschwindigkeit der Druckmaschine verlaufende Strom von vorzugsweise bereits bedruckten und vereinzelten Produkten 01 bzw. Zwischenprodukten 01 in definierter Abfolge in mehrere Teilströme aufteilen lässt. Die Produkte 01 bzw. Zwischenprodukte 01 können bedruckte Bogen einer Bogendruckmaschine oder vorzugsweise bereits geschnittene und quer gefalzte Falzprodukte bzw. Falzzwischenprodukte einer Rollenrotationsdruckmaschine sein.
Bevorzugt ist an einem stromabwärtigen Ende einer insbesondere stromabwärts einer nicht dargestellten Druckeinheit liegenden ersten Förderstrecke 03, auf welcher die bedruckten Produkte 01 bzw. Zwischenprodukte 01 vereinzelt vorliegen, die mindestens eine Produktweiche 02 vorgesehen. Die Produkte 01 bzw. Zwischenprodukte 01 werden beispielsweise durch eine erste Fördereinrichtung 04, z. B. ein erstes Bandsystem 04, stromabwärts bis direkt zur Produktweiche 02 oder vorzugsweise bis zu einer der Produktweiche 02 vorgeordneten Stelle einer Überlappung mit sich stromabwärts anschließenden Fördereinrichtungen 07; 09 (39) gefördert. Mittels der Produktweiche 02 sind die geförderten (Zwischen-)Produkte 01 in Abhängigkeit von der jeweils aktuell vorliegenden Betriebsstellung der Produktweiche 02 einer von mehreren, z. B. zwei sich stromabwärts der Produktweiche 02 anschließenden Förderstrecken 06; 08 (36; 42) zuschlagbar bzw. zuführbar, wo sie z. B. durch der jeweiligen Förderstrecke 06; 08 (36; 42) zugeordnete Fördereinrichtungen 07; 09 (39), z. B. weitere Bandsysteme 07; 09 (39), zu einer weiteren, hier nicht dargestellten Bearbeitungsstufe und/oder einer Auslage 11; 12 gefördert werden. Eine weitere derartige Bearbeitungsstufe kann beispielsweise durch eine Falzvorrichtung zur Bildung eines weiteren Querfalzes und/oder eines Längsfalzes, insbesondere durch eine in wenigstens einer der Förderstrecken 06; 08 (36; 42) angeordnete Längsfalzvorrichtung gebildet sein.
In hier dargestellter, bevorzugter Ausführung ist die im Produktstrom der Druckmaschine vorgesehene Produktweiche 02 einer Querfalzeinrichtung 13, 14, z. B. einem mit einem Transport- und/oder Zylinder 13, insbesondere Falzmesserzylinder 13 zusammen wirkenden Zylinder 14, insbesondere Falzklappenzylinder 14, nachgeordnet. Die Querfalzeinrichtung 13, 14 ist vorzugsweise Bestandteil eines als Falzapparat 16 ausgebildeten Aggregates 16. Die die Querfalzeinrichtung 13, 14 verlassenden Produkte 01 bzw. Zwischenprodukte 01 werden der Produktweiche 02 über die erste Förderstrecke 03 zugeführt und dort auf die sich anschließenden parallelen Förderstrecken 06; 08 zur weiteren Bearbeitung und/oder Auslage in einem entsprechenden Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 17; 18 (34) verteilt. Wo nicht eigens hervorgehoben, wird im folgenden, insbesondere im Zusammenhang mit dem Splitten und der hierzu vorgesehenen Splitteinrichtung, begrifflich nicht weiter zwischen Produkten 01 und Zwischenprodukten 01 unterschieden.
Die Produktweiche 02 und zumindest Teile der Förderstrecken 06; 08 (36; 42) bis zu jeweils einer weiteren Bearbeitungsstufe und/oder bis zu einem der jeweiligen Auslage 11; 12 (39) vorgeordneten Schaufelrad 21; 22 (38), vorzugsweise jedoch zumindest die Produktweiche 02 und die Förderstrecken 06; 08 (36; 42) bis einschließlich der jeweiligen Schaufelräder 21; 22 (38) und ggf. Auslagen 11; 12 (39) sowie ggf. der oder den Auslagen 11; 12 (39) vorgeordnete weitere Bearbeitungsstufen, sind z. B. in einem Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt 19, insbesondere gemeinsam in einem Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageaggregat 19 vorgesehen. Dieser Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt 19 kann z. B. als Teil oder Teilaggregat des Falzapparates 16 ausgebildet sein oder wie dargestellt als eigenständiges Aggregat 19 mit einem vom Falzapparat 16 verschiedenen Gestell sich dem Falzapparat 16 stromabwärts direkt anschließen. In beiden Fällen ist zwischen Querfalzeinrichtung 13, 14 und Produktweiche 02 eine – ggf. aggregatübergreifende – erste Förderstrecke 03 ausgebildet. Der Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt 19 kann auch modular ausgebildet und in dieser Weise abschnittsweise durch einen weiteren, z. B. einen dritten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 34 erweiterbar ausgebildet sein (siehe z. B. 8).
Der Falzapparat 16 weist einen Eingangsbereich auf, in welchem ein ein- oder insbesondere mehrlagiger Strang 23 von in der Druckmaschine bedruckten Papiers von einer Zuggruppe 24, z. B. einer Zugwalze mit anzustellenden Zugrollen, gefördert wird, stromabwärts ggf. eine Perforiereinrichtung 26 passiert und über ggf. eine weitere Zuggruppe 27 durch eine Querschneideinrichtung 28 in Produktabschnitte quer geschnitten wird. Diese Produktabschnitte werden über den Transport- und/oder Falzmesserzylinder 13 – ggf. unterstützt durch ein die Produktabschnitte an dessen Umfang drückendes Bandsystem 33 – in die Nippstelle mit dem Falzklappenzylinder 14 gefördert, wo sie in bekannter Weise zu den quer gefalzten Produkten 01 bzw. Zwischenprodukten 01 verarbeitet werden und schließlich den Falzklappenzylinder 14 über die der erste Förderstrecke 03 in Richtung Produktweiche 02 verlassen. Die beiden Zylinder 13; 14 der Querfalzeinrichtung 13; 14 und vorzugsweise die Querschneideinrichtung 28 werden durch wenigstens einen, vorzugsweise einen gemeinsamen, von in der Druckmaschine vorgeordneten Druckeinheiten unabhängigen Antriebsmotor 31 angetrieben. Für die oder zumindest einen Teil der der Querfalzeinrichtung 13, 14, insbesondere zumindest der Produktweiche 02 nachgeordneten Fördereinrichtungen 04; 07; 09 kann vorzugsweise mindestens ein von den Zylindern 13; 14 der Querfalzeinrichtung 13; 14 und von in der Druckmaschine vorgeordneten Druckeinheiten unabhängiger Antriebsmotor 32 vorgesehen sein.
Im in 1 dargelegten Beispiel ist die Querschneideinrichtung 28 durch einen Messerzylinder 29 gegeben, welcher mit dem Umfang des Transport- und/oder Falzmesserzylinder 13 zusammen wirkt. Wie in der Ausführung nach z. B. 8 kann die Querschneideinrichtung 28 durch einen Messerzylinder 29 gegeben sein, welcher stromaufwärts des Transport- und/oder Falzmesserzylinder 13 mit einem Gegenmesserzylinder zusammen wirkt. Die hierbei erzeugten Produktabschnitte werden durch ein Bandsystem 33 zum Transport- und/oder Falzmesserzylinder 13 hin gefördert. Unabhängig von der Ausführung der Querschneideinrichtung 28 kann ein mit dem Transport- und/oder Falzmesserzylinder 13 zusammen wirkender Querhefter 41 vorgesehen sein.
Der Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt 19 bzw. das Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageaggregat 19 weist mehrere, z. B. n (mit n ∊
n ≥ 2), d. h. mindestens zwei Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige 17; 18 und wenigstens eine im folgenden dargelegte Produktweiche 02, z. B. n – 1 derartige Produktweichen 02, auf. Dies können wie am Beispiel der 1 zwei Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige 17; 18 und eine diesen Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweigen 17; 18 zu- bzw. vorgeordnete Produktweiche 02 sein. Durch die Produktweiche 02 wird in einer Betriebsweise dann beispielsweise abwechselnd ein Produkt 01 in den einen und das nachfolgende Produkt 01 in den anderen Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 17; 18 geleitet.
Von besonderem Vorteil ist die nachfolgernd dargelegte Ausführung der Produktweiche 02 in einer Ausführung der Druckmaschine bzw. mit einer Ausführung des Falzapparates 16 bzw. des Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnittes 19 gegeben, in welcher drei oder mehr (n = 3 oder n ≥ 3) Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige 17; 18; 34 und zwei oder mehr (n – 1 mit n = 3 oder n ≥ 3) Produktweichen 02 vorgesehen sind. So zeigt z. B. 8 zusätzlich einen dritten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 34 mit einer weiteren Förderstrecke 36 mit z. B. einer Fördereinrichtung 37, z. B. einem Bandsystem 37, vorzugsweise einem Schaufelrad 38 und z. B. einer Auslage 39 sowie ggf. einer der Auslage 39 vorgeordneten weiteren Bearbeitungsstufe. Für den Fall von mehr als zwei Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweigen 17; 18; 34 sind die Produktweichen 02 und Förderstrecken 03; 06; 08; 36; 42 vorzugsweise derart – z. B. kaskadenartig – angeordnet, so dass an der jeweiligen Produktweiche 02 die einem einzelnen Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 17; 18; 34 zuzuführenden Produkte 01 ausgeschleust und der entsprechenden Förderstrecke 06 zugeführt werden und der Reststrom entweder auf einer Förderstrecke 42 zur nächsten Produktweiche 02 oder für den Fall der stromabwärts betrachtet letzten Produktweiche 02 dem letzten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 34 bzw. dessen Förderstrecke 36 zugeführt wird. Der Produktstrom wird somit je Produktweiche 02 in lediglich zwei Teilströme aufgeteilt. Dies hat zur Folge, dass im Fall von mehr als zwei Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweigen 17; 18; 34 in zumindest einer Betriebsweise an zumindest der stromabwärts betrachtet ersten Produktweiche 02 der Produktstrom in einem von der 1:1 – Teilung abweichenden Muster aufgeteilt wird bzw. aufzuteilen ist. Im Beispiel dreier Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige 17; 18; 34 ist in dieser Betriebsweise beispielsweise an der ersten Produktweiche 02 eine 1:2 – Teilung auszuführen, wobei ein Produkt 01 in den entsprechenden ersten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 17; 18; 34 auszuleiten und die beiden nächstfolgenden Produkte 01 im Zufuhrstrom für die nächste Produktweiche 02 zu belassen sind.
Eine die Aufteilung in zwei oder mehr Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige 17; 18; 34 bewerkstelligende Splitteinrichtung umfasst wenigstens eine Produktweiche 02, z. B. eine oder zwei Produktweichen 02, zur Aufteilung des Produktstromes jeweils in zwei Teilströme, je Produktweiche 02 einen Stellantrieb 44, 48, 49 zum Stellen der mindestens einen Produktweiche 02 bzw. deren Leitelement 43 sowie Steuermittel 46, 47 zum betriebsgemäß getakteten Ansteuern des jeweiligen Stellantriebes 44, 48, 49 der betreffenden Produktweiche 02 bzw. sämtlicher im Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt 19 vorgesehener Produktweichen 02.
Die Produktweiche 02 umfasst wenigstens ein im Produktweg derart bewegbar angeordnetes Leitelement 43, z. B. eine in den Produktweg eingreifende Zunge 43, so dass das einlaufende Produkt 01 je nach Lage des Leitelementes 43 in die eine oder die andere Förderstrecke 06; 08; 36; 42 geleitet wird. So lässt sich beispielsweise abwechselnd je ein Produkt 01 in die eine oder die andere von zwei Förderstrecken 06; 08 bzw. 06; 42 bzw. 08; 36 leiten und zwei unterschiedlichen Weiterbearbeitungsstufen und/oder Auslagen 11; 12; 39 zuführen (siehe z. B. 1 und 8). In anderer Ausführung lassen sich an einer ersten Produktweiche 02 jedes dritte Produkt 01 ausschleusen, während die übrigen Produkte 01 z. B. zur zweiten Produktweiche 02 geführt werden, wo diese schließlich abwechselnd in den zweiten und dritten Förderweg 08; 36 aufgeteilt werden (siehe z. B. 8). Das Leitelemente 43 ist daher jeweils korreliert, insbesondere synchron, zum Takt der in den betreffenden Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig 17; 18; 34 auszuschleusenden Produkte 01 hin und her zu bewegen. Ist jedes zweite Produkt 01 auszuschleusen, wird je auszuschleusendem Produkt 01 das Leitelement 43 einmal zwischen den beiden Stellungen hin und zurück bewegt. Das selbe gilt beim Ausschleusen jeden dritten oder gar vierten Produktes 01.
Die Bewegung des Leitelementes 43 erfolgt mittels eines Antriebsmittels 44, insbesondere eines Aktuators 44, welcher korreliert, insbesondere synchron, zum Takt der einlaufenden und auszuschleusenden Produkte 01 durch entsprechende Steuermittel 46, 47 derart aktiviert (bzw. deaktiviert) oder mit Arbeitsmittel beaufschlagt wird, sodass er in der Frequenz der auszuschleusenden Produkte 01 zumindest eine Stellbewegung ausführt, insbesondere einen Bewegungszyklus zwischen zwei Aktorstellungen durchläuft, welche den zwei Weichenstellungen für die beiden alternativen Förderstrecken 03; 06; 08; 36; 42 zugeordnet sind. Als Aktuator 44 ist ein – insbesondere linear wirkender – Zug- und/oder Druckaktuator 44 vorgesehen. Dieser greift beispielsweise über ein Getriebe 48, 49 am Leitelement 43 zu dessen Bewegung an. Das Getriebe 48, 49 kann in vorteilhafter Ausführung z. B. durch einen an einer Welle 48 angreifenden Hebel 49, insbesondere Hebelarm 49, gegeben sein, wobei das Leitelement 43 drehfest – z. B. durch Klemmen und ggf. zusätzlich eine Verdrehsicherung – an der Welle 48 angeordnet ist. Die Welle 48 ist hierbei in oder an einem Gestell 54 um eine z. B. parallel zur Transportebene der einlaufenden Produkte 01, insbesondere um eine horizontal verlaufende Schwenkachse S verschwenkbar gelagert. Die Schwenkachse S verläuft in einer mit der Transportebene und/oder Oberfläche der einlaufenden Produkte 01 zusammen fallenden oder einer hierzu parallelen Ebene und steht senkrecht auf deren Transportrichtung T. Es können vorzugsweise in axialer Richtung mehrere Leitelemente 43 drehfest mit der Welle 48 verbunden sein.
Grundsätzlich kann der Aktuator 44 in beliebiger Weise als ein einen von Null verschiedenen Stellweg bereitstellender Aktuator 44, z. B. als elektromagnetischer oder druckmittelbetriebener Druck- und/oder Zugaktuator 44, z. B. in der Art eines Linearantriebes, ausgebildet sein. In beiden Fällen ist eine Steuereinrichtung 46 vorgesehen, welche an ihrem Ausgang auf ein Stellglied 47 für die Betätigung des Aktuators 44 wirkt. Für den Fall eines elektromagnetischen Linearantriebes ist das Stellglied 47 beispielsweise durch eine den Stellbefehl umsetzende Leistungselektronik gegeben. Im hier bevorzugten Fall eines als druckmittelbetriebener Antrieb, insbesondere als druckmittelbetriebener Linearantrieb, ausgebildeter Aktuator 44 ist das Stellglied 47 beispielsweise durch wenigstens ein fernbetätigt schaltbares Ventil 47 gegeben, welches durch die Steuereinrichtung 46 infolge einer dort implementierten Logik 61, z. B. in einer entsprechend ausgebildeten Steuerschaltung 61 oder eines implementierten Softwarealgorithmus 61 in einem Computerprogramm, über eine entsprechende Signalverbindung ansteuerbar ist. Das Ventil 47 kann räumlich am Aktuator 44 oder beabstandet zu diesem angeordnet sein. Durch das Stellen des Ventils 47 ist der druckmittelbetriebene Aktuator 44 entsprechend der Ansteuerung durch die Steuereinrichtung 46 wahlweise mit Druckmittel eines gegenüber dem Umgebungsdruck höheren Druckes P⁺, z. B. mit durch eine entsprechende Quelle 50 bereitgestellter Druckluft, beaufschlagbar und hierdurch aktivierbar. In einer vorteilhaften Ausführung ist der Aktuator 44 einfachwirkend, d. h. in lediglich eine Richtung mit Kraft beaufschlagbar, als Zug- und/oder Druckaktuator 44 ausgebildet, welcher je nach Anordnung gegen ein z. B. als Zugfeder 51 oder Druckfeder 52 ausgebildetes Federelement 51; 52 arbeitet. In einer Ausführungsalternative kann ein doppeltwirkender Aktuator 44 oder es können, wie unten beispielhaft zur ersten Ausführung erläutert, zwei entgegengesetzt wirkende, wechselweise aktivierte Aktuatoren 44 vorgesehen sein.
In einer hinsichtlich der Kraft und der Dynamik bevorzugten ersten Ausführung ist der Aktuator 44 als druckmittelbetriebener, insbesondere pneumatisch betriebener Kontraktionsantrieb 44 ausgebildet. Dieser beruht darauf, dass ein Kontraktionsschlauch 53 einer bestimmten Länge L53 bei Beaufschlagung mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck größren Druck P⁺ eine Vergrößerung seines Querschnittes in radialer Richtung, und damit einhergehend eine entsprechende Verkürzung seiner Länge L53 erfährt (siehe z. B. 2 und 3). Der als Kontraktionsantrieb 44 ausgebildete Aktuator 44 umfasst also den sich zwischen zwei Kopfstücken 56; 57 erstreckenden Kontraktionsschlauch 53, der bei Druckbeaufschlagung seines Innenraumes radial aufgeweitet wird und dabei axial wirkende Zugkräfte zwischen den Kopfstücken 56; 57 aufeinander zu bewirkt. In einer z. B. in 2 und 3 dargestellten Variante arbeitet der Kontraktionsantrieb 44 als Zugaktor gegen ein als Zugfeder 51 ausgebildetes Federelement 51. In anderer Geometrie der Anordnung kann als „Gegenspieler“ auch eine Druckfeder 52 vorgesehen sein. Das eine der Kopfstücke 56; 57 ist z. B. gelenkig mit dem Gestell 54, das andere der Kopfstücke 57; 56 z. B. gelenkig mit dem drehfest mit der Welle 48 verbundenen Hebel 49 verbunden. Ebenso ist das Federelement 51; 52 einerseits mit dem Gestell 54 und am anderen Ende mit dem Hebel 49 zu dessen Rückstellung verbunden.
In einer zwar ggf. kostenintensiveren, hinsichtlich der Dynamik und Reproduzierbarkeit u. U. noch vorteilhafteren Ausführungsvariante (siehe z. B. 4 und 5) sind zwei z. B. als Zugaktuatoren ausgebildete Kontraktionsantriebe 44 vorgesehen, welche am Hebel 49, z. B. mit zumindest einer Richtungskomponente, bei jeweiliger Aktivierung in entgegengesetzter Richtung wirken. Hierbei können für die beiden Aktuatoren 44 – wie beispielhaft dargestellt – zwei Stellglieder 47, insbesondere Ventile 47, vorgesehen sein, welche beide durch die Steuereinrichtung 46 bzw. die implementierte Logik 61 angesteuert werden. Bei Verwendung jeweils eines eigenen Stellgliedes 47 kann beispielsweise der zweite Aktuator 44 bereits kurz vor dem Deaktivieren des ersten Aktuators 44 aktiviert (und damit vorgespannt) werden. Es kann bei Inbetriebnahme die ideale Beschaltung der Stellglieder 47 gefunden werden. In einer alternativen und ggf. weniger aufwändigen Lösung kann auch ein Umschaltventil 47 mit zwei Druckausgängen als gemeinsames Stellglied 47 Anwendung finden. Für beide Kontraktionsantriebe 44 ist wieder eines der Kopfstücke 56; 57 z. B. gelenkig mit dem Gestell 54 verbunden, d. h. am Gestell 54 angelenkt, das andere der Kopfstücke 57; 56 z. B. gelenkig an dem drehfest mit der Welle 48 verbundenen Hebel 49 angelenkt, wobei die beiden ggf. gelenkig ausgebildeten Verbindungen (Anlenkungen) zum Gestell 54 z. B. zu beiden Seiten einer Ebene angeordnet sind, welche durch die Schwenkachse S und die die Schwenkachse S schneidende Line des physikalisch wirksamen Hebels („effektiver“ Hebelarm) gebildet ist.
In einer alternativen, ggf. kostengünstigeren Ausführung kann als Aktuator 44 ein Pneumatikzylinder 44 vorgesehen sein (siehe z. B. 6 und 7), welcher in der oben zum Kontraktionsantrieb 44 genannten Weise einerseits mit dem Gestell 54 und andererseits mit dem Hebel 49 verbunden ist. Zur Anordnung eines den Hebel 49 rückstellenden Federelementes 51; 52 und zur Bereitstellung des Druckes über das Ventil 47 sowie das Stellen des Ventil 47 über eine Steuereinrichtung 46 ist das oben genannte anzuwenden. Auch ist in einer Alternative der zweiten Ausführung des Aktuators 44 das oben zur Anordnung von zwei entgegen gesetzt auf den Hebel 49 wirkenden Aktuatoren 44 anzuwenden.
Wie bereits erwähnt, ist eine auf das Stellglied 47 der Produktweiche 02 wirkende Steuerschaltung 61 oder ein auf die Stellglieder 47 mehrerer Produktweichen 02 wirkender gemeinsamer Algorithmus 61, z. B. in einem Computerprogramm, vorgesehen, durch welche bzw. welchen das signaltechnisch mit der Steuereinrichtung 46 verbundene Stellglied 47 der Produktweiche 02 getaktet, insbesondere synchronisiert, mit einer am Produktstrom orientierten Frequenz und Phasenlage, angesteuert wird. Dies kann für den Fall mehrerer Produktweichen 02 entsprechend mehrfach ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführung ist jedoch für den Fall mehrerer – z. B. kaskadenartig im Produktstrom angeordneter – Produktweichen 02 eine selbe Steuereinrichtung 46 den Stellgliedern 47 mehrerer Produktweichen 02 gemeinsam zugeordnet. Insbesondere ist eine auf die Stellglieder 47 mehrerer Produktweichen 02 wirkende Steuerschaltung 61 oder ein auf die Stellglieder 47 mehrerer Produktweichen 02 wirkender gemeinsamer Algorithmus 61, z. B. in einem Computerprogramm, vorgesehen, durch welche bzw. welchen die signaltechnisch mit der Steuereinrichtung 46 verbundenen Stellglieder 47 jeweils getaktet, insbesondere synchronisiert, jeweils mit einer am Produktstrom orientierten Frequenz und Phasenlage, angesteuert werden.
Die am Produktstrom orientierte, insbesondere mit diesem synchronisierte Aktivierung des Aktuators 44 bzw. Ansteuerung des Stellgliedes 47 kann in unterschiedlicher Ausführung realisiert sein. So kann beispielsweise eine Frequenz für die Aktivierung bzw. Ansteuerung aus den aktuellen Betriebsdaten einer die Antriebe der Druckmaschine synchronisierenden elektronischen Leitachse abgeleitet sein bzw. werden. Die Phasenlage kann hierbei beispielsweise durch das Bedienpersonal justiert sein. In einer vorteilhaften Ausführung kann die erforderliche Phasenlage zwischen Weichenstellung und Produktlage unter Verwendung von Signalen eines die Produkte 01 stromaufwärts der Produktweiche 02 detektierenden Messsystems 58, 59 bestimmt und eingestellt werden, wobei beispielsweise zusätzlich eine Justierung durch das Bedienpersonal erfolgen kann. Hierbei kann dann der Steuereinrichtung 46 eine die Frequenz und/oder Phasenlage der Produkte 01 des Produktstroms betreffende Information über eine Signalverbindung mit dem Messsystem 58, 59 zugeleitet sein, welches der lediglich einen Produktweiche 02 oder zumindest der ersten von mehreren Produktweichen 02 im Produktweg vorgeordnet ist. Die Signale des Messsystems 58, 59 – z. B. einem Sender 59 (z. B. Lichtquelle) und einem Empfänger 58 (z. B. Photowiderstand), repräsentieren z. B. ein Ein-, Durch- oder Austreten der Produkte 01 an der Messstelle. Diese die Frequenz und/oder Phasenlage des Produktstromes repräsentierenden Signale werden vorzugsweise in der implementierten Logik 61 zur Steuerung des Stellgliedes 47 bzw. mehrerer Stellglieder 47 herangezogen. Des weiteren wird in der Logik 61 zur Steuerung der Stellglieder 47 das Muster bzw. der Takt für die erwünschte Betriebsweise der betreffenden Produktweiche 02 herangezogen. Vorzugsweise sind bzw. werden im Fall mehrerer Produktweichen 02 durch die selbe Steuereinrichtung 46, insbesondere durch einen oder mehrere Softwarealgorithmen 61 eines selben, in der Steuereinrichtung 46 implementierten Computerprogramms, die Stellglieder 47 mehrerer Aktuatoren 44 bzw. Produktweichen 02 gesteuert. Beispielsweise ist bzw. wird für eine bzgl. des Produktstromes erste Produktweiche 02 ein erster, z. B. in der Steuereinrichtung 46 gespeicherter, die Teilung (z. B. 1:2) repräsentierender Faktor, und für die zweite Produktweiche 02 ein hiervon verschiedener zweiter, z. B. in der Steuereinrichtung 46 gespeicherter, die Teilung (z. B. 1:1) des Reststromes repräsentierender Faktor berücksichtigt. Hierbei ist zu beachten, dass in der Abfolge von Exemplaren an der zweiten Produktweiche 02 bereits jedes dritte Produkt 01 fehlt und lediglich der Reststrom im Verhältnis 1:1 aufzuteilen ist. Die zweite Produktweiche 02 kann daher in der zur ersten Produktweiche 02 entsprechenden Frequenz, jedoch um die Phase eines oder zweier Produkte 01 verschoben betrieben werden bzw. sein. Die Faktoren können in einer vorteilhaften Weiterbildung über eine Bedienerschnittstelle durch das Bedienpersonal veränderbar vorgehalten sein.
Im Ausführungsbeispiel mit mehr als zwei Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweigen 17; 18; 34 und/oder mit mehr als einer Produktweiche 02 ist dem Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt 19 eine Druckmaschine mit wenigstens einer Druckeinheit vorgeordnet, deren bildgebender Zylinder einen Umfang aufweist, welcher mehr als zwei Nutzen bzw. Druckseiten, z. B. drei, vier, fünf oder sechs Nutzen bzw. Druckseiten, hintereinander in Umfangsrichtung entspricht.
Bezugszeichenliste

01: Produkt, Zwischenprodukt
02: Produktweiche
03: Förderstrecke, erste
04: Fördereinrichtung, Bandsystem
05
06: Förderstrecke
07: Fördereinrichtung, Bandsystem
08: Förderstrecke
09: Fördereinrichtung, Bandsystem
10
11: Auslage
12: Auslage
13: Zylinder, Transport- und/oder Falzmesserzylinder
14: Zylinder, Falzklappenzylinder
15
16: Falzapparat, Aggregat
17: Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig
18: Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig
19: Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt, Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageaggregat Aggregat
20
21: Schaufelrad
22: Schaufelrad
23: Strang
24: Zuggruppe
25
26: Perforiereinrichtung
27: Zuggruppe
28: Querschneideinrichtung
29: Messerzylinder
30
31: Antriebsmotor
32: Antriebsmotor
33: Bandsystem
34: Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige
35
36: Förderstrecke
37: Fördereinrichtung, Bandsystem
38: Schaufelrad
39: Auslage
40
41: Querhefter
42: Förderstrecke
43: Leitelement, Zunge
44: Antriebsmittel, Aktuator, Zug- und/oder Druckaktuator, Kontraktionsantrieb, Pneumatikzylinder
45
46: Steuereinrichtung (Steuermittel)
47: Stellglied, Ventil, Umschaltventil (Steuermittel)
48: Welle (Getriebe)
49: Hebel, Hebelarm (Getriebe)
50: Quelle
51: Federelement, Zugfeder
52: Federelement, Druckfeder
53: Kontraktionsschlauch
54: Gestell
55
56: Kopfstück
57: Kopfstück
58: Empfänger (Messsystem)
59: Sender (Messsystem)
60
61: Logik, Steuerschaltung, Softwarealgorithmus, Algorithmus
S: Schwenkachse
T: Transportrichtung
P⁺: Druck
L53: Länge (53)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10059191 B4 [0002]
DE 19802995 A1 [0003]
DE 10027731 C1 [0004]

Claims

Splitteinrichtung in einem Weiterverarbeitungs- und/oder Auslageabschnitt (19) für eine Druckmaschine zur Aufteilung eines Produktstromes der Druckmaschine mit wenigstens einer Produktweiche (02), welche wenigstens ein Leitelement (43) umfasst, das in zumindest zwei unterschiedliche Lagen verbringbar ist, in welchen ein in die Produktweiche (02) einlaufendes Produkt (01) entweder in eine erste oder in eine zweite Förderstrecke (03; 06; 08; 36; 42) leitbar ist, mit wenigstens einem mittel- oder unmittelbar auf das Leitelement (43) wirkenden Antriebsmittel (44) sowie mit Steuermitteln (46, 47) zur Ansteuerung des die Lageveränderung des Leitelementes (43) bewirkenden Antriebsmittels (44), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (44) als elektromagnetisch oder druckmittelbetriebener Druck- und/oder Zugaktuator (44) ausgebildet ist.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (46, 47) eine Steuereinrichtung (46) umfassen, in welcher eine Logik (61) in Form einer Steuerschaltung (61) oder eines Algorithmus (61) zur Ansteuerung eines dem Antriebsmittel (44) zugeordneten Stellgliedes (47) implementiert ist, wobei die Steuerschaltung (61) bzw. der Algorithmus (61) dazu eingerichtet ist, das Stellglied (47) korreliert zum Produktstrom anzusteuern.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (43) um eine Schwenkachse (S) verschwenkbar angeordnet ist und der Schwenkantrieb von dem wenigstens einen Antriebsmittel (44) über einen mit dem Leitelement (43) mittel- oder unmittelbar drehfest verbundenen Hebelarm (49) erfolgt.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitteinrichtung eine Produktweiche (02) umfasst, durch welche die Produkte (01) des Produktstroms wahlweise den Förderstrecken (06; 08; 36) zweier Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige (17; 18; 34) zuführbar sind.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitteinrichtung wenigstens zwei Produktweichen (02) umfasst, durch welche die Produkte (01) des Produktstroms insgesamt wahlweise den Förderstrecken (06; 08; 36) wenigstens dreier Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweige (17; 18; 34) zuführbar sind.
Splitteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Produktweichen (02) derart im Produktstrom angeordnet sind, dass an der in Förderrichtung betrachtet ersten Produktweiche (02) der Produktstrom in einen einem ersten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig (17; 18; 34) zuzuführenden Teilstrom und einen der zweiten Produktweiche zuzuführenden Reststrom geteilt wird.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck- und/oder Zugaktuator (44) als pneumatisch betriebener Kontraktionsantrieb (44) ausgebildet ist.
Splitteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als Kontraktionsantrieb (44) ausgebildete Antriebsmittels (44) einen sich zwischen zwei Kopfstücken (56; 57) erstreckenden Kontraktionsschlauch (53) umfasst, der bei Druckbeaufschlagung seines Innenraumes radial aufgeweitet wird und dabei axial wirkende Zugkräfte zwischen den Kopfstücken (56; 57) aufeinander zu bewirkt.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei jeweils als Druck- oder als Zugaktuatoren (44) ausgebildete Antriebsmittel (44) vorgesehen sind, welche derart angeordnet sind, dass sie bei jeweiliger Aktivierung in entgegengesetzter Richtung auf die Bewegung des Leitelementes (43) wirken.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (51; 52) vorgesehen ist, welches dem Druck- und/oder Zugaktuator (44) entgegenwirkend angeordnet ist.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der der Produktweiche (02) vorgeordneten Förderstrecke (03; 42) ein Messsystem (58, 59) zur Erfassung von am Messort ein-, aus- oder durchtretender Produkte (01) vorgesehen ist, welches mit den das Antriebsmittel (44) steuernden Steuermitteln (46, 47) in Signalverbindung steht.
Splitteinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitteinrichtung im Produktstrom auf einer einer Querfalzeinrichtung (13, 14) nachgeordneten Förderstrecke (03) angeordnet ist.
Verfahren zur Aufteilung eines Produktstromes, insbesondere eines eine Querfalzvorrichtung (13, 14) verlassenden Produktstromes, einer Druckmaschine mit einer Splitteinrichtung, insbesondere mit einer Splitteinrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Leitelement (43) wenigstens einer ersten Produktweiche (02) zwischen zwei Stellungen bewegt wird, in welchen ein Produkt (01) wahlweise in eine erste oder eine zweite Förderstrecke (06; 08; 36; 42) geleitet wird, wobei in der ersten Stellung ein Produkt (01) auf eine Förderstrecke (06) eines ersten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweiges (17; 18; 34) und in einer zweiten Stellung auf eine Förderstrecke (08; 36) eines zweiten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweiges (18; 34) oder auf eine Förderstrecke (42) zu einer zweiten Produktweiche (02) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (43) durch einen Druck- und/oder Zugaktuator (44) zwischen den beiden Stellungen bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der das Leitelement (43) der wenigstens einen ersten Produktweiche (02) bewegende Druck- und/oder Zugaktuator (44) durch Steuermittel (46, 47) derart getaktet zum Produktstrom angesteuert wird, dass er je in den ersten Weiterbearbeitungs- und/oder Auslagezweig (17; 18; 34) auszuleitendem Produkt (01) einen Bewegungszyklus zwischen zwei Aktorstellungen durchläuft, welche den zwei Weichenstellungen für die beiden alternativen Förderstrecken (06; 08; 36; 42) zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck- und/oder Zugaktuator (44) durch Steuermittel (46, 47) angesteuert wird, welchen Signale eines der Produktweiche (02) auf der Förderstrecke (03; 42) vorgeordneten Messsystem (58; 59) zur Erfassung von am Messort ein-, aus- oder durchtretender Produkte (01) zugeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Signal des Messsystems (58, 59) Informationen zur relativen Phasenlage zwischen Produktlage und Weichenstellung und/oder zur Frequenz der einlaufenden Produkte (01) gewonnen und zur Steuerung des Druck- und/oder Zugaktuator (44), insbesondere zur Steuerung eines dem Druck- und/oder Zugaktuator (44) zugeordneten Stellgliedes (47), herangezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (43) durch einen Druck- und/oder Zugaktuator (44) bewegt wird, welcher als pneumatisch betriebener Kontraktionsantrieb (44) ausgebildet ist.
Splitteinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 oder Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkachse (S), um welche das Leitelement (43) verschwenkbar ist bzw. verschwenkt wird, in einer mit der Transportebene und/oder Oberfläche der einlaufenden Produkte (01) zusammenfallenden oder hierzu parallelen Ebene verläuft und senkrecht auf der Transportrichtung (T) steht.