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Zum Abstapeln einer vorgefalteten Bedruckstoffbahn z.B. nach dem Bedrucken durch ein Druckgerät, z.B. einem Tintendruckgerät, kann eine Stapelvorrichtung verwendet werden, die einen Ablagetisch vorsieht, auf der die Bedruckstoffbahn in Zick-Zack-Falten geordnet in einem Stapel ablegt wird. Dabei ist es notwendig, den Abstand zwischen dem Ablagetisch und dem Stapeloberteil entsprechend der bereits abgestapelten Bedruckstoffbahnmenge zu vergrößern. Dies wird üblicher Weise entweder durch Anheben des Stapeloberteils oder durch Absenken des Ablagetischs bewerkstelligt. Der Weg pro Blatt (Abstandsvergrößerung pro Blatt zwischen Ablagetisch und Stapeloberteil, im Folgenden Absenkschritt genannt) wird bisher gleich der Blattdicke der Bedruckstoffbahn gewählt.
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Stapelvorrichtungen sind bekannt.
EP 0 600 328 A1 beschreibt eine Stapelvorrichtung mit einem Ablagetisch, der an den Faltkanten der abgelegten Bedruckstoffbahn Anschläge aufweist. Mit Hilfe einer Faltschwinge wird die Bedruckstoffbahn auf dem Ablagetisch abgelegt. An den Anschlägen des Ablagetischs sind Niederhalteelemente angeordnet, die als Paddel ausgebildet sind. Diese Niederhaltelemente führen eine derartige Bewegung aus, dass sie im Bereich der zickzackförmig fallenden Abschnitte (Blätter) mit der Bedruckstoffbahn in Berührung kommen und dort die Bedruckstoffbahn nach unten und an die Anschläge drücken. Auf diese Weise wird ein einwandfreie Faltung der Bedruckstoffbahn erreicht. Zudem sind an den Anschlägen gefederte Sicherungselemente vorgesehen, die die abgelegte Bedruckstoffbahn an der Faltung niederdrücken.
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Aus
DE 195 25 049 C2 ist eine Ablagevorrichtung bekannt, deren Ablagetisch seitlich Zähne aufweist, in deren Zwischenräume Anschläge eingefügt werden können. In den Anschlägen sind Flügelräder eingefügt, die synchron mit der Ablage der Bedruckstoffbahn auf dem Ablagetisch mit ihren Flügeln auf die vorgefaltete Kante der Bedruckstoffbahn auftreffen und den Kantenbereich nieder drücken. Der Ablagetisch führt mit Hilfe eines Schrittmotors eine Hubbewegung aus, die durch das Gewicht des Bedruckstoffbahnstapels und Fotosensoren gesteuert wird. Ein oberer Fotosensor legt die obere Kante des Bedruckstoffbahnstapels fest. Das Drehmoment des Schrittmotors ist so eingestellt, dass die obere Kante des Bedruckstoffbahnstapels immer auf Höhe des oberen Fotosensors liegt.
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Aus
US 4 846 454 A1 ist eine weitere Stapelvorrichtung bekannt, bei der ein Stapel auf einem Transportband erzeugt wird. Die Bedruckstoffbahn wird mit Hilfe einer Paddelwelle auf dem Stapel zickzackförmig abgelegt. An den Faltkanten der Bedruckstoffbahn sind schwenkbare Andrücker angeordnet, die auf den Stapel aufgeschwenkt werden, wenn ein Faltblatt abgelegt worden ist, wobei die Kante niedergedrückt wird. Zusätzlich sind schwenkbare Niederhalteelemente an den Faltkanten vorgesehen, die den Stapel im Kantenbereich andrücken.
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Verschiedene Einflüsse beim Stapelvorgang wie z.B. Steifigkeit, Feuchte, Beschichtungen der Bedruckstoffbahn und nicht zuletzt die Kraft, mit der das Stapeloberteil auf den Stapel der Bedruckstoffbahn drückt, beeinflussen jedoch den Stapelzuwachs pro Blatt der Bedruckstoffbahn erheblich. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, den Hub oder die Absenkung des Ablagetischs pro Blatt zu regeln oder zumindest regelmäßig empirisch zu überprüfen und dann z.B. entsprechend händisch anzupassen.
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Beim Ablagevorgang der Bedruckstoffbahn auf dem Ablagetisch sollte der Ablagetisch dann so abgesenkt werden können, dass die Oberseite des Stapels auf einer Höhe liegen bleibt. Dazu muss der Absenkschritt des Ablagetischs eingestellt werden können, z.B. kann der Weg pro Blatt von Hand eingestellt werden. Dies erfordert entsprechende Erfahrung des Kunden und regelmäßiges Nachstellen von Hand.
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Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Stapelvorrichtung, z.B. für ein Tintendruckgerät, derart zu gestalten, dass die Blätter einer vorgefalteten Bedruckstoffbahn immer einwandfrei auf dem Ablagetisch abgelegt werden.
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Dieses Problem wird durch eine Stapelvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei der Stapelvorrichtung kann oberhalb des Stapels benachbart einer Faltkante der Bedruckstoffbahn zumindest ein oszillierendes Niederhalteelement angeordnet sein, zweckmäßigerweise an beiden Faltkanten jeweils ein Niederhalteelement. Diese werden von Schrittmotoren synchron zur Bewegung der Bedruckstoffbahn angetrieben und sollen die abzustapelnde Bedruckstoffbahn auf den Stapel drücken und auch den ganzen Stapel zusammendrücken. Dadurch wird eine gute Stapelqualität erreicht. Die Niederhalteelemente werden zu Beginn des Stapelvorgangs in eine Startstellung gebracht. Im Betrieb schwenken die Niederhalteelemente für jedes Blatt der Bedruckstoffbahn um einen durch eine fest eingestellte Anzahl von Schritten des Schrittmotors vorgegebenen Winkel in einer Vorwärtsdrehbewegung in Richtung Stapel in eine Arbeitsstellung, in der die Niederhalteelemente auf der Oberfläche des Stapels aufliegen, und kehren anschließend wieder über dieselbe Anzahl von Schritten in einer Rückwärtsdrehbewegung in die Startstellung zurück. Wächst nun im Betrieb der Stapel unter den Niederhalteelementen so weit an, dass das Drehmoment der Schrittmotore nicht mehr ausreicht, dass die Niederhalteelemente die Arbeitsstellung als unteren Wendepunkt erreichen können, führen die Schrittmotore weniger Schritte bis zum unteren Wendepunkt aus, sie verlieren Schritte. Bei der Rückbewegung der Niederhalteelemente arbeitet der Schrittmotor jedoch mit der vorgegebenen Anzahl Schritte weiterhin. Dadurch wandert der obere Wendepunkt der Niederhalteelemente über die Startstellung hinaus. Um ein einwandfreies Abstapeln der Bedruckstoffbahn zu gewährleisten, sollten die Niederhalteelemente möglichst immer ihre Arbeitsstellung erreichen, um den Stapel an seiner Oberkante korrekt andrücken zu können. Dann muss der Ablagetisch aber so abgesenkt werden, dass die Stapeloberkante auf Höhe der Arbeitsstellung der Niederhalteelemente gehalten wird.
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Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, dass der Bedruckstoff im Stapel mit zunehmenden Stapelhöhe und konstanter Ablagetischabsenkung immer mehr komprimiert wird. Wird ein Niederhalteelement nach Ablage eines Blattes der Bedruckstoffbahn vom Stapel abgeschwenkt, hebt sich die Stapeloberkante wieder ein Stück an. Der Bedruckstoff federt zurück. Die Stärke des Rückfederungsvorgangs gibt Aufschluss über den Kompressionsgrad des Stapels. Wird die Höhe der Stapeloberkante kurz nach Abheben des Niederhalteelements gemessen, z.B. durch ein Sensormittel, kann ein Sensorsignal erzeugt werden, das geeignet ist, die Absenkung des Ablagetischs so zu steuern, dass seine Oberkante immer als unterer Wendpunkt auf Höhe der Arbeitsstellung des Niederhalteelementes liegt.
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Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Stapelvorrichtung weist damit folgende Vorteile auf:
- 1. Die Regelung der Ablagetischabsenkung funktioniert völlig automatisch.
- 2. Die Regelung passt sich den Eigenschaften der Bedruckstoffbahn selbständig an.
- 3. Die Regelung vermeidet Schrittverluste bei den Schrittmotoren der Niederhalteelemente.
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An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in schematischen Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
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1 eine prinzipielle Darstellung einer Stapelvorrichtung für eine vorgefaltete Bedruckstoffbahn;
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2 eine prinzipielle Darstellung eines Niederhalteelementes mit Angabe von Startstellung, Arbeitsstellung und unterem Wendepunkt;
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3 eine prinzipielle Darstellung eines Stapels einer Bedruckstoffbahn nach Rückfederung der Stapeloberkante der Bedruckstoffbahn;
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4 ein Ablaufdiagramm der Steuerung der Absenkbewegung des Ablagetisches.
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1 zeigt eine prinzipielle Darstellung einer Stapelvorrichtung SV, die am Ausgang eines Druckgeräts DG, z.B. eines Tintendruckgeräts, angeordnet ist, um eine vom Druckgerät DG bedruckte Bedruckstoffbahn 1 zu stapeln. Die Bedruckstoffbahn 1 ist dabei als vorgefaltete evtl. mit Randlochungen versehene Papierbahn ausgeführt. Diese vorgefaltete Bedruckstoffbahn 1 soll in der Stapelvorrichtung SV auf einem Ablagetisch 2 in Zick-Zack-Falten abgelegt werden. Dadurch wird auf dem Ablagetisch 2 ein Stapel 3 aus der Bedruckstoffbahn 1 erzeugt, die an den Seiten des Stapels Faltkanten 4.1, 4.2 aufweist.
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Die Stapelvorrichtung SV weist nach 1 oberhalb des Ablagetisches 2 und des Stapels 3 eine Ablegevorrichtung AV auf, die eine Schwingführung 5 und Niederhalteelemente 6 vorsieht, jeweils ein Niederhalteelement 6 pro Faltkante 4 des Stapels 3. Der Ablagetisch 2 kann mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 9 in Pfeilrichtung PF1 bewegt werden, dazu kann der Ablagetisch 2 von einem Schrittmotor angetriebene Walzen 13 aufweisen, die z.B. in einer Führung 7 in Pfeilrichtung PF1 bewegt werden können. Dabei führt der Ablagetisch 2 eine Bewegung in Pfeilrichtung PF1 aus.
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Zur Ablage der Bedruckstoffbahn 1 auf dem Ablagetisch 2 wird die Bedruckstoffbahn 1 der Schwingführung 5 über Transportrollen 8 vom Druckgerät DG zugeführt und dann mit Hilfe der Schwingführung 5 auf bekannte Weise in Zick-Zack-Falten auf dem Ablagetisch 2 abgelegt. Dazu führt die Schwingführung 5 die Bedruckstoffbahn 1 in Pfeilrichtung PF2 derart, dass die Bedruckstoffbahn 1 abwechselnd mit ihren Faltkanten 4.1 und 4.2 auf der rechten und linken Seite des Stapels 3 abgelegt wird. An den Faltkantenseiten 4 des Stapels 3 ist jeweils ein Niederhalteelement 6 angeordnet. Das Niederhalteelement 6 ist an einer Achse 10 drehbar gelagert und weist einen Niederdrücker 11 auf, der auf die Oberseite des Stapels 3 abgesenkt werden kann und nach Absenkung den Stapel 3 an dessen Faltkanten 4 niederdrückt. Die Niederhalteelemente 6 werden abwechselnd im Takt der Ablegung der Bedruckstoffbahn 1 auf dem Stapel 3 auf die Oberfläche des Stapels 3 geschwenkt (Pfeil PF3). Dazu kann an der Achse 10 des jeweiligen Niederhalteelementes 6 z.B. ein Schrittmotor angeordnet werden (nicht dargestellt), der die Niederdrücker 11 schrittweise von einer Startstellung (oberer Wendepunkt) in eine Arbeitsstellung (unterer Wendepunkt) und zurück in einer Drehbewegung schwenkt. In Arbeitsstellung liegen die Niederdrücker 11 der Niederhalteelemente 6 an einer Faltkante 4 des Stapels 3 auf, um den Stapel 3 dort anzudrücken. Um die Funktion der Niederdrücker 11 zu gewährleisten, bewegt die Antriebsvorrichtung den Ablagetisch 2 nach Ablegung eines Blattes auf dem Stapel 3 um einen Absenkschritt abwärts. Dieser Absenkschritt sollte derart eingestellt werden, dass der jeweilige Niederdrücker 11 immer in Arbeitsstellung ist, wenn er auf den Stapel 3 abgeschwenkt worden ist, um seine Andruckfunktion ausführen zu können.
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2 zeigt die Funktionsstellungen eines Niederdrückers 11 eines Niederhalteelements 6 ohne Stapel 3. Der Niederdrücker 11 ist zu Beginn des Stapelvorgangs in Startstellung P1 ausgezogen dargestellt. Wenn der Niederdrücker 11 auf der Oberfläche eines Stapels 3 aufliegt, also in Arbeitsstellung P2 ist, kann er Druck auf die Oberfläche des Stapels 3 ausüben. Der Niederdrücker 11 ist an der Achse 10 gelagert, die von einem Schrittmotor (nicht dargestellt) angetrieben werden kann.
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Beim Beginn des Stapelvorgangs der Bedruckstoffbahn 1 steht der Niederdrücker 11 in Startstellung P1. Wenn die dem Niederdrücker 11 zugeordnete Faltkante 4 auf dem Stapel 3 abgelegt ist, kann der Niederdrücker 11 auf die Oberfläche des Stapels 3 abgeschwenkt werden, um die abgelegte Faltkante 4 nieder zu drücken. Bei der Bewegung des Niederdrückers 11 von seiner Startposition P1 in seine Arbeitsposition P2 führt der Schrittmotor des Niederdrückers 11 eine vorgegebene Anzahl von Schritten in Vorwärtsdrehrichtung durch. Wenn der Niederdrücker 11 in seine Startstellung P1 wieder zurückgeschwenkt werden soll, führt der Schrittmotor wiederum eine gleiche Anzahl von Schritten in Rückwärtsdrehrichtung aus, allerdings dreht der Schrittmotor die Achse 10 des Niederdrückers 11 in entgegengesetzter Richtung. Dieser Fall ist gegeben, wenn die Schwingführung 5 die Bedruckstoffbahn 1 zur Seite des Stapels 3 schwenkt, an der der Niederdrücker 11 angeordnet ist.
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Wenn die Oberfläche des Stapels 3 z.B. im Faltkantenbereich anwächst, wie dies in 3 angedeutet ist, kann der Niederdrücker 11 nicht mehr seine Arbeitsposition P2 erreichen, vielmehr stoppt der Schrittmotor an einer näher zur Startstellung P1 liegenden unteren Umkehrposition P3 (2). Dies kann der Fall sein, wenn der Bedruckstoff 1 im Stapel 3 mit zunehmenden Druckfortschritt und konstanter Ablagetischabsenkung immer mehr komprimiert wird. Wird das Niederhalteelement 6 zwischen der Ablage einzelner Blätter der Bedruckstoffbahn 1 jeweils vom Stapel 3 abgeschwenkt, hebt sich die Stapeloberkante 15 wieder ein Stück. Der Bedruckstoff 1 federt dann zurück. Die Stärke des Rückfederungsvorgangs gibt Aufschluss über den Kompressionsgrad des Stapels 3. Wird die Höhe der Stapeloberkante 15 kurz nach Abheben des Niederhalteelements 6 und der Rückfederung gemessen, z.B. durch ein Sensormittel, kann ein Sensorsignal erzeugt werden, das geeignet ist, um eine Ablagetischabsenkung zu steuern. In 3 ist ein erstes Sensormittel 12 zur Festlegung eines oberen Grenzwertes GW1 z.B. oberhalb der unteren Umkehrstellung P3 benachbart zur Stapeloberkante 15 angeordnet. Wenn nach dem Zurückschwenken des Niederhalteelements 6 die Bedruckstoffbahn 1 über die Lage des ersten Sensormittels 12 zurückfedert, gibt das erste Sensormittel 12 ein Sensorsignal ab und die Absenkung des Ablagetischs 2 kann um ein vorgebbares Maß vergrößert werden. Wenn ein zweites tiefer als das erste Sensormittel 12 liegendes aber oberhalb der Arbeitsstellung P2 des Niederhalteelementes 6 angeordnetes Sensormittel 14 zur Festlegung eines unteren Grenzwertes GW2 vorgesehen wird, kann die Absenkung des Ablagetischs 2 weiter verbessert werden. In 3 ist schematisch ein Stapel 3 gezeigt, bei dem die Oberkante 15 rückgefedert ist. Weiterhin ist auf der Höhe der Oberkante 15 des Stapels 3 das erste Sensormittel 12 zur Überprüfung des oberen Grenzwertes GW1 vorgesehen, zwischen dem ersten Sensormittel 12 und der Arbeitsstellung P2 ist das zweite Sensormittel 14 zur Überprüfung des unteren Grenzwertes GW2 vorgesehen.
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Beim Stapelvorgang wird der Ablagetisch 2 z.B. mit einem Schrittmotor in Absenkschritten th abgesenkt, z.B. kann die Größe eines Absenkschritts th pro abgelegtem Blatt der Bedruckstoffbahn 1 ausgeführt werden. Ein Absenkschritt th kann z.B. in Abhängigkeit der Dicke eines Blattes der Bedruckstoffbahn 1 eingestellt werden. Wenn dann ein Sensorsignal vom ersten Sensormittel 12 auftritt, weil die Oberkante des Stapels 3 über den oberen vom ersten Sensormittel 12 überwachten Grenzwert GW1 zurückfedert, kann zum Wert der Absenkschritte th ein Korrekturwert d hinzugerechnet werden. Dann wird der Ablagetisch 2 in Abhängigkeit der Dicke der Blätter der Bedruckstoffbahn 1 in Absenkschritten th abgesenkt, bei denen der Korrekturwert d berücksichtigt ist. Die Absenkschritte th werden somit um einen vom Sensorsignal des ersten Sensormittels 12 ausgelösten Korrekturwert d vergrößert, so dass die Absenkschritte jetzt th = th + d betragen, wobei z.B. d = 5µm gewählt werden kann. Eine weitere Verbesserung der Steuerung des Antriebsmotors des Ablagetisches 2 kann dadurch erreicht werden, wenn mit dem zweiten Sensormittel 14 überprüft wird, ob die Oberkante des Stapels 3 den unteren Grenzwert GW2 unterschreitet. Wenn nur ein Sensorsignal vom zweiten Sensormittel 14 auftritt, kann d korrigiert werden, z.B. um einen Wert kleiner 5µm verkleinert werden.
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Das geschilderte Verfahren der Absenkung des Ablagetischs 2 unter Verwendung der Sensorsignale der Sensormittel 12, 14 wird anhand eines Ablaufplans nach 4 weiter erläutert. Die Absenkbewegung des Ablagetischs 2 wird mit Absenkschritten gestartet (Schritt S1, S2), die von der Dicke pd eines Blattes der Bedruckstoffbahn 1 abhängig sind; hinzugefügt wird noch ein Faktor a, der berücksichtigt, dass die Dicke des Faltrandes der Bedruckstoffbahn 1 unterschiedlich ist im Vergleich zur Blattdicke pd; der Faktor a wird empirisch ermittelt. Beim Stapeln wird der Ablagetisch 2 zu Beginn also pro abgelegtem Blatt um den Absenkschritt thstart = thactual = pd·a abgesenkt (Schritt S2). Wenn das erste Sensormittel 12 ein Sensorsignal abgibt, das anzeigt, dass die Oberkante 15 des Stapels 3 über den oberen Grenzwert GW1 zurückgefedert ist (Schritt S3), werden die folgende Absenkschritte korrigiert um einen Korrekturwert d, also der jeweilige Absenkschritt um den Korrekturwert d vergrößert (Schritt S4). Damit gilt dann: thnew = thaktual + d. Wenn nach dem Abheben des Niederhalteelements 6 kein Sensorsignal von dem ersten Sensormittel 12, aber ein Sensorsignal vom zweiten Sensormittel 14 auftritt, die Oberkante 15 des Stapels 3 unter dem unteren Grenzwert GW2 liegt (Schritt S6), können die folgenden Absenkschritte um einen korrigierten Wert f verkleinert werden (Schritt S7). Mit diesem korrigierten Wert der Absenkschritte (Schritt S8) kann bis Stapelende gearbeitet werden, es sei denn, das erste Sensormittel 12 erzeugt ein Sensorsignal: dann können die folgenden Absenkschritte th wieder um einen wählbaren aber im Vergleich zu d kleineren Korrekturwert vergrößert werden (Schritt S3).
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Die Steuerung des Ablagetisches 2 entsprechend 4 kann in der Stapelvorrichtung als Software realisiert sein. Das Absenkverfahren erfordert ein Schaltsignal zumindest von an einer oberhalb der Arbeitsstellung P2 des Niederhalteelements 6 angeordneten Sensormittels 12 oder 14. In der Regel werden jedoch auf beiden Seiten des Stapels 3 jeweils ein Niederhalteelement 6 mit Sensormittel 12, 14 angeordnet sein, um beide Kantenbereiche nieder zu drücken und zu überwachen. In diesem Fall können Sensorsignale von beiden Sensormitteln 12, 14 zur Steuerung der Absenkbewegung des Ablagetisches 2 verwendet werden. Die Sensormittel 12, 14 können von bekanntem Aufbau sein. Die Verarbeitung der Sensorsignale und deren Verwendung zur Einstellung der Absenkschritte des Ablagetisches 2 können in der Stapelsteuerung als Software gespeichert sein.
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Bezugszeichenliste
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- DG
- Druckgerät
- SV
- Stapelvorrichtung
- AV
- Ablagevorrichtung
- PF
- Pfeil
- P
- Stellung des Niederdrückers
- GW
- Grenzwert
- 1
- Bedruckstoffbahn
- 2
- Ablagetisch
- 3
- Stapel der Bedruckstoffbahn
- 4
- Faltkante
- 5
- Schwingführung
- 6
- Niederhalteelement
- 7
- Führung
- 8
- Transportwalzen
- 9
- Antriebsvorrichtung
- 10
- Achse
- 11
- Niederdrücker
- 12
- Sensormittel
- 13
- Walzen
- 14
- Sensormittel
- 15
- Oberkante des Stapels
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0600328 A1 [0002]
- DE 19525049 C2 [0003]
- US 4846454 A1 [0004]
