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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausschleusen von mindestens einem Bogen aus einer bahn- und bogenverarbeitende Maschine oder Komponente.
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Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Ausschleusen von Bogen oder Bahnen einer bogen- oder bahnverarbeitenden Maschine oder Komponente.
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Aus dem Stand der Technik sind Ausschleusvorrichtungen beispielsweise in Form einer Makulaturausschleusung beziehungsweise einer Makulaturweiche bekannt. So offenbart die
DE 2052924 eine Vorrichtung zum Ausschleusen von Kontroll- oder Makulaturbogen aus einem Falzapparat.
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Auch in der
EP0020966A1 ist eine Lösung zur Entnahme von Probe- oder Makulaturexemplaren beschrieben, bei welcher mittels einer Makulaturweiche die entsprechenden Bogen aus dem Falzapparat entnommen werden.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik verschiedene Lösungen sogenannter Makulaturweichen bekannt, mit denen beispielsweise vereinzelte gefalzte oder ungefalzte Bögen oder aber auch ein einzelner Bogen vorzugsweise exemplargenau aus einer Bandleitung oder aber von einem Zylinder entnommen und aus der entsprechenden Komponente ausgeschleust werden können. Hierbei ist es gemäß dem Stand der Technik nicht relevant, ob der oder die auszuschleusenden Bögen ungefalzt oder bereits gefalzt sind. Ferner können Bögen auch aus mehreren, sozusagen zu einem Bogenstapel übereinandergelegten Einzelbögen bestehen.
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Aufgrund dieser Vielfalt der Arten von Bögen wird nachfolgend der Begriff „Bogen” sowohl für ungefalzte, bereits gefalzte Einzelbögen als auch für ungefalzte und bereits gefalzte Bogenstapel verwendet.
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Desweiteren sind aus dem Stand der Technik Makulaturweichen bekannt, an welchen beispielsweise im Falle eines Stoppers in einer eine bogenverarbeitende Komponente wie zum Beispiel einem Falzwerk die bis zum Halt der Maschine nachfolgenden Bögen ausgeschleust werden, um Stopper im Falzwerk zu vermeiden.
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Allen aus dem Stand der Technik bekannten Ausschleusvorrichtungen oder Makulaturweichen ist jedoch gemein, dass zwar die Transportrichtung der ausgeschleusten Bögen geändert werden kann, allerdings nicht in der Form, dass die Bögen mit geringem Platzbedarf im rechten Winkel zur ersten, ursprünglichen Transportrichtung sowie im rechten Winkel zur Längsachse der bogenverarbeitenden Komponente aus der Komponente herausgeführt werden können.
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Dies führt gemäß dem Stand der Technik entweder zu langen Förderwegen, um die ausgeschleusten Bögen aus der Maschine zu fördern. Insbesondere bei einem hohen Ausstoß an Bögen kann dies zu Problemen mit dem Wegfördern bei langen Transportbändern führen, darüber hinaus ist das Fördern von ungeordnet und lose, gegebenenfalls sogar aufgetürmt auf einem Transportband liegenden Bögen bei Eckumlenkungen, welche üblicherweise zum Transport von der Komponente weg erforderlich sind, höchst kritisch und führt häufig zu Stoppern und Verstopfungen.
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So werden nach dem Stand der Technik ausgeschleuste Bögen entweder in die bogenverarbeitende Komponente oder aber in dort positionierten Containern hineingefördert beziehungsweise hineingeworfen, was aber ebenfalls zu Problemen führen kann. Ferner ist zumeist die Größe des Containers aufgrund der räumlichen Gegebenheiten begrenzt, so dass dieser bei Anfall von Makulatur bereits nach kurzer Zeit geleert werden muss. Insbesondere bei großen, ungefalzten Bögen sind derartige Behältnisse zumeist nach wenigen Sekunden, maximal nach wenigen Minuten gefüllt und müssen ausgetauscht werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit welcher es möglich ist, die ausgeschleusten Bögen mittels einer Ausschleusvorrichtung auf sehr kleinem Raum in der Form umzulenken, dass diese von der bogenverarbeitenden Komponente weg transportiert werden können.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Ausschleusvorrichtung aus einer falztrichterartigen Längsfalzvorrichtung besteht.
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Eine solche Längsfalzvorrichtung weist zum einen den Vorteil auf, dass der einzelne oder die Mehrzahl von Bögen auf engstem Raum umgelenkt und beispielsweise senkrecht zur Maschinenachse oder zur Längsachse der Komponente und somit auf dem kürzesten Wege aus der Maschine ausgeschleust werden können. Ferner werden im Gegensatz zu sogenannten Eckumlenkungen die ausgeschleusten Bögen permanent geführt und nicht aufeinander aufgeschuppt, so dass es nicht zu Stauungen, Stoppern oder einem Verrutschen der Bögen mit all den daraus resultierenden Nachteilen führen kann.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass die ausgeschleusten Bögen während des Ausschleusens durch die Längsfalzvorrichtung gefalzt werden können, wodurch sich die Bögen in kleineren Behältern einfüllen lassen und/oder eine höhere Fülldichte, d. h. eine höhere Anzahl von Bögen pro Volumeneinheit ergibt.
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So besteht eine erste Ausgestaltung der Erfindung darin, dass in einer Bogen verarbeitende Maschine oder eine Bogen verarbeitende Komponente wie beispielsweise ein Falzwerk oder ein Bogenstapler aus einer nach dem Stand der Technik bekannten Makulaturweiche, bei welcher auszuschleusende Bögen wie beispielsweise unbedruckte Bögen, sogenannte Weißmakulatur oder Bögen ungenügender Qualität wie Makulaturbögen vom Haupt-Produktstrom ausgeschleust und in einer Bandleitung weitertransportiert werden.
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Anstelle die ausgeschleusten Bögen auf ein Transportband zu legen oder direkt aus der Bandleitung beispielsweise in ein Behältnis fallen zu lassen, werden die in der Bandleitung geführten Bögen in einer ersten Richtung auf die Längsfalzvorrichtung zugeführt, wobei der mindestens eine Bogen vorzugsweise zwischen mindestens einem Oberband und einem Unterband geführt wird. Dieses einlaufseitige Transportband kann entweder an der Basiskante der Längsfalzvorrichtung enden oder durch mindestens ein Ober- und/oder Unterband wird der auszuschleusende Bogen noch auf der Längsfalzeinrichtung geführt.
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Der auszuschleusende Bogen wird mittig oder außermittig über die Längsfalzvorrichtung geführt, so dass sich die in der ersten Transportrichtung gesehen außen liegenden Kanten einschlagen, sofern der Bogen über die sogenannte Trichterspitze geführt wird. Durch dieses Einschlagen der Außenkanten wird der Bogen in Längsrichtung auf der Mittellinie der Längsfalzvorrichtung gefalzt.
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Für den Fall, dass der Bogen in der Form außermittig über die Längsfalzvorrichtung läuft, als dass dieser nicht über die Mittellinie der Längsfalzvorrichtung ragt, läuft der Bogen auf einen Schenkel der Längsfalzvorrichtung auf und wird an diesem aus seiner ersten Transportrichtung in eine zweite Transportrichtung umgelenkt, ohne dass der Bogen in Längsrichtung gefalzt wird.
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Beiden Möglichkeiten ist jedoch gemein, dass die zweite Transportrichtung in zumindest einer Ebene in etwa senkrecht zur ersten Transportrichtung steht.
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Die räumliche Winkellage der ersten und der zweiten Transportrichtung ist grundsätzlich entsprechend der Trichtergesetze mittels der Geometrie der Längsfalzvorrichtung variierbar, vorzugsweise liegen jedoch die erste und die zweite Transportrichtung in mindestens einer Ebene senkrecht aufeinander.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kommt als Längsfalzeinrichtung ein sogenannter Innentrichter zum Einsatz. Dieser besteht aus einem dreieckigen oder im Wesentlichen dreiecksförmigem Gleitblech, wobei an den Schenkeln des Gleitbleches in dieselbe Richtung zeigende Leitelemente angebracht sind, welche mit dem Gleitblech einen Winkel von vorzugsweise 90° bis 30° einschließen. Die sich somit ergebenden Kanten zwischen Gleitblech und den Leitelementen an den Schenkeln des Gleitbleches weisen einen verrundeten Übergang auf, der beispielsweise als Radius ausgeführt ist. An der Einlaufseite des Gleitbleches ist eine erste Transporteinrichtung beispielsweise in Form einer Bandleitung angebracht, welche das zu falzende Substrat auf die den beiden Schenkeln gegenüberliegende Basiskante des Gleitbleches zufördert. An dem der Basiskante gegenüberliegenden Eck stoßen die beiden Leitelemente nicht zusammen, sondern enden vorher, so dass zwischen diesen in Transportrichtung des zu falzenden Substrats gesehen auslaufseitigen Kanten eine Austrittsöffnung für das zu falzende Substrat bleibt.
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Ein derartiger Innentrichter weißt den besonderen Vorteil auf, dass vorteilhafterweise die einlaufseitige Transportvorrichtung in das Gleitblech hineinragt, jedoch eine verhältnismäßig aufwendige Bänderführung um die Schenkel der dreiecksförmigen Längsfalzvorrichtung in der Regel entfallen kann, wodurch eine derartige Längsfalzvorrichtung technisch einfach, somit kostengünstig und verfahrenstechnisch sehr zuverlässig mit Einzelbögen betrieben werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kommt als Ausschleusvorrichtung ein sogenannter Außentrichter zum Einsatz, wie dieser aus dem Stand der Technik beispielsweise aus der
DE 591965 bekannt ist. Bei dieser Art von Längsfalzvorrichtung läuft der Bogen auf der Außenseite über das Trichterblech und umschließt die Außenseite der Trichterschenkel.
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Hierbei kann es insbesondere beim Falzen bzw. Umlenken von Bögen erforderlich oder hilfreich sein, um die Trichterschenkel ebenfalls eine Bandleitung anzubringen, um ein Umschlingen der Trichterschenkel durch einen Bogen sicherzustellen.
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Da die Geometrie eines sogenannten Außentrichters im Prinzip identisch mit der des Innentrichters ist, wird somit auch der gefalzte oder ungefalzte Bogen in derselben Art und Weise aus der ersten Transportrichtung in eine zweite Transportrichtung umgelenkt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die falztrichterartige Längsfalzvorrichtung auf der Auslaufseite mindestens ein Transportband zur Führung des auszuschleusenden Bogens auf. Dieses Transportband ist vorzugsweise als Bandleitung bestehend aus mindestens einem Oberband und mindestens einem Unterband ausgebildet, um eine sichere Führung der sich in der zweiten Transportrichtung bewegenden Bogen zu gewährleisten.
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Damit kann eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, nämlich der in einer Projektion der bogenverarbeitenden Maschine oder Komponente gesehen zur Maschinenachse oder ersten Transportrichtung gesehen lotrechte Abtransport der ausgeschleusten Bogen sichergestellt werden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 Beispiel einer Bogen-verarbeitenden Komponente mit der erfindungsgemäßen Ausschleusvorrichtung
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2 Erfindungsgemäße Ausschleusvorrichtung im Detail
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3 Dreidimensionale Ansicht der Ausschleusvorrichtung mit ein- und auslaufseitiger Fördereinrichtung
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4 Dreidimensionale Ansicht einer als Innentrichter ausgeführten Längsfalzvorrichtung
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5 Ausführung eines Innentrichters mit an den Innentrichter heranreichender Bandleitung
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6 Ausführung eines Innentrichters mit in die bogenführende Gleitfläche hineinreichende Bandleitung
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7 Ausführung eines Innentrichters mit beide Seiten des Gleitbleches überdeckende Bandleitung
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8 Aus zwei Schalen aufgebauter Innentrichter mit Bandleitung
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1 zeigt am Beispiel eines Falzwerkes eine Komponente 4 einer Maschine 3, in der zumindest ab einem bestimmten Abschnitt Bogen 2 aus einem biegsamen und/oder falzbaren Substrat verarbeitet werden. So wird im Beispiel der in 1 gezeigten Komponente 4 eine vorzugsweise bedruckte Bedruckstoffbahn mittels einer Querschneideinrichtung in einzelne Bögen 2 verarbeitet. Die Bahn kann vor dem Schneiden und somit vor dem Vereinzeln in Bögen 2 beispielsweise mit einer Längsfalzeinrichtung gefalzt oder zumindest teilweise eingeschlagen sein. Ferner ist es möglich, dass die Bahn vor dem Querschneiden in Bögen 2 bereits in Bahnlaufrichtung in Stränge aufgeteilt wurde, welche dann übereinander gelegt wurden. Somit kann es sich bei einem Bogen 2 auch um mehrere übereinander liegende Einzelbögen handeln. Wie eingangs erwähnt, wird in dieser Erfindung der Begriff Bogen 2 sowohl für einzelne Bögen als auch zu einem Bogenstapel übereinander aufgestapelten Bögen verwendet, ferner ist es für den Begriff Bogen 2 irrelevant, ob der Bogen einen oder mehrere Falze in oder quer zur Transportrichtung aufweist oder ob das Substrat des Bogens 2 bedruckt oder unbedruckt ist.
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Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist die erfindungsgemäße Ausschleusvorrichtung 1 einer Makulaturweiche 20 nachgeschaltet, die Ausschleusvorrichtung 1 kann jedoch auch ohne vorherige Makulaturweiche, d. h. zum Ausschleusen eines jeden Bogens 2 in eine Komponente integriert werden.
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Die Makulaturweiche 20 schleust gezielt einen oder eine Mehrzahl von Bogen 2 aus, beispielsweise, weil diese nicht oder ungenügend bedruckt sind, Abweichungen der Lage des Schnittes zum Druck aufweisen etc. Bei Digitaldruckmaschinen kann beispielsweise derartige Makulatur anfallen, bis beim Hochfahrvorgang die Maschine die Druckgeschwindigkeit erreicht oder aber die Maschine 3 sich auf aufgrund der möglichen Formatvariabilität auf das neue Format umstellt, was bei sehr großen Formatsprüngen zu wenigen Makulaturexemplaren führen kann.
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Die Makulaturweiche entnimmt gezielt Bogen 2 aus einer vorzugsweise als Bandleitung ausgestalteten Fördereinrichtung 9 und führt die Bogen 2 in einer ersten Bewegungsrichtung 5 auf die Ausschleusvorrichtung 1 zu.
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Die Fördereinrichtung 9 ist hierbei vorzugsweise, jedoch nicht zwingend als Bandleitung 15 ausgestaltet, bei welcher der Bogen 2 quer zur ersten Richtung 5 gesehen zwischen mindestens einem Oberband 15-1 und einem Unterband 15-2 geführt wird.
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Der Bogen 2 wird zum Ausschleusen aus der Komponente 4 nun auf eine Längsfalzvorrichtung 6 geführt, welche senkrecht zur ersten Bewegungsrichtung 5 gesehen im wesentlichen eine dreieckige Gestalt aufweist.
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Die Längsfalzvorrichtung 6 kann entweder als ein Außentrichter 8 oder als ein sogenannter Innentrichter 7 ausgestaltet sein.
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Außentrichter sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden dort häufig zum Falzen von bahnförmigen Substraten in Transportrichtung eingesetzt. So besteht ein Außentrichter in der Regel aus einem dreieckigen oder Dreiecksförmigem Trichterblech, welches üblicherweise als gleichschenkliges Dreieck ausgebildet ist. An der der Basiskante gegenüberliegenden Ecke weist ein Außentrichter eine sogenannte Trichternase auf, über welche das bereits eingeschlagene Substrat läuft und der Längsfalz, d. h. der Falz in Transportrichtung des Substrates ausgebildet wird. Die Trichterschenkel können aus einem rohrförmigen Material bestehen, oder es wird das Gleitblech radienartig von der Gleitfläche weggebogen.
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Die Längsfalzvorrichtung 6 kann aber vorzugsweise auch als sogenannter Innentrichter 7 ausgeführt sein, welcher in unterschiedlichen Ausgestaltungen anhand der 5 bis 8 beschrieben wird.
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Eine als Innentrichter 7 ausgestaltete Längsfalzeinrichtung 6 weißt den Vorteil auf, dass damit vereinzelte Bogen 2 bei hohen Geschwindigkeiten hoch zuverlässig gefalzt werden können. Wenn Bogen 2 über einen Außentrichter 8 geführt werden, so ist es hierfür in aller Regel erforderlich, dass über den Außentrichter 8 mindestens ein Transportband 9 geführt wird. Dieses ist zwar zur Führung der Bögen 2 auch bei einem Innentrichter 7 von Vorteil, allerdings sollten vorteilhafterweise bei einem Außentrichter 8 jeweils mindestens ein Transportband 9 quer zur ersten Bewegungsrichtung 5 über die Trichterschenkel geführt werden, um ein Einschlagen des Bogens sicherzustellen.
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Über die als Ausschleusvorrichtung 1 dienende Längsfalzeinrichtung 6 kann der auszuschleusende Bogen 2 entweder mittig oder aber derart außermittig geführt werden, dass der Bogen symmetrisch oder asymmetrisch über die Mittelebene 11 der Längsfalzvorrichtung 6 läuft. Diese Mittelebene 11 liegt parallel zur ersten Bewegungsrichtung 5 und teilt die Längsfalzeinrichtung 6 symmetrisch. Bei einer derartigen Führung des Bogens 2 über die Längsfalzvorrichtung 6 wird der Bogen 2 in bzw. parallel zur ersten Bewegungsrichtung 5 gefalzt und nach bzw. mit dem Längsfalzvorgang in die zweite Bewegungsrichtung 10 umgelenkt.
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Es ist jedoch auch möglich, den mindestens einen Bogen 2 derart außermittig über die Längsfalzvorrichtung 6 zu fördern, dass der Bogen 2 nur auf einer Seite der der in Ausrichtung zur ersten Bewegungsrichtung 5 verlaufenden Mittelebene 11 der falztrichterartigen Längsfalzvorrichtung 6 liegt, so dass der Bogen 2 ohne Ausgestaltung eines Längsfalzes über die Ausschleusvorrichtung geführt und in die zweite Bewegungsrichtung 10 umgelenkt wird.
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Wie aus der 1 ersichtlich ist, wird sowohl bei Führung des Bogens 2 über die Mittelebene 11 hinweg oder bei derart außermittiger Führung über die Längsfalzvorrichtung 6, bei welcher der Bogen 2 die Mittelebene 11 nicht überragt, der Bogen abhängig von der Geometrie, d. h. der Größe, der Form, der räumlichen Anordnung der Längsfalzvorrichtung 6 in der Komponente 4 bzw. zur ersten Bewegungsrichtung 5 in eine zweite Transportrichtung 10 umgelenkt, wodurch der auszuschleusende Bogen 2 auf kürzestem Wege und mit extrem geringem Platzbedarf aus der Komponente 4 herausgeführt werden kann. Dieses Herausfördern kann vorzugsweise in etwa in einem rechten Winkel zur Längsachse der Maschine 3 bzw. der Komponente 4 erfolgen.
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Wird der Bogen 2 nach der Längsfalzvorrichtung 6 noch mittels einer Transportvorrichtung 12 und/oder einem Walzenpaar 13 nochmals zusätzlich umgelenkt, so kann er wie in 1 dargestellt, auf einer horizontalen Ebene in etwa senkrecht zur ersten Bewegungsrichtung 5 bzw. senkrecht zur Längsachse der Maschine 3 bzw. der Komponente 5 heraus gefördert werden, was eine erhebliche Platzeinsparung bringt.
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In 2 ist die Ausschleusvorrichtung 1 detaillierter dargestellt, so dass aus 2 mehr Details zu der der Längsfalzvorrichtung 6 optional nachgeschalteten Transportvorrichtung 12 hervorgehen.
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So wird der ausgeschleuste und optional gefalzte Bogen 2 vorteilhafterweise nach dem Austritt aus der Längsfalzvorrichtung 6 von einer Transportvorrichtung 12 aufgenommen. Diese Transportvorrichtung 12 kann entweder als einfaches Förderband 14 ausgebildet sein, auf welchem der auszuschleusende Bogen abgelegt und aus der Komponente 4 aus der Maschine 3 heraus transportiert wird.
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Vorteilhafterweise ist jedoch die Transportvorrichtung 12 als Bandleitung 15 bestehend aus über die Breite der auszuschleusenden Bogen 2 gesehen jeweils mindestens einem Oberband 15-1 und einem Unterband 15-2 ausgebildet. Mit einer als Bandleitung 15 ausgebildeten Transportvorrichtung 12 wird zum einen der Bogen 2 bestmöglich und somit ohne die Gefahr des Verrutschens geführt, zum anderen kann damit eine gewisse Zugkraft aufgebaut werden, so dass der Bogen 2 beim Transport über die Längsfalzvorrichtung 6 hinweg besser bzw. dauerhaft geführt wird, insbesondere wenn die einlaufseitige Fördereinrichtung 9 das Trichterblech im Falle eines Außentrichters 8 oder das Gleitblech im Falle eines Innentrichters 7 zumindest einseitig und mindestens partiell überdeckt.
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Sowohl zur Umlenkung der Bandleitung 15 als auch zum zusätzlichen Ausprägen des durch die Längsfalzvorrichtung 6 optional ausgebildeten Längsfalzes sowie insbesondere zum Umlenken des Bogens 2 beispielsweise wie in 2 gezeigt in eine horizontale Ebene ist der Längsfalzvorrichtung 6 zusätzlich ein Walzenpaar 13 nachgeschaltet. In 2 dargestellt ist eine Ausführung, bei welcher das Walzenpaar 13 aus unterschiedlich großen Walzen ausgeführt ist, welche auch nicht aneinander angestellt werden. Die Größe beziehungsweise der Durchmesser der Walzen ist jedoch für die Erfindung nicht maßgeblich, die Walzen des Walzenpaares 13 können auch die selbe Größe bzw. den selben Durchmesser aufweisen.
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Es ist jedoch auch möglich, das Walzenpaar 13 derart auszuführen, dass die Walzen zueinander angestellt werden, um zum einen den Längsfalz besser ausprägen zu können oder eine stärkere Zugspannung auf den Bogen übertragen zu können, insbesondere wenn mindestens eine Walze des Walzenpaares 13 angetrieben ist.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung des Walzenpaares 13 kann die Bandleitung 15 entweder über separate, zusätzliche Walzen umgelenkt werden oder aber es können die Walzen des Walzenpaares 13 nutenartige Einstiche auf ihrer Mantelfläche aufweisen, in denen die Bänder der Bandleitung 15 geführt werden.
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3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemäßen Ausschleusvorrichtung, aus welcher insbesondere eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der einlaufseitigen Fördereinrichtung 9 und auslaufseitigen Transportvorrichtung 12 hervorgeht. Denn bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ausschleusvorrichtung 1 überdeckt die einlaufseitige Fördereinrichtung 9 die Längsfalzvorrichtung 6 zumindest partiell, so dass der auszuschleusende Bogen 2 möglichst lange bis zum Falzvorgang beziehungsweise Umlenkvorgang geführt wird. Nach dem Austritt der vorlaufenden Kante des Bogens 2 aus der Längsfalzvorrichtung wird dieser unmittelbar von der auslaufseitigen Transportvorrichtung 12, welche vorteilhafterweise als Bandleitung 15 aus Oberband 15-1 und Unterband 15-2 ausgestaltet ist, erfasst, so dass der Bogen 2 während des Umlenk- bzw. Falzvorganges nur ein einem kurzen Abschnitt nicht durch eine Fördereinrichtung geführt ist. Eine derart intensive Führung ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb auch bei Bögen 2 hoher Masse und/oder bei hohen Fördergeschwindigkeiten der Bögen 2.
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4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer als Innentrichter 7 ausgebildeten Längsfalzvorrichtung zur Veranschaulichung der Bogenführung bei dieser Ausgestaltung der Erfindung, wenngleich ohne ein- und auslaufseitige Transportvorrichtung.
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5 zeigt eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Längsfalzvorrichtung 101 in Form eines sogenannten Innentrichters. Dieser umfasst einen Falztrichter 107 aus einem nahezu dreieckigen oder dreiecksförmigen Gleitblech 110, welches eine Basiskante 111 an der Einlaufseite 104 aufweist, an welche die beiden Trichterschenkel 112 angrenzen. Hinsichtlich der Dreiecks-Form sei angemerkt, dass das Gleitblech 110 kein exaktes Dreieck darstellen kann, da bei diversen Ausführungen die der Basiskante 111 gegenüberliegende Ecke aufgrund eines Einkürzens des Gleitbleches 110 wegfallen kann, dennoch beschreibt ein Dreieck die grundsätzliche Gestaltung des Gleitbleches 110 am anschaulichsten.
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Vorzugsweise wird das Gleitblech 110 als gleichschenkliges Dreieck gestaltet, um einen symmetrischen Falzvorgang sicherzustellen. Das Gleitblech kann aber beispielsweise auch mit abgerundeten oder geschwungenen Trichterschenkeln 112 oder gar einer abgerundeten oder beispielsweise gerundeten Basiskante 111 ausgeführt sein, oder es können die Trichterschenkel 112 auch beispielsweise als abgewinkelte Linien ausgeführt werden. Mit derartigen Ausführungen, bei welchem insbesondere die Trichterschenkel 112 nicht als geradlinige Kante ausgeführt werden, kann das Falz- und/oder Auslaufverhalten verändert werden. Aufgrund dieser möglichen, von einem klassischem Dreieck abweichenden Formen des Gleitbleches 110 werden diese möglichen Gestaltungen mit dem Begriff einer dreiecksförmigen Gestalt abgedeckt.
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Wenn man davon ausgeht, dass die längsgefalzte Bahn 102 oder die längsgefalzten Bogen 102 die erfindungsgemäße Längsfalzvorrichtung 101 auf einer vertikalen Ebene liegend aus der Längsfalzvorrichtung 101 austreten sollen, so ergeben sich aufgrund der Trichtergesetze hierfür die erforderlichen Winkel, wobei hierbei angemerkt wird, dass diese alle zueinander in Korrelation stehen, so dass sich in der Regel bei Veränderung eines Winkels auch ein anderer Winkel verändern muss. Die als Einlaufkante dienende Basiskante 111 liegt in der Regel auf einer horizontalen Ebene, somit ergibt sich ein Anstellwinkel β des Gleitbleches 110, welches der Winkel zwischen einer vertikalen Ebene und der dreiecksförmigen Fläche des Gleitbleches 110 ist, von ca. 10° bis ca. 40°.
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Für eine Ausführung, bei welcher das Gleitblech 110 die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist, so besitzt dieses einen aus dem Gebiet der Außentrichter bekannten Trichterwinkel α, welcher der Basiskante 111 gegenüber liegt, von ca. 40° bis ca. 90°. Die Abmessungen des Gleitbleches 11, insbesondere die erforderliche effektive Breite der Basiskante 111 ergibt sich aus der Größe und hierbei insbesondere aus der maximalen Breite der zu falzenden Substrate wie Bahn 102 oder Bogen 102.
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Hinsichtlich der zu falzenden Substrate wird an dieser Stelle angemerkt, dass der erfindungsgemäße Innentrichter 101 beziehungsweise der erfindungsgemäße Falztrichter 107 sowohl in der Breite begrenzte aber in der Länge faktisch endlose Bahnen 102 falzen kann, wobei es sich um eine einzelne Bahn 102 oder eine Mehrzahl von übereinander liegenden Bahnen 102 gleicher oder unterschiedlicher Breite handeln kann. Auch können mit der erfindungsgemäßen Längsfalzvorrichtung 101 beziehungsweise dem erfindungsgemäßen als Innentrichter ausgeführter Falztrichter 107 sowohl in der Breite als auch in der Länge begrenzte Bogen 102 oder aber mehrere übereinander liegende Bogen 102, sogenannte Bogenstapel 102 gefalzt werden, unabhängig davon, ob diese mindestens eine Bahn 102 oder ein einzelner Bogen 102 oder der Bogenstapel 102 noch ungefalzt ist oder bereits einen Falz in oder quer zur Transportrichtung des zu falzenden Bogens 102 oder Bahn 102 aufweist. Deshalb wird nachfolgend auch häufig der Begriff des Substrates 102 bzw. des zu falzenden Substrates 102 verwendet. Bei Bogenstapeln 102 ist es von Vorteil, jedoch kein zwingendes Merkmal, dass die Bogen 102 des Bogenstapels 102 einen gewissen Zusammenhalt zueinander aufweisen, beispielsweise durch elektrostatische Verblockung, einer Hilfsverleimung oder beispielsweise einer Verkettelung.
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An jedem Trichterschenkel 112 des Gleitbleches 110 des Innentrichters 107 sind jeweils ein oder mehrere aneinander gereihte Leitelemente 114 angebracht. Jedes der beiden Leitelemente 114 beginnen an der Basiskante 111, nehmen in Transportrichtung 103 gesehen an Breite senkrecht zum Gleitblech 110 zu und bilden auslageseitig einen Abschluss, welcher in der Regel auf einer horizontalen Ebene liegt, wenn man davon ausgeht, dass die gefalzten Produkte 102 aus dem Falztrichter 107 in einer vertikalen Ebene ausgegeben werden sollen.
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Zwischen dem Gleitblech 110 und den beiden Leitelementen 114 existiert ein Biegewinkel γ, welcher in einem Bereich von ca. 100° bis 20°, vorzugsweise in einem Bereich von 90° bis 30° liegt. Üblicherweise ist der Biegewinkel über die gesamte Länge der Trichterschenkel 112 konstant, es ist aber auch möglich, dass sich der Biegewinkel γ über die Länge der Trichterschenkel 112 ändert.
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Abhängig von der Geometrie der Längsfalzvorrichtung 101 und/oder des zu falzenden Substrates 102 kann es vorteilhaft sein, dass der Biegewinkel einen stumpfen Winkel darstellt, üblicherweise ist der Biegewinkel jedoch entweder ein rechter Winkel oder ein spitzer Winkel.
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Um einen guten Übergang insbesondere der Kanten des zu falzenden Substrates zu gewährleisten, ist die Kante zwischen einem Leitelement 114 und dem Gleitblech 110 abgerundet, wie beispielsweise durch einen Radius oder einen radiusähnlichem Übergang, ausgeführt. Der Radius r liegt vorteilhafter weise in einem Bereich zwischen ca. 20 bis 80 mm. Auch dieser Radius r kann über die Länge des Trichterschenkels 112 konstant oder variabel ausgeführt sein. Im Falle eines variablen Radius über die Länge des Trichterschenkels 112 ist dieser im Bereich der Basiskante 111 üblicherweise größer, als an der Auslaufseite der erfindungsgemäßen als Innentrichter ausgeführten Längsfalzvorrichtung 107.
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Als Werkstoffe für das Gleitblech 110 sowie der Leitelemente 114 können neben metallischen Werkstoffen wie vorzugsweise Stahl auch nichtmetallische Werkstoffe wie Keramiken, Kunststoffe oder Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz kommen, um einen möglichen Verschleiß zu minimieren, können diese Komponenten insbesondere auf der mit dem zu falzenden Substrat in Kontakt kommenden Flächen mit verschleißarmen Stoffen wie keramische Beschichtungen, Hartchrom etc. beschichtet werden. Es ist jedoch auch möglich, die mit dem zu falzenden Substrat 102 in Kontakt kommende Flächen ggf. zusätzlich zu einer verschleißhemmenden Beschichtung mit einem Luftpolster zu beaufschlagen, um durch das Luftpolster einen möglichen Verschleiß zu minimieren.
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Am auslaufseitigen Ende des Gleitbleches 110 stoßen die Enden der Leitelemente 114 nicht zusammen, sondern bilden eine Austrittsöffnung 115, durch welche das gefalzte Substrat 102 aus der erfindungsgemäßen Längsfalzvorrichtung 101 austreten kann. Diese Austrittsöffnung 115 weist üblicherweise eine Breite von ca. 20 mm bis 100 mm auf, was zum einen von der Geometrie der Längsfalzvorrichtung 101 als auch vom zu falzenden Substrat abhängt.
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An der Einlaufseite 104 weist die erfindungsgemäße Längsfalzeinrichtung 101 eine als Bandleitung 120 ausgestaltete einlaufseitige Transportvorrichtung für das zu falzende Substrat auf. Grundsätzlich kann diese einlaufseitige Transportvorrichtung auch aus einer oder mehrerer Zugwalzen oder Transportwalzen bestehen. Der Einsatz einer Bandleitung 120 bietet jedoch die Vorteile, dass damit auch zu falzende Bogen 102 oder Bogenstapel 102 sehr einfach und präzise gefördert werden können. Diese einlaufseitige Bandleitung 120 kann im einfachsten Fall als nur ein Band ausgeführt sein, welches mit nur einer Seite des einlaufenden Substrates 102 in Kontakt steht, ggf. kann auf der dem Band gegenüberliegenden Seite eine Zugwalze ansetzen.
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Vorzugsweise besteht die einlaufseitige Bandleitung aus einem Oberband 120-1 und einem Unterband 120-2, zwischen welche das zu falzende Substrat 102 geklemmt und so zur bzw. in die Längsfalzeinrichtung 101 transportiert wird. Üblicherweise, jedoch nicht ausschließlich, kommen über die Breite des einlaufenden Substrates 102 und somit über die Breite der Basiskante 111 des Gleitbleches 110 mehrere nebeneinanderliegende Oberbänder 120-1 und Unterbänder 120-2 zum Einsatz. Es ist aber auch möglich, dass die Bandleitung 120 nur aus einem Band über die Breite der Basiskante 111 besteht.
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Auf der Auslaufseite 105 der Längsfalzeinrichtung 101 ist üblicherweise ebenfalls eine Fördervorrichtung 125 angebracht. Diese kann jedoch auch entfallen, falls beispielsweise eine endlose Bahn 102 gefalzt wird, welche von einem der Längsfalzeinrichtung 101 nachgeschalteter Komponente wieder gefördert wird, so dass sich zwischen der Auslaufseite 105 und der Einlaufseite 104 der Längsfalzeinrichtung 101 eine entsprechende Bahnspannung aufbaut.
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Vorzugsweise ist diese auslaufseitige Fördervorrichtung 125 als eine Auslauf-Bandleitung 127 aufgebaut, welche das längsgefalzte Substrat 102 wieder zwischen einem Oberband 127-1 und einem Unterband 127-2 klemmt, so dass ein entsprechender Zug aufgebaut wird. Eine derartige Ausführung ist in 5 dargestellt. Üblicherweise befinden sich über die Breite des gefalzten Substrates 102 mehrere nebeneinander liegende Bänder; es ist aber auch eine Möglichkeit gegeben, dass über die Breite des gefalzten Substrates 102 nur ein ggf. breiteres Band angeordnet ist.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung stellt eine Fördervorrichtung dar, welche aus mindestens einem Walzenpaar 126 ausgebildet ist, bei der zwei Walzen zueinander angestellt werden und mindestens eine Walze angetrieben ist, so dass durch Anstellen der beiden Walzen zueinander eine Bahnspannung aufgebaut werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Fördereinrichtung 125 aus einer Kombination aus einem Walzenpaar 126, welches als Zugwalzenpaar fungiert, und einer darauf laufenden Auslauf-Bandleitung 127, so dass das gefalzte Substrat 102 von dem Walzenpaar 126 optimal gezogen und von der Auslauf-Bandleitung 127, welche vorzugsweise aus einem Oberband 127-1 und einem Unterband 127-2 besteht, stabil geführt und weitertransportiert wird.
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Vorteilhafterweise, jedoch nicht zwingend, ist die erfindungsgemäße Längsfalzeinrichtung 101 so bemessen und ausgelegt, dass die Länge des Gleitbleches 110 in Transportrichtung 103 gesehen kürzer ist, als die Länge des zu falzenden Bogens 102. Da jedoch beispielsweise bei formatvariablen Druck-, Schneid oder Falzsystemen die Länge der zu falzenden Bögen 102 stark variierbar ist, müssen auch sehr kurze Bögen 102 optimal geführt werden können.
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Hierzu ist in 6 eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, bei welcher mindestens eine einlaufseitige Bandleitung 120 auf der den Leitelementen 114 zugewandten Seite des Gleitbleches 110 und somit auf der bahn- beziehungsweise bogenführenden Seite des Gleitbleches 110 in Transportrichtung 103 gesehen über die als Einlaufkante dienende Basiskante 111 hinausgeht, so dass das zu falzende Substrat 102 zumindest in einem Teilabschnitt über die Breite des Gleitbleches 110 und somit zumindest ein einem Teilabschnitt über die Breite des zu falzenden Substrates 102 wesentlich länger zwischen dem den Leitelementen 114 zugewandtem Band der Bandleitung 120 geführt wird. Somit können auch Bögen 102 gefalzt werden, welche in Transportrichtung 103 gesehen eine kleinere Länge als die Länge des Gleitbleches 110 aufweisen.
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Hierbei kann das Substrat 102 entweder, wie in 6 dargestellt, zwischen dem Gleitblech 110 und einem Band, welches dann üblicherweise als Oberband 120-1 bezeichnet wird, geführt wird, wobei bei einer derartigen Konfiguration die über die Basiskante 111 des Gleitbleches 110 hinausgehende Bandleitung 120 als ein über das Gleitblech 110 gleitendes Oberband 120-1 ausgeführt ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht, wie in 7 dargestellt, ragt die gesamte einlaufseitige Bandleitung 120 aus mindestens einem Oberband 120-1 und mindestens einem Unterband 120-2 bestehend, in mindestens einem Teilabschnitt über die Breite des Gleitbleches 110, in Transportrichtung 103 gesehen über die Basiskante 111 des Gleitbleches 110 hinaus. Um bei einer derartigen Konfiguration der Bandleitung 120 das zu falzende Substrat 102 zwischen dem Oberband 120-1 und dem Unterband 120-2 führen zu können, muss das Gleitblech 110 an den Teilabschnitten, an welchen über die Breite der Basiskante 111 Bandleitungen 120 bestehend aus Oberband 120-1 und Unterband 120-2 angebracht sind, in Transportrichtung 103 gesehen zumindest abschnittweise Aussparungen 113 aufweisen. An diesen Aussparungen 113 sind entweder für das Oberband 120-1 und/oder für das Unterband 120-2 Bandrollen angebracht, um an diesen Stellen einen Klemmpunkt zwischen Oberband 120-1 und Unterband 120-2 sicherzustellen, durch welche das zu falzende Substrat 102 geklemmt und somit geführt bzw. transportiert wird.
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Es ist bei der in 7 dargestellten Ausführung jedoch auch möglich, in dem mindestens einen Bereich, an dem eine über die Basiskante 111 hinausgehende Bandleitung 120 angebracht ist, das Gleitblech 110 über die Länge der Bandleitung 120 komplett auszusparen, so dass in diesem mindestens einen Teilabschnitt das zu falzende Substrat 102 über die gesamte Länge der Bandleitung 120 geführt werden kann. Hierbei können die über die Breite des Gleitbleches 110 angeordneten Bandleitungen 120 über die Breite unterschiedlich weit über die Basiskante 111 hinausragen, um eine Kollision der Bandleitungen 120 mit den Leitelementen 114 zu vermeiden.
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Da bei einer in Transportrichtung 103 gesehen wett über die Basiskante 111 hinausreichende Bandleitung 120 somit sehr weit mit mindestens einem Schlitz oder einer stufenartigen Aussparung 113 das Gleitblech 110 ausgespart werden muss, kann der aus dem Gleitblech 110 und den beiden Leitelementen 114 bestehende statische Bereich der Längsfalzeinrichtung 101 auch als zwei symmetrisch zu einer Mittelebene 106 ausgeführten winkelförmigen Schalen 116 bestehen, welche in einem entsprechenden Abstand, welcher senkrecht zur Transportrichtung 103 ist, zueinander angeordnet sein. Die den Leitelementen zugewandte Fläche des Gleitblechs 110 ist somit die bahn- beziehungsweise bogenführende Fläche des Gleitblechs 110.
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Eine derartige besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in 4 dargestellt. Bei dieser Variante ist der Falztrichter 107 geteilt ausgeführt, die aus mehreren Teilen sich ergebende Gleitfläche 117 bildet zusammen mit dem daran ausgeführten Leitelement 114 ein winkelartiges bzw. schalenförmiges Element, welches nachfolgend als Schale 116 bezeichnet wird. Auch bei dieser Ausführung ist die den Leitelementen 114 zugewandte Seite der Gleitfläche 117 somit die bahn- bzw. bogenführende Seite der Gleitfläche 117.
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Zwei symmetrisch zueinander in einem Abstand angeordnete Schalen 116 ersetzen den sich aus einem Gleitblech 110 und zwei Leitelementen 114 ergebenden Falztrichter 107. Diese in 8 dargestellte Erfindung weist den Vorteil auf, dass beispielsweise die Breite der Austrittsöffnung 115 variabel ausgeführt werden kann, so dass diese als auch somit die Geometrie des rein statischen Teils der Längsfalzeinrichtung 101 veränderbar bzw. einstellbar ausgeführt werden kann. Ferner weist eine derartige Konfiguration den weiteren Vorteil auf, dass die einlaufseitige Bandleitung 120 zum einen sehr weit bis zur Austrittsöffnung 115 ausgeführt werden kann und dass bei Ausgestaltung der Bandleitung 120 aus Oberband 120-1 und Unterband 120-2 das zu falzende Substrat 102 sehr weit bis in die Gleitfläche 117 hinein und somit bereits auch noch beim Einleiten des Falzvorganges durch die Bandleitung geklemmt und somit geführt und kontrolliert gefördert wird.
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Bezugszeichenliste
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für die Fig. 1 bis Fig. 4:
- 1
- Ausschleusvorrichtung
- 2
- Bogen
- 3
- Maschine
- 4
- Komponente
- 5
- erste Bewegungsrichtung
- 6
- Längsfalzvorrichtung
- 7
- Innentrichter
- 8
- Außentrichter
- 9
- Fördereinrichtung
- 10
- zweite Transportrichtung
- 11
- Mittelebene
- 12
- Transportvorrichtung
- 13
- Walzenpaar
- 14
- Förderband
- 15
- Bandleitung
- 15-1
- Oberband
- 15-2
- Unterband
- 20
- Makulaturweiche
für die Fig. 5 bis Fig. 8 - 101
- Längsfalzvorrichtung
- 102
- Bahn/Bogen/Substrat
- 103
- Transportrichtung
- 104
- Einlaufseite
- 105
- Auslaufseite
- 106
- Mittelebene
- 107
- Falztrichter
- 110
- Gleitblech
- 111
- Basiskante
- 112
- Trichterschenkel
- 113
- Aussparung
- 114
- Leitelement
- 115
- Austrittsöffnung
- 116
- Schale
- 117
- Gleitfläche
- 120
- Bandleitung
- 120-1
- Oberband
- 120-2
- Unterband
- 125
- Fördervorrichtung
- 126
- Walzenpaar
- 127
- Auslauf-Bandleitung
- 127-1
- Oberband
- 127-2
- Unterband
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2052924 [0003]
- EP 0020966 A1 [0004]
- DE 591965 [0023]