DE102021103056A1

DE102021103056A1 - Einrichtung und Verfahren zum Herstellen von Druckerzeugnissen

Info

Publication number: DE102021103056A1
Application number: DE102021103056.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Thurnherr; Pascal Erni
Original assignee: Mueller Martini Holding AG
Current assignee: Mueller Martini Holding AG
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2022-08-11

Abstract

Eine Einrichtung zum Herstellen von Druckerzeugnissen wie Bücher, Zeitschriften, Broschüren, Kataloge oder dgl. weist mehrere miteinander verbundene Vorrichtungen (3) zum Bearbeiten von Druckbogen (6) auf. Die Druckbogen (6) werden entweder zu einer Änderung oder zur Beibehaltung ihre Lage über mindestens eine Luftzuführung (45) mit Blasluft beaufschlagt. Zumindest zwei der Vorrichtungen (3) sind mit jeweils mindestens einem Lüfter (65) zur Erzeugung von Blasluft versehen. Die Blasluft ist in der jeweiligen Vorrichtung (3) einsetzbar. Die Lüfter (65) sind mit einer Steuereinheit (35) der Einrichtung verbunden, über welche die von den Lüftern (65) zu erzeugende Blasluft bedarfsgerecht regelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Druckerzeugnissen wie Bücher, Zeitschriften, Broschüren, Kataloge oder dgl. mit mehreren miteinander verbundenen Vorrichtungen zum Bearbeiten von Druckbogen, wobei die Druckbogen entweder zu einer Änderung oder zur Beibehaltung ihre Lage über mindestens eine Luftzuführung mit Blasluft beaufschlagbar sind.
In Weiterverarbeitungsmaschinen werden aus bedruckten Papierbanen oder Druckbogen Druckprodukte Zeitungen, Zeitschriften, Broschüren oder Bücher hergestellt. Entlang von Transportstrecken und in Verarbeitungsstationen der Weiterverarbeitungsmaschinen sind teilweise Blaslufteinrichtungen angebracht, mit denen die Lage von Druckbogen verändert oder in einer gewünschten Lage gehalten werden. Vor allem bei schnell laufenden Maschinen, bei denen in zeitlich kurzen Arbeitstakten Bearbeitungs- oder Transportschritte erfolgen, kann auf Blasluft oft nicht verzichtet werden. Der Einsatz von Blasluft ermöglicht erst, dass unterschiedliche Druckbogen mit grosser Zuverlässigkeit zum richtigen Zeitpunkt, mit der richtigen Ausrichtung in eine bestimmte Lage gebracht und in dieser gehaltenwerden können.
In der CH586611A5 ist eine Zusammentragmaschine beschrieben, mit entlang einer Sammelkette angeordneten Anlegern. Die Anleger vereinzeln bereitgestellte Druckbogen mit einer Abzugstrommel. Zwei gegenläufig drehende Öffnungstrommeln eines Anlegers öffnen und legen jeweils die vereinzelten Druckbogen auf ein oberhalb der sattelförmigen Sammelkette und parallel zu dieser angeordnetes Schwert. Um auch bei hohen Laufgeschwindigkeiten zu gewährleisten, dass die geöffneten Bogen im Beriech der beiden Öffnungstrommeln kontrolliert, d.h. in der richtigen Lage und zum richtigen Zeitpunkt auf das Schwert abgelegt werden, sind im unteren Beriech der Spreiztrommeln beidseitig der Sammelkette Führungselemente mit Führungsflächen angeordnet. Die parallel zur Sammelkette verlaufenden äusseren Kanten der Druckbogen gleiten nach dem Öffnen entlang der Führungsflächen nach unten. Zusätzlich weisen die Führungselemente oberhalb der Führungsflächen als Blasluftdüsen ausgebildete Bohrungen mit einer Querschnittsfläche von wenigen mm² auf, die mit ihrem nach unten gerichteten Luftstrahl die geöffneten Enden der Druckbogen nach unten drücken. Die Druckbogen können dank der Blasluft schneller auf das Schwert abgelegt werden. Mitnehmer der Sammelkette erfassen die auf dem Schwert liegenden Druckbogen an ihrer nachlaufenden, quer zur Sammelkette ausgerichteten Kante. Am Ende des Schwerts fällt der Druckbogen auf die bereits auf der Sammelkette liegenden Druckbogen und wird mit diesen weitertransportiert. Die Blasluft presst die Druckbogen während dem Transport gegen die darunter liegenden Druckbogen und verhindert so, dass diese vom Fahrtwind an- oder gar abgehoben werden. Damit wird eine höhere Fördergeschwindigkeiten der Sammelkette ermöglicht als ohne Blasluft. Die Blasluft wird von einer zentralen Blasluftquelle über je eine hinter und vor der Sammelkette angeordnete Blasluftleitung entlang der Sammelstrecke zu den mit Blasluftöffnungen versehenen Führungselementen geleitet. Eine Regulierung des Drucks der Blasluft kann nicht an die Erfordernisse eines einzelnen Anlegers angepasst werden. Mittels manuell zu bedienenden Absperrorganen kann lediglich der Volumenstrom an Blasluft den Bedingungen im Bereich eines Bogenanlegers angepasst werden. Die durch die ganze Zusammentragmaschine verlaufenden, mehre Meter langen Blasluftrohre verursachen zudem einen Druckverlust, der durch die Blasluftquelle kompensiert werden muss. Erfahrungsgemäss verursachen die vielen beidseitig und entlang der Sammelkette angeordneten Blasluftdüsen mit verhältnismässig kleinem Austrittsquerschnitt für störende Lärmemissionen. Eine weitere Lärmquelle stellen die zur Erzeugung der Blasluft notwendigen Kompressoren mit hoher Leistungsaufnahme dar. Teilweise werden die Kompressoren zur Senkung des Schallpegels in den Produktionsräumen in schallisolierten Räumen aufgestellt. Die verdichtete Blasluft muss dann aber über lange Schläuche oder Rohrleitungen, welche Verluste verursachen, den Maschinen zur Herstellung von Druckerzeugnissen zugeführt werden.
Eine weitere Vorrichtung zum rittlingsweisen Sammeln von Druckbogen ist in der EP1285872A1 offenbart. Im Bereich der Sammelstrecke sind einzelne Maschinengestelle nebeneinander angeordnet und mit einander verbunden. Ein Maschinengestell kann jeweils zwei Anleger aufnehmen und weist kuppelbare Rohrabschnitte auf, die mit den Rohrabschnitten benachbarter Maschinengestellen verbunden werden. Die miteinander verbundenen Rohrabschnitte, welche gemeinsam eine sich über mehrere Meter erstreckende Leitung für Blasluft und Vakuum bilden, sind an einer Stelle mit einer zentralen Blasluft- und Vakuumquelle verbunden und weisen für jeden Anleger Abgänge und Schnittstellen auf. Die Maschinengestelle nehmen auch die Stützen der Sammelketten auf und besitzen Halterungen für beidseitig und entlang der Sammelkette angeordnete pneumatische Druckbogenführungen. Die Druckbogenführungen sind mit den Rohrabschnitten für Blasluft verbunden. Die Menge der durch die kleinen nur wenige mm² grossen Bohrungen der Druckbogenführungen ausströmenden Luft kann mittels Handventile eingestellt werden. Im unteren Bereich der Maschinengestelle werden auch Leitungen für Strom, Steuerung und Druckluft geführt entlang der Sammelstrecke geführt. Die Verteilung der zentral erzeugten Blasluft zu den entlang der Sammelstrecke angeordneten Verbrauchern wie z.B. die pneumatischen Druckbogenführungen oder die Blasluftdüsen in den Bogenanlegern weist ebenfalls grosse Verluste sowie viele Schnittstellen auf. Bei einem Produktionswechsel oder einer Änderung der Produktionsgeschwindigkeit muss die zur Führung der Druckbogen eingesetzte Blasluft entlang der Sammelstrecke mittels der Ventile der abschnittsweise wirkenden Druckbogenführungen neu eingestellt werden. So müssen beispielsweise die Blasrichtung und die Durchflussmenge jeweils manuell an die neuen Produktionsbedingungen angepasst werden.
Mit einer in der US3763628 offenbarten Einrichtung können Papiertüten nach einer Kasse eines Supermarkts ohne zusätzliches Personal geöffnet werden und die Einkäufe anschliessend automatisch darin verstaut werden. Mit einem Lüfter wird von unten Luft gegen das obere Ende eines Stapels von zusammengefalteten Tüten geblasen. Mit einem Greifer wird die Tüte am unteren Rand festgehalten, damit sie am Ort bleibt und der Luftstrom sie nicht wegbläst. Sobald ein in der Einrichtung angeordneter Saugarm den Boden der obersten noch zusammengefalteten Tüte ansaugt und hochklappt, kann der Luftstrom des Lüfters die Tüte über das offene Ende aufblasen. Anschliessend werden die in einem Fach abgelegten Waren mit einem Schieber in die offene Tüte geschoben, der Greifer gibt die Tüte frei und die gefüllte Tüte wird zum Entnehmen durch einen Kunden aufgestellt. Der Vorgang zum Öffnen von Papiertüten ist stets identisch und die Abläufe in der Einrichtung erfolgen stets mit gleicher Geschwindigkeit. Der Luftstrom des einen Lüfters kann nicht - und muss auch nicht - an wechselnde Produktionsbedingungen oder verschiedene Tüten- Formate, Papierarten usw. angepasst werden. Die Wirkung der Blasluft kann nur an einem und demselben Ort in der Vorrichtung und mit derselben Wirkungsrichtung eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine energiesparende, bedarfsabhängig steuerbare, kompakte und kostengünstige Einrichtung zur Erzeugung von Blasluft für entlang einer papierverarbeitenden Maschine angeordnete Vorrichtungen zu schaffen. Zudem sollen die Lärmemissionen zur Erzeugung und dem Einsatz von Blasluft minimiert werden.
Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erstmals weisen die Vorrichtungen einer papierverarbeitenden Maschine jeweils einen oder mehrere Lüfter auf, mit denen die bei der Bearbeitung von Druckbogen eingesetzte Blasluft in der Vorrichtung selber erzeugbar ist. Die teuren, leistungsstarken Kompressoren zur Bereitstellung der Blasluft entfallen ebenso wie die von den Kompressoren erzeugte Abwärme und Lärmemission. Weiter kann auf meterlange Rohrabschnitte oder Schläuche, die die Blasluft von einer zentralen Blasluftquelle zu den einzelnen Bereichen der Vorrichtungen, in denen die Blasluft eingesetzt wird, verzichtet werden. Ebenso fallen die zur Vermeidung von Verlusten jeweils abzudichtenden Verbindungsstellen zwischen den Rohrabschnitten, den Schläuchen und den Verteilkanälen weg. Es entfallen auch trennbare Schnittstellen zwischen stationären und wechselbaren Vorrichtungen einer Einrichtung. Die Verbindung der Lüfter mit der Steuereinheit ermöglicht eine bedarfsgerechte Regelung der Blasluft, mit der nur so viel Blasluft direkt in einer Vorrichtung erzeugt und in den betroffenen Bereich innerhalb derselben Vorrichtung geleitet wird, wie für das sichere und schonende Bearbeiten von Druckbogen in der Vorrichtung zu einem bestimmten Zeitpunkt notwendig ist. Mit dieser bedarfsgerechten Regelung lässt sich neben dem oben beschriebenen Wegfall der Kompressoren zusätzlich Energie sparen und unnötigen Lärm vermeiden. Mit der erfindungsgemässen Einrichtung können somit die Nachteile des Standes der Technik bei der Erzeugung und der Verteilung der Blasluft in Vorrichtungen einer papierverarbeitenden Maschine beseitigt werden.
Nach einer Weiterbildung erfindungsgemässen Einrichtung weist die mindestens eine Luftzuführung einen Verteilkanal mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Blasrohren auf. Die Blasluft kann mit den mindestens zwei Blasrohren präzise in den Bereich geleitet werden, wo die Blasluft ihre Wirkung entfalten soll. Und weil Druckerzeugnisse eine flächige Ausdehnung haben, ist die Wirkung der eingesetzten Blasluft auf die Druckprodukte grösser, wenn sie nicht nur an einer sondern an mindestens zwei benachbarten Stellen aus der Luftzuführung austritt und auf die Druckprodukte auftrifft.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung weist der Verteilkanal und/oder eines der mindestens zwei Blasrohre eine strömungsoptimierte Geometrie auf. Verwirbelungen der Blasluft im Verteilkanal und/oder in den Blasluftrohren können so vermieden oder reduziert werden. Denn Verwirbelungen in der Luftzuführung verursachen Verluste. Weiter nimmt die Impulskraft des aus einer Austrittsöffnung eines Blasrohrs austretenden Blasluftstrahls zu, wenn die Strömung wenig Verwirbelungen aufweist und möglichst gleichgerichtet oder laminar ist.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung sind der Verteilkanal und die voneinander beabstandeten Blasrohre einteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bauteile und Schnittstellen werden reduziert. Die (Vor-) Montage des Verteilkanals und der Blasrohre werden vereinfacht, wodurch Kosten gespart werden können.
In einer nächsten Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung sind die Lüfter austrittsseitig jeweils direkt mit dem Verteilkanal verbunden. Der Weg, den die vom Lüfter erzeugte Blasluft vom Austritt aus dem Lüfter bis zu den Austrittsöffnungen der Blasrohre zurücklegen muss, wird so sehr kurz. Druck- und Strömungsverluste werden dadurch weiter minimiert.
Nach einer nächsten Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung verfügen die Blasrohre jeweils über einen kleinsten Strömungsquerschnitt, welcher eine Fläche zwischen 10 und 2000mm², vorteilhaft zwischen 50 und 400mm², besonders vorteilhaft zwischen 100 und 200mm² für das Durchströmen der Blasluft aufweisen. Die im Stand der Technik bekannten Blasluftleitungen zur Unterstützung einer Änderung oder zur Beibehaltung der Lage von Druckbogen weisen mehrere kleine Öffnungen auf, durch die die Blasluft ausströmt. Der Durchmesser einer Öffnung beträgt beispielsweise 0.5 bis 2 mm². Im Stand der Technik wird die Blasluft oft nach dem Prinzip „kleiner Volumenstrom - grosse Strömungsgeschwindigkeit“ eingesetzt. Damit die Blasluft mit einer gewünschten Kraft auf die Druckbogen einwirken kann, muss die durch die kleinen Öffnungen austretende Blasluft eine hohe Geschwindigkeit aufweisen. Die erfindungsgemässe Einrichtung verwendet das Prinzip „grosser Volumenstrom - kleine Strömungsgeschwindigkeit“. Dieses Prinzip hat den Vorteil, dass der Geräuschpegel beim Einsatz von Blasluft, welche mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit durch grössere Austrittsöffnungen strömt, deutlich gesenkt werden kann.
In einer nächsten Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung weist die von den Lüftern erzeugte Blasluft austrittsseitig einen maximalen Überdruck von 0.1 bar, vorteilhaft von maximal 0.01 bar, besonders vorteilhaft von maximal 0.007bar auf. Für das in der vorangehenden Ausführungsform beschriebene Prinzip „grosser Volumenstrom - kleine Strömungsgeschwindigkeit“, welches mit der erfindungsgemässen Einrichtung realisiert wird, muss die Blasluft nur wenig verdichtet werden. Dadurch kann viel Energie gespart werden, die für das verlustreiche Verdichten von Blasluft mit leistungsstarken Kompressoren im Stand der Technik anfällt. Durch das tiefe Druckniveau kann die Luftzuführung in leichterer Bauweise ausgeführt werden und die Schnittstellen müssen kaum gegen Verluste abgedichtet werden. Dadurch können die Kosten für die Ausgestaltung der Luftzuführung und für die Erzeugung der Blasluft gesenkt werden.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform ist die erfindungsgemässe Einrichtung als Sammelhefter ausgebildet. Zumindest zwei der miteinander verbundenen Vorrichtungen zum Bearbeiten von Druckbogen sind Bogenanleger eines Sammelhefters. Mit diesen Bogenanlegern werden Druckbogen vereinzelt, geöffnet und auf eine in einer Förderrichtung bewegbare Sammelkette abgelegt. Zumindest zwei Bogenanleger weisen jeweils mindestens einen separaten Lüfter für die Erzeugung der Blasluft auf. Die Blasluft ist über die in Förderrichtung gesehen beidseitig der Sammelkette angeordneten Verteilkanäle und Blasrohre ausblasbar. Sammelheftern haben durch die Aneinanderreihung von Einrichtungen wie Bogenanleger, Mess- und Prüfeinrichtungen, einer Heftmaschine und einer Bogenauslage eine längliche Ausdehnung. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Blasluft nicht von einer zentralen Blasluftquelle über viele Meter lange Rohre und Schläuche zu den einzelnen Einrichtungen geleitet werden muss. Mit der lokalen Erzeugung der Blasluft mit mindestens einem Lüfter in jedem der mindestens zwei Bogenanleger können diese auch flexibler entlang der Sammelkette angeordnet werden, da Schnittstellen zu den Rohren zur Verteilung der Blasluft wegfallen.
In einer nächsten Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist mindestens eine der Vorrichtungen als ein Förderelement zum Transportieren von Druckbogen ausgebildet. Die Druckbogen sind während des Transports auf dem Förderelement über die entlang der Sammelkette angeordneten Verteilkanäle und Blasrohre mit Blasluft beaufschlagbar. Aufgrund dieser Ausführungsform kann die Lage der auf dem Förderelement gesammelten und transportierten Druckbogen auch bei hohen Fördergeschwindigkeiten beibehalten bleiben. Denn die noch nicht miteinander verbundenen Druckbogen neigen dazu, bei hohen Fördergeschwindigkeiten vom Fahrtwind an- oder gar abgehoben zu werden.
Gemäss einer anderen Ausführungsform ist die erzeugte Blasluft der Lüfter in Abhängigkeit von Parametern wie der Produktionsgeschwindigkeit, der Art und dem Flächengewicht des bedruckten und zu einem Druckbogen gefalteten Papiers, des Formats, der Anzahl Seiten oder der Falzart des Druckbogens, dem Aufbau des Druckerzeugnisses, dem Einsatz von Führungselementen, der Anordnung der Vorrichtungen innerhalb der Einrichtung einstellbar. Damit kann der Bedarf von Blasluft individuell, flexibel und laufend an die Produktionsbedingungen und die Gegebenheiten in einer einzelnen Vorrichtung angepasst werden. Wird beispielsweise die Produktionsgeschwindigkeit reduziert, kann die Blasluft ebenfalls sofort auf die notwendige Menge reduziert oder gar abgestellt werden. Daraus resultiert eine Einsparung von Energie, welche zur Erzeugung von Blasluft notwendig ist.
Entsprechend einer nächsten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind mit der Steuereinheit Betriebsdaten der Lüfter in Abhängigkeit von den Parametern bestimmbar und mit diesen ermittelten Betriebsdaten die Lüfter ansteuerbar. Das hat den Vorteil, dass die Steuerung bei einer Änderung der Parameter die Lüfter umgehend mit neuen Betriebsdaten ansteuert, ohne dass ein manuelles Eingreifen notwendig wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung sind die Parameter oder die Betriebsdaten jedes Lüfters einer Vorrichtung über eine an der Vorrichtung angeordnete lokale Anzeige- und Bedieneinheit oder über eine zentrale Bedieneinheit der Einrichtung veränderbar. Damit kann ein Bediener der Einrichtung einfach auf die Ansteuerung jedes einzelnen Lüfters der Einrichtung Einfluss nehmen, indem er entweder die Parameter manuell verändert oder die von der Steuerung bestimmten Betriebsdaten der Lüfter anpasst oder optimiert.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind die Parameter und die Betriebsdaten jedes einzelnen Lüfters für einen Produktionsauftrag oder eine Betriebsart in der Steuereinheit speicherbar und wieder aufrufbar. Damit können beispielsweise bei wiederkehrenden Aufträgen einfach und schnell die abgespeicherten und gegebenenfalls vom Maschinenbediener eingegebenen oder optimierten Parameter und Betriebsdaten aufgerufen werden. Ein nochmaliges Suchen der optimalen Betriebsdaten der Lüfter durch den Maschinenbediener entfällt. Wenn mehrere Maschinenbediener beispielsweise im Schichtbetrieb an derselben Einrichtung zu Herstellen von Druckerzeugnissen arbeiten, können sie die abgespeicherten Daten untereinander austauschen.
Zudem wird die Aufgabe bei einem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
Aus dem erfindungsgemässen Verfahren als auch aus den weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens, ergeben sich die gleichen Vorteile wie bei der erfindungsgemässen Vorrichtung und deren Ausführungsformen.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnungen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Sammelhefters nach dem Stand der Technik,
2 eine vereinfachte Darstellung einer als Bogenanleger ausgestalteten Vorrichtung einer erfindungsgemässen Einrichtung mit einem Lüfter zum Erzeugen von Blasluft,
3 eine vereinfachte Darstellung des Bogenanlegers gem. 2, in Laufrichtung der Sammelkette betrachtet.
4 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt aus 3.
5 einen vergrössert dargestellten Ausschnitt aus 3 mit einem strömungsoptimierten Verteilkanal für die Blasluft.
6 eine vereinfachte Ansicht von unten auf Varianten von mit einem Verteilkanal verbundenen Blasrohren.

In 1 ist schematisch eine als Sammelhefter ausgebildete Einrichtung 1 zum Herstellen von Druckerzeugnissen 2 nach dem Stand der Technik dargestellt. Ein Sammelhefter besteht aus einzelnen Vorrichtungen 3, die beispielsweise mechanisch, pneumatisch, elektrisch und/oder mittels Steuerleitungen miteinander verbunden sind. Entlang einer Sammelstrecke 4 sind Bogenanleger 5 und weitere Vorrichtungen 3 zum Bearbeiten Druckbogen 6 nebeneinander angeordnet. Förderelemente 14 transportieren die Druckbogen 6 und alle Zwischenerzeugnisse bis zum fertigen Druckerzeugnis 2 in der Einrichtung 1 bis zu einer Übergabestelle an eine nachfolgende Einrichtung. Unter den Begriffen Verarbeiten oder Bearbeiten werden im Gebiet der Druckweiterverarbeitung sämtliche Arbeitsschritte an und mit Druckbogen wie beispielsweise transportieren, fördern, drehen, wenden, ausrichten, fixieren, klemmen, öffnen, schliessen, messen, prüfen, zählen, identifizieren, drucken, heften, beleimen, kleben, stanzen, schneiden, fräsen, schleifen, pressen, formen, falzen, umlenken, vereinzeln, rillen, perforieren, einstecken, auflegen, sammeln, sortieren, stapeln, verpacken, heizen, kühlen usw. verstanden. Die Bogenanleger 5 sind auf Maschinengestellen 7 lösbar befestigt, so dass deren Position entlang der Sammelstrecke 4 geändert werden kann. In 1 sind beispielshaft auf den dargestellten vier Maschinengestellen 7 zwei Bogenanleger 5 für die Verarbeitung von flach in Bogenmagazinen 8 liegenden Bogenstapel 9 sowie ein als Falzanleger 10 ausgebildeter Bogenanleger 5 für die Verarbeitung von ungefalzten Umschlägen 11 gezeigt. Ein unter allen Bogenanlegern 5 umlaufendes und als Sammelkette 15 ausgebildetes Förderelement 14 weist einen dachartigen First 16 und in regelmässigen Abständen Mitnehmer 17 zum Transport der Druckbogen 6 auf. Unterhalb der Sammelkette 15 schliessen Leitbleche 18 an den dachartigen First 16 der Sammelkette 15 an. Es sind im Stand der Technik auch Sammelstrecken bekannt, die eine Sammelkette 15 ohne Leitbleche 18 aufweisen.
Zwischen den beiden Bogenanlegern 5 ist ein Platz für einen weiteren Bogenanleger 5 leer. Der fehlende Bogenanleger 5 wurde beispielsweise für Servicearbeiten entfernt und an seiner Stelle eine Blindabdeckung 20 auf dem Maschinengestell 7 befestigt. Die Blindabdeckung 20 deckt mechanische und elektrische Schnittstellen 21 des Maschinengestells 7 ab, welche für die Befestigung der Bogenanleger 5 notwendig sind. Aus Sicherheitsgründen überragt die Blindabdeckung 20 die unter ihr verlaufende Sammelkette 15. Stromab des Falzanlegers 10 ist eine Heftmaschine 25 angeordnet, welche einen oszillierenden Heftapparat 26 mit zwei Heftköpfen 27 und eine Auslage 28 aufweist. Mittels eines auf und ab bewegbaren Auswerfers 29 werden in der Auslage 28 die gehefteten Druckerzeugnisse 2 von der Sammelkette 15 abgehoben und einer weiteren, nicht dargestellten Verarbeitungseinrichtung wie beispielsweise einem Trimmer zugeführt. Zwischen dem in einer Förderrichtung F der Sammelkette 15 angeordneten letzten Bogenanleger 6 oder Falzanleger 10 und der Heftmaschine 25 ist eine Qualitätskontrolle 30 auf der hinteren Seite der Sammelkette 15 angeordnet. Damit werden beispielsweise die Dicke eines rittlings auf der Sammelkette 15 zusammengetragenen Druckbogenstapels 31 gemessen sowie die Lage der einzelnen Druckbogen 4 oder des Umschlags 11 überprüft.
Der Sammelhefter weist eine in einem Gehäuse 32 der Heftmaschine 25 angeordnete Steuereinheit 35 auf. Diese ist mit einer ebenfalls an der Heftmaschine 25 angebauten zentralen Bedieneinheit 36, mit lokalen Anzeige- und Bedieneinheiten 37 sowie mit nicht dargestellten Sensoren, Antriebs- und Stellelementen der Vorrichtungen 3 verbunden.
Im Gehäuse 32 der Heftmaschine 25 ist im Bereich der Auslage 28 eine nicht dargestellte Antriebs- und erste Umlenkeinrichtung für die Sammelkette 15 vorgesehen. Am Anfang der Sammelstrecke 4 ist unter einer in 1 dargestellten Abdeckung 38 eine zweite Umlenkeinrichtung sowie eine Spannstation für das Spannen der Sammelkette 15 angeordnet.
Rechts neben dem Sammelhefter ist eine als Kompressor ausgebildete Blasluftquelle 40 dargestellt, der den Sammelhefter mit Blasluft versorgt. Bei langen Sammelheftern mit vielen Bogenanlegern 5 sind grössere und/oder mehrere Kompressoren notwendig. Um das Bedienpersonal vor den Lärmemissionen der Kompressoren zu schützen, werden diese teilweise in anderen Räumen aufgestellt. Die auf 1 bis 1.5 bar Überdruck verdichtete Blasluft wird über geeignete Schläuche 41 oder über Rohre mit einer Verbindungsstelle 42 eines Blasluftsystems 43 des Sammelhefters verbunden. Das Blasluftsystem 43 weist im Bereich der Sammelstrecke 4 Rohrabschnitte 44 auf, die untereinander und mit dem jeweiligen Maschinengestell 7 verbunden sind. Mit ihrem grossen Strömungsquerschnitt und einer Länge, die sich nahezu über die gesamte Länge des Sammelhefters erstreckt, dient das Blasluftsystem 43 mit seinen Rohrabschnitten 44 als Blasluftspeicher. Von einem Rohrabschnitt 44 eines Maschinengestells 7 führt jeweils eine nicht dargestellte Blasluftleitung zu den Schnittstelle 21, auf die jeweils ein Bogenanleger 5, ein Falzanleger 10 oder die Blindabdeckung 20 auf das Maschinengestell 7 aufgesetzt wird. Innerhalb der Bogenanleger 5, der Falzanleger 10 oder der Blindabdeckung 20 leiten nicht dargestellte Blasluftleitungen die Blasluft von der Schnittstelle 21 zu einer Luftzuführung 45. Diese ist oberhalb und beidseits der Sammelkette 15 in etwa parallel zur Förderrichtung F eines Druckprodukts 6 beziehungsweise des Druckbogenstapels 31 angeordnet. Die Luftzuführung 45 besteht aus zwei zylindrischen Rohren. Diese weisen mehrere über ihre Länge verteilte und als Bohrungen mit einem Durchmesser von 0.5 bis 2mm ausgebildete Austrittsöffnungen auf, aus denen die Blasluft ausströmt. Die Rohre der Luftzuführung 45 sind um ihre Längsachse drehbar am Bogenanleger 5 oder dem Maschinengestell 7 befestigt. Damit kann die Richtung der ausströmenden Blasluft verändert werden. Mittels Drosselorganen 50, welche als Absperrhahn ausgebildet sein können, kann der Volumenstrom der Blasluft entlang der Sammelstrecke 4 im Bereich des jeweiligen Bogenanlegers 5, des Falzanlegers 10 oder im Bereich der Blindabdeckung 20 vor und hinter der Sammelkette 15 individuell von Hand eingestellt werden. Im Bereich der Heftmaschine 25 sowie auch zwischen dem letzten Maschinengestell 7 der Sammelstrecke 4 und der Heftmaschine 25 sind ähnlich wie im Bereich der Bogenanleger 6 eine aus Rohren 45 mit Austrittsöffnungen gebildete Luftzuführung sowie Drosselorgane 50 für die Regulierung der Blasluft angeordnet.
Zur Herstellung von Druckerzeugnissen 2 werden nach dem Stand der Technik Stapel von gefalzten Druckbogen 6 in die Bogenmagazine 8 der Bogenanleger 5 eingelegt. In ein Bogenmagazin 51 des Falzanlegers 10, der in 1 am Ende der Sammelstrecke 4 auf dem Maschinengestell 7 befestigt ist, werden ungefalzte Bogen 52 gelegt. Der erste Bogenanleger 5 vereinzelt mit einer in den 2 und 3 schematisch dargestellten Abzugstrommel 55 vom im Bogenmagazin 8 eingelegten Bogenstapeln 9 den untersten Druckbogen 6 und fördert ihn in Richtung der Sammelkette 15. Der Druckbogen 6 wir von der Abzugstrommel 55 an zwei Öffnungstrommeln 56 übergeben. Die Öffnungstrommeln 56 öffnen den Druckbogen 6 und werfen ihn so auf die darunterliegende Sammelkette 15, dass der Falz des Druckbogens 6 auf dem First 16 zu liegen kommt. Die geöffneten Seiten des Druckbogens 6 liegen auf den Leitblechen 18 auf. Bei Sammelstrecken ohne Leitbleche 18 werden die Druckbogen 6 mit ihrem Falz auf der Sammelkette 15 zentriert und die offenen Seiten hangen neben der Sammelkette 15 senkrecht nach unten. Die Öffnungstrommeln 56 und die Abzugstrommel 55, auch Vereinzelungstrommel genannt, weisen zum Halten, Beschleunigen und Öffnen der Druckbogen 6 an ihrem Umfang nicht dargestellte steuerbare Greifer und oder Vakuumsauger auf. Um den geöffneten Druckbogen 6 auch bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten oder bei der Verwendung von dünnem Papier sicher auf die sich kontinuierlich in Förderrichtung F bewegende Sammelkette 15 abzulegen, wird Blasluft eingesetzt.
Jeder weitere Bogenanleger 5 legt seine vereinzelten Druckbogen 6 auf die bereits rittlings auf der Sammelkette 15 aufliegenden Druckbogen 6 und bildet so mehrere hintereinander von der Sammelkette 15 geförderte Druckbogenstapel 31. Oft legt der Falzanleger 10 einen zu einem Umschlag 11 gefalteten Bogen 52 zuoberst auf den Druckbogenstapel 31. Jeder Druckbogen 6 bzw. Umschlag 11 wird nach dem Auflegen auf die Sammelkette 15 bzw. auf den Druckbogenstapel 31 mit nicht dargestellten Bremselementen wie beispielsweise Schleppfedern oder Bürsten leicht gebremst, so dass eine nachlaufende Kante 57 der Druckbogen 6 oder des Umschlags 11 am nachfolgenden Mitnehmer 17 anliegt. Somit weisen alle gesammelten Druckbogen 6 und der Umschlag 11 des Druckbogenstapels 31, welche sich in Format, Seitenumfang, Papierart, usw. unterscheiden können, eine gemeinsame nachlaufende Kanten 57 auf. Während dem Transport eines Druckbogenstapels 31 auf der Sammelkette 15 besteht die Gefahr, dass ein noch loser Druckbogen 6 oder Umschlag 31 vom Fahrtwind oder einer Luftströmung erfasst, gegenüber dem zugehörigen Druckbogenstapel 31 verschoben oder von der Sammelkette an- oder gar abgehoben wird. Oft werden durch den Fahrtwind die vorlaufenden, unten liegenden freien Ecken 58 eines Druckbogens 6 nach aussen und hinten gebogen. Wird ein nächster Druckbogen 6 oder Umschlag 11 darauf abgelegt, bleibt die umgelegte Ecke im Druckbogenstapel 31unter Umständen bestehen, was die Qualität des fertigen Druckerzeugnisses 2 stark beeinträchtigt. Durch die beidseitig der Sammelkette wirkende Luftzuführung 45, welche sich über die Sammelstrecke 4 hinaus bis zur Auslage 28 erstreckt, wird ebenfalls die bereits oben erwähnte Blasluft eingesetzt. Auf der Sammelkette 15 transportierte Druckbogenstapel 31 mit einem obersten Bogen 6 mit grossem Format oder dünnem und leichtem Papier benötigen beispielsweise mehr Blasluft als ein von einem schweren und steifen Umschlag 11 bedeckten Druckbogenstapel 31. Die Blasluft wird über die Drosselorgane 50 von Hand so eingestellt, dass in jedem Bereich entsprechend der Produktionsgeschwindigkeit und dem Aufbau des Druckbogenstapels 31 die richtige Menge aus der Luftzuführung 45 ausströmt. Zu wenig Blasluft kann die oben erwähnten ungewünschten Effekte begünstigen. Zu viel Blasluft kann die Druckbogen 6 ins Flattern bringen anstatt dass sie die Änderung der Lage der Druckbogen unterstützt und die auf der Sammelkette 15 liegenden Druckbogen 6 in der gewünschten Lage hält. Im Bereich der Qualitätskontrolle 30 und der Heftmaschine 25 ist die Luftzuführung 45 nicht wie im Bereich der Sammelstrecke 4 oberhalb der Sammelkette 15 angeordnet, sondern vorzugsweise auf der Höhe der Leitbleche 18. Die Luftzuführung 45 kann optional in der Höhe und in der Distanz zur Sammelkette 15 bzw. zu den Leitblechen 18 verstellbar ausgebildet sein. Die Rohre der Luftzuführung 45 können als Leitelemente wirken und selbst mit wenig oder keiner ausströmenden Blasluft zu einem sicheren und störungsfreien Transport der Druckbogenstapel 31 zwischen Sammelstrecke 4 und Heftmaschine 25 beitragen. Die gegenüber der Sammelstrecke 4 tiefere Anordnung der Luftzuführung 45 ist möglich, da stromab der Sammelstrecke keine zusätzlichen Druckbogen 6 oder Umschläge 11 geöffnet bzw. gefalzt und auf die Druckbogenstapel 31 aufgelegt werden.
Die Druckbogenstapel 31 werden nach dem Sammelvorgang auf der Sammelstrecke 4 in der Qualitätskontrolle 30 durch Messen der Dicke auf ihre Vollständigkeit überprüft. Druckbogen 6, deren Falz nicht exakt auf dem First 16 aufliegt, können mit der Qualitätskontrolle ebenfalls detektiert werden. Fehlerhafte Druckbogenstapel 31 werden in der Heftmaschine 25 nicht geheftet und nach der Auslage 28 ausgeschleust. Alle anderen Druckbogenstapel 31 werden vom Heftapparat 26 mit der gewünschten Anzahl Heftklammern geheftet. In der Auslage 28 werden die gehefteten Druckbogenstapel 31 bzw. die Druckerzeugnisse 2 durch den Auswerfer 29 von der Sammelkette 15 abgehoben und wie oben beschrieben beispielsweise einem Trimmer zugeführt.
In 2 ist schematische eine als Bogenanleger 60 ausgestaltete Vorrichtung 3 einer erfindungsgemässen Einrichtung 1 dargestellt. In einem Rahmen 61 sind wie bei den in 1 gezeigten Bogenanleger 5 die Abzugstrommel 55 und die Öffnungstrommeln 56 gelagert. Die Druckbogen 6 werden in allgemein bekannter Weise in einem stehenden oder wie in den 1 und 2 dargestellten liegenden Bogenstapel 9 in das Bogenmagazin 8 eingelegt. Der Bogenanleger 60 ist über eine Schnittstelle 62 mit dem Maschinengestell 7 verbunden. Dazu wird der Rahmen 61 des Bogenanlegers 6 auf das Maschinengestell 7 gesetzt und mit diesem lösbar verbunden. Gleichzeitig werden nicht dargestellte Leitungen des Bogenanlegers 60 beispielsweise für Druckluft, für Steuersignale und für elektrische Energie über die Schnittstelle 62 mit Leitungen der Einrichtung 1 verbunden. Eine Verbindung für Blasluft weist die Schnittstelle 62 des Bogenanlegers 60 im Gegensatz zur Schnittstelle 21 des Bogenanlegers 5 nach dem Stand der Technik nicht auf. Am Rahmen 61 sind neben der lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 auch viele Antriebs-, Lager-, Schalt- und Steuerelemente befestigt, die nicht dargestellt und teilweise von Verschalungen 63 verdeckt werden.
Die Verschalung 63 auf der rechten Seite des Bogenanlegers 60 wurde in 2 unterhalb der lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 aufgeschnitten dargestellt, um einen Blick auf einen Lüfter 65 zu ermöglichen. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist der dargestellte Lüfter 65 als kompakter Radiallüfter ausgebildet, der auf Seite des Luftaustritts einen maximalen Überdruck von lediglich 0.005 bis 0.01 bar aufweist und einen Volumenstrom von 1 bis 5 m³/min liefert. Es ist denkbar, auch andere Lüfter- oder Gebläsearten wie beispielsweise Flügelradlüfter, Axialgebläse, rotorlose Ventilatoren, Rohrventilatoren oder Gebläse mit Venturi-Rohr einzusetzen. Der Lüfter 65 ist mit einem Befestigungselement 66 am Rahmen 61 befestigt und mit der lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 oder der Steuereinheit 35 über Steuerleitungen 67 verbunden. Um den Lüfter 65 beispielsweise zu Reinigungszwecken schnell und einfach auszubauen, kann ein werkzeuglos befestigbares und lösbares Befestigungselement 66 gewählt werden. Dementsprechend können die Steuerleitungen 67 zur einfachen und schnellen Entkopplung mit einer lösbaren Steckerverbindung mit dem Lüfter 65 verbunden sein.
Im Rahmen 61 ist im Bereich der Öffnungstrommeln 56 ein Verteilkanal 70 für Blasluft angeordnet. Der Verteilkanal 70 schliesst an einen Luftaustritt 68 des Lüfters 65 an. Anstelle von kleinen Bohrungen, wie sie die oben beschriebenen Rohre der Luftzuführung 45 nach dem Stand der Technik aufweisen, sind am Verteilkanal 70 beabstandet voneinander Blasrohre 71 angeordnet. Die Blasluft wird vom Lüfter 65 über den Verteilkanal 70 und durch die Blasrohre 71 entweder in den Bereich geleitet, in dem ein Druckbogen 6 zum Ändern seiner Lage beim Ablegen auf die Sammelkette 15 unterstütz wird. Oder die Blasluft wird in einen Bereich entlang der Sammelstrecke 4 geleitet, in dem die Lage eines bereits auf der Sammelkette 15 und den Leitblechen 18 liegenden Druckbogens 6 oder Umschlags 11 dank der Blasluft auch während dem Transport beibehalten wird. Die Blasluftrohre 71 weisen durchgehend einen verhältnismässig grossen Strömungsquerschnitt 72, wie er in 4 dargestellt ist, der zwischen 10 und 2000mm², vorteilshafterweise zwischen 50 und 400mm², besonders vorteilhaft zwischen 100 und 200mm² liegen kann. Auch eine Austrittsöffnung 73 der Blasluftrohre 71 weist einen Strömungsquerschnitt auf, der im Bereich des oben genannten Strömungsquerschnitts 72 liegt. Die Blasluftrohre 71 und die Austrittsöffnung 73 sind so ausgebildet, dass ein austretender Blasluftstrahl 74 eine gewünschte Richtung 75, einen gewünschten Streuwinkel 76 und durch einen entsprechenden Strömungsquerschnitt 72 die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit aufweist. Der Blasluftstrahl 74 soll mit kleiner Strömungsgeschwindigkeit dafür mit umso grösserem Volumenstrom die gewünschte Impulskraft auf den Druckbogen 6 ausüben. Die mit der erfindungsgemässen Einrichtung 1 erzeugte Impulskraft ist vergleichbar mit der Impulskraft, die wie im Stand der Technik mit auf 1 bis 1.5 bar Überdruck verdichteter Blasluft und kleinen Austrittsöffnungen in den Verteilkanälen erreicht werden konnte.
Aus folgender Berechnungsformel geht hervor, wie sich eine Änderung der Luftmasse m oder der Geschwindigkeit $\vec{v}$
auf die Impulskraft $\vec{p}$
auswirkt: $\vec{p} = m \cdot \vec{v}$
Wenn die Geschwindigkeit der Blasluft verringert wird, muss entsprechend die Luftmasse, welche in direktem Zusammenhang mit dem Volumen der Blasluft steht, vergrössert werden, um die identische Impulskraft zu erhalten.
3 zeigt schematisch eine Seitenansicht des Bogenanlegers 60, bei dem der Rahmen 61, die Verschalungen 63 sowie die unter den Verschalungen 63 angeordneten Antriebs- und Lagerungsteile mehrheitlich ausgeblendet wurden. Die Blickrichtung entspricht der Förderrichtung F der Sammelkette 15. Es ist ersichtlich, dass in einem Bogenanleger 60 vor und hinter - bzw. in der 3 links und rechts - der Sammelkette je ein Lüfter 65 angeordnet ist, der mit je einem Verteilkanal 70 verbunden ist. Selbstverständlich sind beide Lüfter 65 mit der lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 verbunden. Die Lüfter 9 können wie in den 2 & 3 dargestellt mittels der Befestigungselemente 66 lösbar am Rahmen 61 verbunden sein oder aber direkt an den Verteilkanälen 70 befestigt werden. Es ist auch denkbar, dass mit einem Lüfter 65 zwei oder mehr Verteilkanäle 70 verbunden sind. Ebenso ist denkbar, dass ein Verteilkanal 70 mit zwei oder mehr Lüftern 65 verbunden ist, die die Blasluft mit niedrigem Druck aber grossem Volumenstrom in den Verteilkanal 70 einblasen. Nach 4 wird die von einem Lüfter 9 erzeugte Blasluft mit niedrigem Überdruck in den mit dem Lüfter 9 verbundenen Verteilkanal 70 eingeblasen. Die Verteilkanäle 70 weisen beispielsweise einen Strömungsquerschnitt 77 zwischen 4 und 40cm² auf. Durch den grossen Strömungsquerschnitt 77 der Verteilkanäle 70 und den grossen Strömungsquerschnitt 72 der Blasrohre 71 kann ein grosses Blasluftvolumen mit niedrigem Druck aus den Austrittsöffnungen 73 der Blasrohre 71 ausströmen. Die Blasrohre 71 weisen gegenüber den kleinen Bohrungen der Rohre der Luftzuführung 45 nach dem Stand der Technik grosszügig dimensionierte Austrittsöffnungen 73 auf. Da jede Vorrichtung 3 der erfindungsgemässen Einrichtung 1 einen oder mehrere mit den Verteilkanälen 70 und den Blasrohren 71 verbundene Lüfter 9 aufweist, ist die Länge der Verteilkanäle 70 verhältnismässig kurz. Bei einem Sammelhefter mit Bogenanleger 60 beträgt die Länge der Verteilkanäle 70 beispielsweise lediglich 40 bis 100cm. Je nach Bedarf werden mehr oder weniger Blasrohre 71 mit konstanten oder mit unterschiedlichen Abständen zueinander am Verteilkanal 70 angeordnet.
In 4 ist ein vergrösserter Ausschnitt des Bereichs der Öffnungstrommeln 56 eines Bogenanlegers 60 gezeigt, wie er in 3 dargestellt ist. Die Querschnittsfläche 77 des Verteilkanals 70 ist mit einer Schraffierung markiert. Auch der Strömungsquerschnitt 72 eines Blasrohrs 71 ist in 4 mit einer Schraffur markiert. Neben den gezeigten rechteckigen Strömungsquerschnitten sind auch runde, ovale und weitere Formen denkbar. Die Blasrohre 71 und deren Austrittsöffnung 73 sind so ausgebildet, dass die den Blasluftstrahl 74 an einem möglichst idealen Ort in einer gewünschten Richtung 75 und mit einem optimalen Streuwinkel 76 abgeben. Die Menge bzw. der Volumenstrom und somit auch die Ausströmgeschwindigkeit des Blasluftstrahls 74 wird durch den Lüfter 65 bestimmt. Die Steuerung 35 regelt den Lüfter 65, indem die Drehzahl eines Motors 80 des Lüfters 65 verändert wird. Es ist auch denkbar, dass der Volumenstrom bei konstanter Lüfterdrehzahl über eine verstell- und steuerbare Drosselklappe verändert wird, welche beispielsweise im Bereich des Luftaustritts 68 des Lüfters 65 angeordnet ist.
Der Lüfter 65 weist ein Gehäuse 81 auf, in dem der Motor 80 und ein Laufrad 82 gelagert sind. Das Gehäuse 81 ist so gestaltet, dass das vom Motor 80 angetriebene und mit Schaufeln ausgestattete Laufrad 82 über eine Eintrittsöffnung 83 Umgebungsluft 84 ansaugt, verdichtet und über den Luftaustritt 68 an den Verteilkanal 70 abgibt. Sammelhefter und andere Einrichtungen 1 zum Herstellen von Druckerzeugnissen 2 werden oft in einer Umgebung betrieben, in der die Umgebungsluft 84 einen erhöhten Anteil an Papier- und anderem Staub aufweist. Mit der Zeit kann sich der Staub am Laufrad 82 des Lüfters 65 ablagern, wodurch der vom Lüfter erzeugte Volumenstrom und dessen Druck abnimmt. Gleichzeitig nimmt durch die Staubablagerunen das Drehmoment bzw. der Strombedarf des Motors 80 beim Beschleunigen des Laufrades 82 zu. Über die Steuereinheit 35 kann die Zunahme des Drehmoments oder der Stromaufnahme detektiert werden. Wird ein in der Steuereinheit 35 definierter Schwellwert überschritten, gibt die Steuereinheit 35 eine Warnung an die zentrale Bedieneinheit 36 und/oder an die lokalen Anzeige- und Bedieneinheiten 37 weiter. Der Bediener der Einrichtung 1 reinigt den Lüfter 65, indem er zum Beispiel das Befestigungselement 66 löst, den Lüfter 65 aus dem Bogenanleger 60 entnimmt und ihn mit Druckluft ausbläst. Es ist auch denkbar, dass an der Eintrittsöffnung 83 des Lüfters 65 ein Luftfilter 85 angeordnet ist, welcher den Staub vor dem Eintritt in den Lüfter 65 aus der angesaugten Umgebungsluft 84 herausfiltert. Nach einer gewissen Zeit wird der Luftfilter 85 so mit Staub zugesetzt sein, dass er gereinigt oder ersetzt werden muss. In 2 ist beispielshaft eine Reinigungseinrichtung 86 gezeigt, welche als Luftdüse 87 ausgebildet ist. Die Luftdüse 87 bläst bei Betätigung eines Pneumatikventils 88 mit Druckluft, welche in einem Druckluftspeicher 89 gespeichert ist, den Staub aus dem Filter. Das Pneumatikventil 88 ist über eine Steuerleitung 90 mit der lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 verbunden. Der Reinigungsvorgang kann automatisch über die Steuereinheit 35 ausgelöst werden. Entweder sobald detektiert wird, dass sich der Filter 85 mit Staub zugesetzt hat oder in bestimmten, vom Bediener definierten zeitlichen Abständen. Alternativ könnte der Bediener bei Bedarf den Reinigungsvorgang auch über die lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 oder eine andere Betätigungseinrichtung manuell auslösen. Es ist auch denkbar, dass der Staub mit einem mit dem Filter 85 oder Gehäuse 81 des Lüfters 65 verbundenen Vibrationselement entfernt wird, welches auf eine der oben beschriebenen Arten angesteuert wird.
5 zeigt eine alternative Ausführung eines Blasrohrs 71. Es weist eine strömungsoptimierte Geometrie 95 auf, mit der im Blasrohr 71 bis zur Austrittsöffnung 73 eine annähernd laminare Strömung der Blasluft erzeugt werden kann. Die annähernd laminare Strömung weist über einen gesamten senkrecht zur Strömungsrichtung angeordneten Querschnitt 96 die gleiche Strömungsrichtung auf und ist somit frei von Verwirbelungen oder Turbulenzen. Dadurch wird die Impulskraft des Blasluftstrahls 74 bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit und bei gleichem Volumenstrom erhöht. Das Blasrohr 71 mit strömungsoptimierter Geometrie 95 kann wie in 5 dargestellt direkt mit dem Luftaustritt 68 des Lüfters 65 verbunden sein. Es ist auch denkbar, dass das Blasrohr 71 mit strömungsoptimierter Geometrie 95 mit einem ebenfalls strömungsoptimierten Verteilkanal 70 verbunden ist. Selbstverständlich können der Verteilkanal 70 und die von diesem abzweigenden Blasrohre 71 ein- oder mehrteilig ausgeführt sein.
6 zeigt eine Ansicht von unten auf den Verteilkanal 70 und verschieden ausgebildete Blasrohre 71, 100, 102. Rechts ist das Blasrohr 71 mit einem rechteckigen Strömungsquerschnitt 72 dargestellt, welches auch in den 3 und 4 gezeigt ist. Auf der linken Seite ist ein Blasrohr 100 mit einem runden Strömungsquerschnitt 101 dargestellt. Dieses kann besonders einfach hergestellt werden, in dem das Blasrohr 100 austrittsseitig mit dem gewünschten Winkel abgebogen wird. Ein weiteres Blasrohr 102 mit einer strömungsoptimierten Geometrie ist in 6 zwischen den beiden Blasrohren 71, 100 beispielshaft dargestellt. Das Blasrohr 102 weist eine schlitzförmige Austrittsöffnung 103 auf, aus der ein eher flacher aber breit gefächerter Blasluftstrahl 104 mit verschiedenen Richtungen 75 austritt. Eine Austrittsöffnung 73, 103 kann auch als langer Schlitz im Verteilkanal ausgebildet sein, der sich über die gesamte Länge des Verteilkanals oder der Vorrichtung 3 erstreckt. In einer Vorrichtung 3 können an einem Verteilkanal 70 jeweils gleiche oder unterschiedliche Blasrohre 71, 100, 103 beabstandet voneinander angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass identische oder verschiedene Blasrohre 71, 97, 103 in einem unterschiedlichen Winkel zu einer horizontalen und/oder vertikalen Ebene am Verteilkanal 70 angeordnet sind oder dass dieser bzw. diese Winkel mittels einer manuellen oder automatisierten Verstelleinrichtung veränderbar ist bzw. sind.
Ob und in welcher Menge in einer Vorrichtung 3 zum Bearbeiten von Druckbogen 6 Blasluft zur Gewährleistung eines störungsfreien Betriebs und zur Herstellung von qualitativ hochwertigen Druckerzeugnissen 2 notwendig ist, hängt von verschiedenen Faktoren oder Parametern ab. Beispielsweise von der Produktionsgeschwindigkeit. In der Regel nimmt der Bedarf an Blasluft mit der Laufgeschwindigkeit der Maschine zu. Weitere Faktoren sind das Bogenformat, die Falzart, die Art und das Flächengewicht des bedruckten und zu einem Druckbogen 6 gefalteten Papiers. Generell steigt mit zunehmendem Bogenformat und abnehmendem Flächengewicht der Blasluftbedarf. Ein weiterer Faktor, der den Bedarf an Blasluft beeinflusst, ist der Einsatz von Führungselementen. So verhindern beispielsweise entlang der Sammelkette verlaufende Führungselemente, die entsprechend dem Format des Durckbogenstapels 11 ausgerichtet sind, dass die vorlaufenden freien Ecken eines Druckbogens 6 beim Transport infolge des Fahrtwindes nach hinten gebogen werden. Der Einsatz von Führungselementen hat aber den Nachteil, dass diese oft entsprechend dem Format und der Dicke der zu verarbeiteten Druckbogen 6 oder Umschläge 11 angepasst werden müssen. Auch der Aufbau des Druckerzeugnisses 2 bzw. eines Druckbogenstapels 11 hat einen Einfluss auf den Blasluftbedarf. Werden beispielsweise Druckbogen 6 mit sehr dünnem Papier (= kleines Flächengewicht) von einem steifen Umschlag 11 vollständig bedeckt, kann beim Transport der Druckbogenstapel 31 vom Ende der Sammelstrecke 4 bis zur Heftmaschine teilweise oder ganz auf Blasluft verzichtet werden. Die Anordnung der Vorrichtungen 3 insbesondere der Bogenanleger 60 beeinflusst den Bedarf an Blasluft ebenfalls. Zur Herstellung eines Druckerzeugnisses 2 werden oft nicht alle Bogenanleger 60 eines Sammelhefters benötigt. Wenn die nicht zum Einsatz kommenden Bogenanleger 60 am Anfang der Sammelstrecke 4 angeordnet sind (in 1 auf der rechten Seite), kann im Bereich der nicht benutzen Bogenanleger 60 ganz auf Blasluft verzichtet werden. Ist einer der Bogenanleger 60 während einer Produktion nur teilweise in Betrieb, muss die unterstützende Blasluft zum sicheren Ablegen des geöffneten Druckbogens 6 auf die Sammelkette 15 nur dann verfügbar sein, wenn auch wirklich ein Druckbogen 6 vom Bogenstapel 9 abgezogen, geöffnet und auf die Sammelkette 15 abgelegt wird. Wurde von einem stromauf angeordneten Bogenanlegers 60 ein Druckbogen 6 der Sammelstrecke 4 zugeführt, kann auch im Bereich eines Bogenanlegers 60, der nicht in Betrieb ist, Blasluft für den sicheren Transport des bereits auf der Sammelkette 15 abgelegten Druckbogens 6 notwendig sein. Auch wenn entlang der Sammelkette 15 statt eines Bogenanlegers eine Blindabdeckung 20 auf dem Maschinengestell 7 befestigt ist, kann von dieser Blindabdeckung 20 Blasluft notwendig sein. Bei unsymmetrisch gefalzten Druckbogen 6, bei denen eine Bogenhälfte länger als die andere ist, kann der Blasluftbedarf vor und hinter der Sammelkette 15 unterschiedlich sein. Gleiches gilt beim Aufbringen von Produktmustern auf einer der Bogenseiten eines Druckbogens 6.
In der Steuereinheit 35 können die oben beschriebenen Faktorenm, auch Parameter genannt, die den Bedarf an Blasluft während der Produktion eines Auftrags beeinflussen, abgespeichert werden. Sie werden von einem übergeordneten Produktionssystem an die Steuereinheit übermittelt oder mittels der zentralen Bedieneinheit 36 oder der lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 in diese eingegeben. Die Steuereinrichtung 35 bestimmt in Abhängigkeit der Parameter Betriebsdaten, mit welchen die Lüfter 65 ansteuerbar sind. Zu jedem Auftrag werden die Betriebsdaten für jeden einzelnen Lüfter abgespeichert. Bei wiederkehrenden Aufträgen können die abgespeicherten Einstellungen für den Einsatz der Blasluft wieder aufgerufen werden. So wird Blasluft nur zu den Zeiten und an den Stellen, an denen sie auch wirklich notwendig ist, erzeugt und ausgeblasen. Und nur in der Menge, die für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb notwendig ist. Diese bedarfsgerechte Regelung für jede einzelne Vorrichtung 3 zum Bearbeiten von Druckbogen 4 mittels der ansteuerbaren Lüfter 65 ist äusserst energiesparend und reduziert die Entstehung von Lärm durch niedrige Strömungsgeschwindigkeiten der austretenden Blasluft und den Wegfall von grossen lauten Kompressoren, die im Dauerbetrieb laufen. Weiter entfällt das manuelle Betätigen der Drosselorgane 50 an allen Vorrichtungen 3 bei einem Auftragswechsel oder falls sich die oben erwähnten Faktoren bzw. Parameter während dem Betrieb ändern. Muss ein Bediener die Einstellungen der Blasluft - Ort, Zeitpunkt und Menge - während einer Produktion von Druckerzeugnissen 2 anpassen, kann er dies jederzeit über die zentralen Bedieneinheit 36 oder der lokalen Anzeige- und Bedieneinheit 37 vornehmen und die neuen Werte abspeichern.
Es ist denkbar, dass nicht wie oben beschrieben jeder Lüfter 65 einer Vorrichtung 3 einzeln ansteuerbar ist, sondern dass die Lüfter 65 einer einzelnen Vorrichtung 3 in Gruppen von der Steuereinheit 35 angesteuert werden indem sie mit den gleichen Betriebsdaten betrieben werden. Weiter ist auch denkbar, dass die Lüfter 65 von der Steuereinheit 35 entweder stufenlos oder mehrstufig ansteuerbar sind. Beispielsweise könnten die Lüfter 65 von der Steuereinheit 35 3-stufig angesteuert werden: 1. Stufe Lüfter aus, 2. Stufe kleine Drehzahl bzw. kleiner Volumenstrom an Blasluft, 3. Stufe grosse Drehzahl bzw. grosser oder maximaler Volumenstrom an Blasluft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CH 586611 A5 [0003]
EP 1285872 A1 [0004]
US 3763628 [0005]

Claims

Einrichtung 1 zum Herstellen von Druckerzeugnissen 2 wie Bücher, Zeitschriften, Broschüren, Kataloge oder dgl. mit mehreren miteinander verbundenen Vorrichtungen 3 zum Bearbeiten von Druckbogen 6, wobei die Druckbogen 6 entweder zu einer Änderung oder zur Beibehaltung ihre Lage über mindestens eine Luftzuführung 45 mit Blasluft beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Vorrichtungen 3 mit jeweils mindestens einem Lüfter 65 zur Erzeugung von Blasluft versehen sind, wobei die Blasluft für die jeweilige Vorrichtung 3 einsetzbar ist und dass die Lüfter 65 mit einer Steuereinheit 35 der Einrichtung 1 verbunden sind, über welche die von den Lüftern 65 zu erzeugende Blasluft bedarfsgerecht regelbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftzuführung 45 einen Verteilkanal 70 mit mindestens zwei voneinander beabstandeten Blasrohren 71 aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilkanal 70 und/oder eines der mindestens zwei voneinander beabstandeten Blasrohre 71 eine strömungsoptimierte Geometrie 95 aufweisen.
Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilkanal 70 und die voneinander beabstandeten Blasrohre 71 einteilig ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfter 65 austrittsseitig jeweils direkt mit dem Verteilkanal 70 verbunden sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei voneinander beabstandeten Blasrohren 71 jeweils über einen kleinsten Strömungsquerschnitt 72 verfügen, welcher eine Fläche zwischen 10 und 2000mm², vorteilhaft zwischen 50 und 400mm², besonders vorteilhaft zwischen 100 und 200mm² für das Durchströmen der Blasluft aufweisen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Lüftern 65 erzeugte Blasluft austrittsseitig einen maximalen Überdruck von 0.1 bar, vorteilhaft von maximal 0.01 bar, besonders vorteilhaft von maximal 0.007bar aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung 1 als Sammelhefter ausgebildet ist und zumindest zwei der Vorrichtungen 3 Bogenanleger 60 des Sammelhefters sind, mit denen Druckbogen 6 vereinzelt, geöffnet und auf ein in einer Förderrichtung F bewegbares, eine Sammelkette 15 aufweisendes Förderelement 14 ablegbar sind, und zumindest zwei Bogenanleger 60 jeweils mindestens einen separaten Lüfter 56 für die Erzeugung der Blasluft aufweisen, die über die in Förderrichtung F gesehen beidseitig der Sammelkette 15 angeordneten Verteilkanäle 70 und Blasrohre 71 ausblasbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Vorrichtungen 3 als Förderelement 14 zum Transportieren von Druckbogen 6 ausgebildet ist und dass die Druckbogen 6 während des Transports über die entlang des Förderelements 14 angeordneten Verteilkanäle 70 und Blasrohre 71 mit Blasluft beaufschlagbar sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Blasluft der Lüfter 65 in Abhängigkeit von Parametern wie der Produktionsgeschwindigkeit, der Art und dem Flächengewicht des bedruckten und zu einem Druckbogen 6 gefalteten Papiers, des Formats, der Anzahl Seiten oder der Falzart des Druckbogens, dem Aufbau des Druckerzeugnisses 2, dem Einsatz von Führungselementen, der Anordnung der Vorrichtungen 3 innerhalb der Einrichtung 1 einstellbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuereinheit 35 Betriebsdaten der Lüfter 65 in Abhängigkeit von den Parametern bestimmbar sind und dass mit den Betriebsdaten die Lüfter 65 ansteuerbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter oder die Betriebsdaten jedes Lüfters 65 einer Vorrichtung 3 über eine an der Vorrichtung 3 angeordnete lokale Anzeige- und Bedieneinheit 37 oder über eine zentrale Bedieneinheit 36 der Einrichtung 1 veränderbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter und die Betriebsdaten jedes einzelnen Lüfters 65 für einen Produktionsauftrag oder eine Betriebsart in der Steuereinheit 35 speicherbar und wieder aufrufbar sind.
Verfahren zum Herstellen von Druckerzeugnissen 2 wie Bücher, Zeitschriften, Broschüren, Kataloge oder dgl. mit mehreren miteinander zu einer Einrichtung 1 verbundenen Vorrichtungen 3 zum Bearbeiten von Druckbogen 6, wobei die Druckbogen 6 zu einer Änderung ihrer Lage oder zur Beibehaltung ihre Lage über mindestens eine Luftzuführung 45 mit Blasluft beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluft in zumindest zwei Vorrichtungen 3 der Einrichtung 1 mit jeweils mindestens einem Lüfter 65 erzeugt wird, wobei die Blasluft nur im Bereich der jeweiligen Vorrichtung 3 eingesetzt wird und wobei die Lüfter 65 mit einer Steuereinheit 35 der Einrichtung 1 verbunden sind, welche die von den Lüftern 65 erzeugte Blasluft bedarfsgerecht regelt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die von jeweils einem Lüfter 65 erzeugte Blasluft durch einen Verteilkanal 70 der mindestens einen Luftzuführung 45 und anschliessend durch mindestens zwei voneinander beabstandete Blasrohre 71 des Verteilkanals 70 strömt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung der Blasluft im Verteilkanal 70 und/oder in mindestens einem der zwei voneinander beabstandeten Blasrohre 71 mittels einer strömungsoptimierten Geometrie 95 gleichgerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter 65 die Blasluft austrittsseitig direkt in den Verteilkanal 70 einleitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lüfter 65 die Blasluft austrittsseitig auf einen maximalen Überdruck von 0.1 bar, vorteilhaft von maximal 0.01 bar, besonders vorteilhaft von maximal 0.007bar verdichtet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest zwei als Bogenanleger 60 eines Sammelhefters ausgebildeten Vorrichtungen 3 die Druckbogen 6 vereinzelt, geöffnet und auf eine in einer Förderrichtung F bewegten Sammelkette 15 abgelegt werden, wobei die in den zumindest zwei Bogenanleger 60 von separaten Lüftern 56 erzeugte Blasluft über die in Förderrichtung F gesehen links und rechts der Sammelkette 15 angeordneten Verteilkanäle 70 und Blasrohre 71 ausgeblasen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Blasluft der Lüfter 65 in Abhängigkeit von mindestens einem der folgenden Parameter wie der Produktionsgeschwindigkeit, der Art und dem Flächengewicht des bedruckten und zu einem Druckbogen 6 gefalteten Papiers, des Formats, der Anzahl Seiten oder der Falzart des Druckbogens, dem Aufbau des Druckerzeugnisses 2, dem Einsatz von Führungselementen, der Anordnung der Vorrichtungen 3 innerhalb der Einrichtung 1 eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuereinheit 35 Betriebsdaten der Lüfter 65 in Abhängigkeit von den Parametern bestimmt werden und dass mit den Betriebsdaten die Lüfter 65 angesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter oder die Betriebsdaten jedes Lüfters 65 einer Vorrichtung 3 bei Bedarf über eine an der Vorrichtung 3 angeordnete lokale Anzeige- und Bedieneinheit 37 oder über eine zentrale Bedieneinheit 36 der Einrichtung verändert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter und die Betriebsdaten jedes einzelnen Lüfters 65 für einen Produktionsauftrag oder für eine Betriebsart in der Steuereinheit 18 gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufgerufen werden.