DE102022210495B3

DE102022210495B3 - Separating device and device and method for producing paper blocks

Info

Publication number: DE102022210495B3
Application number: DE102022210495.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Klamm
Original assignee: Heldele Automation GmbH
Current assignee: Heldele Automation GmbH
Priority date: 2022-10-04
Filing date: 2022-10-04
Publication date: 2023-11-09
Anticipated expiration: 2042-10-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung zum Trennen eines Papierblocks von einem Bindungsstapel (2) umfassend geschichtete, an einer Seite miteinander verleimten Bögen aus Papier für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken, umfassend eine Schneideinrichtung (3), wobei ein Messer (30) der Schneideinrichtung (3) quer zu einer Transportrichtung beweglich gelagert ist und zwischen zwei Bögen des Bindungsstapels (2) zum Trennen eines Papierblocks von dem Bindungsstapel (2) bei einer Bewegung quer zu der Transportrichtung einführbar ist, und eine Umlenkeinrichtung (4) mit einem zumindest bereichsweise in den Bindungsstapel (2) eingreifenden Trennelement, wobei die Umlenkeinrichtung (4) eingerichtet ist, um Bögen aus Papier nacheinander aus einer ersten Position, welche in der Transportrichtung stromaufwärts des Trennelements liegt, in Richtung einer zweiten Position, welche in Transstromabwärts stromabwärts des Trennelements liegt, umzulenken, und wobei die Umlenkeinrichtung (4) weiter eingerichtet ist, um eine Soll-Trennstelle in dem Bindungsstapel (2) zu erfassen, um einen Papierblock an der Soll-Trennstelle von dem Bindungsstapel (2) zu trennen. Die Erfindung betrifft weiter ein Trennverfahren sowie eine Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Papierblöcken.The present invention relates to a separating device for separating a block of paper from a binding stack (2), comprising layered sheets of paper glued together on one side for fully or partially automated production of paper blocks, comprising a cutting device (3), wherein a knife (30) the cutting device (3) is movably mounted transversely to a transport direction and can be inserted between two sheets of the binding stack (2) for separating a block of paper from the binding stack (2) during a movement transversely to the transport direction, and a deflection device (4) with at least one Partially engaging separating element in the binding stack (2), the deflection device (4) being set up to move sheets of paper one after the other from a first position, which is upstream of the separating element in the transport direction, towards a second position, which is trans-stream downstream of the separating element lies, to redirect, and wherein the deflection device (4) is further set up to detect a target separation point in the binding stack (2) in order to separate a block of paper from the binding stack (2) at the target separation point. The invention further relates to a separation process and a device and method for producing blocks of paper.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKFIELD OF APPLICATION AND STATE OF TECHNOLOGY

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung und ein Trennverfahren für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Papierblöcken.The present invention relates to a separating device and a separating method for fully or partially automated production of paper blocks. The invention further relates to a device and method for producing paper blocks.

Als Papierblock wird im Zusammenhang mit der Anmeldung ein Stapel umfassend eine Anzahl an Bögen aus Papier, welche an einer Seite miteinander verleimt sind, bezeichnet. Der Papierblock weist in Ausgestaltungen einen Bogen aus Karton oder einem anderen Werkstoff mit einer größeren Dicken als die Bögen aus Papier auf, welcher einen Kartonrücken des Papierblocks bildet. Die Größe der Bögen aus Papier und des Bogens aus Karton ist je nach Anwendungsfall geeignet wählbar. Bei dem Papierblock handelt es sich beispielsweise um einen Schreibblock, einen Kalender, einen Klebezettelblock oder dergleichen. Der Papierblock kann zusätzlich ein Deckblatt aufweisen.In connection with the application, a paper block is a stack comprising a number of sheets of paper that are glued together on one side. In embodiments, the paper block has a sheet made of cardboard or another material with a greater thickness than the sheets of paper, which forms a cardboard backing of the paper block. The size of the paper sheets and the cardboard sheet can be selected depending on the application. The paper pad is, for example, a writing pad, a calendar, a sticky note pad or the like. The paper pad can also have a cover sheet.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Zur Herstellung von Papierblöcken ist es bekannt, Einheiten umfassend großformatige Bögen aus Papier und dazwischen angeordnete Kartons auf eine gewünschte Größe zu schneiden und stapelweise zu verarbeiten. Dabei wird ein Stapel umfassend auf die gewünschte Größe geschnittene Bögen aus Papier mit dazwischen angeordneten Kartons an einer Seite verleimt. Der an einer Seite verleimte Stapel wird anschließend manuell in mehrere Papierblöcke getrennt. Der verleimte Stapel umfassend mindestens zwei Papierblöcke wird als Bindungsstapel bezeichnet,To produce paper blocks, it is known to cut units comprising large-format sheets of paper and cardboard boxes arranged between them to a desired size and process them in stacks. A stack comprising sheets of paper cut to the desired size is glued to one side with cardboard boxes arranged in between. The stack, glued on one side, is then manually separated into several blocks of paper. The glued stack comprising at least two blocks of paper is referred to as a binding stack,

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trennvorrichtung und ein Trennverfahren für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken zu schaffen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Papierblöcken zu schaffen.It is an object of the present invention to create a separating device and a separating method for fully or partially automated production of paper blocks. It is a further object of the invention to provide an apparatus and method for producing paper pads.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Trennvorrichtung zum Trennen eines Papierblocks von einem Bindungsstapel umfassend geschichtete, an einer Seite miteinander verleimten Bögen aus Papier für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken geschaffen. Die Trennvorrichtung umfasst eine Schneideinrichtung mit einem Messer, wobei das Messer quer zu einer Transportrichtung beweglich gelagert ist und zwischen zwei Bögen des Bindungsstapels zum Trennen eines Papierblocks von dem Bindungsstapel bei einer Bewegung quer zu der Transportrichtung einführbar ist, und eine Umlenkeinrichtung mit einem zumindest bereichsweise in den Bindungsstapel eingreifenden Trennelement, wobei die Umlenkeinrichtung eingerichtet ist, um Bögen aus Papier nacheinander aus einer ersten Position, welche in der Transportrichtung stromaufwärts des Trennelements liegt, in Richtung einer zweiten Position, welche in Transstromabwärts stromabwärts des Trennelements liegt, umzulenken, und wobei die Umlenkeinrichtung weiter eingerichtet ist, um eine Soll-Trennstelle in dem Bindungsstapel zu erfassen, um einen Papierblock an der Soll-Trennstelle von dem Bindungsstapel zu trennen.According to a first aspect, a separating device for separating a block of paper from a binding stack comprising layered sheets of paper glued together on one side is created for fully or partially automated production of paper blocks. The separating device comprises a cutting device with a knife, wherein the knife is mounted movably transversely to a transport direction and can be inserted between two sheets of the binding stack for separating a block of paper from the binding stack during a movement transversely to the transport direction, and a deflection device with a at least partially in separating element engaging the binding stack, wherein the deflecting device is set up to sequentially deflect sheets of paper from a first position, which lies upstream of the separating element in the transport direction, towards a second position, which lies trans-stream downstream of the separating element, and wherein the deflecting device is further set up to detect a target separation point in the binding stack in order to separate a block of paper from the binding stack at the target separation point.

Die Begriffe „ein“, „einer“ oder dergleichen werden im Zusammenhang mit der Anmeldung lediglich als unbestimmte Artikel und nicht als Zählwörter verwendet. Die Begriffe „erster“, „zweiter“ etc. dienen lediglich einer Unterscheidung und geben keine Reihenfolge an. Ebenso verlangt die Verwendung des Begriffs „erster“ nicht zwingend das Vorhandensein eines zweiten Elements oder Bauteils.The terms “a”, “an” or the like are only used in connection with the registration as indefinite articles and not as counting words. The terms “first”, “second” etc. serve only to differentiate and do not indicate an order. Likewise, the use of the term “first” does not necessarily require the presence of a second element or component.

In einer Ausgestaltung umfassen die Papierblöcke ausschließlich Bögen aus Papier, wobei die Umlenkeinrichtung eingerichtet ist, um die Anzahl der umgelenkten Bögen aus Papier zu erfassen und anhand der erfassten Anzahl eine Soll-Trennstelle zu erfassen.In one embodiment, the paper blocks exclusively comprise sheets of paper, with the deflection device being set up to detect the number of deflected sheets of paper and to detect a target separation point based on the detected number.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Bindungsstapel mindestens zwei miteinander verleimte Papierblöcke umfassend jeweils eine Anzahl an Bögen aus Papier und einen Bogen aus Karton aufweist, wobei die Soll-Trennstelle angrenzend an einen Bogen aus Karton, vor oder nach dem Bogen aus Karton liegt, und wobei die Umlenkeinrichtung eingerichtet ist, um ein Vorhandensein eines Bogens aus Karton in der ersten Position stromaufwärts des Trennelements zu erfassen.In one embodiment it is provided that the binding stack has at least two paper blocks glued together, each comprising a number of sheets of paper and a sheet of cardboard, the desired separation point being adjacent to a sheet of cardboard, before or after the sheet of cardboard, and wherein the diverter is configured to detect the presence of a sheet of cardboard in the first position upstream of the separator.

In einer Ausgestaltung ist zu diesem Zweck eine Sensoreinrichtung vorgesehen, welche beispielsweise aufgrund von Farb- und/oder Materialcharakteristika eine Soll-Trennstelle erfasst.In one embodiment, a sensor device is provided for this purpose, which detects a desired separation point, for example based on color and/or material characteristics.

In einer Weiterbildung der Trennvorrichtung ist die Umlenkeinrichtung als Papierzähleinheit gestaltet, welche als Trennelement eine rotierende Scheibe aufweist. Dabei ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Anzahl der umgelenkten Bögen aus Papier erfasst wird, um anhand der erfassten Anzahl eine Soll-Trennstelle zu erfassen. Eine Drehachse der Scheibe ist dabei in Ausgestaltungen der Trennvorrichtung parallel zur Transporteinrichtung angeordnet.In a further development of the separating device, the deflection device is designed as a paper counting unit, which has a rotating disk as a separating element. In one embodiment, it is provided that the number of deflected sheets of paper is recorded in order to record a target separation point based on the recorded number. In embodiments of the separating device, an axis of rotation of the disk is arranged parallel to the transport device.

Die Papierzähleinheit ist in Ausgestaltungen eingerichtet ist, um Bögen aus Papier nacheinander aus einer ersten Position, welche in der Transportrichtung stromaufwärts des Trennelements liegt, in Richtung einer zweiten Position, welche in Transstromabwärts stromabwärts des Trennelements liegt, umzulenken, wobei Bögen aus Karton nicht mittels des Trennelements umlenkbar sind. Die Trennvorrichtung ist dabei in einer Ausgestaltung eingerichtet, um die fehlende Möglichkeit, Bögen aus Karton um das Trennelement umzulenken, zu nutzen, um das Vorhandensein eines Bogens aus Karton in der ersten Position stromaufwärts des Trennelements zu erfassen. Dabei ist in einer Ausgestaltung keine weitere Verwendung von mittels der Papierzähleinheit erfassten Zählimpulse vorgesehen. In anderen Ausgestaltungen werden die mittels der Papierzähleinheit erfassten Zählimpulse für eine Überwachung, beispielsweise für eine Fehlerkontrolle, ein Erfassen eines Endes des Bindungsstapels und/oder für eine Laufzeitkontrolle von Verschleißteilen der Trennvorrichtung weiter verwertet.The paper counting unit is set up in embodiments to read sheets of paper one after the other from a first position, which is in the transport in the direction upstream of the separating element, in the direction of a second position, which lies transstream downstream of the separating element, wherein sheets of cardboard cannot be deflected by means of the separating element. The separating device is set up in one embodiment to take advantage of the lack of possibility of deflecting sheets of cardboard around the separating element in order to detect the presence of a sheet of cardboard in the first position upstream of the separating element. In one embodiment, no further use of counting pulses recorded by the paper counting unit is provided. In other embodiments, the counting pulses detected by the paper counting unit are further used for monitoring, for example for error control, detecting an end of the binding stack and/or for running time control of wear parts of the separating device.

In einer Ausgestaltung der Trennvorrichtung ist stromabwärts des Trennelements eine Rückhaltekante vorgesehen, wobei die stromabwärts des Trennelements angeordneten Bögen vor einem Abtrennen des Papierblocks mittels der Rückhaltekante abstützbar sind. Mittels der Rückhaltekante wird so ein Abkippen der umgelenkten Bögen gegenüber dem noch stromaufwärts des Trennelements angeordneten Bindungsstapels verhindert. Die Rückhaltekante ist in einer Ausgestaltung beweglich gestaltet, sodass die Rückhaltekante nach einem Abtrennen des Papierblocks für eine Freigabe des abgegebene Papierblocks in eine Freigabeposition verstellbar ist. In anderen Ausgestaltungen ist die Rückhaltekante derart angeordnet, dass mittels der Verleimung mit dem Bindungsstapel verbundene Bögen abstützbar sind, nicht jedoch ein von dem Bindungsstapel bereits abgetrennter Papierblock.In one embodiment of the separating device, a retaining edge is provided downstream of the separating element, wherein the sheets arranged downstream of the separating element can be supported by means of the retaining edge before the block of paper is separated. By means of the retaining edge, the deflected sheets are prevented from tipping over in relation to the binding stack that is still arranged upstream of the separating element. In one embodiment, the retaining edge is designed to be movable, so that the retaining edge can be adjusted into a release position after the paper block has been separated in order to release the dispensed paper block. In other embodiments, the retaining edge is arranged in such a way that sheets connected to the binding stack can be supported by means of the gluing, but not a block of paper that has already been separated from the binding stack.

In einer Ausgestaltung ist das Messer im Bereich des Trennelements zwischen zwei Bögen einführbar, wobei mittels des Trennelements eine ausreichende Lücke zwischen den Bögen für ein sicheres Einführen des Messers geschaffen ist. In einer Weiterbildung der Trennvorrichtung umfasst diese einen Keil, welcher an einer erfassten Soll-Trennstelle in den Bindungsstapel einführbar ist. Mittels des Keils wird dabei eine ausreichende Lücke zwischen den Bögen für ein sicheres Einführen des Messers geschaffen.In one embodiment, the knife can be inserted between two sheets in the area of the separating element, with the separating element creating a sufficient gap between the sheets for safe insertion of the knife. In a further development of the separating device, it comprises a wedge which can be inserted into the binding stack at a detected desired separation point. The wedge creates a sufficient gap between the arches for safe insertion of the knife.

In einer Ausgestaltung ist ein einseitiges Messer vorgesehen, wobei das Messer nach einem Schneidvorgang in eine Ausgangslage zurückbewegt wird. In einer Weiterbildung der Trennvorrichtung umfasst die Schneideinrichtung ein zweiseitiges Messer. Für eine schnelle Prozessführung ist dabei abwechselnd ein Schnitt zum Abtrennen des Papierblocks in eine erste Richtung und in eine entgegengesetzte zweite Richtung möglich.In one embodiment, a one-sided knife is provided, with the knife being moved back to a starting position after a cutting process. In a further development of the separating device, the cutting device comprises a two-sided knife. For a quick process, a cut to separate the paper block is possible alternately in a first direction and in an opposite second direction.

In einer Ausgestaltung der Trennvorrichtung ist stromaufwärts der Umlenkeinrichtung ein Magazin für den Bindungsstapel mit einem Linearantrieb vorgesehen, wobei der Linearantrieb eingerichtet ist, um den Bindungsstapel in Richtung des Trennelements zu verschieben. Der Linearantrieb ist dabei in einer Ausgestaltung geeignet eingerichtet, um bei einem Erfassen eines Bogens aus Kartons einen größeren Vorschub vorzusehen als für einen Vorschub der Bögen an Papier notwendig. In anderen Ausgestaltungen ist ein Vorschub mit einer konstanten Weite vorgesehen, wobei die unterschiedliche Dicke der Bögen im Rahmen eines Toleranzfelds der Trennvorrichtung für den Vorschub tolerierbar ist.In one embodiment of the separating device, a magazine for the binding stack with a linear drive is provided upstream of the deflection device, the linear drive being set up to move the binding stack in the direction of the separating element. In one embodiment, the linear drive is suitably set up to provide a greater advance when grasping a sheet of cardboard than is necessary for advancing the sheets of paper. In other embodiments, a feed with a constant width is provided, with the different thicknesses of the sheets being tolerable within the scope of a tolerance field of the separating device for the feed.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken umfassend eine Trennvorrichtung geschaffen. Je nach Größe der Vorrichtung umfasst die Vorrichtung dabei exakt eine Trennvorrichtung oder mehr als eine, beispielsweise zwei, drei oder vier oder über zehn Trennvorrichtungen, welche für eine parallele oder serielle Verarbeitung bestückbar sind.According to a second aspect, a device for fully or partially automated production of paper blocks is created, comprising a separating device. Depending on the size of the device, the device comprises exactly one separating device or more than one, for example two, three or four or over ten separating devices, which can be equipped for parallel or serial processing.

Die Vorrichtung umfasst in einer Ausgestaltung einen stromaufwärts der Trennvorrichtung vorgesehenen Manipulator, wobei der Manipulator eingerichtet ist, um einen Bindungsstapel zu greifen und der Trennvorrichtung zuzuführen. Sofern mehrere Trennvorrichtungen vorgesehen sind, kann mittels des Manipulators eine entsprechende Bestückung der mehreren Trennvorrichtungen nach einem definierten Muster erfolgen.In one embodiment, the device comprises a manipulator provided upstream of the separating device, wherein the manipulator is set up to grip a binding stack and feed it to the separating device. If several separating devices are provided, the manipulator can be used to equip the several separating devices accordingly according to a defined pattern.

Der Manipulator erlaubt je nach Ausgestaltung eine vollautomatisierte oder eine teilautomatisierte Prozessführung. In einer Ausgestaltung ist für eine teilautomatisierte Prozessführung vorgesehen, dass der Manipulator Bindungsstapel von einem manuell bestückten Leimstation übernimmt.Depending on the design, the manipulator allows fully automated or partially automated process control. In one embodiment, for a partially automated process control, it is provided that the manipulator takes over binding stacks from a manually loaded gluing station.

In einer anderen Ausgestaltung ist für eine vollautomatisierte Prozessführung der Manipulator weiter eingerichtet, um Stapel unverleimter Bögen zu greifen und einer Leimstation zum Auftragen einer Verleimung an einer Seite des Stapels zuzuführen.In another embodiment, for fully automated process control, the manipulator is further set up to grab stacks of unglued sheets and feed them to a gluing station for applying gluing to one side of the stack.

Der Manipulator weist eine geeignete Greifeinrichtung auf. Die Greifeinrichtung ist dabei in einer Ausgestaltung geeignet gestaltet, um Stapel und/oder Bindungsstapel unterschiedlicher Formate zu greifen. In anderen Ausgestaltungen ist die Greifeinrichtung auf ein bestimmtes Format spezifiziert, wobei durch Anpassung der Greifeinrichtung eine Umrüstung der Vorrichtung auf andere Formate möglich ist.The manipulator has a suitable gripping device. In one embodiment, the gripping device is designed to be suitable for gripping stacks and/or binding stacks of different formats. In other embodiments, the gripping device is specified for a specific format, with the device being able to be converted to other formats by adapting the gripping device.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Trennverfahren zum Trennen eines Papierblocks von einem Bindungsstapel umfassend geschichtete, an einer Seite miteinander verleimten Bögen aus Papier für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken geschaffen, wobei ein Messer einer Schneideinrichtung zum Trennen eines Papierblocks von dem Bindungsstapel zwischen zwei Bögen quer zu der Transportrichtung eingeführt wird, und wobei mittels einer ein Trennelement aufweisenden Umlenkeinrichtung Bögen aus Papier nacheinander aus einer ersten Position stromaufwärts des Trennelements in eine zweite Position stromabwärts des Trennelements umgelenkt werden, wobei mittels der Umlenkeinrichtung eine Soll-Trennstelle in dem Bindungsstapel erfasst wird, und ein Papierblock an der Soll-Trennstelle von dem Bindungsstapel getrennt wird.According to a third aspect, a separation method for separating a block of paper from a binding stack comprising layered sheets of paper glued together on one side is created for a fully or partially automated production of paper blocks, with a knife of a cutting device for separating a block of paper from the binding stack between two Sheets are introduced transversely to the transport direction, and wherein sheets of paper are successively deflected from a first position upstream of the separating element into a second position downstream of the separating element by means of a deflection device having a separating element, a desired separation point in the binding stack being detected by means of the deflection device , and a paper block is separated from the binding stack at the desired separation point.

Die automatisierte Erfassung einer Soll-Trennstelle erlaubt einen automatisierten Trennvorgang mittels einer automatisiert arbeitenden Schneideinrichtung.The automated detection of a target separation point allows an automated separation process using an automated cutting device.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Bindungsstapel mindestens zwei miteinander verleimte Papierblöcke umfassend jeweils eine Anzahl an Bögen aus Papier und einen Bogen aus Karton aufweist, wobei die Soll-Trennstelle angrenzend an einen Bogen aus Karton, vor oder nach dem Bogen aus Karton liegt, und wobei mittels der Umlenkeinrichtung ein Vorhandensein eines Bogens aus Karton in der ersten Position stromaufwärts des Trennelements erfasst wird. Zu diesem Zweck ist in einer Ausgestaltung eine als Papierzähleinheit gestaltete Umlenkeinrichtung vorgesehen, mittels der Bögen aus Papier, nicht jedoch Bögen aus Karton umlenkbar sind.In one embodiment it is provided that the binding stack has at least two paper blocks glued together, each comprising a number of sheets of paper and a sheet of cardboard, the desired separation point being adjacent to a sheet of cardboard, before or after the sheet of cardboard, and wherein the presence of a sheet of cardboard in the first position upstream of the separating element is detected by means of the deflection device. For this purpose, in one embodiment a deflection device designed as a paper counting unit is provided, by means of which sheets of paper, but not sheets of cardboard, can be diverted.

Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken umfassend ein Trennverfahren mittels einer Umlenkeinrichtung geschaffen.According to a fourth aspect, a method for fully or partially automated production of paper blocks is created, comprising a separation method by means of a deflection device.

Ein fünfter Aspekt sieht die Verwendung einer Papierzähleinheit umfassend eine um eine Drehachse rotierende Scheibe für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken vor, wobei ein Papierblock umfassend eine Anzahl an Bögen aus Papier und einen Bogen aus Karton von einem Bindungsstapel umfassend mindestens zwei miteinander verleimte Papierblöcke getrennt werden soll, wobei mittels der Papierzähleinheit Bögen aus Papier des Bindungsstapels nacheinander in einer Transportrichtung parallel der Drehachse umlenkbar sind und mittels der Papierzähleinheit eine an den Bogen aus Karton angrenzende Soll-Trennstelle in dem Bindungsstapel erfassbar ist. Die Papierzähleinheit ist insbesondere derart gestaltet, dass Bögen aus Papier nicht jedoch Bögen aus Karton umlenkbar sind. Eine Erfassung der Soll-Trennstelle ist dabei durch ein Vorhandensein eines Kartons im Bereich der rotierenden Scheibe detektierbar. Je nach Anwendungsfall werden dabei die mittels der Papierzähleinheit erfasstem Zählimpulse einer Weiterverarbeitung zugeführt oder verworfen.A fifth aspect provides for the use of a paper counting unit comprising a disk rotating about an axis of rotation for fully or partially automated production of paper blocks, a paper block comprising a number of sheets of paper and a sheet of cardboard from a binding stack comprising at least two paper blocks glued together is to be separated, wherein sheets of paper from the binding stack can be deflected one after the other in a transport direction parallel to the axis of rotation by means of the paper counting unit and a desired separation point in the binding stack adjacent to the sheet of cardboard can be detected by means of the paper counting unit. The paper counting unit is designed in particular in such a way that sheets of paper but not sheets of cardboard can be diverted. A detection of the target separation point can be detected by the presence of a cardboard box in the area of the rotating disk. Depending on the application, the counting pulses recorded by the paper counting unit are sent for further processing or discarded.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:

1 eine Trennvorrichtung für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken in einer perspektivischen Darstellung;
2 eine Vorrichtung für eine teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken umfassend mehrere Trennvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung; und
3 eine Vorrichtung für eine vollautomatisierte Herstellung von Papierblöcken umfassend mehrere Trennvorrichtung in einer Draufsicht.

Further advantages and aspects of the invention result from the claims and from the description of exemplary embodiments of the invention, which are explained below with reference to the figures. Show:

1 a separating device for fully or partially automated production of paper blocks in a perspective view;
2 a device for a partially automated production of paper blocks comprising several separating devices in a perspective view; and
3 a device for fully automated production of paper blocks comprising several separating devices in a top view.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Darstellung eine Trennvorrichtung 1 für eine voll- oder teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken aus zu einem Bindungsstapel 2 geschichteter, an einer Seite miteinander verleimter Bögen. 1 shows schematically in a perspective view a separating device 1 for a fully or partially automated production of paper blocks from sheets layered into a binding stack 2 and glued together on one side.

Die dargestellte Trennvorrichtung 1 umfasst eine Schneideinrichtung 3 mit einem Messer 30, welches entlang einer Führungsschiene 31 verschieblich gelagert ist, eine Umlenkeinrichtung 4 mit einem als Scheibe 40 gestalteten Trennelement, wobei die Scheibe 40 angeordnet ist, sodass ein Teil des Umfangs der Scheibe 40 zwischen Bögen des Bildungsstapels eingreift, einen Keil 5, welcher mittels einer Stelleinheit 50 in vertikaler Richtung verstellbar ist, ein Magazin 6 mit zwei seitlichen Halteelementen 60 für dem Bindungsstapel 2 und mit einem Linearantrieb 61 zur Bewegung des Bindungsstapels 2 in einer schematisch durch einen Pfeil angedeuteten Transportrichtung und eine Rückhaltekante 7.The separating device 1 shown comprises a cutting device 3 with a knife 30, which is displaceably mounted along a guide rail 31, a deflection device 4 with a separating element designed as a disk 40, the disk 40 being arranged so that part of the circumference of the disk 40 between sheets of the forming stack, a wedge 5, which can be adjusted in the vertical direction by means of an adjusting unit 50, a magazine 6 with two side holding elements 60 for the binding stack 2 and with a linear drive 61 for moving the binding stack 2 in a transport direction indicated schematically by an arrow and a retaining edge 7.

Der Bindungsstapel 2 umfasst mehrere, miteinander verleimte Papierblöcke, wobei die Papierblöcke jeweils eine Anzahl Bögen aus Papier und einen Rücken aus Karton aufweisen. Die Papierblöcke sind dabei von dem Bindungsstapel 2 abzutrennen, wobei eine Soll-Trennstelle an dem Bindungsstapel 2 zum Abtrennen eines Papierblocks je nach Anordnung vor oder nach einem Bogen aus Karton liegt. Vorzugsweise ist der Bindungsstapel 2 derart angeordnet, dass die Soll-Trennstelle vor dem Karton liegt, sodass nach einem Abtrennen eines Papierblocks dieser auf eine den Karton aufweisende Rückseite des Papierblocks fällt.The binding stack 2 comprises several paper blocks glued together, the paper blocks each having a number of sheets of paper and a back made of cardboard. The paper blocks are to be separated from the binding stack 2, with a desired separation point on the binding stack 2 for separating a paper block, depending on the arrangement, before or after a sheet of cardboard lies. Preferably, the binding stack 2 is arranged in such a way that the desired separation point is in front of the cardboard, so that after a paper block is separated, it falls onto a back side of the paper block that has the cardboard.

Der Bindungsstapel 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart in dem Magazin 6 angeordnet, dass eine verleimte Seite des Bindungsstapels 2 nach unten weist. Der Bindungsstapel 2 ist mittels des Linearantriebs 61 in Transportrichtung transportierbar.In the exemplary embodiment shown, the binding stack 2 is arranged in the magazine 6 in such a way that a glued side of the binding stack 2 points downwards. The binding stack 2 can be transported in the transport direction by means of the linear drive 61.

Mittels der Umlenkeinrichtung 4, werden Bögen des Bindungsstapels 2 nacheinander aus einer in 1 dargestellten ersten Position, in Transportrichtung stromaufwärts der Scheibe 40 in Richtung einer in 2 gestrichelt dargestellte zweite Position, in der Transportrichtung stromabwärts der Scheibe 40 umgelenkt. Dabei ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass mittels des Linearantriebs 61 die Bögen nacheinander der Scheibe 40 zugeführt werden.By means of the deflection device 4, sheets of the binding stack 2 are one after the other from one in 1 shown first position, in the transport direction upstream of the disk 40 in the direction of an in 2 Second position shown in dashed lines, deflected in the transport direction downstream of the disk 40. In the exemplary embodiment shown, it is provided that the sheets are fed to the disk 40 one after the other by means of the linear drive 61.

Die Umlenkeinrichtung 4 ist weiter eingerichtet, um eine Soll-Trennstelle in dem Bindungsstapel 2 zu erfassen, sodass ein Blättern der Bögen des Bindungsstapels 2 und/oder eine Bewegung des Bindungsstapels 2 in Transportrichtung bei oder nach einer Erfassung der Soll-Trennstelle unterbrechbar ist, um einen Papierblock an der Soll-Trennstelle von dem Bindungsstapel 2 zu trennen.The deflection device 4 is further set up to detect a target separation point in the binding stack 2, so that a leafing of the sheets of the binding stack 2 and/or a movement of the binding stack 2 in the transport direction can be interrupted during or after detection of the target separation point to separate a block of paper from the binding stack 2 at the desired separation point.

Zum Trennen des Papierblocks wird dabei zunächst der Keil 5 an der Soll-Trennstelle zwischen die Bögen geführt. Anschließend ist in die mittels des Keils 5 geschaffene Lücke das Masser 30 zwischen die Bögen zum Durchtrennen einer die Bögen verbindenden Klebe- oder Leimschicht einführbar.To separate the paper block, the wedge 5 is first guided between the sheets at the desired separation point. The mass 30 can then be inserted into the gap created by the wedge 5 between the sheets in order to cut through an adhesive or glue layer connecting the sheets.

Das dargestellte Messer 30 weist zwei jeweils sichelförmige Schneiden 300 auf, sodass ein Durchtrennen der Klebe- oder Leimschicht sowohl bei einer Bewegung in der Zeichenebene von rechts nach links als auch bei einer Bewegung in der Zeichenebene von links nach rechts möglich ist.The knife 30 shown has two sickle-shaped cutting edges 300, so that the adhesive or glue layer can be cut both when moving in the drawing plane from right to left and when moving in the drawing plane from left to right.

Die dargestellte Umlenkeinrichtung 4 ist als Papierzähleinheit gestaltet, wobei die Scheibe 40 der Papierzähleinheit derart gestaltet ist, dass Bögen aus Papier, nicht jedoch Bögen aus Karton mittels der Scheibe 40 umlenkbar sind. Diese Eigenschaft wird dabei genutzt, um ein Vorhandensein eines Bogens aus Karton in der ersten Position stromaufwärts der Scheibe 40 und damit eine unmittelbar vor oder nach diesem Bogen liegende Soll-Trennstelle des Bindungsstapels 2 zu erfassen.The deflection device 4 shown is designed as a paper counting unit, the disk 40 of the paper counting unit being designed such that sheets of paper, but not sheets of cardboard, can be deflected by means of the disk 40. This property is used to detect the presence of a sheet of cardboard in the first position upstream of the disk 40 and thus a desired separation point of the binding stack 2 immediately before or after this sheet.

2 zeigt schematisch eine Vorrichtung 100 für eine teilautomatisierte Herstellung von Papierblöcken umfassend drei parallel arbeitende Trennvorrichtungen 1, welche jeweils ein automatisiertes Erfassen einer Soll-Trennstelle und ein Trennen eines Papierblocks von dem Bindungsstapel erlauben. Die abgetrennten Papierblöcke werden stromabwärts der Trennvorrichtungen 1 aufgestapelt und beispielsweise mittels Auslaufbändern 200 abtransportiert, beispielsweise für eine nicht dargestellte Nachbearbeitung und/oder eine nicht dargestellte Verpackung. 2 shows schematically a device 100 for a partially automated production of paper blocks, comprising three separating devices 1 operating in parallel, each of which allows automated detection of a target separation point and separation of a paper block from the binding stack. The separated paper blocks are stacked downstream of the separating devices 1 and transported away, for example, by means of discharge belts 200, for example for post-processing (not shown) and/or packaging (not shown).

Die Vorrichtung 100 umfasst einen Manipulator 101, mittels welchem Bindungsstapel 2 den Trennvorrichtungen 1 zuführbar sind. Die Bindungsstapel 2 sind dabei insbesondere in Magazinen 6 (vgl. 1) der Trennvorrichtungen 1 ablegbar und anschließend mittels der Trennvorrichtungen 1 automatisiert prozessierbar.The device 100 includes a manipulator 101, by means of which binding stacks 2 can be fed to the separating devices 1. The binding stacks 2 are in particular in magazines 6 (cf. 1 ) of the separating devices 1 can be stored and then processed automatically using the separating devices 1.

Für die Herstellung der Bindungsstapel 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein sogenanntes Leimkarussell 300, auch als Karussell-Bindemaschine bezeichnet, vorgesehen. Das Leimkarussell 300 umfasst nicht dargestellte Aufnahmefächer, welchen unverleimte Stapel an geschnittenen Bögen manuell zuführbar sind. Die zugeführten Stapel werden dann bei einer Rotation des Leimkarussells 300 an einer Seitenfläche miteinander verleimt. An einer Auslaufseite des Leimkarussells 300 ist ein Auslaufband 301 vorgesehen. Am Ende des Auslaufbands 301 ist ein Ausschieber 302 für die Bindungsstapel 2 vorgesehen. Mittels des Ausschiebers 302 werden die Bindungsstapel 2 einem Pufferband 303 zugeführt. Stromabwärts des Pufferbands 303 ist eine Ausrichteinheit 304 vorgesehen, mittels welcher die Bindungsstapel 2 für eine Übernahme durch den Manipulator 101 ausrichtbar sind.In the exemplary embodiment shown, a so-called glue carousel 300, also referred to as a carousel binding machine, is provided for the production of the binding stacks 2. The glue carousel 300 includes receiving compartments, not shown, into which unglued stacks of cut sheets can be fed manually. The supplied stacks are then glued together on a side surface as the glue carousel 300 rotates. An outlet belt 301 is provided on an outlet side of the glue carousel 300. At the end of the discharge belt 301 there is a pusher 302 for the binding stacks 2. The binding stacks 2 are fed to a buffer belt 303 by means of the pusher 302. An alignment unit 304 is provided downstream of the buffer belt 303, by means of which the binding stacks 2 can be aligned for acceptance by the manipulator 101.

Das dargestellte Layout ist lediglich beispielhaft und es sind zahlreiche Abwandlungen denkbar, um Bindungsstapel 2 manuell, voll- oder teilautomatisiert zu erzeugen und für eine automatisierte Trennung einer Trennvorrichtung 1 zuzuführen.The layout shown is merely an example and numerous modifications are conceivable in order to generate binding stacks 2 manually, fully or partially automatically and to feed them to a separating device 1 for automated separation.

3 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1000 für eine vollautomatisierte Herstellung von Papierblöcken umfassend drei parallel arbeitende Trennvorrichtungen 1, welche jeweils ein automatisiertes Erfassen einer Soll-Trennstelle und ein Trennen eines Papierblocks von dem Bindungsstapel erlauben. 3 shows schematically a device 1000 for a fully automated production of paper blocks, comprising three separating devices 1 operating in parallel, each of which allows automated detection of a target separation point and separation of a paper block from the binding stack.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die abgetrennten Papierblöcke stromabwärts der Trennvorrichtungen 1 jeweils aufgestapelt und mittels Übergabeeinheiten 400 an mehrere Transportsysteme 401, 402 übergeben. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Papierblöcke mittels eines Transportsystems 402 an eine nicht dargestellte Verpackungsstation der Papierblöcke übergeben werden. Alternativ ist in dem dargestellten Layout vorgesehen, dass die Papierblöcke mittels eines Transportsystems 401 einer schematisch dargestellten Nachbearbeitungseinrichtung 500 zugeführt, an welcher Deckblätter an den Papierblöcken angebracht werden. Die Nachbearbeitungseinrichtung 500 umfasst zu diesem Zweck in einer Ausgestaltung eine Block-Vereinzelung, an welcher die stromabwärts der Trennvorrichtungen 1 aufgestapelten Papierblöcke wieder vereinzelt werden. Weiter umfasst die Nachbearbeitungseinrichtung 500 einen Deckblattanleger 502 zum Zuführen und Anlegen von Deckblättern an den vereinzelten Papierblöcken und eine stromabwärts des Deckblattanlegers 502 angeordneten Leimstation 503. Stromabwärts der Leimstation 503 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Stapler 504 vorgesehen, mittels welchem die mit einem Deckblatt versehenen Papierblöcke gestapelt werden, um diese Stapel anschließend einer Verpackungsstation zuzuführen.In the exemplary embodiment shown, the separated paper blocks are stacked downstream of the separating devices 1 and transferred to several transport systems 401, 402 by means of transfer units 400. This is at For example, it is provided that the paper blocks are transferred to a packaging station, not shown, for the paper blocks by means of a transport system 402. Alternatively, in the layout shown it is provided that the paper blocks are fed by means of a transport system 401 to a schematically shown post-processing device 500, on which cover sheets are attached to the paper blocks. For this purpose, the post-processing device 500 includes, in one embodiment, a block separator, at which the paper blocks stacked downstream of the separating devices 1 are separated again. The post-processing device 500 further comprises a cover sheet feeder 502 for feeding and applying cover sheets to the isolated paper blocks and a gluing station 503 arranged downstream of the cover sheet feeder 502. In the exemplary embodiment shown, a stacker 504 is provided downstream of the glue station 503, by means of which the paper blocks provided with a cover sheet be stacked in order to then feed these stacks to a packaging station.

Für eine vollautomatisierte Verarbeitung umfasst die Vorrichtung 1000 ebenfalls einen Manipulator 101, mittels welchem Bindungsstapel 2 den Trennvorrichtungen 1 zuführbar sind. Die Bindungsstapel 2 sind dabei insbesondere in Magazinen 6 (vgl. 1) der Trennvorrichtungen 1 ablegbar und anschließend mittels der Trennvorrichtungen 1 automatisiert verarbeitbar.For fully automated processing, the device 1000 also includes a manipulator 101, by means of which binding stacks 2 can be fed to the separating devices 1. The binding stacks 2 are in particular in magazines 6 (cf. 1 ) of the separating devices 1 can be stored and then processed automatically using the separating devices 1.

Bei der in 3 dargestellten Vorrichtung 1000 ist weiter vorgesehen, mittels des Manipulators 101 Stapel unverleimter Bögen vor einer Übergabeposition 600 übernommen werden und mittels des Manipulators einer Leimstation 102 zum Auftragen einer Verleimung an einer Seite des Stapels zuzuführen, wobei der Manipulator 101 anschließend die so geschaffenen Bindungsstapel 2 an die Trennvorrichtungen 1 übergibt.At the in 3 Device 1000 shown is further provided for stacks of unglued sheets to be taken over in front of a transfer position 600 by means of the manipulator 101 and to be fed by means of the manipulator to a gluing station 102 for applying a glue on one side of the stack, the manipulator 101 then attaching the binding stacks 2 created in this way to the Separating devices 1 passes.

Dabei kann auf ein manuell zu bestückendes Leimkarussell verzichtet werden.This eliminates the need for a manually loaded glue carousel.

Die an der Übergabeposition 600 angeordneten Stapel können dabei auf übliche Weise durch Schneiden großformatiger Bögen zu einem bestimmten Format automatisiert hergestellt werden.The stacks arranged at the transfer position 600 can be produced automatically in the usual way by cutting large-format sheets into a specific format.

Der Manipulator 101 weist in einer Ausgestaltung eine Greifeinrichtung auf, welche geeignet ist, um Stapel unterschiedlicher Formate zu greifen. In anderen Ausgestaltungen sind für verschiedene Formate unterschiedliche Greifeinrichtungen vorgesehen, wobei bei einem Formatwechsel der Manipulator entsprechend umzurüsten ist.In one embodiment, the manipulator 101 has a gripping device which is suitable for gripping stacks of different formats. In other embodiments, different gripping devices are provided for different formats, with the manipulator having to be converted accordingly when a format is changed.

Das dargestellte Layout ist lediglich beispielhaft und es sind zahlreiche Abwandlungen denkbar, um Bindungsstapel 2 manuell, voll- oder teilautomatisiert zu erzeugen und für eine automatisierte Trennung einer Trennvorrichtung 1 zuzuführen. Insbesondere sind Vorrichtungen 100, 1000 mit mehr als drei oder weniger als drei Trennvorrichtungen 1 denkbar.The layout shown is merely an example and numerous modifications are conceivable in order to generate binding stacks 2 manually, fully or partially automatically and to feed them to a separating device 1 for automated separation. In particular, devices 100, 1000 with more than three or fewer than three separating devices 1 are conceivable.

Claims

Separating device for separating a block of paper from a binding stack (2) comprising layered sheets of paper glued together on one side for fully or partially automated production of paper blocks, comprising a cutting device (3), wherein a knife (30) of the cutting device (3) is movably mounted transversely to a transport direction and can be inserted between two sheets of the binding stack (2) for separating a block of paper from the binding stack (2) during a movement transversely to the transport direction, and a deflection device (4) with a at least partially in the binding stack ( and wherein the deflection device (4) is further set up to detect a target separation point in the binding stack (2) in order to separate a block of paper from the binding stack (2) at the target separation point.

Separating device after Claim 1 , characterized in that the binding stack (2) has at least two paper blocks glued together, each comprising a number of sheets of paper and a sheet of cardboard, the desired separation point being adjacent to a sheet of cardboard, before or after the sheet of cardboard , and wherein the deflection device (4) is set up to detect the presence of a sheet of cardboard in the first position upstream of the separating element.

Separating device after Claim 1 or 2 , characterized in that the deflection device (4) is designed as a paper counting unit, which has a rotating disk (40) as a separating element, the paper counting unit preferably being set up to successively pick up sheets of paper from a first position, which is upstream of the separating element in the transport direction is to be deflected towards a second position, which lies transstream downstream of the separating element, and wherein sheets of cardboard are not deflectable by means of the separating element.

Separating device after Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that a retaining edge (7) is provided downstream of the separating element, the sheets arranged downstream of the separating element being able to be supported by means of the retaining edge (7) before the paper block is separated.

Separating device according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the separating device (1) comprises a wedge (5) which can be inserted into the binding stack (2) at a detected desired separation point.

Separating device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the cutting device (3) comprises a two-sided knife (30).

Separating device according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that a magazine (6) for the binding stack (2) with a linear drive (61) is provided upstream of the deflection device (4), the linear drive (61) being set up to move the binding stack (2) in the direction of the separating element to postpone.

Device for fully or partially automated production of paper blocks comprising a separating device (1) according to one of Claims 1 until 7 .

Device according to Claim 8 , characterized in that a manipulator (101) is provided upstream of the separating device (1), the manipulator (101) being set up to grip a binding stack (2) and feed it to the separating device (1).

Device according to Claim 9 , characterized in that the manipulator (101) is further set up to grab stacks of unglued sheets and feed them to a gluing station (102) for applying a glue to one side of the stack.

Separating method for separating a block of paper from a binding stack (2) comprising layered sheets of paper glued together on one side for fully or partially automated production of paper blocks, wherein a knife (30) of a cutting device (3) for separating a block of paper from the binding stack (2) is introduced between two sheets transversely to the transport direction, characterized in that by means of a deflection device (4) having a separating element, sheets of paper are deflected one after the other from a first position upstream of the separating element into a second position downstream of the separating element, by means of which Deflection device (4) detects a target separation point in the binding stack, and a block of paper is separated from the binding stack at the target separation point.

separation process Claim 11 , characterized in that the binding stack (2) has at least two paper blocks glued together, each comprising a number of sheets of paper and a sheet of cardboard, the desired separation point being adjacent to a sheet of cardboard, before or after the sheet of cardboard , and wherein the presence of a sheet of cardboard in the first position upstream of the separating element is detected by means of the deflection device (4).

Process for fully or partially automated production of paper blocks comprising a separation process Claim 11 or 12 .

Use of a paper counting unit comprising a disk (40) rotating about an axis of rotation for fully or partially automated production of paper blocks, a paper block comprising a number of sheets of paper and a sheet of cardboard from a binding stack (2) comprising at least two paper blocks glued together is to be separated, wherein sheets of paper from the binding stack can be deflected one after the other in a transport direction parallel to the axis of rotation by means of the paper counting unit and a desired separation point in the binding stack adjacent to the sheet of cardboard can be detected by means of the paper counting unit.