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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Fixieren von Stapeln blattförmiger
Bedruckstoffe während
einer rotativen Bewegung, wobei die Rotation um eine Rotationsachse
erfolgt, die parallel zu den Außenkanten
ist, gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Typischerweise werden Vorrichtungen
der genannten Art eingesetzt, um Stapel blattförmiger Bedruckstoffe, die gebunden
werden sollen oder bereits gebunden sind, in einer Druckweiterverarbeitungsvorrichtung
von einer Bearbeitungsstation zur nächsten zu bewegen oder auf
einer Ablage abzustapeln. Wichtig ist dabei, dass die in dem Stapel
befindlichen blattförmigen
Bedruckstoffe nicht ihre Ausrichtung. zueinander verlieren, da sonst
beispielsweise bei der Außenkantenbearbeitung
des Stapels blattförmiger
. Bedruckstoffe Fehler auftreten. Ein anderer Fehler, der sonst
auftreten könnte,
ist der, dass Durchlöcher,
beispielsweise für
eine Drahtkammbindung, Plastikkammbindung oder eine Spiralbindung, verrutschen
können,
was im Anschluss beim Einfädeln
eines entsprechenden Bindeelements zu Problemen führt. Andererseits
sollen bereits gebundene Stapel blattförmiger Bedruckstoffe zu einer
Auslage transportiert werden, ohne das sich die Außenkanten der
blattförmigen
Bedruckstoffe im Stapel zueinander verschieben, um ein Stapeln in
der Auslage zu erleichtern oder die Belastung der Bindung zu minimieren
um Beschädigungen
an der gebundenen Broschüre
oder dem gebundenen Buch zu vermeiden.
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Aus dem Stand der Technik sind eine
Anzahl von Vorrichtungen zum Transport und zur Rotation von Buchblöcken bekannt.
So ist z.B. in der europäischen
Patentanmeldung
EP
1 122 198 A2 eine Wendeeinrichtung für Buchblöcke gezeigt. Dabei wird ein Buchblock
zwischen zwei endlosen Transportgurten transportiert, die auf einer
Wendeeinheit angebracht sind. Sobald sich der Buchblock ganz zwischen
den zwei endlosen Transportgurten befindet, wird der Buchblock in
dieser Position fixiert, die ganze Wendeeinrichtung um 180° rotiert,
der Buchblock wieder freigegeben und weitertransportiert. Allerdings
eignet sich die dort gezeigte Vorrichtung nur schlecht für ungebundene
Stapel blattförmiger
Bedruckstoffe, da der Buchblock zunächst eine Schräge zwischen
zwei Transportbändern
erklimmen muss. Die Rotationsachse ist hier parallel zu einer der
Außenkanten
der Seiten des Buchblocks.
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In Weiterverarbeitungsvorrichtungen
mit möglichst
kompakter Bauweise spielt der Raumbedarf und Energiebedarf der einzelnen
Komponenten eine entscheidende Rolle. Eine Transporteinrichtung für Stapel
von blattförmigen
Bedruckstoffen oder Buchblöcken
verzehrt viel Raum in einer Vorrichtung. Der Raum kann nicht von
anderen Einheiten innerhalb der Vorrichtung genutzt werden, um nicht
mit einem vorbeibewegten Stapel blattförmiger Bedruckstoffe und der
diesen haltenden Transportvorrichtung in Konflikt zu kommen, es
sei denn, es findet eine aufwendige Synchronisation der Einheiten,
die zeitweise den gleichen Raum innerhalb der Vorrichtung benötigen, statt.
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Das Rotieren eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe
ist dabei meist besonders aufwendig, da der Stapel blattförmiger Bedruckstoffe
Drehmomenten ausgesetzt ist, die eine ausreichende Sicherung der
einzelnen blattförmigen
Bedruckstoffe gegen Verrutschen erfordern. Außerdem erfordert eine Drehung
und der Transport von Stapeln blattförmiger Bedruckstoffe in der
Regel einen relativ großen
Raumbedarf, bei einer kombinierten Bewegung steigert sich der Raumbedarf
noch. In Buchbindestraßen stellt
dies möglicherweise
kein Problem dar, in Anwendungen aus dem Digitaldruck, bei dem häufig die Auflagenzahl
niedrig ist, und dementsprechend kleiner Maschinen zum Binden eingesetzt
werden, dagegen schon.
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Eine weitere Vorrichtung zum Transportieren und
Rotieren von Stapeln blattförmiger
Bedruckstoffe ist in der europäischen
Patentschrift
EP 790139
B1 gezeigt. Hier ist an einem drehbar gelagerten Arm eine
Zange mit ausgedehnten Klemmplatten offenbart, die einen gesammelten
Stapel blattförmiger
Bedruckstoffe von der Sammelstelle aus einer horizontalen Lage in
eine vertikale Lage in den Bereich einer sich anschließenden Vorrichtung
einschwenkt. Zwar wird der Stapel blattförmiger Bedruckstoffe um 90° gedreht,
allerdings findet an stelle einer reinen Rotation eine Schwenkbewegung
statt. Der Raumbedarf bei dieser Bewegung ist erheblich.
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Eine Vorrichtung zum Überführen von
Buchblocks in das Transportmittel einer Buchbindemaschine ist in
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 34
13 222 offenbart. Hierbei wird horizontal ein Stapel blattförmiger Bedruckstoffe
zu einem Buchblock gesammelt und dann mit einer Klammer kraftschlüssig in
das Transportmittel einer Buchbindemaschine eingeführt. Dabei
führt die
Klammer bei der Vorwärtsbewegung
eine Schwenkung des Buchblocks aus der Waagerechten in die vertikale
durch.
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In anderen Anwendungen ist es erforderlich, gebundene
Druckprodukte auf Stapeln abzulegen. Bei Bindungen, die im Verhältnis zu
der Dicke der Stapel eine erheblich größere Ausdehnung haben, wie
zum Beispiel mittels Drahtkammbindung oder Spiralbindung gebundene
Broschüren,
ist es erforderlich, den Buchrücken
solcher Broschüren
abwechselnd auf unterschiedlichen Seiten und zueinander versetzt
innerhalb eines Stapels solcher Broschüren abzulegen, da nur so gewährleistet
werden kann, dass der Stapel gerade steht.
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Wünschenswert
wäre eine
Vorrichtung zum Fixieren von Stapeln blattförmiger Bedruckstoffe während einer
rotativen Bewegung, wobei die Rotation um eine Rotationsachse erfolgt,
die parallel zu den Außenkanten
ist, die mit nur geringem Raumbedarf auskommt, einen relativ einfachen
Aufbau aufweist und die Stapel blattförmiger Bedruckstoffe aus einer
ersten Lage wahlweise in eine um +90° oder –90° rotierte Lage zu bringen.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung,
eine verbesserte Vorrichtung zum Fixieren von Stapeln blattförmiger Bedruckstoffe
während
einer rotativen Bewegung bereitzustellen, wobei die Rotation um eine
Rotationsachse erfolgt, die parallel zu den Außenkanten ist. Diese Aufgabe
wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Fixieren von Stapeln blattförmiger
Bedruckstoffe während
einer rotativen Bewegung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen
gelöst.
Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
führen
die Klemmbacken beim Schließen
und Öffnen
eine zum Stapel blattförmiger
Bedruckstoffe symmetrische Bewegung aus, um den Stapel blattförmiger Bedruckstoffe
zu fixieren. Eine derartige Bewegung ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn die Mitte der Stapeldicke des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe
mit der Mitte des Abstands der beiden Klemmbacken in ihrer Ausgangsposition übereinander
fällt.
Vorteilhafterweise werden die beiden Klemmbacken beide angetrieben, so
dass sie sich beide von dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe weg oder
auf diesen zu bewegen können.
Besonders vorteilhaft weisen die beiden Klemmbacken einen gemeinsamen
Antrieb auf. Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich
auf zuverlässige
und einfache Weise eine Ausrichtung des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe zu
seiner Mitte erreiche und/oder aufrechterhalten.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
befindet sich der Stapel blattförmiger
Bedruckstoffe bei der Übernahme
durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
vertikal zwischen den Klemmbacken. Dies stellt eine besondere Anforderung
an die Haltekraft der Klemmbacken dar, da diese den Stapel blattförmiger Bedruckstoffe
so festhalten müssen,
dass die vertikale Ausrichtung des Stapels nicht zu einer Verschiebung
der blattförmigen
Bedruckstoffe innerhalb des Stapels führt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird der Antrieb der Klemmbacken nicht mitbewegt. Auf diese Weise kann
die Masse, die rotiert werden muss, verringert werden. Ebenfalls
wird bei elektrischen Antrieben, wie beispielsweise Steppermotoren,
die Kabelführung
erleichtert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Vorrichtung beidseitig geschlossen. Auf diese Weise wird ein
stabilerer Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung erleichtert.
Zwar wird dadurch das seitliche Einfahren in einen Stapel blattförmiger Bedruckstoffe unmöglich, in
einer vorteilhaften Ausführungsform, bei
der die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen vertikal hängenden Stapel
blattförmiger
Bedruckstoffe aufnimmt und senkrecht nach unten transportiert und dabei
wahlweise um plus 90° oder
minus 90° dreht, ist
dies kein Nachteil. Der um 90° gedrehte
Stapel kann in diesem Fall auf einfache Weise mit einem Förderband
aus dem Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung waagerecht
ausgefördert
werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
treibt der Antrieb zwei Schneckenräder an, wobei die Schneckenräder die
Drehbewegung des Antriebs in eine lineare Bewegung umsetzen. Die
Schneckenräder
stellen für die
Umsetzung der Drehbewegung des Antriebs in eine Klemmbewegung der
Klemmbacken eine besonders günstige
Ausführungsform
dar, insbesondere, wenn die Klemmbewegung ihren Endpunkt im Bereich
der Todpunkte der Schneckenräder
hat. Im Bereich der Todpunkte führen
die Schnecken, die die Schneckenräder drehen, eine relativ große Anzahl von
Drehungen aus, die aber nur zu einer geringen lateralen Bewegung
von exzentrischen Koppeln, die an den Schneckenrädern angebracht sind, führen. Auf
diese Weise kann ein Antrieb im Bereich der Todpunkte eine relativ
große
Kraft aufbringen, insbesondere die große erforderliche Haltekraft,
um die blattförmigen
Bedruckstoffe sicher zu fixieren. Zudem kommt es durch die hohe
Untersetzung am Schneckenradgetriebe zu einer erheblichen Selbsthemmung
des Schneckenrades im stromlosen Zustand. Dadurch kann vorteilhafterweise
erreicht werden, dass die Klemmbacken den Stapel blattförmiger Bedruckstoffe
auch bei einem Stromausfall sicher klemmen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Schließbewegung
unabhängig
von der Dicke der Stapel. In einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Klemmbacken durch den Antrieb über Druckfedern an den Stapel
blattförmiger
Bedruckstoffe gepresst. Auf diese Weise wird bei gleichem Stellweg
der Klemmbacken automatisch der Stapel blattförmiger Bedruckstoffe mit zunehmender
Stapeldicke stärker gepresst.
Das ist schon deswegen sinnvoll, da mit zunehmender Stapeldicke
die Gefahr, dass die blattförmigen
Bedruckstoffe im Stapel zueinander verschoben werden, steigt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind die Klemmbacken schwimmend gelagert, um Dickenvariationen innerhalb
des Stapels blattförmiger
Bedruckstoffe auszugleichen. Derartige Dickenvariationen können auftreten,
wenn die blattförmigen
Bedruckstoffe im Stapel unterschiedlich bedruckt sind, also der
Tonerauftrag beispielsweise stark entlang der Klemmbacken variiert.
Durch Druckfedern, die an den äußeren Enden
der Klemmbacken angebracht sind, kann erreicht werden, dass sich
die Haltekraft der Klemmbacken gleichmäßig entlang der Klemmbacken
verteilt. Weiterhin weisen die Klemmbacken vorteilhafterweise Längsführungen
auf, die eine im Wesentlichen geradlinige Bewegung der Klemmbacken
sichern. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Klemmbacken über die
gesamte Länge
der blattförmigen
Bedruckstoffe, um eine möglichst
großflächige Haltefläche und
damit eine möglichst
gleichmäßige Haltekraft entlang
des Stapels blattförmiger
Bedruckstoffe zu erzielen. Mit der Länge der blattförmigen Bedruckstoffe
ist die Länge
der größten mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zu handhabenden blattförmigen Bedruckstoffe
gemeint.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
liegt die Rotationsachse im Wesentlichen in der Stapelmitte. Dabei versteht
sich unter Stapelmitte die Ebene halber Stapeldicke. Insbesondere
liegt die Rotationsachse innerhalb des Stapels. Auf diese Weise
kann das aufzubringende Drehmoment für die Rotation des Stapels
blattförmiger
Bedruckstoffe möglichst
gering gehalten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist diese ebenfalls ein im Wesentlichen zur Stapelmitte symmetrischen
Aufbau auf, so dass der Schwerpunkt der Vorrichtung ebenfalls nahe
der Rotationsachse liegt. Auch dadurch reduziert sich das erforderliche
Drehmoment zur Rotation der Vorrichtung. Ein weiterer Vorteil, der
sich dadurch ergibt, dass die Rotationsachse in der Stapelmitte
liegt und innerhalb des Stapels ist der, dass Variationen in der
Stapeldicke und damit Variationen in der zu rotierenden Masse nur geringer Änderungen
des aufzubringenden Drehmoments verursachen. Besonders vorteilhaft
liegt der Schwerpunkt von dem Stapel und / oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in der Rotationsachse oder zumindest dicht bei der Rotationsachse.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Bewegung der Klemmbacken mittels eines Handrades auch manuell
bedienbar. Daraus ergeben sich Vorteile bei der Wartung oder Staubeseitigung.
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Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen näher beschrieben.
Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 eine
schematische dreidimensionale Aufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung;
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2 eine
schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Die 1 zeigt
den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100.
Weitere, allgemein bekannte und zum Betrieb der Vorrichtung erforderliche
Antriebs und/oder Führungsmittel
und Kurvenscheiben sind nur schematisch dargestellt bzw. werden
nur in allgemeiner Form beschrieben.
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Wie in den 1 und 2 zu
sehen ist umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 ein
Gehäuse 70,
innerhalb dessen die Klemmbacken 10 und 11 angeordnet
sind. Der Antrieb der Klemmbewegung leitet sich von einem nicht
gezeigten, dem Fachmann bekannten Schrittmotor ab. Dieser treibt
das auf der ersten Welle 21 gelagerte erste Zahnrad 20 an.
Bei einer Rotation der Vorrichtung 100 um die mit dem Bezugszeichen
M gekennzeichnete strichpunktierte Mittellinie eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe in
einer der mit dem Doppelpfeil R gekennzeichneten Rotationsrichtung
bleibt ein nicht gezeigtes Antriebszahnrad mit dem ersten Zahnrad 20 ständig in
Eingriff. Die Mittellinie M des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe markiert
ebenfalls die halbe Distanz zwischen den maximal geöffneten
Klemmbacken 10, 11.
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Über
einen ersten Riemenzug 23, eine dritte Welle 25 und
einen zweiten Riemenzug 24 wird eine zweite Welle 22 angetrieben.
Alternativ kann es sich auch um Zahnräder und Zahnriemen handeln,
die untereinander im Eingriff stehen, oder andere dem Fachmann bekannte Übertragungsmittel
für eine
rotative Antriebsbewegung.
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Die erste Welle 21 und die
zweite Welle 22 weisen die gleiche Achse auf. Die erste
Welle 21 und zweite Welle 22 weisen beide Schnecken 30, 31 auf, die
jeweils mit einem Schneckenrad 38, 40 in Eingriff stehen.
An den Schneckenrädern 38, 40 sind
exzentrisch und punktsymmetrisch jeweils zwei Koppeln 42, 43, 44, 45 beweglich
befestigt. Wie in 1 zu sehen
ist, handelt es sich bei den Koppeln 42, 43, 44, 45 um
Doppelkoppeln, die jeweils ein Koppelelement oberhalb und ein Koppelelement
unterhalb des Schneckenrads 38, 40 aufweisen.
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Die Schneckenräder 38, 40 haben
eine Drehachse, die die Mittellinie M des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe
kreuzt. Dadurch wird die symmetrische Bewegung der Klemmbacken 10, 11 relativ zur
Mittellinie M realisiert. Im geöffneten
Zustand befinden sich die Koppeln 42, 43, 44, 45 jeweils
in dem Todpunkten der Schneckenräder 38, 40.
Anschlagselemente 39, 41, die jeweils an den Schneckenrädern 38, 40 angebracht
sind, verhindern, dass beim Öffnen
der Klemmbacken 10, 11 die Koppeln 42, 43, 44, 45 über die
Todpunkte der Schneckenräder 38, 40 hinausgedreht
werden. Die Koppeln 42, 43, 44, 45 sind
paarweise an den Enden von Druckleisten 50, 51 beweglich
angebracht. Die Druckleisten 50, 51 sind in Längsführungen 60, 61 gelagert.
Außerdem weisen
die Druckleisten 50, 51 Nasen 52, 53 auf,
die mit einem Verbindungselement 54, 55 jeweils
mit einer Gelenkstange 65, 66 mit den Klemmbacken 10, 11 verbunden
sind.
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Eine Bewegung der Druckleisten 50, 51 entlang
der Längsführungen 60, 61 wird über jeweils zwei
Druckfedern 56, 57, 58, 59 auf
die Klemmbacken 10, 11 übertragen.
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Befindet sich nun ein Stapel blattförmiger Bedruckstoffe
mittig zwischen den geöffneten
Klemmbacken 10, 11, treibt der nicht gezeigte
Antrieb, beispielsweise ein Steppermotor, synchron beide Schneckenräder 38, 40 in
einer mit dem Bezugszeichen S versehenen Drehrichtung an, so dass
die Schneckenräder 38, 40 gleichzeitig
eine Bewegung um 180° durchführen. Damit
eine Drehung um 180° möglich ist,
weisen die Koppeln 42, 43, 44, 45 eine
sichelartige Form auf. Sobald durch die Bewegung der Koppeln 42, 43, 44, 45 und
der damit verbundenen Bewegung der Druckleisten 50, 51 entlang
der Längsführungen 60, 61 die
Klemmbacken 10, 11 in Kontakt mit dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe geraten,
werden durch die weitere Rotation der Schneckenräder 38, 40 die
Druckfedern 56, 57, 58, 59 zusammengepresst
und durch die dadurch entstehende Spannung in den Druckfedern 56, 57, 58, 59 die
Haltekraft aufgebracht, die erforderlich ist, um die blattförmigen Bedruckstoffe
innerhalb des Stapels sicher zu halten.
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Die zweite Welle 22 weist
außerhalb
des Gehäuses 70 ein
Handrad 28 auf, mit der manuell die Welle 22 und über die
Kopplung 24, 25, 23 auch die erste Welle 21 gedreht
werden kann. Auf diese Weise können
die Schneckenräder 38, 40 und
entsprechend die Klemmbacken 10, 11 auch im Handbetrieb geöffnet und
geschlossen werden. Durch die hohe Untersetzung am Schneckenradgetriebe
wird die nötige
Selbsthemmung zum Schutz gegen des Verlieren eines Papierstapels
per Stromausfall erreicht.
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Die erste Druckleiste 50 weist
an ihrem einen Ende eine Fahne 72 auf, die aus dem Gehäuse 70 herausragt.
Die Fahne 70 wird von einem nicht gezeigten extern liegenden
Sensor erkannt, wodurch eine übergeordnete
Steuerung Informationen über die
Position der Druckleisten 50, 51 und damit über den Öffnungszustand
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 informiert
wird.
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- 10
- erste
Klemmbacke
- 11
- zweite
Klemmbacke
- 20
- Zahnrad
- 21
- 1.
Welle
- 22
- 2.
Welle
- 23
- 1.
Riemenzug
- 24
- 2.
Riemenzug
- 25
- 3.
Welle
- 28
- Handrad
- 30
- 1.
Schnecke
- 31
- 2.
Schnecke
- 38
- 1.
Schneckenrad
- 39
- Nocken
- 40
- 2.
Schneckenrad
- 41
- Nocken
- 42,
43, 44, 45
- Koppel
- 50,
51
- Druckleiste
- 52,
53
- Nase
- 54,
55
- Verbindungselement
- 56,
57, 58, 59
- Feder
- 60,
61
- Längsführung
- 65,
66
- Kniehebel
- 70
- Gehäuse
- 72
- Fahne
- 100
- erfindungsgemäße Vorrichtung
- M
- Mittellinie
des Stapels
- R
- Rotationsrichtung
- S
- Rotationsrichtung
zum Klemmen