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Vorrichtung zum schuppenartigen Staffeln der Zuschnitte an Maschinen
zum Herstellen von Briefumschlägen od. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schuppenartigen Staffeln
der Zuschnitte an Maschinen zum Herstellen von Briefumschlägen od. dgl., bei der
die Zuschnitte einzeln mit hoher Geschwindigkeit einem Staffelrad zugeführt, an
ihrer Vorderkante zwischen einem mit geringerer Geschwindigkeit umlaufenden Staffelrollenpaar
ergriffen und dabei verlangsamt werden.
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Es ist bereits eine Vorrichtung zum Fördern von Bogen zu einem Stapel
bekannt, die zunächst mit größerer Geschwindigkeit, als sie vom Querschneider abgegeben
werden, weitergeführt und durch Verminderung ihrer Geschwindigkeit überlappt werden,
wobei die Geschwindigkeit in mehreren Stufen unter Vergrößerung der Überlappung
herabgesetzt wird. Zu diesem Zweck sind hinter der Fördervorrichtung, die die vom
Querschneider abgegebenen Bogen aufnimmt, mehrere weitere Bandförderer angeordnet,
von denen jeder folgende mit geringerer Geschwindigkeit als der vorhergehende arbeitet.
Diese Bandförderer beanspruchen sehr viel Raum und können außerdem keine genügend
genaue Staffelung der Briefumschlagzuschnitte erzielen.
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Eine andere bekannte Vorrichtung zum Herstellen von Briefumschlägen
berücksichtigt den Engpaß der Maschine, nämlich die notwendige Verlangsamung der
Durchlaufgeschwindigkeit für die Zuschnitte durch die Klebstoffauftragvorrichtung,
damit diese nicht spritzt, in der Weise, daß Segmentrollen, welche die zwischen
Transportwalzen mit hoher Geschwindigkeit herangeführten Briefumschlagzuschnitte
in Empfang nehmen, diese plötzlich verlangsamen. Der Geschwindigkeitssprung (auf
etwa die Hälfte) wird durch ein Zwischenzahnrad erzielt, das zwischen einem Ritzel
auf der Welle der einen Transportwalze und einem großen Zahnrad auf der Welle einer
Segmentrolle sitzt. Die Vorrichtung benötigt also ein Getriebe.
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Abgesehen davon, führt das plötzliche Abbremsen eines rasch heranbewegten
Zuschnittes an der Berührungsstelle mit einem wesentlich langsamer umlaufenden Rollenpaar
bei Überschreitung einer gewissen Geschwindigkeit des Zuschnittes zum Einreißen
oder zu sonstigen Beschädigungen der gegen die Rollen anschlagenden Zuschnittkanten.
Einer weiteren Leistungssteigerung einer Briefumschlagmaschine wird dadurch eine
Grenze gesetzt, die bei modernen Hochleistungsmaschinen überschritten werden muß.
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
von dem Staffelrad je Umdrehung zwei oder mehr einzelne Zuschnitte an das mit wesentlich
geringerer, entsprechend der gewünschten Staffelweite einstellbarer Umfangsgeschwindigkeit
laufende Staffelrollenpaar übergeben werden, dem ein weiteres Rollenpaar zum Verlangsamen
der Zuschnitte vorgeschaltet ist, das mit einer Geschwindigkeit umläuft, die zwischen
der Umfangsgeschwindigkeit des Staffelrades und derjenigen des Staffelrollenpaares
liegt. Die die Zuschnitte zuführenden Staffelräder haben einen wesentlich, d. h.
einen mehrfach größeren Durchmesser als die Zwischen- und Staffelrollen, bei gleicher
Winkelgeschwindigkeit also eine sehr unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit. In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei dem vorgeschalteten Rollenpaar zum
Verlangsamen der Zuschnitte eine Rolle in an sich bekannter Weise am Umfang teilweise
vertieft.
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Dem Staffelrad und dem Staffelrollenpaar zum endgültigen Staffeln
kann in vorteilhafter Weise ein weiteres Staffelrad nebst Staffelrollenpaar zum
Vorstaffeln der Zuschnitte vorgeschaltet sein, wobei dieses Staffelrollenpaar zum
Vorstaffeln mit einer Umfangsgeschwindigkeit umläuft, die zwischen der Umfangsgeschwindigkeit
des anderen Staffelrollenpaares zum endgültigen Staffeln und der des Staffelrades
zum Vorstaffeln liegt. Zwischen dem Rollenpaar zumVerlangsamen der Zuschnitte und
dem Staffelrollenpaar können weitere Transportrollenpaare angeordnet sein, die mit
der Umfangsgeschwindigkeit des Rollenpaares zum Verlangsamen der Zuschnitte umlaufen.
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Nachstehend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben,
ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt sein soll.
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Bei den beiden ersten, bevorzugten Ausführungsbeispielen wird nur
ein einziges Staffelrad verwendet, das mit der Zuführungsgeschwindigkeit der Zu-
schnitte
umläuft. Die über dieses Staffelrad mit hoher Geschwindigkeit geförderten Zuschnitte
werden zwischen im Takt der Arbeitsmaschine mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit
umlaufenden, teilweise segmentartig ausgesparten Rollen und damit zusammenarbeitenden
zylindrischen Gegenrollen auf ihrer Papierfläche erfaßt auf einen Bruchteil ihrer
Zuführungsgeschwindigkeit abgebremst und mit der verringerten Geschwindigkeit entweder
über weitere Transportrollen oder direkt den mit noch geringerer Geschwindigkeit
umlaufenden Staffelrollen für die endgültige Staffelung zugeführt.
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Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist dem Staffelrad und den
Rollen für die endgültige Staffelung der Zuschnitte ein zweites Staffelrad mit entsprechenden
Rollenpaaren zum Vorstaffeln vorgeschaltet. Die über dieses Staffelrad mit hoher
Geschwindigkeit zugeführten Zuschnitte werden durch die zugehörigen Rollenpaare
zum Vorstaffeln an ihren Vorderkanten auf eine mittlere Geschwindigkeit abgebremst
und weit vorgestaffelt. In diesem Zustand werden sie dem mit der gleichen mittleren
Geschwindigkeit umlaufenden anderen Staffelrad und den noch langsamer umlaufenden
Rollenpaaren für die endgültige Staffelung zugeleitet. Die Zuschnitte werden bei
dieser Bauart, im Gegensatz zu den beiden ersten Ausführungsformen, an ihrer Vorderkante
erfaßt.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 der Zeichnung
besitzt das Staffelrad 1 am Umfang Sauglöcher 2, 2', die über Kanäle 3, 3' in bekannter
Weise über nicht dargestellte Steuermittel zeitweilig mit einer Vakuumquelle verbunden
oder von ihr getrennt werden. Das Staffelrad 1 sitzt fest auf einer Welle 4, welche
in den Seitenwänden 5, 6 der Briefumschlagmaschine drehbar gelagert ist, und wird
durch ein auf dem Wellenzapfen 4' sitzendes (nicht dargestelltes) Zahnrad derart
in Pfeilrichtung in Umlauf gehalten, daß ihm von einer Walze (nicht dargestellt)
der Briefumschlagmaschine bei jeder halben Umdrehung ein Briefumschlagzuschnitt
7 zugeführt wird. Auf der Welle 8 sitzen zwei teilweise bei 9', 9" ausgesparte Rollen
9, durch Paßfedern 10 in Keilnuten 11 gegen Verdrehung geschützt, seitlich verschiebbar
und durch Stellschrauben 12 festklemmbar. Welle 8 mit den darauf befestigten Teilen
ist in den Seitenwänden 5, 6 drehbar gelagert und über ein durch Stellschrauben
13 gesichertes Zahnrad 14 mit der gleichen Drehzahl in Pfeilrichtung angetrieben
wie das Staffelrad 1. Mit dem Umfang der Rollen 9 stehen zwei Rollen 15 in Berührung.
Die Rollen 15 sind auf Zapfen 16 in Gabelhebeln 17 drehbar gelagert, welche je auf
einem in den Seitenwänden 5, 6 befestigten Bolzen 18 schwenkbar sind. Mit Stellschrauben
19 auf den Bolzen 18 festgeklemmte Halter 20 ermöglichen sowohl eine seitliche Verschiebung
der Rollen 15 als auch eine Veränderung des Druckes von Federn 21 auf die Gabelhebel
17. Ein Stift 22 in dem Gabelhebel 17 sowie eine Stellschraube 23 mit Gegenmutter
24 in dem Halter 20 dienen als Anschlag für den Schwenkweg des Gabelhebels und verhindern,
daß die Rolle 15 in die Aussparungen der Rolle 9 einfedert. Die Welle 25 mit den
durch Stellschrauben 26 darauf befestigten Rollen 27 sowie die Welle 28 mit den
gleichfalls darauf befestigten Rollen 29 sind ebenfalls in den Seitenwänden 5, 6
drehbar gelagert und werden über durch Stellschrauben 30 befestigte Zahnräder 31,
32 in Pfeilrichtung angetrieben. Die Welle 33 mit den durch
Stellschrauben 34 darauf
gesicherten Rollen 35 sowie die Welle 36 mit den gleichfalls durch Stellschrauben
darauf gesicherten Rollen 37 sind in Lagerteilen 38, 39 drehbar gelagert und über
durch Stellschrauben 40 gesicherte Zahnräder 41L, 42 in Pfeilrichtung angetrieben.
Die Lagerteile 38, 39 gestatten durch gemeinsame Verschiebung gegenüber den Seitenwänden
5,6 (nicht dargestellt) eine gemeinsame Parallelverschiebung der Wellen 33, 36 im
Sinne der Doppelpfeile A.
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Sämtliche Rollen 9, 15, 27, 29, 35, 37 laufen in der angegebenen Pfeilrichtung
mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit. Die Welle 45 mit den darauf durch Stellschrauben
46 befestigten Rollen 47 und die Welle 48 mit den ebenfalls durch Stellschrauben
darauf festgeklemmten Rollen 49 sind in den Seitenwänden 5, 6 drehbar gelagert und
durch mit Stellschrauben 50 gesicherte Zahnräder 51, 52 in Pfeilrichtung angetrieben.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen 47, 49 ist wesentlich geringer als die der
Rollen 9, 15, 27, 29, 35 und 37 und vorzugsweise veränderlich, z. B. durch vorgeschaltete
Wechselräder. Die Welle 54 mit Rolle 55 und die Welle 56 mit Rolle 57 sind drehbar
in den Seitenwänden gelagert. Sie dienen zur Umleitung für die mit der Umfangsgeschwindigkeit
der Rollen 47, 49 in Pfeilrichtung laufenden Fördergurte 58, 59.
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Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 arbeitet folgendermaßen: Das Staffelrad
1 übernimmt von einer nicht dargestellten vorgeschalteten Walze bei jeder halben
Umdrehung mit Hilfe der Sauglöcher 2 bzw. 2' einen Briefumschlagzuschnitt 7 und
führt ihn mit seinen Seitenklappen 7' in den Zwischenraum zwischen den Rollen 15
und den in diesem Augenblick den Rollen 15 gegenüber befindlichen Aussparungen 9'
der Rollen 9. Sobald bei weiterer Drehung der Rolle 9 ein Zuschnitt auf seiner Fläche
zwischen den Aussparungskanten 9" und den Rollen 15 erfaßt wird, verringert sich
die Geschwindigkeit dieses Zuschnittes auf die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen
9, 15, welche z. B. etwa 1/5 der Umfangsgeschwindigkeit des Staffelrades 1 betragen
kann. Die Rollenpaare 27, 29 bzw. 35, 37 fördern den Zuschnitt mit gleicher Geschwindigkeit
weiter. Da das Staffelrad 1 und die Rollen 9 mit gleicher Drehzahl umlaufen, steht
beim Eintreffen des durch die Sauglöcher 2' gehaltenen nächsten Zuschnittes, nach
einer halben Staffelradumdrehung die zweite Aussparung jeder Rolle 9 der zugehörigen
Rolle 15 gegenüber. Der Zuschnitt läuft daher mit der Umfangsgeschwindigkeit des
Staffelrades zwischen die Rollen 9 und 15 und unter den in bekannter Weise an seinem
Ende durch Blasluft etwas angehobenen vorherlaufenden Zuschnitt, bis er bei Weiterdrehung
der Rollen 9 durch die Aussparungskante 9" auf seiner Fläche erfaßt und verlangsamt
wird. Die aufeinanderfolgenden Zuschnitte werden durch ihre Verlangsamung mit ziemlich
weitem Abstand schuppenartig gestaffelt. Die Rollen 35, 37 sind in ihrem Abstand
von den Rollen 47, 49, also in Richtung der Doppelpfeile A, so eingestellt worden,
daß die Rollen 35, 37 die Hinterkante 7" eines jeden Zuschnittes in dem Augenblick
freigeben, wenn die Rollen 47, 49 die Vorderkante 7" desselben zu fassen bekommen,
siehe schraffierten Zuschnitt F i g. 2. Der an seiner Vorderkante durch die Rollen
47, 49 erfaßte Zuschnitt wird auf die Umfangsgeschwindigkeit dieser Rollen verlangsamt,
die der gewünschten Staffelweite entsprechend gewählt wird. Die schuppenförmig gestaffellen
Zuschnitte
werden zwischen den Gurten 58, 59 zum Gummieren der Verschlußklappen weitergefördert.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 hat das Staffelrad
71 an seinem Umfang angeordnete Sauglöcher 72, 72', die über Kanäle 73, 73' in bekannter
Weise zeitweilig mit einer Vakuumquelle verbunden oder von ihr getrennt werden.
Es sitzt fest auf einer in den Seitenwänden75, 76 der Maschine drehbar gelagerten
Welle 74 und wird über ein auf dieser Welle befestigtes Zahnrad 77 derart angetrieben,
daß ihm von einer nicht dargestellten Walze der Briefumschlagmaschine bei jeder
halben Umdrehung ein Briefumschlagzuschnitt 7 zugeführt wird. Auf einer Welle 78
sitzen zwei teilweise ausgesparte Rollen 79, durch Paßfedern 80 in Keilnuten 81
gegen Verdrehen gesichert, seitlich verschiebbar und durch Stellschrauben 82 festklemmbar.
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Welle 78 ist in zwei um den Mittelpunkt der Welle 74 schwenkbaren
Hebeln 86 drehbar gelagert und über ein durch Stellschraube 83 gesichertes Zahnrad
84 von dem Zahnrad 77 auf der Welle 74 derart angetrieben, daß die Rollen 79 auf
jede halbe Umdrehung des Staffelrades 71 eine volle Umdrehung machen. Die Hebe186
sind durch eine mit Stellschrauben 87 gesicherte Traverse 88 verbunden und tragen
an ihren unteren Enden Zahnsegmente 86', in welche zwei Zahnräder 90 eingreifen,
die vorteilhafterweise auf einer durchgehenden, in den Seitenwänden der Maschine
drehbar gelagerten Welle 91 befestigt sind. Durch Drehen der Zahnräder 90 (mit der
Hand) lassen sich die Hebel 86 gemeinsam um den Mittelpunkt der Welle 74 bzw. des
Staffelrades 71 schwenken und durch in ihren Schlitzen 92 angeordnete Schrauben
93 in der eingestellten Lage an den Seitenwänden 75, 76 festklemmen.
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Auf der Traverse 88 sind zwei Hebel 95 durch Stellschrauben 96 festgeklemmt.
In beiden Hebeln 95 sind Bolzen98 befestigt, welche ihrerseits federnde Gabelhebel
97 tragen, in denen die mit den Segmentrollen79 zusammenarbeitenden Rollen 100 drehbar
gelagert sind. Genannte Gabelhebel und deren Halter entsprechen genau den in Fig.
1, 2 für das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugsziffern 16 bis 24
bezeichneten und beschriebenen Teilen, so daß sich die Wiederholung der Beschreibung
erübrigt.
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Auf der Welle 101 sind durch Stellschrauben 102 zwei Rollen 103 festgeklemmt.
Die Welle 101 ist in den Seitenwänden 75, 76 drehbar gelagert und wird durch ein
Zahnrad 104 mit einer gegenüber Welle 78 wesentlich geringeren Drehzahl angetrieben,
die vorzugsweise durch vorgeschaltete Wechselräder geändert werden kann. Mit dem
Umfang der Rollen 103 stehen Rollen 105 in Berührung, die drehbar auf Zapfen 106
in Gabelhebelnl07 gelagert sind; diese sind je auf einem in den Seitenwänden75,
76 befestigten Bolzen 108 schwenkbar. Mit Stellschrauben 109 auf den Bolzen 108
befestigte HalterllO ermöglichen eine seitliche Verschiebung der Rollen 105 sowie
auch eine Veränderung des Druckes der Federn 111 auf die Gabelhebel 107. Die Welle
112 mit der Rolle 113 und Welle 114 mit Rolle 115 sind drehbar in den Seitenwänden
75, 76 gelagert. Sie dienen als Umleitrollen für die mit der Umfangsgeschwindigkeit
der Rollen 103 in Pfeilrichtung umlaufenden Fördergurte 116, 117.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 3 und 4 ist folgende:
Das Staffelrad 71 übernimmt von
einer nicht dargestellten vorgeschalteten Walze bei
jeder halben Umdrehung mit Hilfe der Sauglöcher 72 bzw. 72' einen Zuschnitt 7 und
führt ihn mit seinen Seitenklappen 7' in den Zwischenraum zwischen den im Durchmesser
kleiner gehaltenen Teil der Rollen 79 und 100. Sobald bei weiterer Drehung der Rollen
79 ein Zuschnitt zwischen deren segmentartig vorstehenden Teil 79' und den Rollen
100 erfaßt wird, verringert sich die Geschwindigkeit des Zuschnittes auf die Umfangsgeschwindigkeit
der Rollen 79, 100.
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Da die Rollen 79 mit der doppelten Drehzahl des Staffelrades 71 umlaufen,
läuft jeder Zuschnitt, den das Staffelrad heranführt, unter den in bekannter Weise
an seinem hinteren Ende durch Blasluft angehobenen vorherlaufenden Zuschnitt, bis
er durch die segmentartigen Vorsprünge 79' und die Rollen 100 auf seiner Fläche
erfaßt und verlangsamt wird, und so fort. Durch Schwenken der Hebel 86 vermittels
der Zahnräder 90 ist der Abstand zwischen den Wellen 78 und 101 so eingestellt,
daß die Rollen 103, 105 jeden Zuschnitt in dem Augenblick an seiner Vorderkante
fassen, wenn er von den Segmenten 79' und den Rollen 100 freigegeben wird.
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Der Zuschnitt wird nun auf die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen 103,
105 verlangsamt, die der ge wünschten Staffelweise entsprechend gewählt wird.
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Die schuppenförmig gestaffelten Zuschnitte werden zwischen den Gurten
116, 117 weitergefördert.
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Das dritte Ausführungsbeispiel ist schematisch in Fig. 5 dargestellt.
Sämtliche schraffierten Wellen sind in den Seitenwänden der Maschine gelagert zu
denken. Die Rollen 123, 128 liegen federnd an ihren Gegenrollen 122 bzw. 127 an.
Die Staffelräderl21, 126 gleichen den Staffelrädern 1 bzw. 71 der vorhergehenden
Ausführungsbeispiele. Das Staffelrad 121 läuft in Pfeilrichtung mit der Zuführungsgeschwindigkeit
der Zuschnitte, erfaßt bei jeder halben Umdrehung einen Zuschnitt 7 und fördert
ihn zu den Rollenpaaren 122, 123, die jeden Zuschnitt an seiner Vorderkante ergreifen
und mit stark verringerter Geschwindigkeit weiterfördern, wodurch eine schuppenartige
Staffelung von der Staffelweite a entsteht. Die derart vorgestaffelten Zuschnitte
werden zwischen einer Saugscheibe 124 und bogenförmigen Führungen 125 dem zweiten
Staffelrad 126 zugeführt und von diesem mit Saugluft erfaßt. Die Rollen 122, 123,
Saugseheibe 124 und Staffelrad 126 laufen alle in Pfeilrichtung mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
um. Zwischen den Staffelrollenpaaren 127, 128 werden die Zuschnitte, wie bei den
vorhergehenden Ausführungen, wieder an ihren Vorderkanten erfaßt, noch einmal stark
verlangsamt und auf die gewünschte geringe Staffelweite b gebracht. Die um Umleitrollen
129, 130 laufenden Gurte 131, 132 fördern die gestaffelten Zuschnitte mit der Umfangsgeschwindigkeit
der Staffelrollen 127 weiter.