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Vorrichtung zum Auffächern für Papierverarbeitungsmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auffächern von Einzelblättern eines Papierstapels
zum Zweck der Weiterverarbeitung auf Papierverarbeitungsmaschinen, wie Falz-, Kuvertier-Zusammentragmaschinen
od. dgl.
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Bei Papierverarbeitungsmaschinen, die Einzelblätter verarbeiten,
ist es bekannt, die Blätter vom Stapel abzunehmen, indem entweder jeweils der unterste
oder der jeweils oberste Bogen abgegriffen wird. Für diese Aufgabe sind vielseitige
und komplizierte Zubringer- und Vereinzelungsvorrichtungen im Gebrauch, die teils
mit Saugluftdüsen-Aggregaten, teils mit Hilfe der Friktionsreibung den Transport
der Einzelblätter durchführen.
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Für Druckmaschinen und Verfielfältigungsvorrichtungen kennt man bereits
(deutsche Patentschrift 658 597) sogenannte Einlegevorrichtungen zum Zuführen von
Bogen, die mit einem Abstreich- und einem verstellbaren Rückhalteglied arbeiten.
Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie sehr umständlich und aufwendig sind.
Die Neigung des Stapeltisches muß hierbei jeweils der Rutschfähigkeit und der Empfindlichkeit
dieses Papiers genau angepaßt werden, was von der Bedienungsperson Geschicklichkeit
und Kenntnisse voraussetzte. Der Papierstapel mußte hierbei von Hand korrekt vorgeschuppt
werden, was wiederum Geschicklichkeit der Bedienungsperson voraussetzte. Bei zu
großer Tischsteigung rutschte z. B. der Stapel nach vorn in sich zusammen, was zu
Stoppern führte. Bei zu geringem Tischsteigungswinkel setzte zeitweilig der Nachschub
der nachfolgenden Blätter aus.
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Dies kam einer Leistungsminderung der Maschine gleich.
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Um diesen Nachteilen abzuhelfen und die ununterbrochene Bogenfolge
zu gewährleisten, hat man für Falzmaschinen (vgl. deutsche Patentschriften 1 095
852, 1 147 954) sogenannte Zubringervorrichtungen erfunden mit einer der Zuführwalze
vorgeschalteten Zubringerrolle, die nach dem Friktionsrollenprinzip arbeitet. Bei
diesem Zubringer, z. B. für Falzmaschinen, wird einer Zuführwalze der jeweils oberste
Bogen des Papierstapels zugeführt. Die Zubringerrolle ist in der Regel aus Gummi
hergestellt.
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Meistens sind die Zubringerrollen zusammen mit einer die Triebverbindung
mit der Zuführwalze haltenden Reibrolle in Gestellen angeordnet, die sich auf der
Zuführwalze aufstützen. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung sind einstellbare
Mittel, wie Zug- und Druckfedern oder Stellgewichte vorgesehen, die den Anpreßdruck
der Reibrolle gegen den Papierstapel regulieren sollen. Der Anpreßdruck muß hierbei
genau
der Papierqualität angemessen sein. Ist der Druck zu stark, werden mehrere Blätter
zugleich mit dem obersten Blatt der Zuführwalze zugeleitet. Dadurch ist die Vereinzelung
gestört, da ja nur das jeweils oberste Blatt vorgebracht werden soll. Auch bringt
die ständig abnehmende Stapelhöhe eine fortlaufende Veränderung des Anpreßdruckes
mit sich und führt zu FehIleistungen. Dazu kommt aber, daß die Gummireibrolle in
ihrer Griffigkeit nachläßt, was ebenfalls eine veränderte Zuführleistung mit sich
bringt. Darüber hinaus hinterläßt die Zubringerrolle bei empfindIichen Papieren
Reibspuren. Ein weiterer Nachteil der hier beschriebenen Zubringervorrichtung ist
auch, daß zum Stapelnachlegen die gesamte Vorrichtung aus ihrer Arbeitslage heraus
hochgeschwenkt werden muß. Sie ist also für das reibungs-Iose Nachfüllen der Magazine
hinderlich.
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Eine andere bekannte Vorrichtung zum Abnehmen einzelner Blätter eines
Stapels, wie sie besonders in Verbindung mit einer Papiersack-Druckmaschine (s.
deutsche Patentschrift 1 178 444) verwendet wird, zieht aus einem im wesentlichen
vertikal stehenden Stapel von Zuschnitten den jeweils untersten Zuschnitt mittels
Saugluft-Fördervorrichtung ab, wobei eine mechanische Rüttelvorrichtung den Stapeltisch
auf und ab bewegt, wodurch das Trennen und Auflockern der einzelnen Zuschnitte erfolgt.
Die hierbei verwendete Kombination zwischen Saugluft-Förderaggregat und aus- und
einschaltbarer Rüttelvorrichtung ist sehr aufwendig und erfordert viele Steuer-und
AntriebseIemente. Darüber hinaus ist diese Vorrichtung nicht geeignet, die Blätter
des Stapels bereits vor der Abnahme aufzufächern, da das Auflegebrett des Magazins
rechtwinklig zum Stapeltisch steht. Ein Nachteil ist auch hier, daß der jeweils
unterste Bogen,
auf dem das mehr oder weniger große Stapelgewicht
ruht, vereinzelt werden muß. Die Folge davon ist, daß oft Doppel- und Mehrfachbogen
gleichzeitig aus dem Stapel gezogen werden, die dann wieder durch eine spezielle
Rückführungsvorrichtung in den Stapel zurückverbracht werden müssen. Dadurch wird
das schnelle, kontinuierliche Zuführen von Einzelbogen behindert.
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Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Zuführen gestapelter Zuschnitte
(gemäß Auslegeschrift 1 183 915) sieht vor, daß mittels Steuerkurve, Kurvengetriebe
oder Exzenter bzw. angetriebene Kurbelleisten den vorwiegend aufrecht stehenden
Zuschnitten eine abhebende, vorbewegte und wieder absetzende Bewegung zuteil wird,
die im Takt des Vereinzelungsorgans stattfindet.
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Alle diese vorgenannten Zubringevorrichtungen weisen den Nachteil
lauf, daß sie in ihrem Aufbau aufwendig sind und dem mechanischen Verschleiß unterliegen.
Der wesentliche Mangel ist aber, daß ein Auffächern des Stapels, - d. h. eine Vorvereinzelung
der Blätter nicht möglich ist, sondern daß die Vereinzelung mehr oder weniger erst
im Moment der Bogenabnahme erfolgen kann.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen,
die es ermöglicht, ohne aufwendige Teile in einfachster Form und sicher Einzelblätter
eines Papierstapels aufzufächern, d. h. bereits im Stapelzustand eine Vorvereinzelung
der Blätter durchzuführen, um diese dann in schneller Folge weiterverarbeiten zu
können.
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Demgemäß geht die Erfindung aus von einer bekannten Vorrichtung zum
Auffächern der Blätter eines Stapels senkrecht übereinanderliegender Blätter (britische
Patentschrift 315 226) und besteht darin, daß der Stapelauflagetisch in Schuppungsrichtung
geneigt und in Schwingungen versetzbar ist, die sowohl in Schuppungsrichtung und
zurück als auch senkrecht zur Blattebene gerichtet sind. Eine derartige Vorrichtung
zeichnet sich gegenüber den bekannten Geräten durch eine sehr einfache Bauart aus,
weil lediglich mit Hilfe der Schwingungen, denen der Stapel ausgesetzt wird, ein
Vorwärtstransport in Verbindung mit einem Auffächer dieses Stapels bewirkt wird.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Stapelauflagetisch
elastisch gelagert und weist an seinem tiefer angeordneten Ende eine Anlauffläche
auf und steht mit einem Vibrationserzeuger mittelbar oder unmittelbar in Verbindung.
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Durch Versuche wurde ermittelt, daß es zweckmäßig ist, einer bestimmten
Neigung des Stapelauflagetisches jeweils eine bestimmte Frequenz des Vibrationserzeugers
zuzuordnen. Besonders vorteilhaft ist es, den Stapelauflagetisch auf eine Neigung
von 220 und den Vibrationsschwingungserzeuger auf eine Schwingungsfrequenz von 50
Hertz einstellbar auszubilden.
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Die Erfindung betrifft schließlich weitere Ausführungsformen der
Vorrichtung, die Vorteile der Bauart bewirken oder den Betrieb des Gerätes vereinfachen.
Nach der Erfindung ist der Vibrationsschwingungserzeuger ein bezüglich seiner Schwingungszahl
und -weite einstellbarer, mit Wechselstrom oder unterbrochenem Gleichstrom getriebener
Elektromagnet, dessen Anker am Stapelauflagetisch befestigt ist, wobei der Elektromagnet
starr, aber lösbar mit einer Traverse verbunden ist und die Verbindung zwischen
der starren Traverse und dem Stapelauflage-
tisch aus Federn besteht, die schräg
zum Stapelauflagertisch geführt sind. Erfindungsgemäß ruht der Stapelauflagetisch
auf Gummipuffern, die an den Gestellwänden befestigt sind. Die Winkellager des Stapelauflagetisches
sind einstellbar, um das Gerät dem Papiermaterial und seinem Gewicht anpassen zu
können. Der Stapelauflagetisch ruht an seinem tiefer angeordneten Ende lediglich
auf zwei Gummipuffern, während die Unterstützung am anderen Ende aus dem Schwingungserzeuger
besteht. Hierbei entsteht auf diese Weise eine Dreipunktlagerung. Schließlich kann
der Stapelauflagetisch an seinem, den weiter führen den Organen zugewandten Ende
eine nach oben gerichtete, kufenförmige oder geknickte Aufbiegung aufweisen, wobei
oberhalb dieser Aufbiegung ein Rückhalteblech angeordnet ist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie fur Verwendung
in Zusammentragmaschinen besonders geeignet ist und daß sie in Kombination mit Klebstoffauftragevorrichtungen
einsetzbar ist.
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Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine teilweise in Schnitt dargestellte
Seitenansicht und Fig.2 eine Draufsicht der Vorrichtung ohne Papierstapel, F i g.
3 eine schematische Darstellung des Mikrowurf-Prinzips, Fig. 4 einen schematischen
Längsschnitt der kombinierten Zusammentragmaschine, Fig.5 einen schematischen Querschnitt
entsprechend Schnittlinie A-B in Fig. 4 durch eine der Anlegestationen der Zusammentragmaschine,
Fig.6 einen schematischen Querschnitt entsprechend Schnittlinie C-D in F i g. 4
durch die Auffächerstation, Fig.7 einen schematischen Querschnitt entsprechend Schnittlinie
E-F in F i g. 4 durch die Anleimstation, Fig. 8 einen schematischen Querschnitt
entsprechend Schnittlinie G-H in Fig. 4 durch die Ausrichtestation, Fig.9 einen
Schnitt entsprechend Fig.7 durch die Anleimvorrichtung und den aufgefächerten Formularsatz,
F i g. 10 einen Schnitt entsprechend F i g. 8 durch den beleimten und ausgerichteten
Formularsatz.
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Gemäß F i g. 1 und 2 befinden sich in einem Maschinengestell 1 ein
Paar angetriebene Zuführwalzen 2, dahinter eine auf einer stationär angeordneten
Achse 3 sitzende RückhalterTolle 4 und über dieser eine angetriebene Zuführrolle
5. Vor dem durch die Rollen 4 und 5 gebildeten Spalt 6 befindet sich eine kufenförmige
Abbiegung 7 eines Stapeltisches 8, der leicht schräg nach oben gerichtet ist, beiderseits
je einen seitlich verstellbaren Führungswinkel 9 aufweist und den Papierstapel 10
trägt, der bis 500 und mehr Blätter aufnehmen kann. Oberhalb der kufenförmigen Abbiegung
7 des Stapeltisches 8 ist nahe der Zuführrolle 5 ein Einführblech 11 angebracht,
das den Papierstapel in der Höhe begrenzt.
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Der Stapeltisch 8 ist mittels Gummi-Metallpuffern 12 am Maschinengestell
befestigt. Die Schräglage des Stapeltisches 8 ist konstant und für alle Papiersorten
günstig. Natürlich läßt sich diese Schräglage auch durch bekannte Mittel, wie Langschlitten
und Klemmschrauben verändern.
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An einer starren Traverse 20 ist mit Hilfe eines Tragbügels 21 ein
elektromagnetischer Vibrator 22
befestigt, dem ein am Boden des
Stapeltisches 8 angebrachter Magnetanker 23 zugeordnet ist. Die Magnetimpulse bewirken,
daß der an Blattfedern 24 befestigte Anker 23 gegenüber dem feststehenden Vibrator-Magneten
22 in Schwingungen gebracht wird, die in Richtung Pfeil 25 auf den Stapeltisch 8
und den daraufliegenden Papierstapel 10 einwirken.
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Die Wirkung des sogenannten Mikrowurf-Prinzips wird in F i g. 3 schematisch
dargestellt und zeigt die winzigen Wurfparabeln 27, durch die der Papierstapel 10
eine leichte, aber intensive Transportrichtung gemäß Pfeil 26 erhält.
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Die Impulsgröße und -zahl der Vibrationen sind einstellbar, so daß
die Bogen des Papierstapels in ununterbrochenem Fluß der nachgeschalteten Papierverarbeitungsmaschine
zugeführt werden können, -wobei die Bogen einzeln dem durch die Rollen 4 und 5 gebildeten
Spalt 6 passieren. Dieser Spalt 6 ist in bekannter Weise auf die Papierstärke genau
einstellbar.
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Die kufenförmige Abbiegung 7 bewirkt beim Auflaufen der Blätter eine
Auffächerung 28, wobei das jeweils oberste Blatt zuerst den Walzenspalt 6 erreicht.
Zur Unterstützung des Auffächer-Effektes kann die Oberfläche der Abbiegung 7 eine
Beschichtung aufweisen, die die Reibung gegenüber den Blattkanten noch erhöht. Die
vorbeschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich einfach herstellen und kann
als Vorsetzanleger vor jede beliebige Papierverarbeitungsmaschine gestellt werden,
um automatisch Einzelbogen zuzuführen. Hierzu kann der Antrieb der Walzen 2 und
der Rolle entweder von der Papierverarbeitungsmaschine oder durch Eigenantrieb über
die Zahnräder 2' und 5' erfolgen.
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Fig. 4 bis 10 zeigen die Anwendung der dargestellten Einzelvorrichtung
und der vorher geschilderten Verfahren in einer sogenannten Zusammentragmaschine.
Auf der linken Seite der Fig. 4 sind drei gleichartige Auffächervorrichtungen mit
je einem Papierstapel 10 dargestellt. Die von diesen Auffächervorrichtungen abgegebenen
Einzelblätter sollen durch die weiteren Vorrichtungen zusammengetragen und in diesem
Zustand weiterverarbeitet werden. Die gesamte Anlage setzt sich aus Zusammentragstationen
35, einer Auffächerstation 41, einer Anleimstation 43, einer Formierungsstation
49 und einer Abbindestation 51 zusammen, der schließlich noch ein Auffangkasten
53 folgt. Das Zusammenwirken der einzelnen Stationen erfolgt durch eine Transportkette
31, die über Kettenräder 29 und 30 umläuft. Diese Transportkette 31 ist mit paarweise
angeordneten Transportfingern 32 versehen, deren Position aus der Darstellung in
Fig. 5 bis 10 ersichtlich ist. Die Transportfinger 32 haben die Aufgabe, die vereinzelten
Blätter 33 einzusammeln, die von den drei Auffächervorrichtungen abgegeben werden,
wie die Darstellung in F i g. 4 erkennen läßt. Die Aufgabe erfolgt über die taktmäßig
gesteuerten Zuführrollen 2 und 5, die in Fig. 1 bereits dargestellt wurden. Von
diesen Zuführrollen 5 und 2 gelangen die Blätter 33 auf zwei Tragstangen 34, deren
Anordnung aus der Darstellung in F i g. 5 ersichtlich ist.
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Obwohl die Vereinzelung der Stapelblätter 10 in jeder Station nach
dem in F i g. 1 dargestellten Vibrationsprinzip erfolgt, ist zu beachten, daß bei
den in F i g. 4 dargestellten Auffächervorrichtungen die Vibrationen in Richtung
der Transportkette31 erfolgen, während bei der Zusammentragstation 35 das
Vibrationsprinzip
zum Auffächern in Querrichtung wirksam wird. Jede Zusammentragstation 35 besitzt
demgemäß einen in der Querrichtung wirkenden schräg liegenden, mit einem Vibrator
37 in Verbindung stehenden Gleittisch 36, dessen Vibrationsschwingungen die zusammengetragenen
Blättersätze 38 in Richtung des Pfeiles 39 (F i g. 5 bis 10) gegen die in Transportrichtung
verlaufende Ausrichteleiste 40 kantengenau ausrichtet.
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Der auf diese Weise zusammengetragene Blättersatz 38 erreicht dann
die Auffächerstation 41 (Fig. 6), in welcher die Blätter unter der Wirkung des Vibrators
37 sich gegen die geneigt zum Gleittisch 36 angeordnete Ausrichteleiste 42 fächerartig
formieren, wobei dieselbe Wirkung wie bei der Darstellung nach F i g. 1 entsteht.
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In der nun folgenden Anleimstation43 (Fig.7) streifen die gefächerten
Blattkanten 44 (s. auch F i g. 9) über eine in ein Klebstoffbecken 45 tauchende
kegelstumpfförmige Auftragewalze 46, die jeder der schuppenartig aneinanderliegenden
Blattkanten einen mittels Rakel 47 genau eingestellten, hauchdünnen schnell trocknenden
Klebstoffstreifen 48 aufgibt.
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In der folgenden Formierungsstation 49 (s. F i g. 8 und 10) formieren
sich die beleimten Blätter, veranlaßt durch die sich wieder rechtwinklig zum Gleittisch
36 neigenden angetriebenen Leitrollen 50 in kantengleiche Position. Die Leitrollen
50 sind durch eine Antiadhäsiv-Beschichtung, z. B. Siliconkautschuk, klebstoffabstoßend
präpariert, so daß sich keine Klebstoffrückstände bei der Berührung mit den beleimten
Blätterkanten bilden können.
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In der Abbindestation 51 laufen zum schnellen Abbinden des Klebstoffträgers
die Blättersätze mit ihren beleimten Kanten z. B. an Infrarotstrahlen vorbei. Im
Auffangkasten 53 werden sodann die fertiggebundenen Blättersätze mittels Vibrator
54 kantengleich abgelegt und können dann weiterverarbeitet werden.