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FACHGEBIET
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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zur Schaffung
von Bögen
mit Mustern und Bedruckung darauf.
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STAND DER TECHNIK
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Kommerzielle
Verfahren, die Muster auf einen Bogen auftragen, wie sie z.B. in
Lerner et al., US-Patent Nr. 4,061,521 und US 2002/0129893 A1 (Winter)
aufgezeigt wurden, stellen je nach Auftragsart gegenwärtig ein
Verfahren mit relativ hoher Geschwindigkeit bereit (z.B. 4.500 Bögen pro
Stunde), bei dem leere Bögen
kontinuierlich durch Betriebsstationen einschließlich einer Kleberauftragsstation und
einer oder mehrerer Musteraufbringungsstationen, wo die Muster auf
den Bogen aufgebracht werden, geführt werden.
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Bei
der Herstellung von Mustern tragenden Bögen mit hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten wurden
leere Bögen
von Vorschubfingern durch die Kleberauftragsstation und die Musteraufbringungsstationen
oben auf Transportoberflächen
geschoben (Lerner) oder von Greifern entsprechend gezogen (Winter),
wobei mindestens einige dieser aufrechten Führungsteile auf einer Seite
der Transportoberflächen
beinhalten. Bei dem Schiebeverfahren wurden diese seitlichen Bogenführungen
mit Zwischenräumen
angeordnet, die der Breite des Bogens entsprechen, um sicherzustellen,
dass die Bögen
in der richtigen Ausrichtung bleiben, während sie durch schiebende
Vorschubfinger durch die Kleberauftragsstation und die Musteraufbringungsstationen
geschoben werden. Mehrere seitliche Bogenführungen waren im gesamten Musteraufbringungsmechanismus
erforderlich, um die Bögen
in der richtigen Ausrichtung zu halten. Seitliche Bogenführungen
wurden vor und hinter der Kleberauftragsstation und jeder Musteraufbringungsstation
platziert, um die Ausrichtung der Bögen beizuerhalten, während sie
von einer Station zur anderen geschoben werden. Ein Schieben der Bögen an ihren
Hinterkanten durch schiebende Vorschubfinger ohne Bogenführungen
warf die Gefahr eines seitlichen Schräglaufs auf Die Folge waren
Zuführungsfehler
und/oder Bögen
mit fehlerhaft ausgerichteten Mustern. Ähnliche Probleme können beim Greifen
und Ziehen der Bögen
stromabwärts
an der Vorderkante oder der stromabwärts gerichteten Kante des Bogens
auftreten.
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Die
Vorschubfinger, die die Bögen
bei dem Schiebeverfahren entlang der Transportoberflächen schoben,
waren an Förderern
in Form von Antriebsketten befestigt. Separate Förderer mit Antriebsketten erstreckten
sich zwischen jeder der Betriebsstationen, so dass mehrere Gruppen
von Vorschubfingern die Bögen
während
ihres Transports vorn Einschub zum Ausschub der Bögen aus
der Maschine schoben. Die Verwendung von mehreren Gruppen von Förderern
und mehreren Gruppen von Vorschubfingern zum Schieben eines jeden
Bogens zu und von jeder Betriebsstation erforderte besonders bei maximierter
Betriebsgeschwindigkeit die präzise
Koordination des zeitlichen Ablaufs der Positionen einer jeden Gruppe
von Vorschubfingern auf jedem Förderer,
um den Bogen durch die Betriebsstationen zu schieben. Des Weiteren
musste die Koordination, die zum Schieben eines Bogens an eine Betriebsstation mit
einer ersten Gruppe von Vorschubfingern auf einem ersten Förderer und
dann zur Positionierung einer zweiten Gruppe von Vorschubfingern
auf einem zweiten Förderer
zum Schieben des Bogens aus der Betriebsstation erforderlich war,
präzise
zeitlich abgestimmt werden, weil Koordinationsfehler die Gefahr
von Zuführungsfehlern
oder falsch bedruckten Bögen
aufwarf, was erforderte, dass die Maschine angehalten werden musste,
um die Fehler zu beheben, und was die Produktionseffizienz der Maschine verminderte.
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Schiebende
Vorschubfinger ergriffen die Bögen
nicht kraftschlüssig.
Ohne ein kraftschlüssiges Ergreifen
erstreckten sich die Vorschubfinger über eine relativ große Distanz über die
Transportoberflächen,
um sicherzustellen, dass sie in Kontakt mit der rückwärtigen Kante
der Bögen
kamen, da die Bögen gelegentlich
nicht flach auf den Transportoberflächen lagen und z.B. eine aufgerollte
rückwärtige Kante aufwiesen.
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Wegen
der Höhe,
in der sich die Vorschubfinger über
die Transportoberflächen
erstreckten, und des Fehlens von einem kraftschlüssigen Ergreifen der Bögen waren
die Vorschubfinger nicht in der Lage, die Bögen durch die Stationen zu
schieben. Genauer gesagt arbeiten obere und untere Walzen zusammen,
um Walzenspalte der Betriebsstationen auszubilden, denen die Bögen zugeführt und
aus denen sie ausgeleitet werden. In den Walzenspalten-werden Kleber
und Muster auf die Bögen
aufgebracht. Die Höhe
der Vorschubfinger ermöglichte nicht
ihren Durchtritt unter den und durch die Walzenspaltbereiche(n)
zwischen den im engen Abstand angeordneten Walzen oder Ambossarbeitsoberflächen der
Betriebsstationen.
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Daher
mussten anstatt eines einzelne Satzes schiebender Vorschubfinger
zum Schieben der Bögen
durch jede Betriebsstation separate Sätze von schiebenden Vorschubfingern
zum Schieben eines jeden Bogens in jede Station verwendet werden.
Der Walzenspalt, der durch die Walzen an jeder Station gebildet
wird, zog die Bögen
durch ihn hindurch und gab sie stromabwärts an den nächsten Förderer weiter,
und an diesem Punkt schob dann ein weiterer Satz schiebender Vorschubfinger
die Bögen
an die nächste
Station weiter. Der zeitliche Ablauf von mehreren Sätzen von
Vorschubfingern musste koordiniert werden, so dass beim Austreten
eines Bogens aus einer Station ein neuer Satz von Vorschubfingern
positioniert wurde, um den Bogen zur nächsten Station zu schieben.
Wenn der zeitliche Ablauf nicht richtig koordiniert war, traten
Zuführungsfehler
auf. Zuführungsfehler
waren unerwünscht,
weil der Musteraufbringungsmechanismus angehalten werden musste, um
die fehlerhaft zugeführten
Bögen zu
entfernen, und der Mechanismus für
das Fortsetzen des Betriebs rückgesetzt
werden musste.
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Der
Musteraufbringungsmechanismus musste Bögen verschiedener Formate aufnehmen können. Bei Änderungen
des Papierformats, besonders wenn Bögen durch Arbeitsstationen
geschoben wurden, mussten die seitlichen Bogenführungen und zugehörigen Transportoberflächen neu
eingestellt werden, um die Ausrichtung der Bögen mit einem anderen Format
beim Transport beizuerhalten. Die Neuausrichtung von Bogenführungen
ist arbeitsintensiv und kann bis zu vier Stunden in Anspruch nehmen,
was Arbeit und Geräteausfallzeiten
erzeugte. Wenn die Bögen
mit Greifern durch die Arbeitsstationen gezogen wurden, warf eine Änderung
des Bogenformats die Gefahr einer Falschpositionierung der Greifer
seitlich entlang der Vorderkante desjenigen Bogens, der von den
Greifbacken gezogen wurde, auf.
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Die
Führung
von Bögen
durch Arbeitsstationen bei hohen Geschwindigkeiten erzeugt das Problem
schwebender Bögen.
Wenn die Bögen
mit hoher Geschwindigkeit durch die Anlage geschoben wurden, neigte
die Vorderkante bzw. führende
Kante des Bogens dazu abzuheben, wodurch Luft unter den Bogen strömen konnte.
Die Folge war ein Bogen, der mindestens zum Teil in der Luft schwebte.
Je schneller die Musteraufbringungsmaschine betrieben wurde, d.h.
je mehr Bögen
pro Stunde durch die Maschine eingeführt wurden, umso größer war
die Tendenz der Bögen
zu schweben. Das Problem schwebender Bögen war besonders akut, wenn
leichteres Papier verwendet wurde. Die Verwendung von leichterem Papier
erhöhte
oftmals die Wahrscheinlichkeit des Abhebens der Bögen von
den Transportoberflächen, weil
die Bögen
kein ausreichendes Gewicht aufweisen, um sich selbst in einer ebenen
Ausrichtung und gegen die Transportoberflächen zu halten. Wenn Bögen schweben,
treten vermehrt Zuführungsfehler
und Fehldrucke auf. Schwebende Bögen
weichen oftmals selbst mit Hilfe der seitlichen Bogenführungen,
die mit den Transportoberflächen
verbunden sind von ihrer bevorzugten Ausrichtung ab. Die Ecken von schwebenden
Bögen bleiben
oftmals an verschiedenen Teilen des Musteraufbringungsmechanismus hängen, wodurch
die Bögen
ihre Ausrichtung verlieren.
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Schwebende
Bögen schränkten die
Betriebsgeschwindigkeit des Musteraufbringungsmechanismus ein. Außerdem war
das Problem schwebender Bögen
kostspielig im Hinblick auf Arbeitszeit und Produktionszeitverlust.
Arbeitszeit muss aufgewendet werden, um Bögen zu entfernen, die zu Fehlzuführungen
oder Fehldrucken Eiihren. Arbeitszeit muss auch aufgewendet werden,
um den Musteraufbringungsmechanismus für die fortgesetzte Produktion
rückzusetzen.
Die Anlage steht still, während
fehlerhafte Bögen
entfernt werden und die Maschine zurückgesetzt wird.
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Durch
die Erfassung der Bögen
an ihrer stromabwärts
gerichteten Kante mit Greifern und ein anschließendes Ziehen der Bögen durch
die Arbeitsstationen wurde das Problem schwebender Bögen verringert,
aber die ziehenden Greifer hielten den gesamten Bogen möglicherweise
nicht fest an seiner richtigen Stelle. Außerdem funktionieren die ziehenden
Greifer u.U. nicht gut zusammen mit einem elektronischen visuellen
Kontrollsystem, weil sie den Bogen möglicherweise nicht mechanisch
so erfassen, dass er präzise
rechtwinklig liegt. In einem Ausschusssystem, in dem Bögen aus
der Produktionslinie entfernt werden, müssen die ausgestoßenen Bögen außerdem im
Allgemeinen mechanisch von zusätzlichen
Greif- oder Schiebeelementen erfasst werden, um entfernt zu werden.
Dadurch wird die Maschine mechanisch komplex.
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Daher
wird eine Vorrichtung zur Leitung von Bögen durch einen Musteraufbringungsmechanismus
benötigt,
die die zur Änderung
von Papierformaten erforderliche Einrichtungszeit reduzieren, die
die Probleme im Zusammenhang mit dem Auftreten von Bogenbewegungen
aus der korrekten Registrierung während des stromabwärtigen Transports
reduzieren, die die Anzahl der zur stromabwärts gerichteten Bewegung der
Bögen erforderlichen
mechanischen Teile reduzieren und die höhere Betriebsgeschwindigkeiten
des Musteraufbringungsmechanismus und eine effiziente Kontrolle
der Bögen
im Verlauf der Hochgeschwindigkeitsproduktion erlauben.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Vorrichtung für die Hochgeschwindigkeitsherstellung und
-kontrolle von Mustern tragenden Bögen bereitgestellt. Die Vorrichtung
erlaubt Erhöhungen
der Produktionsgeschwindigkeiten um mindestens 30 %.
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Wenn
zum Beispiel ein schwieriger Auftrag dazu führt, dass eine Maschine gemäß dem Stand der
Technik mit 3000 Bögen/Stunde
arbeitet, ermöglicht
die Erfindung, dass der gleiche Auftrag mit 4000 Bögen/Stunde
ausgeführt
wird.
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Gemäß einem
Aspekt umfasst die Herstellungsvorrichtung eine Vielzahl von Arbeitsstationen, einschließlich mindestens
einer Kleberauftragsstation, die Kleber auf einen Bogen aufträgt, und
einer Musteraufbringungsstation, die Muster auf den aufgetragenen
Kleber stromabwärts
von der Kleberauftragsstation platziert. Mindestens zwei Vakuumtransportbänder transportieren
die Bögen
durch die Vielzahl von Stationen. Das Vakuum zieht die Bögen aktiv
auf ein Band, welches ausgewählte
Bereiche aufweist, die porös
sind. Die porösen
Bereiche des Bandes halten die Bögen
in der Registrierung und positionieren die Bögen, so dass der Kleber innerhalb
von sehr engen Toleranzen auf die Bögen aufgetragen werden kann
und die Muster auf den Kleber ebenfalls in engen Toleranzen bei
hoher Geschwindigkeit abgelegt werden können, ohne dass die Bögen ihre Ausrichtung
verlieren und ohne dass seitliche Führungsschienen an der Seite
des Vakuumtransportbands erforderlich sind, um die Bögen seitlich
in Position zu halten, während
sie stromabwärts
durch die Arbeitsstationen für
Kleberauftrag und Musteraufbringung transportiert werden. Ein dem
Vakuumtransportband vorgelagerter Bogenanleger schiebt die Bögen nacheinander
vor und legt sie auf dem Vakuumtransportband ab. Der Vakuumtransportband hält die Bögen im Wesentlichen
in einer allgemein konstanten Ausrichtung, während sie stromabwärts durch
die Stationen transportiert werden, ohne dass der Betrieb der Kleberauftragsstation
und der Musteraufbringungsstation gestört wird.
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Gemäß einem
Aspekt transportiert ein erstes Transportband den Bogen zur ersten
Arbeitsstation, wobei ein seperater poröser Bereich des Bandes den Bogen
positioniert hält,
während
es sich der Arbeitsstation nähert.
Während
sich der Bogen der Arbeitsstation nähert, wird das Vakuum sequentiell
aus den Poren abgebaut, während
sich das Band linear in der stromabwärtigen Richtung bewegt. Während das
Vakuum aus stromabwärts
gelegenen Poren abgebaut wird, hält
ein Vakuum, das durch stromaufwärts
gelegene Poren gezogen wird, die Bögen fest, während der Bogen unter die Arbeitsstation
transportiert wird, an der ein Kleber aufgetragen wird. Zum Zeitpunkt des
Auftrags des Klebers hält
das Vakuum, das durch ausgewählte
stromaufwärtige
Poren gezogen wird, den Bogen fest und ermöglicht dem Transportband, den
Bogen durch die Arbeitsstation zu schieben. Während dieses Vorgangs wird
das durch die Poren des ersten Transportbandes gezogene Vakuum folgend
von der stromabwärtigen
in die stromaufwärtige Richtung
abgebaut und ein zweites Vakuumtransportband erfasst den Bogen von
dem ersten Vakuumtransportband, während er beim Verlassen der
ersten Arbeitsstation durch das Vakuum des ersten Bandes gehalten
wird, um stromabwärts
zu einer zweiten Arbeitsstation transportiert zu werden. Das zweite
Vakuumband weist ebenfalls separate Porenbereiche auf, durch die
ein Vakuum gezogen wird, um den Bogen folgend von der stromabwärtigen Kante
des Bogens in die stromaufwärtigen
Richtung zu erfassen, während
er in die stromabwärtige
Richtung zu einer anderen Arbeitsstation mit einem weiteren, dritten Transportband
weiterläuft,
das den Bogen beim Verlassen der zweiten Arbeitsstation vom zweiten
Transportband erfasst und so weiter, je nach der Anzahl der Arbeitsstationen.
Die Bögen
werden immer von einem Vakuumband erfasst, selbst während sie durch
die Arbeitsstationen transportiert werden, obwohl die Vakuumtransportbänder selbst
sich nicht unter der Arbeitsstation hindurch erstrecken. Beim Vakuumband
gibt es keine Greifvorrichtung, die den Betrieb der Arbeitsstationen
beeinträchtigen
kann. Die Erfindung eliminiert jegliche Greif- oder Schiebevorrichtungen,
die über
die Bandoberfläche
hinausragen. Bei Verwendung des Vakuumtransportbands können daher
die Arbeitsstationen auf der Oberfläche der vorn Band transportierten
Bögen betrieben werden,
ohne dass eine Greifvorrichtung auch nur potentiell den Betrieb
der Arbeitsstationen beeinträchtigt.
Des Weiteren können
mit einem Vakuumband einfach Luftstrahlen zur nicht mechanischen Ableitung
von „Ausschuss"-Bögen verwendet
werden, nachdem die Bögen
kontrolliert wurden und das Vakuum unterbrochen wurde.
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Gemäß einem
wichtigen Aspekt ermöglichen die
Vakuumkammern unter den endlosen Vakuumbändern, dass das Vakuum unter
den ausgewählten Porenbereichen
auf dem Band gezogen wird, und sie ermöglichen das Unterbrechen des
Vakuums, wenn die Kammer stromaufwärts von der Arbeitsstation
endet und das Band den Bogen über
die stromabwärts gerichtete
Begrenzung der Vakuumkammer hinaus in Richtung auf die Arbeitsstation
bewegt.
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Die
Verwendung von mehreren Vakuumbändern,
die jeweils Bögen
zu den Arbeitsstationen transportieren, hat mehrere Vorteile. Lange
Förderbänder, die
zu einer nicht linearen Bandabwanderung neigen, werden vermieden.
Die Arbeitsstationen erfordern oftmals harte oder Ambossoberflächen unter
den Bögen
zur Aufbringung der Muster und des Klebers. Die Kombination einer
harten Ambossoberfläche
unter dem Band mit der Aufbringung des Klebers und der Muster auf
die Bögen
auf der Oberfläche
des Bandes würde
zu einer unerwünschten
Abnutzung des Bandes führen.
Durch mehrere Bänder, die
die Bögen
nahtlos von Band zu Band transferieren, wird eine solche Abnutzung
vermieden.
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In
Verbindung mit der Kontrolle der Muster tragenden Bögen nach
ihrem Austritt aus den Arbeitsstationen und der Pressstation transportiert
das Band jeden Bogen mit darauf befindlichen Muster zu einer elektronischen
Videokontrollvorrichtung, welche jedes der Muster tragenden Bögen auf
dem Vakuumtransportband nach dessen Austritt aus der letzten nachgelagerten
Musteraufbringungsstation betrachtet. Das Vakuumtransportband hält den Bogen
mit den darauf aufgebrachten Muster aktiv fest und die elektronische
Videokontrollvorrichtung stellt fest, ob die Muster auf dem Bogen
sich in der richtigen Position und Registrierung relativ zueinander und
relativ zu allen aufgedruckten Vermerken (indicia) auf dem Bogen
befinden. Das Vakuumband hat die Fähigkeit, den Bogen, der kontrolliert
und der Überwachung
durch Video- oder Digitalkamera unterzogen wird, ohne Beeinträchtigung
durch mechanische Schiebe- oder Greifelemente festzuhalten. Weil
die Bögen
durch ein Vakuum auf ein Band gezogen und dort festgehalten werden,
ist die Ansicht der Kontrollvorrichtung auf die Oberfläche der
Muster tragenden Bögen,
die durch diese Vorrichtung hindurch transportiert werden, völlig ungehindert.
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Das
Verfahren zur Herstellung der Muster tragenden Bögen umfasst die Nacheinander-Zuführung und
Ablage der Bögen
aus einem Anleger auf das Vakuumtransportband, das die separaten
Porenbereiche aufweist, durch die das Vakuum gezogen wird. Das Vakuumtransportband
hält die
Bögen in
einer im wesentlichen konstanten Ausrichtung, während es die Bögen stromabwärts zu mindestens
einer Kleberauftragsstation und mindestens einer der Kleberauftragsstation
nachgelagerten Musteraufbringungsstation transportiert. Die Vakuumtransportbänder transportieren
die Bögen
durch die Stationen. Das auf den Bogen einwirkende Vakuum wird aufgehoben,
während
das Band über
die Sogwirkung des Vakuums durch die Poren hinaus weiterläuft, das Band
hält jedoch
das die restlichen Porenbereiche aufweisende stromaufwärtige Ende
des Bogens fest, auf das noch immer ein Vakuumsog ausgeübt wird, der
es dem Band ermöglicht,
den Bogen durch die Arbeitsstationen zu schieben, während der
Bogen an seinem stromaufwärts
gelegenen Ende festgehalten wird. Nach dem Auftragen des Klebers
bei Verwendung des ersten und des zweiten Vakuumbandes, die sich
stromaufwärts
und stromabwärts
von der Kleberauftragsstation befinden, läuft der Bogen weiter durch
die Musteraufbringungs-Arbeitsstation,
an der ein oder mehr Muster auf den Kleber, der auf die Bögen stromaufwärts von
der Musteraufbringungsstation aufgetragen wurde, aufgebracht werden.
Sobald der Bogen aus der ersten Musteraufbringungs-Arbeitsstation
austritt, wird er auf ein drittes Vakuumband gezogen, welches ebenfalls
separate Porenbereiche aufweist, durch die ein Vakuum gezogen wird. Durch
diese Poren wird der Bogen nacheinander erfasst, während das
dritte Vakuumband und der Bogen stromabwärts verlaufen. Das dritte Band
erfasst den Bogen mit einem Vakuum unmittelbar vor der kompletten
Freigabe des Bogens aus der Erfassung durch das Vakuum des zweiten
Bandes und während der
Bogen sich in der Arbeitsstation zur Musteraufbringung befindet.
Auf diese Weise wird ermöglicht, dass
die Bögen
ohne Beeinträchtigung
durch Schiebeelemente und/oder Greifbacken durch die und unter den
Arbeitsstationen hindurch und durch die Pressstation laufen, und
dass Bögen
verschiedener Formate ohne eine Einstellung der Breite der Vorrichtungen,
die die Bögen
in die stromabwärtige
Richtung schieben oder ziehen, verwendet werden können.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Aufrissdarstellung einer Vorrichtung zur Aufbringung von Mustern
in Reihen auf Bögen
an vordefinierten Stellen gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine seitliche Aufrissdarstellung eines geneigten Bogenzuführungsmagazins,
von Einordnungs- und Zuführungsteilen
der Zuführstation und
einer Kleberauftragsstation der Vorrichtung aus 1.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Zuführstation der Vorrichtung aus 1.
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3A ist
eine erweiterte Ansicht der Poren im Vakuumband, die in einem quadratischen
Muster angeordnet sind.
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3B ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
einer Zuführstation in
der Vorrichtung in 1.
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4 ist
eine vergrößerte Aufrissdarstellung des
geneigten Bogenzuführungsmagazins,
des Einordnungsteils und des Zuführungsteils
der Zuführstation
aus 3 und zeigt einen am Bogenanschlag anliegenden
Bogen, den Sauganleger in seiner ersten Position ohne eine darauf
angewandte Saugwirkung sowie das erste Vakuumband.
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5 ist
eine Aufrissdarstellung ähnlich 4,
die den in den Sauganleger eingezogenen Bogen, den Sauganleger in
seiner zweiten Position mit darauf angewandter Saugwirkung und das
erste Vakuumband zeigt.
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6 ist
eine Ansicht ähnlich 4 und 5,
die den durch das erste Vakuumband in eine stromabwärtige Richtung
transportierten Bogen, einen nächsten,
durch die geneigte Zuführungsablage zugeführten Bogen
und den Sauganleger in seiner ersten Position ohne darauf angewandte
Saugwirkung zeigt.
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7 ist
eine Aufrissdarstellung mit teilweiser Schnittdarstellung der Kleberauftragsstation
aus 1.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht der Auftragswalze der Kleberauftragsstation
aus 7.
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9 ist
eine Schnittzeichnung eines Bogens mit einem Klebstoff- oder Leimpunkt
mit einem darauf aufgebrachten Muster.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht einer Musteraufbringungsstation der
Vorrichtung aus 1.
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11 ist
eine perspektivische Ansicht der Pressstation der Vorrichtung aus 1.
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12 ist
eine Aufrissdarstellung mit teilweiser Schnittdarstellung einer
der Musteraufbringungsstationen aus 1, die einen
Bogen zeigt, wie er von einem vorgelagerten Vakuumband freigegeben und
von einem nachgelagerten Vakuumband erfasst und durch die Arbeitsstation
transportiert wird, wobei der Schwingarm in seiner angehobenen Position
ist und ein Muster auf dem Saugstreifen befindlich ist.
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13 ist
eine Aufrissdarstellung ähnlich 12,
die den Schwingahn in seiner unteren Position und den Beginn der
Aufbringung des Musters auf dem Bogen zeigt.
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14 ist
eine Aufrissdarstellung ähnlich 12–13,
die den Schwingarm wieder in seiner angehobenen Position und die
Aufbringung des Musters auf den Bogen zeigt.
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15 ist
eine Aufrissdarstellung ähnlich 12–14,
die den Schwingarm in seiner angehobenen Position und das auf den
Bogen aufgetragenen Muster zeigt.
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16 ist
eine Aufrissdarstellung der Vorrichtung aus 1, die eine
schematische Darstellung der Antriebswelle und des Antriebsmotors
enthält.
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17 und 17A illustrieren den Betrieb einer Bogenausschussstation.
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18 ist
ein Flussdiagramm für
verschiedene Kontrollprozesse.
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19 ist
eine schematische Ansicht von oben, die zwei erfassten Bildfeldern
eines Muster tragenden Bogens entspricht.
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20 ist
eine Blockdiagrammansicht, die einer Kontrollstation entspricht.
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21 ist
eine Blockdiagramm-Detailansicht, die einer Kontrollstation entspricht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die 1–3 und 9 illustrieren
eine Vorrichtung 1 zur Aufbringung von Mustern 8 (9) auf
Bögen 5 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die vorliegende Vorrichtung 1 und das mit ihr
durchgeführte
Verfahren ermöglichen
wesentlich höhere
Produktionsraten für
Muster tragende Bögen 5 und
reduzieren die Notwendigkeit der Durchführung von zeitaufwändigen Einrichtungsvorgängen zur
Anpassung der Maschine auf das verarbeitete Bogenformat. Die Vorrichtung 1 umfasst
endlose Vakuumtransportbänder,
die im Allgemeinen als 100 ausgewiesen sind und die ein
Transportband bilden, für
das die Bögen 5 durch
jede der Betriebsstationen, die im Allgemeinen als 160 ausgewiesen
sind, transportiert werden. Insbesondere verwendet die vorliegende
Vorrichtung 1 Vakuumkammern 102, die mit den oberen
Oberflächen
von endlosen Vakuumtransportbändern 100 verbunden
sind und darunter liegen, zum nacheindander erfolgenden Transport,
Freigeben, Festhalten und Ziehen der Bögen, während die Bögen stromabwärts durch
die Betriebsstationen 160 transportiert werden. In einer
Ausführungsform
transportieren ein erstes, zweites, drittes und viertes endloses
Vakuumband, jeweils 101, 103, 104, 105, 109 und 111,
die Bögen
durch die Kleberauftragsstation 110, Betriebsstationen 160 und
Pressstation 140. Die hier dargestellte Vorrichtung 1 ist
einfacher und effektiver als zuvor beschriebene Maschinen, die Finger
zum Schieben der Bögen
oder Greifelemente zum Ziehen der Bögen verwenden. Da die Bögen 5 zum
Aufbringen von Kleber und Mustern in den Stationen zwischen Walzen
und Gegendruckleisten transportiert werden, wie es noch umfassender
im Folgenden beschrieben wird, sind endlose Vakuumtransportbänder 100 wünschenswerter,
weil sie es den Bögen 5 ermöglichen,
die Betriebsstationen 160 zu durchlaufen, ohne dass eine
Veränderung
des Walzenspalts oder der Druckleisten erforderlich ist. Dieses
Merkmal verbessert den Produktionsprozess weiterhin durch eine Verringerung
der Produktionsfehler insgesamt und der allgemeinen Herstellungskomplexität, die mit
der Veränderung
des Walzenspalts oder der Druckleisten verbunden sind.
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Des
Weiteren ziehen Vakuumsaugkräfte,
die durch separate poröse
Bereiche 70 (3A und 10) der
endlosen Vakuumtransportbänder 100 wirken,
die Vorderkante 6 des Bogens 5 auf das erste Vakuumband 101 (5)
und transportieren die Bögen
dann durch jede der Betriebsstationen 160, womit ein noch
höherer
Grad der Kontrolle über
die Bögen 5 im
Vergleich zu der Kontrolle, die durch die oben beschriebenen Vorschubfinger
oder Greifer ermöglicht
wird, bereitgestellt wird. Wie aus 3A ersichtlich
ist, können
die separaten Porenbereiche eine quadratische Anordnung von Öffnungen 72 sein, wobei
der Mittelpunkt der Öffnungen
sich an der Ecke eines Quadrats von 0,2 Zoll (5,08 mm) befindet,
wo die stromaufwärts
gelegene Kante eines jeden Quadrates im Abstand von ca. 1,25 Zoll
(31,75 mm) angeordnet ist (in der Längs- oder Maschinenrichtung). Die
quadratischen Anordnungen von Öffnungen
sind durch ca. 4 Zoll (10,16 cm) in der Querrichtung (die Querrichtung
zur Maschinenrichtung) getrennt. Das aktive Festhalten der Bögen über eine
Vakuumsaugkraft ist besonders wichtig während Hochgeschwindigkeitsbetriebsvorgängen, besonders
wenn leichtes Papier verarbeitet wird, weil der Luftstrom, der an
den ungerührten
Vorderkanten der Bögen
vorbei und darunter hindurch zieht, Flattereffekte verursachen kann.
Flattern oder Schweben von Bögen
kann dazu führen,
dass die Bögen
in Bezug auf die Transportrichtung leicht schief laufen, bzw. knittern,
wenn sie den Betriebsbereichen zugeführt werden. In jedem Fall ist
ein unerwünschtes
Ausmaß an
Bogenausschuss die Folge, und bei einer Beschädigung der Bögen kann
eine zeitaufwändige
und kostspielige Maschinenabschaltung erforderlich werden, die die Gesamtproduktionsraten
der Maschine reduziert.
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Des
Weiteren hält
die Erfassung und das Festhalten des Bogens 5 durch eine
Saugkraft, die durch separate Porenbereiche 70 in den endlosen Vakuumtransportbändern 100 wirkt,
die Bögen 5 in einer
besseren Ausrichtung während
des stromabwärtigen
Transports selbst bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten, womit die
mechanische Komplexität reduziert
wird, indem die Notwendigkeit von Greifern oder Greifelementen während des
Betriebs eliminiert wird. Die Saugkraft, die den Bogen 5 auf
die oberen Oberflächen 101A, 102A, 103A, 104A, 105A, 109A und 111A der
Vakuumbänder
zieht und dort festhält, ermöglicht es,
dass der Bogen die gleiche Position in Bezug auf die beweglichen
Auflageoberflächen
der endlosen Vakuumtransportbänder
beibehält.
Daher wird die Notwendigkeit von seitlichen Führungen, während die Bögen durch die Arbeitsstationen
laufen, und die arbeitsaufwändige
Einstellung der Maschine auf die Verarbeitung von Bögen verschiedener
Formate, wie sie oben im Hinblick auf Zugelemente beschrieben wurde,
im Wesentlichen eliminiert. Durch die aktiv erfasste untere Oberfläche des Bogens,
einschließlich
der Vorderkante 6 von Bogen 5, flattern die Bögen auch
nicht, selbst wenn sie bei hohen Geschwindigkeiten von den Vakuumtransportbändern stromabwärts transportiert
werden. Es wurde festgestellt, dass mit Hilfe der vorliegenden Vorrichtung 1 Muster
tragende Bögen 5 mit
viel höheren Produktionsraten
und erheblich geringeren Bogenausschussmengen produziert werden
können.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist eine Vielzahl von Bögen 5 in einer schuppenförmigen Weise
in einem Stapel auf einem geneigten Bogenzuführungsmagazin 11 angeordnet,
wie es in 2–6 veranschaulicht
ist. Unter dem geneigten Bogenzuführungsmagazin 11 sind
ein Einordnungsteil 14 (4) und ein
Zuführungsteil 15 (4)
der Zuführstation 10 zugeordnet.
Die kombinierte Verwendung und Anordnung des geneigten Bogenzuführungsmagazins 11,
des Einordnungsteils 14 und des Zuführungsteils 15 der
Zuführstation 10 ermöglichen
die Platzierung von zusätzlichen
Stapeln der Bögen 5 auf
dem geneigten Bogenzuführungsmagazin 11 ohne
Beeinträchtigung
des Flusses der Bögen 5 auf
dem Einordnungsteil 14 und dem Zuführungsteil 15 der
Zuführstation 10.
Auf diese Weise wird die kontinuierliche Zuführung der Bögen 5 ermöglicht.
Die Bögen 5 aus
dem Stapel der Bögen 5 auf
dem geneigten Bogenzuführungsmagazin 11 werden
vom Band 16 zum Einordnungsteil 14 der Zuführstation 10 transportiert.
Während
die Bögen 5 zum
Einordnungsteil 14 der Zuführstation 10 transportiert
werden, werden einzelne Bögen 5 vom
Stapel der Bögen 5 getrennt,
so dass jeder Bogen 5 eine freiliegende Vorderkante 6 hat.
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Einzelne
Bögen 5 werden
voneinander am Einordnungsteil 14 der Zuführstation 10 durch
ein rotierendes Saugrad 20 getrennt (3).
Das rotierende Saugrad 20 ist an einer rotierenden Saugradwelle 21 angebracht.
Mehrere Öffnungen 22 sind
auf der Umfangslänge
des rotierenden Saugrads 20 angeordnet. Ein Sog von einer
Vakuumquelle (nicht abgebildet) wird auf diese Öffnungen 22 in pulsierender Weise
angewandt. Während
sich das rotierende Saugrad 20 dreht, ergreift eine Saugöffnung 22 die
Vorderkante 6 eines Bogens 5 und entfernt diesen
vom Stapel der Bögen 5.
Während
das rotierende Saugrad 20 seine Drehung fortsetzt, wird
der Sog beseitigt und damit der Bogen 5 freigegeben. Ein
Bogen 5 wird aus dem Stapel Bögen 5 bei jeder Drehung
des rotierenden Saugrads 20 entfernt.
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Nachdem
der Bogen 5 aus dem Stapel der Bögen 5 durch das rotierende
Saugrad 20 entfernt wurde, läuft der Bogen 5 weiter
zum Zuführungsteil 15 der
Zuführstation 10.
Das Zuführungsteil 15 der Zuführstation 10 umfasst
eine geneigte Zuführungsplatte 30,
wie sie in 3 veranschaulicht ist. Mehrere
Zuführungsbänder 31 werden über Zuführungsband-Antriebswalzen 32 an
jedem Ende der Zuführungsplatte 30 mitgeführt. Auf
diese Weise umfasst jedes Zuführungsband 31 obere
und untere Stränge, wobei
der obere Strang auf der oberen Oberfläche der Zuführungsplatte 30 angeordnet
ist und sich über die
Länge der
Zuführungsplatte 30 erstreckt.
Der Bogen 5 läuft
auf dem oberen Strang der Zuführungsbänder 31,
der auf der oberen Oberfläche
der Zuführungsplatte 30 freiliegt.
Der Bogen 5 wird vorwärts auf
der absteigenden Neigung der Zuführungsplatte 30 des
Zuführungsteils 15 der
Zuführstation 10 durch die
Zuführungsbänder 31 transportiert,
und zwar von der Nähe
des rotierenden Saugrads 20 zu einem Zuführungsende
des Zuführungsteils 15 der
Zuführstation 10 gegenüber dem
rotierenden Saugrad 20.
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Während die
Bögen 5 durch
die Zuführungsbänder 31 in
die stromabwärtige
Transportrichtung und über
die Zuführungsplatte 30 transportiert
werden, wird ihr Kontakt mit den oberen Strängen der Zuführungsbänder 31 durch
mehrere Paare von Zuführungsplatten-Andrückmechanismen 33 aufrechterhalten.
Die Andrückmechanismen 33 reduzieren den
Schlupf zwischen den Zuführungsbändern 31 und
den Bögen 5,
wenn diese in Kontakt miteinander sind, und stellen sicher, dass
die Bögen 5 mit
der gleichen Rate in der stromabwärtigen Transportrichtung wie
die oberen Stränge
der Zuführungsbänder 31 befördert werden.
Jeder der Zuführungsplatten-Andrückmechanismen 33 weist
einen Arm 34 mit einem Zuführungsrad 35 auf,
der daran drehbar befestigt ist. Die Zuführungsräder 35 liegen auf
dem Bogen 5 auf, während
der Bogen 5 entlang der Zuführungsplatte 30 durch
die Zuführungsbänder 31 zugeführt wird. Die
Zuführungsräder 35 sind
frei drehbar. In der Nähe des
stromaufwärtigen
Endes des Zuführungsteils 15 der
Vorrichtung 1 weisen die Zuführungsräder 35 auf ihrer Umfangslänge Gummi
auf, um die Reibung zwischen dem Zuführungsrad 35 und dem
Bogen 5 zu erhöhen
und um so die Erfassung des Bogens 5 auf den Zuführungsbändern 31 zum
stromabwärtigen Transport
darauf aufrechtzuerhalten.
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Während die
Bögen 5 über die
Zuführungsbänder 31 in
die stromabwärtige
Transportrichtung 3 über
die Zuführungsplatte 30 bewegt
werden, wird der Bogen 5 seitlich in die gewünschte Positionsausrichtung
zur Zuführung
auf ein erstes endloses Vakuumtransportband 101 geschoben.
Während
die Bögen 5 durch
das rotierende Saugrad 20 aus dem Stapel der Bögen 5 entfernt
werden, können
sich die Bögen 5 bezüglich ihrer
Lage in geringfügig
abweichenden seitlichen Positionen auf der Zuführungsplatte 30 befinden.
Durch Schieben eines jeden Bogens 5 während seines Abwärtstransports
auf der Zuführungsplatte 30 gegen
ein Federelement 43, das an einer auf einer Seite der Zuführungsplatte
angeordneten Führungsschiene 41 befestigt
ist, wird jeder Bogen 5 somit an der gleichen Stelle zur
Zuführung
zum ersten endlosen Vakuumtransportband 101 positioniert,
womit sichergestellt wird, dass jeder Bogen 5 die gleiche
seitliche Ausrichtung aufweist, die zur genauen und einheitlichen
Platzierung der Muster 8 darauf durch die Vorrichtung 1 erforderlich
ist.
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Genauer
gesagt wird ein Bogenumlenkungs- oder -ausrichtungsmechanismus bereitgestellt,
der die Bögen 5 seitlich
verschiebt, während
sie auf den Zuführungsbändern 31 stromabwärts transportiert werden,
so dass die im Abstand von der seitlichen Führungsschiene 41 befindliche
Seitenkante 5a der Bögen 5 dicht
daran entlang verläuft,
wenn sie das stromabwärtigen
Ende der Zuführungsplatte 30 erreicht.
Der Bogenausrichtungsmechanismus umfasst eine Schiebeplatte 42,
die an der entgegengesetzten Seite der Zuführungsplatte 30 angeordnet
ist, so dass dann, wenn die Schiebeplatte 42 seitlich verschoben
wird, sie die Bögen 5 an
ihren Seitenkanten 5a auf der den Führungsschienen gegenüberliegenden
Seite erfasst. Wie es noch ausführlicher
im Folgenden beschrieben ist, wird die Verschiebung der Schiebeplatte 42 zeitlich
angepasst, so dass sie mit der Präsenz eines Bogens 5,
der dadurch verschoben werden soll, koordiniert wird.
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Der
seitliche Abstand zwischen der Führungsschiene 41 und
der Schiebeplatte 42 ist schnell einstellbar, so dass verschiedenen
Breiten der Bögen 5 Rechnung
getragen werden kann. Zu diesem Zweck ist die Führungsschiene 41 einschiebbar
und kann an einem oder mehreren Einstellschlitzen 44, die
quer über
die Zuführungsplatte 30 verlaufen,
befestigt werden. Die Einstellung der Bogenführungsschiene 41 ist
eine der wenigen Einstellungen, die zur Aufnahme von Bögen 5 verschiedener
Breiten in der Vorrichtung 1 erforderlich sind, im Vergleich
zu den zahlreichen Einstellungen, die durch die vielen Sätze von
Transportoberflächen
und damit verbundenen seitlichen Bogenführungen in den oben besprochenen
früheren
Maschinen erforderlich waren. Dies reduziert die Einrichtungszeit
für den
Wechsel zwischen verschiedenen Breiten von Bögen 5 von ca. vier
Stunden, wie in den oben beschriebenen Maschinen, auf minimal fünf Minuten
in der Vorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung.
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Die
Schiebeplatte 42 weist einen Vorsprung (nicht gezeigt)
auf, der in den Einstellschlitz 44 in der Nähe des Bogenanschlags 50 passt.
Der Vorsprung auf der Schiebeplatte 42 ist so aufgebaut,
dass er innerhalb des Einstellschlitzes 44 gleiten kann
und so wird bewirkt, dass die Schiebeplatte seitlich über die Zuführungsplatte 30 in
einer zur stromabwärtigen Transportrichtung
senkrechten Richtung gleitet. Die Schiebeplatte 42 ist
durch einen Federmechanismus (nicht abgebildet) von der Führungsschiene 41 weg vorgespannt.
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Während jeder
Bogen 5 durch die Zuführungsbänder 31 die
Zuführungsplatte
hinunter vorgeschoben wird, bewirkt ein Nockenwellenrad 48 die Verlagerung
eines Aktuators, und insbesondere eines Aktuatorplattenelements 47 davon, über Verbindungen
dazwischen, von denen ein Teil 49 abgebildet ist, das durch
das Nockenwellenrad 48, und insbesondere das Nockenwellenelement 143 darauf,
betrieben wird. Die Verschiebung des Plattenelements 47 wird
durch Führungsstangen 46,
die sich durch darin ausgebildete Führungsschlitze 45 erstrecken, eingeschränkt. Die
Führungsschlitze 45 erstrecken sich
schräg
in Bezug auf die Transportrichtung. Die Stangen 46, die
mit den schrägen
Schlitzen 45 zusammenwirken, bewirken, dass das Plattenelement 47 in
einer Schrägrichtung
zur stromabwärtigen Transportrichtung
stromaufwärts
und in Richtung auf die Führungsschiene 41 gleitet.
Die Schiebeplatte 42 stößt an der
Seite des Plattenelements 47, die der Führungsschiene 41 gegenüberliegt,
an. Die Drehung des Nockenwellenrads 48 wird mit dem Takt und
dem Vorschub der Bögen 5 durch
das rotierende Saugrad 20 und der Betriebsgeschwindigkeit
der Vorrichtung 1 durch die gemeinsame Antriebswelle 151,
wie schematisch in 16 veranschaulicht, koordiniert.
Das Nockenelement 143 ist an der Umfangsoberfläche des
Nockenwellenrads 48 so angeordnet, dass es davon radial
nach außen
vorsteht. Für
jede Drehung des Nockenwellenrads 48 rückt das Nockenwellenelement 143 das
Aktuatormechanismusteil 49 ein und dann aus. Wenn das Nockenelement 143 des
Nockenwellenrads 48 mit dem Aktuatormechanismusteil 49 eingerückt ist,
schiebt das Aktuatormechanismusteil 49 das Plattenelement 47 in
eine stromaufwärtige
Richtung und auf die Führungsschiene 41 zu.
Das Plattenelement 47 treibt die Schiebeplatte 42 und
den Bogen 5 gegen und in Richtung auf die Führungsschiene 41.
Die Schiebeplatte 42 ist durch den zusammenwirkenden Vorsprung
und den Schlitz 44 so eingeschränkt, dass sie nur lateral über die
Zuführungsplatte 30 gleiten
kann. Die Führungsschiene 41 weist
ein darauf befindliches Federelement 43 auf, das der Schiebeplatte 42 gegenüberliegt.
Das Federelement 43 absorbiert oder dämpft den leichten Aufschlag
des Bogens 5, während
es dagegen geschoben wird, so dass der Bogen 5 nicht dazu
neigt, entgegengesetzt zu seiner Schieberichtung zurückzuprallen.
Ohne das Federelement 43 zur Verhinderung des Zurückprallens
vom Bogen 5 ist es möglich,
dass jeder Bogen 5 aufgrund des vorgenannten Anschlags
und der Rückprallwirkung
nicht gleich bleibend relativ zur Führungsschiene 41 positioniert
wird. Während
das Nockenelement 43 des Nockenwellenrads 48 vom
Aktuatormechanismusteil 49 aufgrund der fortgesetzten Drehung des
Nockenwellenrads 48 ausgerückt wird, zieht das Aktuatormechanismusteil 49 das
Plattenelement 47 in seine ursprüngliche Position zurück und ermöglicht so,
dass die Schiebeplatte 42 auch in ihre ursprüngliche
Position zurückkehren
kann, wo der Prozess erneut für
den nächsten
Bogen 5, der auf der Oberfläche der Zuführplatte 30 vorrückt, wiederholt
wird.
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Am
Ende des Zuführungsteils 15 der
Zuführstation 10 gegenüber dem
rotierenden Saugrad 20 befindet sich ein Bogenanschlag 50.
Der Bogenanschlag 50 umfasst eine Stopperschiene 51 mit
zwei vorstehenden Stopperelementen 52, die darauf befestigt
sind. Ein Ende der Stopperelemente 52 ragt über die
Oberfläche
der Zuführungsplatte 30 hinaus. Während ein
Bogen 5 durch die Zuführungsbänder 31 zum
Ende der Zuführungsplatte 30 gegenüber dem
rotierenden Saugrad 20 transportiert wird, liegt die Vorderkante 6 des
Bogens 5 an den Stopperelementen 52 des Bogenanschlags 50 an.
In der Nähe des
Endes der Zuführungsplatte 30 gegenüber dem rotierenden
Saugrad 20 weisen die Zuführungsräder 35 mehrere Borsten
auf ihren Umfangskanten auf. Die Borsten halten die Bögen 5 in
Kontakt mit den Zuführungsbändern 31,
wenn die Bögen 5 im
Wesentlichen unter den Zuführungsrädern 35 mit
den darauf befindlichen Borsten positioniert sind, so dass der Bogen 5 stromabwärts vorrücken kann;
jedoch vermeidet die in den Borsten inhärente Elastizität, dass sie
die Hinterkante 9 des Bogens 5 schieben, wenn der
Bogen 5 an den Bogenanschlägen 52 anliegt, wodurch
ein Biegen und/oder Verknittern des Bogens 5 gegen die
Bogenanschläge 52 bewirkt
würde.
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Am
Ende des Zuführungsteils 15 der
Zuführstation 10 gegenüber dem
rotierenden Saugrad 20 und oberhalb des Zuführungsteils 15 der
Zuführstation 10 befindet
sich ein Sauganleger 60. Der Sauganleger 60 umfasst
mehrere Saugköpfe 61,
die auf einer Sauganlegerwelle 62 installiert sind. Während der
Bogen 5 durch die Zuführungsbänder 31 und
zwischen der Führungsschiene 41 und
der Schiebeplatte 42 zum Sauganleger 60 transportiert
wird, zieht ein Sog, der auf die Saugköpfe 61 des Sauganlegers 60 angewandt
wird, die Vorderkante 6 des Bogens 5 nach oben,
bis er von diesem sicher erfasst ist. Die Sauganlegerwelle 62 schwenkt
dann die Saugköpfe 61 und
die Vorderkante 6 des Bogens 5 nach oben und weg
von der oberen Oberfläche
der Zuführungsbänder 31 auf
der Zuführungsplatte 30.
Während
die Sauganlegerwelle 62 die Saugköpfe 61 und die Vorderkante 6 des
Bogens 5 nach oben und weg von der oberen Oberfläche der
Zuführungsplatte 30 schwenkt,
schwenkt die Stopperschiene 51 die Stopperelemente 52 unter
die obere Oberfläche
der Zuführungsplatte 30.
Der zeitliche Ablauf der Schwenkung der Stopperelemente 52 unter
die Oberfläche der
Zuführungsplatte 30 und
die Schwenkung der Saugköpfe 61 in
Richtung auf die Vorderkante der Zuführungsplatte 30 wird
durch die Anordnung der entsprechenden Nocken (nicht abgebildet)
koordiniert.
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In
einer alternativen Ausführungsform,
wie in 3B gezeigt, führt das
Zuführungsteil 15 der
Zuführstation
die Bögen
in eine schiebende Zuführstation 63,
wo Mitnehmer oder Schieber 64 sich nach oben erstrecken
und senkrecht zur Ebene der Bögen stehen
und die Bögen
stromabwärts über Stützflächen 65 schieben,
die die Bögen
festhalten, während sie
stromabwärts
zum ersten Vakuumband geschoben werden. Die Mitnehmer sind auf endlosen
Ketten 66 befestigt, die die stromaufwärts gerichtete Kante der Bögen schieben,
um die Bögen
einen Kanal hinunterzuschieben, der durch die Seitenführungen 67 erzeugt
wird, die sich nach oben erstrecken und senkrecht zu den Stützflächen stehen.
Eine elektronische Steuerung regelt den zeitlichen Ablauf des Zufül-n-ers
(die Steuerung und Zuführer
sind im Handel erhältlich
bei Multifeeder Technology, St. Paul, Minnesota) und die Zuführung der
Bögen an
die Schieber. Die Ketten 66 und Schieber 64 sind
mechanisch mit dem Antrieb verbunden, der die Vakuumbänder durch
das Getriebe 69 bewegt. Ein Kartensensor 68 erfasst
Fehlzuführungen
der Karten.
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Die
Kleberauftragsstation 110 und mindestens eine Musteraufbringungsstation 120 sind
zwischen dem ersten und zweiten beweglichen Vakuumband 101 bzw. 103 und
dem zweiten Band und dritten beweglichen Vakuumband 104 und
dem dritten und vierten beweglichen Vakuumband 105 angeordnet. Die
erste, zweite, dritte und vierte bewegliche Auflagefläche 101A, 103A, 104A und 105A auf
dem oberen Strangteil der beweglichen Vakuumbänder bilden eine ebene Oberfläche, auf
der die Bögen 5 gehalten werden,
während
diese durch das erste, zweite, dritte und vierte endlose Vakuumband
in die stromabwärtige
Richtung transportiert werden.
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In
einer Form der Erfindung befindet sich eine Kleberauftragsstation 110 zwischen
dem ersten und dem zweiten endlosen Vakuumtransportband 101 und 103,
und eine Musteraufbringungsstation 120 befindet sich zwischen
dem zweiten und dritten endlosen Vakuumtransportband 103 und 104.
Mehrere Musteraufbringungsstationen können in Folge je nach Bedarf
hinzugefügt
werden, um die jeweiligen Herstellungsspezifikationen zu erfüllen, wie
in 1 gezeigt. Nach der Kleberauftragsstation 110 und
der Musteraufbringungsstation befinden sich eine Pressstation 140,
eine der Pressstation nachgelagerte Kontrollstation 145 und
eine der Kontrollstation nachgelagerte Ausschussstation 146.
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Wie
aus den 7–9 ersichtlich
ist, werden in der Kleberauftragsstation 110 ein oder mehrere
Kleber- oder Klebstoffpunkte 7 auf den Bogen 5 aufgebracht.
Kleber oder Klebstoff in Flüssigform wird
auf Einzugswalzen 111 aufgetragen. Die Einzugswalzen 111 sind
so angeordnet, dass sich ihre Drehachsen parallel zu einander und
senkrecht zur Transportrichtung 3 der endlosen Vakuumbänder erstrecken.
Während
der Kleber oder Klebstoff auf die Einzugswalzen 111 aufgetragen
wird, breiten die Einzugswalzen 111 eine dünne Schicht
des Klebers oder Klebstoffs auf die Applikationspolster 112 einer
Applikationswalze 113 aus, wie in 7 veranschaulicht. Die
Applikationspolster 112 bestehen in der Regel aus Gummi.
Die Applikationspolster 112 sind auf der Applikationswalze 113 in
bestimmten Abständen
angeordnet, so dass dann, wenn der Bogen 5 durch die von
der ersten und zweiten Vakuumkammer 106 und 107 erzeugten
Vakuumkraft durch die Kleberauftragsstation 110 transportiert
wird, ein Kleber- oder Klebstoffpunkt 7 an jeder Stelle
aufgetragen wird, wo ein Muster 8 aufgebracht werden soll.
Die Applikationswalze 113 dreht sich um eine Umdrehung
für jeden
Bogen 5, der durch die Kleberauftragsstation 110 geführt wird.
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In
jeder der Musteraufbringungsstationen 120 wird eine Reihe
von Mustern 8 auf den Bogen 5 aufgebracht, wie
es jeweils in den 10 und 11 dargestellt
ist. Mehrere Musteraufbringungsstationen 120 können in
Folge für
jede Spalte und Reihe von auf den Bogen 5 aufzubringenden
Mustern 8 installiert werden. Die Reihe kann einen oder
mehrere einzelne Muster 8 enthalten. Es ist wichtig, dass
die Muster präzise
auf den Bögen
relativ zu einander und relativ zu allen gedruckten vermerken, die
sich eventuell auf dem Bogen befinden, platziert werden. Aus diesem
Grund ist es wichtig, dass der Bogen in genau der gleichen Ausrichtung
verbleibt, während
er auf den Bändern
durch die Maschine läuft.
Rollen 121 von Farbbändern 123 sind
auf einer Rollenstange 122 angeordnet. Die Rollen 121 können sich
frei um die Rollenstange 122 drehen. In der Regel weist jede
Rolle 121 ein anderes Farbband 123 auf Parallel zur
Rotationsachse der Musterwalze 124 ist eine Trennklinge 125 angeordnet.
Während
der Bogen 5 von den Vakuumbändern 103 und 104 durch
die Musteraufbringungsstation 120 transportiert wird, spult
die Musterwalze 124 jede Rolle 121 des Farbbandes 123 ab.
Während
die Trennklinge 125 der Musterwalze 124 mit der
Trennleiste 128 in Kontakt kommt, wird ein Ende eines jeden
Farbbands 123 in Form eines Musters 8 abgetrennt.
Saugöffnungen 126 sind
auf der Musterwalze 124 angeordnet. Jedes abgetrennte Muster 8 dreht
sich weiter auf der Musterwalze 124, wobei er durch einen
durch die Saugöffnungen 126 angewandten
Sog festgehalten wird, bis es in Kontakt mit dein Saugstreifen 129 auf
der Transferwalze 182 kommt (12). Durch
den Sog haftet dann das Muster 8 an dem Saugstreifen 129 an,
während
die Transferwalze 182 den Saugstreifen 129 gegen
den darunter befindlichen Bogen 5 dreht. Ein Schwingarm 180 oder
eine Walze, der/die zwischen einem Zwischenraum in den sich bewegenden Vakuumbändern 103 und 104 direkt
unter der Achse der Transferwalze 182 angeordnet ist, schwingt
nach unten, während
das Musterst 8 auf den Kleber- oder Klebstoffpunkt 7 auf
Bogen 5 aufgebracht wird. Die Muster 8 haften
dann am Kleber- oder Klebstoffpunkt 7 auf dem Bogen 5,
während
der Bogen 5 durch die Musteraufbringungsstation 120 transportiert
wird.
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Wie
aus den 1 und 11 ersichtlich
ist, befindet sich die Pressstation 140 zwischen einem fünften beweglichen
Vakuumband 109 und einem sechsten beweglichen Vakuumband 111 und
weist eine Reihe von Presswalzen 141 auf, die stromabwärts von
der Musteraufbringungsstation 120 installiert sind. Vakuumkammern 112 und 114 unter
den Vakuumbändern
ziehen ein Vakuum durch Öffnungen 70 in
den Bögen 109 und 111.
Die Presswalzen 141 transportieren den Bogen 5 in
der Transportrichtung durch die Pressstation 140. Die Presswalzen 141 umfassen
Stahlzylinder mit im Wesentlichen glatten Oberflächen. Eine obere Presswalze 141 ist über einer
unteren Presswalze 141 angeordnet, um zwischen beiden Walzen
einen Walzenspalt zu bilden, so dass dann, wenn der Bogen 5 darauf
befördert
wird, die rotierenden Walzen den Bogen durch den Walzenspalt ziehen
und ihn dann daraus ausgeben. Mehrere Sätze von oberen und unteren
Presswalzen 141 sind vorzugsweise vorgesehen. Die Presswalzen 141 pressen
die Muster 8 auf die Kleber- oder Klebstoffpunkte 7 auf
dem Bogen 5 und stellen einen geeigneten Kontakt zwischen
ihnen sicher.
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Während die
Presswalzen 141 den Bogen 5 zum Ende der Pressstation 140 transportieren,
können
verschiedene andere Stationen zur Aufnahme der Bögen 5 mit darauf aufgebrachten
Mustern 8 installiert werden. Zum Beispiel können eine
Kontrollstation 145 und eine Ausschussstation 146 und/oder eine
Falzstation zum automatischen Falzen der Bögen 5 (nicht abgebildet)
erwünscht
sein. Eine Schneidstation (nicht abgebildet) kann erwünscht sein,
um die Bögen 5 in
kleinere Bögen
zu schneiden.
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Die
Geschwindigkeit der Vorrichtung 1 wird durch ein Antriebssystem
gesteuert, das allgemein mit der Zahl 152 ausgewiesen ist,
wie es schematisch in 16 illustriert ist. Ein Antriebsmotor 150 treibt
die gemeinsame Welle 151 an. Die Antriebswelle treibt die
Bänder
mit mehreren an Getrieben angebrachten Wellen an jeder Arbeitsstation
an, wobei diese Getriebe eine Kraft auf jede Station übertragen.
Die gemeinsame Welle 151 ist mit dem rotierenden Saugrad 21,
den Zuführungsband-Antriebswalzen 32,
der Sauganlegerwelle 62, der Leitradwelle 86,
der Antriebswelle 88, der Applikationswalze 113, der
Transferwalze 182, der Andrückwelle 133 und den
Presswalzen 141 koordiniert. Daher steuern die Einstellungen
der Geschwindigkeit des gemeinsamen Antriebsmotors 150 die
Geschwindigkeit der Bögen 5,
die den endlosen Vakuumtransportbändern zugeführt und somit durch den Musteraufbringungsmechanismus 1 gezogen
werden.
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Mehrere
optische Sensoren 68 sind an mehreren Stellen in der Vorrichtung 1 platziert,
um die Präsenz
der Bögen 5 zu
erfassen. Optische Sensoren 68 sind vorzugsweise direkt
auf dem Anleger platziert, um die Präsenz der Bögen 5 zu erfassen. Wenn
die Bögen 5 nicht
zu den entsprechenden Zeitpunkten von den Sensoren 68 erfasst
werden, wird der Anleger angehalten und der Betrieb der Vorrichtung 1 gestoppt.
Der Sensor 68 zählt
die Anzahl der Bögen 5,
die darüber
zugeführt
werden, um eine genaue Anzahl der Bögen, die in der Vorrichtung 1 verarbeitet
werden, aufrechtzuerhalten. Außerdem
wird ein optischer Strahl (nicht abgebildet) von einem Emitter 55 (3)
abgegeben, uni Fehler bei der Zuführung der Bögen 5 zu erfassen.
Der optische Strahl wird vom Emitter 55 über den
Anleger und im Allgemeinen senkrecht zur Transportrichtung auf einen Reflektor 56 projiziert,
der an einer entgegengesetzten Seite des Anlegers vom Emitter 55 angeordnet ist.
Der Strahl wird vorzugsweise vor der Kleberauftragsstation 110 und
in einer Höhe
unmittelbar über dem
ersten und dem zweiten beweglichen Vakuumband 101 bzw. 103 platziert.
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Das
Betriebsverfahren der Vorrichtung 1 zur Aufbringung von
Mustern 8 auf die Bögen 5 ist
in den Figuren dargelegt und wird im Folgenden eingehend erläutert. Die
Bögen 5 beginnen
als Stapel auf einem geneigten Bogenzuführungsmagazin 11.
Die Bänder 16 leiten
den Stapel Bögen 5 an
das Zuordnungsteil 14 der Zuführstation 10 weiter.
Das rotierende Saugrad 20 entfernt einzelne Bögen 5 aus
dem Stapel der Bögen 5 und
führt sie
dem Zuführungsteil 15 der Zuführstation 10 zu.
Die Zuführungsbänder 31 transportieren
die Bögen 5 entlang
dem Zuführungsteil 15 an
die Zuführstation 10.
Während
die Bögen 5 entlang
dem Zuführungsteil 15 der
Zuführstation 10 transportiert
werden, wird die Schiebeplatte 42 senkrecht zur stromabwärtigen Transportrichtung 3 und
in Richtung auf die Führungsschiene 41 verschoben, wodurch
der Bogen 5 gegen das Federelement 43 auf der
Führungsschiene 41 ausgerichtet
wird. Der Bogen 5 wird zum Ende des Zuführungsteils 15 der Zuführstation 10 durch
die Zuführungsbänder 31 transportiert,
bis die Vorderkante 6 des Bogens 5 an den Stopperelementen 52 anliegt.
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Wenn
die Vorderkante 6 des Bogens 5 an den Stopperelementen 52 anliegt,
wird ein Vakuum auf die Saugköpfe 61 des
Sauganlegers 60 angewandt, wodurch die Vorderkante 6 des
Bogens 5 von der Oberfläche
der Zuführungsplatte 30 nach
oben und gegen die Vakuumköpfe 61 gezogen
wird. Die Vakuumköpfe 61 drehen
sich dann und drehen gleichzeitig die Vorderkante 6 des
Bogens 5, der durch das darauf angewandte Vakuum an die
Vakuumköpfe
herangezogen wird, in die Transportrichtung 3, während sich
die Stopperelemente 52 gleichzeitig unter die Oberfläche der
Zuführungsplatte 30 drehen.
Während
die Saugköpfe 61 sich
zum oberen Punkt ihres Bewegungskreises drehen, wird die Vorderkante 6 des
Bogens 5 an der Kante der ersten beweglichen Auflagefläche 101A des
ersten endlosen Vakuumtransportbands 101 positioniert.
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Wenn
sich die Saugköpfe 61 am
oberen Punkt ihres Bewegungskreises befinden und die Vorderkante 6 des
Bogens 5 an der Kante des ersten beweglichen Vakuumbandes 101 positioniert
ist, zieht ein Vakuum aus einer ersten Vakuumkammer 106, die
mit dem ersten endlosen Vakuumtransportband assoziiert ist, den
Bogen mit einer ersten Vakuumsaugkraft auf die erste bewegliche
Auflagefläche.
In der Abbildung der Erfindung ist die erste Vakuumkammer 106 unter
dem ersten endlosen Vakuumtransportband 101 befestigt.
Die erste Saugkraft wirkt durch separate Porenbereiche 70,
die sich auf der ersten beweglichen Auflagefläche 101A befinden, um
die Bögen 5 darauf
zu ziehen. In der abgebildeten Ausführungsform sind die separaten
Porenbereiche 70 in Achterreihen angeordnet, die quer zur
stromabwärtigen
Richtung verlaufen. Andere Ausrichtungen und/oder Mengen von separaten
Porenbereichen, die für
eine spezifische Produktionskapazität und/oder ein Bogenformat
geeignet sind, können
verwendet werden.
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Während die
Vorderkante 6 des Bogens 5 auf der ersten beweglichen
Auflagefläche 101A durch
die erste Saugkraft festgehalten wird, werden die Saugköpfe 61 freigegeben
und dann in ihre ursprüngliche
Position zur Positionierung zum Abziehen des nächsten Bogens 5 von
der Zuführungsplatte 30 und
dessen anschließenden
Platzierung auf dem ersten Vakuumband zurückgedreht. Die Vorderkante 6 des
Bogens 5 wird dann weiter in der stromabwärtigen Richtung
auf der beweglichen Auflagefläche
des ersten Vakuumbandes transportiert und jede aufeinander folgende
Reihe von separaten Porenbereichen auf der ersten beweglichen Auflagefläche 101A zieht
den restlichen Teil des Bogens 5 nacheinander auf das erste
endlose Vakuumtransportband 101 und hält ihn dort fest, während das
Band stromabwärts über die
erste Vakuumkammer 106 läuft. Diese nacheinander erfolgende Erfassung
des Bogens 5 stellt eine im Wesentlichen komplette Erfassungskraft
bereit, die die Position des Bogens 5 in der gleichen allgemeinen
Ausrichtung relativ zur bewegten Auflagefläche 101A hält, während der
Bogen 5 stromabwärts
auf dem Vakuumband 101 transportiert wird.
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Während der
Bogen 5 stromabwärts
auf der ersten Auflagefläche 101A transportiert
wird, nähert sich
der Bogen einer Kleberauftragsstation 110. Die erste Saugkraft
wird nacheinander in jedem separaten Porenbereich 70 aufgehoben,
während
der Bogen über
die stromabwärtige
Begrenzung der ersten Vakuumkammer hinausläuft, und das erste Vakuumband
läuft dann
unter die erste Vakuumkammer, während
der Bogen 5 durch die Kleberauftragsstation 110 befördert wird.
In der Kleberauftragsstation dreht eine Applikationswalze 114 die
Applikationspolster 112 mit darauf befindlichem Klebstoff
gegen den Bogen 5, wodurch Klebstoffpunkte 7 an
den vorher bestimmten Stellen für
die Muster 8 platziert werden, während der Bogen 5 gegen
die konkave Leiste 185 gedrückt wird.
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Die
Bögen 5 durchlaufen
die Kleberauftragsstation 110, während sie immer noch teilweise
vom ersten beweglichen Band erfasst sind und teilweise durch die
Sogwirkung eines Vakuums des zweiten Vakuumbandes 103 erfasst
werden, welches den Bogen durch die Kleberauftragsstation zieht.
Die zweite Saugkraft, die durch das zweite Vakuumband gezogen wird,
wirkt durch separate Porenbereiche 70 der zweiten beweglichen
Auflagefläche 103A dieses Bandes,
während
das Band über
die stromaufwärtige Begrenzung
der zweiten Vakuumkammer 107 unter dem zweiten Vakuumband
hinausläuft
und den Bogen 5 anzieht, während die Vorderkante 6 des
Bogens 5 aus der Kleberauftragsstation 110 austritt
und während
der restliche Teil des Bogens 5 immer noch auf der ersten
beweglichen Auflagefläche 101A durch
die erste Saugkraft des ersten endlosen Vakuumtransportbands 101 gehalten
wird. In der Abbildung der Erfindung ist die zweite Vakuumkammer 107 unter
dem zweiten endlosen Vakuumtransportband 103 befestigt.
Die zweite Saugkraft wirkt durch separate Porenbereiche 70 in
der zweiten beweglichen Auflagefläche 103A, um die Bögen 5 darauf
zu ziehen. In einer illustrierten Ausführungsform sind die separaten
Porenbereiche wieder in Achterreihen angeordnet, die quer zur stromaufwärtigen Richtung verlaufen.
Während
das zweite Vakuumband 103 die Vorderkante 6 des
Bogens 5 weiter in die stromabwärtige Richtung transportiert,
zieht jede aufeinander folgende Reihe separater Porenbereiche nacheinander
den restlichen Teil des Bogens 5 auf das zweite bewegliche
endlose Transportband und hält
ihn dort fest. Dieses nacheinander erfolgende Ziehen und Festhalten
des Bogens 5, in Verbindung mit der nacheinander erfolgenden
Freigabe der ersten Saugkraft, hält
den Bogen in im Wesentlichen kontinuierlicher Erfassung mit dem
ersten und zweiten endlosen Vakuumband 101 und 103,
wodurch sichergestellt wird, dass der Bogen 5 die gleiche
allgemeine Ausrichtung relativ zu den beweglichen Auflageflächen 101A und 103A beibehält.
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Während sich
als Nächstes
der Bogen 5 mit darauf befindlichem Klebstoff einer anderen
Betriebsstation 160, welche eine Musteraufbringungsstation 120 ist,
nähert,
wird der im Wesentlichen gleiche Prozess, wie er oben beschrieben
wurde, hinsichtlich des Festhaltens, der Freigabe und Anziehung
zum Transport vom Bogen 5 wiederholt. Während sich der Bogen 5 der
Musteraufbringungsstation 120 nähert, wird die Saugkraft, die
durch das zweite bewegliche Vakuumband 103 wirkt, nacheinander
aus jedem der separaten Porenbereiche 70 abgebaut, während der Bogen
die stromabwärtige
Begrenzung der zweiten Vakuumkammer 107 unter dem zweiten
Vakuumband passiert und jede Porenreihe 70 dann unter das zweite
endlose Vakuumtransportband wandert, während der Bogen 5 durch
die Musteraufbringungsstation 120 befördert wird und von einem dritten
Vakuumband erfasst wird, während
die Vorderkante vom Bogen 5 die stromaufwärtige Begrenzung
der dritten Vakuumkammer 108 unter dem dritten Vakuumband 104 passiert.
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Der
Bogen 5 durchläuft
die Musteraufbringungsstation 120, während er immer noch teilweise vorn
zweiten beweglichen Band erfasst wird und teilweise durch die Sogwirkung
eines Vakuums des dritten Vakuumbandes 104 erfasst wird,
welche den Bogen durch eine Musteraufbringungsstation zieht. Eine
dritte Saugkraft, die durch das dritte Vakuumband gezogen wird,
wirkt durch separate Porenbereiche 70 der dritten beweglichen
Auflagefläche 104A dieses
Bandes, während
das Band über
die stromaufwärtige
Begrenzung der dritten Vakuumkammer 108 unter dem dritten
Vakuumband hinausläuft
und den Bogen 5 anzieht, während die Vorderkante 6 des Bogens 5 aus
der Musteraufbringungsstation 120 austritt und während der
restliche Teil des Bogens 5 immer noch auf der zweiten
beweglichen Auflagefläche 103A durch
die zweite Saugkraft des zweiten endlosen Vakuumtransportbandes 103 gehalten wird.
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Während das
dritte Vakuumband 104 die Vorderkante 6 des Bogens 5 weiter
in die stromabwärtige
Richtung transportiert, zieht jede aufeinander folgende Reihe separater
Porenbereiche im dritten beweglichen Vakuumband nacheinander den
restlichen Teil des Bogens 5 auf die dritte bewegliche
endlose Auflagefläche 104A des
dritten endlosen Transportbandes und hält ihn dort fest. Dieses nacheinander
erfolgende Ziehen und Festhalten des Bogens 5, in Verbindung
mit der nacheinander erfolgenden Freigabe der zweiten Saugkraft
während
der Bogen die stromabwärtige
Begrenzung der zweiten Vakuumkammer unter dem zweiten Vakuumband
passiert, hält
den Bogen 5 in im Wesentlichen kontinuierlicher Erfassung
mit dem zweiten und dritten endlosen Vakuumband, wodurch sichergestellt
wird, dass der Bogen 5 die gleiche allgemeine Ausrichtung
relativ zu den beweglichen Auflageflächen 103A und 104A beibehält.
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Während der
Bogen 5 durch die Musteraufbringungsstationen 120 gezogen
wird, wird das Farbband 123 von den Rollen 121 des
Farbbandes 123 abgewickelt. Das Farbband 123 wird
durch die Trennklinge 125, die mit der Trennleiste 128 in
Kontakt kommt, in Muster 8 abgetrennt. Die Muster 8 werden
durch ein Vakuum gegen die Saugöffnungen 126 der
Musterwalzen 124 gehalten. Das Vakuum wird von der Musterwalze 124 aufgehoben,
wodurch den Mustern 8 ermöglicht wird, am Saugstreifen 129 der
Transferwalze 182 anzuhaften. Während der Bogen 5 durch
die Musteraufbringungsstation 120 läuft, schwingt ein Schwingarm 180 in
seine untere Position gleichzeitig mit den Muster 8, die
durch das Vakuum an dem Muster-Träger 129 auf der Transferwalze 182 anhaften
und an den Klebstoffpunkten 7 auf dem Bogen 5 platziert
werden, wie es in 14 illustriert ist. Wenn das
Muster 8 auf dem Klebstoffpunkt 7 platziert wird,
schwingt der Schwingarm 180 zurück in seine obere Position
und das Vakuum wird von dem Muster-Träger 129 entfernt,
wodurch das Muster 8 davon freigegeben wird, wie es in 15 illustriert ist.
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Zur
Anpassung an bestimmte, vorher festgelegte Herstellungsspezifikationen
kann der Bogen 5 auch durch zusätzliche Betriebsstationen 160 im
Anschluss an die Musteraufbringungsstation 120 transportiert
werden, wobei der Prozess des Festhaltens, der Freigabe, Applikation
und Anziehung erneut auf den Vakuumbändern 105 und 109 wiederholt
werden könnte.
Zum Beispiel kann es sein, dass mehrere Reihen von Mustern 8 auf
die Bögen 5 aufgebracht werden
müssen,
wobei eine Vielzahl von aufeinander folgenden Musteraufbringungsstationen 120 erforderlich
werden, wie in 1 gezeigt.
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Nach
der Entfernung des Vakuums und Zurückschwingen des Schwingarms
in seine Position wird der Bogen 5 weiter auf einem vierten
beweglichen Vakuumband 105 in die stromabwärtige Richtung
transportiert. Während
der Bogen weiter vorrückt,
wird er an eine Pressstation 140 auf einem fünften beweglichen
Vakuumband 109 transportiert. An der Pressstation 140 wird
der Bogen 5 durch die Walzenspalte, die zwischen Sätzen von
Presswalzen 141 gebildet werden, gepresst und weiter transportiert,
wobei jeder Satz eine Presswalze 141 unter dem Bogen 5 und
eine Presswalze 141 über
dem Bogen 5 umfasst. Die Presswalzen 141 pressen
die Muster 8 fest auf die Klebstoffpunkte 7 auf
dem Bogen 5. Der Bogen wird durch die Presswalzen durch die
Drehung der Presswalzen 141 vorgeschoben und der Bogen
läuft dann
weiter an eine Kontrollstation 145 auf einem sechsten Vakuumband 111 und
alle anschließenden
Verarbeitungsstationen (nicht abgebildet). Die Presswalzen unterscheiden
sich von den vorgelagerten Arbeitsstationen dadurch, dass ein Walzenspalt
oder Walzenspalte die durch den/die Walzenspalt(e) und die Pressstation
laufenden Bögen
so festhält
bzw. festhalten, dass zu bestimmten Zeitpunkten die Bögen in den
Pressstationen nicht durch die Vakuumbänder, sondern durch den/die Walzenspalt(e)
erfasst werden.
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In
der abgebildeten Ausführungsform
wird der Bogen 5, nachdem er in der Pressstation 140 gepresst
wird, weiter entlang eines sechsten endlosen Vakuumtransportbandes 111 an
eine Kontrollstation 145 befördert, in der der Bogen 5 durch
eine elektronische Kontrollvorrichtung 145 geprüft wird,
um zu ermitteln, ob die Position und Registrierung der Muster 8 akzeptabel
sind. Wenn die Position und/oder Registrierung von der Kontrollstation
als akzeptabel befunden wird, wird der Bogen weiter über das
sechste endlose Vakuumtransportband 111 transportiert,
um vom Bandförderer
abgerollt zu werden. Wenn die Position und/oder Registrierung nicht
als akzeptabel befunden werden, leiten Luftstrahlen den Bogen 5 in
einen Bogenausschussbereich ab. Wie in den 17 und 17A gezeigt und wie bei den Arbeitsstationen läuft das
Vakuumband 111 über
die der Kontrollstation nachgelagerte Vakuumkammer hinaus, wie an
Position 74 gezeigt, und das Vakuum auf den Bögen 5 wird
gebrochen. Wenn der kontrollierte Bogen von der Kontrollstation
als fehlerhaft befunden wird, werden Luftstrahldüsen 76 aktiviert,
um den verworfenen Bogen mit einem auf die obere Oberfläche des Bogens
wirkenden Luftstrahl nach unten und mit Hilfe des Deflektors 80 in
eine Ausschusskammer 77 zu schieben, wie es aus 17A ersichtlich ist.
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Ein
entsprechender visueller Kontrollerleichterungsprozess 200 ist
in 18 abgebildet. Gemäß diesem Prozess 200 wird
die Bewegung 201 eines hergestellte Muster tragenden Bogens
durch ein Gehäuse
von einer Eingabe an der stromaufwärigen Seite zu einer Ausgabe
an der stromabwärtigen
Seite bewirkt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse im Wesentlichen
ein undurchsichtiges Gehäuse
(zum Beispiel aus einem undurchsichtigen Metall oder Kunststoff).
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In
weiterer Entsprechung mit der hier dargelegten Lehre kann diese
Bewegung bereitgestellt werden, indem die hergestellten, Muster
tragenden Bögen
mit Hilfe von mindestens einem endlosen Vakuumband bewegt werden,
welches separate Porenbereiche aufweist, durch die ein Vakuum gezogen werden
kann, um die hergestellten, Muster tragenden Bögen auf dem Band festzuhalten,
während
das Band in Richtung auf die Ausgabe an der stromabwärtigen Seite
weiterläuft.
In dieser Konfiguration ist der Eintritt, Durchlauf und Austritt
der Bögen
aus dem Gehäuse
der Kontrollstation möglich,
wie es ansonsten im Allgemeinen hier beschrieben und dargelegt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform
bleiben diese Bögen
in im Wesentlichen kontinuierlicher Bewegung, während sie das Gehäuse durchlaufen.
In dieser Konfiguration bleibt die Bewegung der Bögen durch
die Kontrollstation im Wesentlichen synchron mit der Bewegung der
Bögen durch
die anderen Teile der Herstellungslinie.
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Nach
Wunsch kann die Kontrollstation weiterhin eine oder mehrere Beleuchtungsquellen
umfassen, um die Bögen
zu beleuchten, während
sie durch das Gehäuse
laufen. Diese Beleuchtungsquellen können weißes Licht oder eine Variante
(z. B. so genanntes schwarzes Licht) umfassen, wie es angemessen
oder erwünscht
ist, um die besonderen Anforderungen einer gegebenen Anwendung zu
erfüllen.
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Dieser
visuelle Kontrollerleichterungsprozess 200 ermöglicht auch
die automatische Erfassung 202 eines hergestellten, Muster
tragenden Bogens, der sich innerhalb des Gehäuses befindet. In einem bevorzugten
Ansatz umfasst dies nicht nur die Erfassung der allgemeinen Präsenz eines
solchen Bogens innerhalb des Gehäuses,
sondern auch die Erfassung der Präsenz eines Bogens an einer
bestimmten Stelle innerhalb des Gehäuses. Wie unten noch eingehender
beschrieben, kann dies die automatische Erfassung einer Bogenkante
an einer bestimmten Stelle innerhalb des Gehäuses umfassen.
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Als
Reaktion auf die Erfassung des hergestellten, Muster tragenden Bogens
innerhalb des Gehäuses
und während
der Bogen, wie oben beschrieben, durch das Gehäuse transportiert wird, erfasst dieser
Prozess dann als Nächstes
automatisch 203 mindestens ein Bild von mindestens einem
Teil des hergestellten, Muster tragenden Bogens. Dies kann optional
(jedoch vorzugsweise) die automatische Erfassung von mehreren Bildern
von überlappenden Teilen
des hergestellten, Muster tragenden Bogens umfassen. Zur Illustration
und mit vorübergehendem Bezug
auf 19 kann ein erstes Bild 210 eines ersten
Teils eines gegebenen Bogens 5 sowie ein zweites Bild 211 eines
zweiten Teils des Bogens 5 erfasst werden, während der
Bogen durch das Gehäuse
läuft (dargestellt
durch die Pfeile in 19). Diese beiden Bilder 210 und 211 sind
als überlappend
dargestellt, was einen entsprechenden Überlappungsbereich 212 zur
Folge hat. Die Größe dieses Überlappungsbereichs
kann natürlich
bedingt durch die Erfordernisse und/oder Anforderungen einer gegebenen
Anwendungseinstellung variieren. Im Allgemeinen ist mindestens ein
Zweck für
die Verursachung einer solchen Überlappung
die Sicherstellung, dass kein relevanter Teil eines Bogens unerfasst
bleibt.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 18 ermöglicht dieser
Prozess dann optional (jedoch vorzugsweise) die automatische Verwendung 204 des erfassten
Bildes (bzw. der erfassten Bilder) zur Ermittlung, ob mindestens
ein vorher festgelegtes Kennzeichen in Bezug auf mindestens ein
Muster auf dem hergestellten, Muster tragenden Bogen akzeptabel
ist.
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Beispiele
von möglicherweise
nützlichen, vorher
festgelegten Kennzeichen umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein,
die Präsenz
oder Abwesenheit eines Musters, die Ausrichtung eines Musters, die
Einschließung
von Text oder anderen Grafiken oder gedrucktem Inhalt auf einem
Muster usw., um nur einige zu nennen.
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In
dieser Konfiguration ist es möglich,
jedes einzelne Muster jedes einzelnen Bogens zu kontrollieren, der
von einer gegebenen Linie hergestellt wird, wie es anderweitig hier
beschrieben ist. Fachleute werden es weiterhin verstehen, dass ein
solcher Kontrollprozess eine wesentliche Kontrolle mit einer Rate
ermöglicht,
die mit den schnellen Zykluszeitfähigkeiten der anderen Lehren,
die hier dargelegt sind, Schritt halten kann.
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Fachleute
werden verstehen, dass die oben beschriebenen Prozesse leicht ermöglicht werden unter
Einsatz einer großen
Vielfalt von verfügbaren und/oder
schnell konfigurierbaren Plattformen, einschließlich partiell oder vollständig programmierbarer Plattformen,
wie sie im Stand der Technik bekannt sind, oder dedizierter Plattformen,
wie sie für
manche Anwendungen wünschenswert
sein können.
Mit Bezug auf 20 wird nun ein veranschaulichender
Ansatz für
eine solche Kontrollstation bereitgestellt.
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Die
abgebildete Ausführungsform
einer Kontrollstation 145 umfasst ein Gehäuse 220 mit
einer Eingabe 221 auf der stromaufwärtigen Seite und eine Ausgabe 222 auf
der stromabwärtigen
Seite. In dieser Konfiguration kann ein Muster tragender Bogen 5 leicht
in das Gehäuse 220 eintreten,
dieses durchlaufen und daraus austreten. In einem bevorzugten Ansatz
besteht das Gehäuse 220 größtenteils
oder vollständig
aus im Wesentlichen undurchsichtigem Material oder Beschichtungen.
Nach Wunsch kann das Gehäuse 220 weiterhin
eine Zugangstür
bzw. ein Fenster (nicht abgebildet) aufweisen, um eine Inspektion,
Wartung o.ä.
zu ermöglichen.
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Das
Gehäuse 220 ist
vorzugsweise in unmittelbarer Nähe
einer Auflagefläche 223 eines
Muster tragenden Bogens angeordnet, die dazu dient, die Muster tragenden
Bögen 5 im
Wesentlichen konstant von der Eingabe an der stromaufwärtigen Seite
zur Ausgabe an der stromabwärtigen
Seite zu transportieren. Wie es bereits oben vorgeschlagen wurde, kann
diese Auflagefläche 223 vorzugsweise
mindestens ein endloses Vakuumband umfassen, das separate Porenflächen aufweist,
durch welche ein Vakuum gezogen werden kann, um die Muster tragenden Bögen auf
dem Band festzuhalten, während
das Band in Richtung auf die Ausgabe an der stromabwärtigen Seite
läuft.
Außer
dem sicheren und zuverlässigen
Festhalten der Bögen
in einer vorhersagbaren Ausrichtung werden die Bögen bei diesem Ansatz auch
in einer im Wesentlichen flachen Präsentation gehalten, die hilft
zu ermöglichen,
dass die Eingabe- und Ausgabe-Zugangsbereiche ein relativ niedriges
Profil aufweisen. Dies kann wiederum dazu beitragen, dass ein unangemessenes
Auftreffen von Umgebungslicht auf die Oberfläche des Bogens 5 und
eine damit verbundene Beeinträchtigung
des oben erwähnten
Bilderfassungsprozesses verhindert bzw. zumindest reduziert wird.
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Diese
Kontrollstation 145 umfasst weiterhin vorzugsweise mindestens
ein Bilderfassungsgerät 224 (und
vorzugsweise zwei oder mehr solche Geräte). Ein solches Gerät (oder
Geräte)
ist vorzugsweise angeordnet, um die Erfassung eines Bildes von mindestens
einem gewünschten
Teil eines Muster tragenden Bogens 5 zu ermöglichen,
während
der Muster tragende Bogen 5 aus der Eingabe 221 an
der stromaufwärtigen
Seite in die Ausgabe 222 an der stromabwärtigen Seite
transportiert wird. Verschiedene Bilderfassungsplattformen und -geräte sind
im Stand der Technik bekannt und können leicht für diese
Zwecke eingesetzt werden. Im Allgemeinen wird wahrscheinlich die
Verwendung einer digitalen Farbkamera mit relativ hoher Auflösung, die
frische Bilder auf relativ schneller Grundlage (z.B. acht Mal pro
Sekunde) erfassen kann, bevorzugt. Wie oben bemerkt, werden in einem
bevorzugten Ansatz mehrere Bilderfassungsgeräte verwendet und sie werden
so angeordnet, dass jedes von ihnen überlappende Bilder von den
Bögen 5,
die durch das Gehäuse 220 laufen, erfasst.
Solche Bilder können
in Reihe für
einen gegebenen Bogen erfasst werden, aber sie werden vorzugsweise
parallel zu einander erfasst.
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Mit
vorübergehendem
Bezug auf 21 kann es wünschenswert sein, mindestens
eine Lichtquelle im Gehäuse
zur Beleuchtung der ein Muster tragenden Bögen 5 auf vorhersagbare
und bekannte Weise bereitzustellen. In einem bevorzugten Ansatz umfasst
diese Lichtquelle eine im Wesentlichen ständig eingeschaltete Lichtquelle,
wie zum Beispiel, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Wechselstrom-(AC-)Hochfluoreszenzlichtquelle
(d.h. eine im Stand der Technik bekannte 40- bis 55-kHz-Fluoreszenzlichtquelle)
und/oder eine Direktstrom-(DC-)Fluoreszenzlichtquelle, je nach der
spezifischen Anwendung. Gemäß einem
Ansatz und wie abgebildet, kann eine Vielzahl solcher Lichtquellen 230 und 231 an
einer Seite des abzubildenden Bogens 5 so angeordnet werden,
dass die Lichtquellen nicht das entsprechende Sichtfeld blockieren,
während
sie auch eine angemessene Beleuchtung des Bogens 5 bereitstellen.
Je nach den Anforderungen der Anwendung und/oder den Wünschen des
Bedieners können
diese Lichtquellen im Wesentlichen vertikal ausgerichtet werden,
wie gezeigt, oder sie können
nach Wunsch in einem anderen Winkel angeordnet werden, wie es durch
die mit den Bezugszeichen 232 angegebenen Phantomlinien
angedeutet ist. Bei Verwendung dieser Lichtquellen kann es auch
wünschenswert
sein, einen Teil oder alle Innenoberflächen des Gehäuses mit
einer reflektierenden Beschichtung nach Wahl zu beschichten. Es
ist wichtig, dass die Lichtquellen den Muster tragende Bogen richtig beleuchten
und nicht das/die Bilderfassungsgerät(e) beeinträchtigen.
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Unter
Bezugnahme auf 20 ist ersichtlich, dass die
Kontrollstation 145 auch vorzugsweise einen automatischen
Bilderfassungscontroller 204 umfasst, der funktionsfähig mit
dein/den Bilderfassungsgerät(en) 224 verbunden
ist, um dessen/deren Kontrolle zu ermöglichen und um die Bilder während ihrer
Erfassung zu empfangen. Dieser automatische Bilderfassungscontroller 204 kann
ein separates Element umfassen, wie es in der Figur angedeutet wird, oder
er kann nach Wunsch Funktionen enthalten, die eine Freigabe-Plattform
mit einem anderen Element, z. B., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein,
das/die Bilderfassungsgerät(e)
selbst, gemeinsam nutzen. Diese Konfiguration kann besonders nützlich sein, wenn
das Bilderfassungsgerät 224 eine
ausreichende residente Programmierfähigkeit aufweist, um diese
zusätzliche
Funktionalität
zu unterstützen.
In dieser Ausführungsform
ist der automatische Bilderfassungscontroller 225 funktionsfähig mit
einer Bogenausschussvorrichtung 226 verbunden, die ansonsten oben
beschrieben wurde. In dieser Konfiguration kann dann, wenn das/die
erfassten Bild(er) eines gegebenen Bogens die Folgerung unterstützen, dass der
Musterplatzierungsprozess in irgendeiner Weise für den betreffenden Bogen fehlgeschlagen
ist, die Bogenausschussvorrichtung 226 automatisch reagieren,
indem sie den identifizierten Bogen aus dem allgemeinen Prozessstrom
entfernt und dadurch einen solchen Bogen aus der akzeptablen Produktionsausbeute
dieses Prozesses entfernt.
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Dieser
Kontrollprozess ist oft darauf gestützt die Fähigkeit zu haben, ein erfasstes
Bild mit entsprechenden Beurteilungskriterien genau zu vergleichen. Im
Allgemeinen profitiert dieser Prozess von der genauen Ermittlung
der Position des Bogens, der zu der Zeit der Bildaufnahme abgebildet
wird. Um diese Informationen schneller bereitzustellen, nutzt diese Ausführungsform
optional, jedoch vorzugsweise, einen oder mehrere Bogensensoren 227.
Ein solcher Bogensensor 227 kann zum Beispiel einen Kantensensor
(wie zum Beispiel einen optionalen Kantensensor, der im Stand der
Technik bekannt ist) enthalten, der erfasst, wenn die Vorder- oder
Hinterkante eines Bogens sich an einer bestimmten, vorher festgelegten
Stelle befindet. In dieser Konfiguration und durch die funktionsfähige Verbindung
des Bogensensors/der Bogenensoren 227 mit dem automatischen Bilderfassungskontroller 225 ist
Letzterer in der Lage, den Betrieb des/der Bilderfassungsgeräts(e) 224 als
Funktion, zumindest teilweise, der spezifischen Position der Bögen 5 zu
steuern, während
sie durch das Gehäuse 220 laufen.
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Andere
Ausstattungen können
nach Wunsch oder wenn es angebracht ist hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann
es in manchen Situationen nützlich
sein, das Gehäuse 220 mit einem
oder mehreren Kühlventilatoren 228 auszustatten.
Diese Ventilatoren 228 können dazu dienen, die Luft
im Gehäuse 220 zu
bewegen und/oder um frische Luft einzuführen oder um im Gehäuse 220 enthaltene
Luft abzusaugen. Als weiteres Beispiel kann es in manchen Situationen
nützlich
sein, eine Benutzeroberfläche
bereitzustellen, die zum Beispiel am automatischen Bilderfassungscontroller
funktionsfähig
angeschlossen ist. Verschiedene Benutzeroberflächen sind im Stand der Technik
bekannt und diese Lehren sind nicht besonders empfindlich für die Auswahl
oder Verwendung einer bestimmten Plattform, obwohl es im Allgemeinen
nützlich
sein kann, mindestens eine visuelle Ausgabe in Bezug auf die Einstellungen
und/oder den gegenwärtigen
Betriebszustand der Kontrollstation bereitzustellen. Eine solche
Benutzerschnittstelle 229 kann zum Beispiel eingesetzt
werden, um die Einstellung von Betriebsparametern des Bilderfassungsgeräts 224 (zum
Beispiel Auflösung,
Zoom, Verschlussgeschwindigkeit usw.) und/oder des automatischen
Bilderfassungscontrollers 225 selbst zu erleichtern. Basierend
auf dem Vorstehenden wird man verstehen können, dass die Erfindung eine
Vorrichtung zur Herstellung von Muster tragenden Bögen bereitstellt.
Obwohl spezielle Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung illustriert und beschrieben wurden, wird
man verstehen, dass Fachleuten zahlreiche Veränderungen und Modifikationen einfallen
werden, und es wird in den angefügten
Patentansprüchen
beabsichtigt, alle diese Veränderungen
und Modifikationen, die in den tatsächlichen Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung fallen und ihrem Geist entsprechen, zu erfassen.