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Verfahren und Vorrichtung zum Wenden von
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Büchern oder dgl.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wenden von Büchern, Buchblöcken
oder ähnlichen quaderförmigen Körpern, wobei die hintereinander auf einem kontinuierlich
laufenden Förderband liegenden Bücher auf diesem gewendet werden. Die Erfindung
betrifft ferner eine Wendevorrichtung,im wesentlichen bestehend aus einem Förderband
und einer darüber angeordneten Einrichtung, gegen die jeder Körper gefördert wird
und die das Wenden bewirkt.
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Unter dem Begriff Wenden wird im Sinne der Erfindung das Drehen des
Körpers um eine vertikale Achse verstanden.
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Das Wenden von Büchern, Buchblöcken oder dgl. wird z.B. in der Weise
durchgeführt, daß oberhalb eines Förderbandes, mit dem die Bücher transportiert
werden, mehrere Anlaufstifte hintereinander angeordnet sind, wobei die Körper gegen
die Stifte laufen und dabei gewendet werden. Für die Verwirklichung von Wendeprogrammen
ist dieses Verfahren nicht
geeignet. Ferner kann nicht vermieden
werden, daß Bücher beim Anstoßen gegen die Stifte wirbeln, wodurch der Wendevorgang
gestört wird. Außerdem können dabei Beschädigungen in Form von Kanteneinschlägen
auftreten.
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Darüber hinaus ist bekannt, zum Wenden von Büchern ober- und unterhalb
eines Förderbandes korrespondierend ausfahrende Stempel anzuordnen, wobei der untere
Stempel durch das geteilt ausgebildete Förderband greift, so daß das Buch zwischen
den beiden Stempeln ergriffen werden kann. Die Stempel werden gleichzeitig zum Wenden
des Buches entsprechend gedreht und mit dem Förderband mindestens bis zur Beendigung
der Drehung mitgeführt. Danach werden die Stempel auseinander~ und zurückgefahren.
Eine derartige Vorrichtung arbeitet relativ langsam, weil die aus den Stempeln bestehende
Wendevorrichtung leer zurücklaufen muß. Sie erfordert außerdem einen sehr hohen
konstruktiven Aufwand.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eigangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglichen, nacheinander kontinuierlich
antransportierte Bücher mit hoher Geschwindigkeit zu wenden und dabei die Gefahr
von Beschädigungen auszuschließen. Die Erfindung soll ferner gewährleisten, daß
das Wenden kurzfristig variier-bzw.
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programmierbar durchgeführt werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren der eingangs
beschriebenen
Art, das sich dadurch auszeichnet, daß der Körper auf dem kontinuierlich laufenden
Transportband abgestoppt und auf einer Kreisbogenbahn in Transportrichtung auf dem
Förderband geführt und dabei in die gewünschte Position gebracht, vorzugsweise gewendet
wird und anschließend der Körper vom Förderband weitertransportiert wird.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Wendevorrichtung der eingangs
genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung aus mindestens
einem um eine vertikale Achse drehbaren Wendearm besteht, an dem ein um eine vertikale
Achse drehbares Wendegerät angeordnet ist. Nach einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung besteht die Einrichtung aus einem Drehkreuz, das wenigstens einen
Arm aufweist, an dem als Wendegerät eine drehbare Wendekammer mit hochschwenkbaren
Seitenklappen angeordnet ist.
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Die Anzahl der Arme mit den daran befindlichen Wendekammern kann variieren
und hängt auch von der gewünschten Größe der Wendekammern und der Breite des Förderbandes
ab. Insbesondere sind vier Arme und vier Wendekammern vorhanden, um eine große Anzahl
mit sehr hoher Taktfolge einlaufender Körper entsprechend schnell und schonend,
d.h. mit nicht zu großer Relativgeschwindigkeit zum Förderband, auf einer Bogenbahn
bewegen und wenden zu können. Die Wendekammern können zusammen
mit
dem Drehkreuz in gewünschter Weise gedreht werden, so daß jede Stellung des zu wendenden
oder nicht zu wendenden Körpers erreicht werden kann. Hierbei werden die Körper
keiner Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise
zusammen mit den heutigen äußerst schnell arbeitenden Buchbinde- oder Stapelmaschinen
próblemlos koordinierbar.
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Die Wendekammer kann ein Zahnrad aufweisen, das mit einer verfahrbaren
Zahnstange in Eingriff steht, wodurch die Wendekammer in einfacher Weise gedreht
werden kann.
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Die Seitenklappen der Wendekammer sind zweckmäßigerweise über Zylinder
betätigbar, deren Druckmittelzufuhr über Ventile steuerbar ist, während die Ventile
durch eine Schaltkurve betätigt werden können. Die Druckmittelzufuhren für die Wendekammern
zum Schwenken der Seitenklappen können hintereinander geschaltet sein.
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Insbesondere kann der Antrieb für das Drehkreuz mit dem Antrieb des
Förderbandes oder einer vorgeschalteten Maschine gekoppelt sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den beigefügten Abbildungen
schematisch dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiels näher
erläutert, wobei in den Abbildungen Teile, die zum Verständnis der jeweiligen Abbildung
nicht notwendig sind, weggelassen sind.
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Fig. 1 zeigt perspektivisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Wendevorrichtung.
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Fig. 2 zeigt die Wendevorrichtung von Fig. 1 in Seitenansicht teilweise
im Schnitt.
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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Drehkreuz der Wendevorrichtung
von Fig. 1.
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Fig. 4 zeigt eine Wendekammer der Wendevorrichtung im Schnitt längs
der Linie IV-IV von Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt die Wendekammer von Fig. 4 in Draufsicht.
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Fig. 6 zeigt schematisch die Steuerung des Zahnstangenantriebs der
Wendekammern.
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Die in den Figuren dargestellte Wendevorrichtung besteht aus einem
angetriebenen Förderband 1, auf das beispielsweise Buchblocks 2 von einer vorgeschalteten
Maschine in Pfeilrichtung von Fig. 1 einlaufen. Der Einlauf kann dabei durch eine
Taktsperre versperrbar sein, die durch eine Fotozelle betätigbar
und
mit einem Zähler gekoppelt ist. Die von dem Förderband geförderten Buchblocks 2
sollen beispielsweise auf einer Palette abgelegt bzw. gestapelt,und zwar zur Stabilisierung
des Stapels verbundgestapelt werden. Zu diesem Zweck ist eine bestimmte Anzahl von
Buchblocks 2 in einer Richtung und eine weitere Anzahl in einer dazu um 900 verdrehten
Richtung anzuordnen, so daß ein entsprechendes Wenden der Buchblöcke notwendig ist.
Beispielsweise kann außerdem die Forderung bestehen, den Buchblockrücken in eine
andere Position zu bringen, indem Buchblöcke, die mit dem Rücken voran antransportiert
werden, derart gewendet werden, daß der Rücken nach dem Wenden in Förderrichtung
hinten liegt.
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Die Wendeeinrichtung umfaßt ferner ein um eine vertikale Achse drehbares
Drehkreuz 3, das an einer Traverse 4, die vorzugsweise die Form einer Brücke aufweist,
die mit dem Maschinengestell des Förderbandes verbunden ist, über dem Förderband
1 aufgehängt ist. Das Drehkreuz 3 ist mit vier um 900 versetzten waagerechten Armen
5 versehen, an deren Enden um eine vertikale Achse drehbare Wendekammern 6 angeordnet
sind.
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Die Wendekammern 6 besitzen eine vertikale Mittelachse 7, die sich
durch den Arm 5 erstreckt, in diesem gelagert und oberhalb des Arms 5 mit einem
Zahnrad 8 versehen ist. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, steht das Zahnrad 8 mit einer
Zahnstange 9 in Eingriff, die an einem Ende über ein Querverbindungsstück
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mit dem Ende einer Kolbenstange 11 eines Zylinders 12 befestigt ist. Der Zylinder
12 kann seinerseits an einer Kolbenstange 11a eines weiteren Zylinders 12a befestigt
sein, der an dem benachbarten Arm 5 des Drehkreuzes 3 befestigt ist. Durch Betätigung
eines oder beider Zylinder 12 und 12a kann die Wendekammer 6 um 900 oder mehr im
Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden.
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Anstelle der beiden Zylinder 12 und 12a kann auch ein doppelt wirkender
Zylinder verwendet werden, der zusätzlich mit einem weiteren Zylinder 12a gekoppelt
sein kann, um Drehungen von 1800 und mehr vornehmen zu können. Gegebenenfalls kann
zur Stabilisierung der Bewegung der Zahnstange 9 eine nicht dargestellte Führung
für diese vorgesehen sein.
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Die Wendekammer 6 besitzt eine an der Achse 7 befestigte Platte 13,
von der sich vier Seitenklappen 14 nach unten bis unmittelbar über das Förderband
1 erstrecken, so daß die Unterkante der Klappen die Förderbandoberfläche nicht berührt.
Die Seitenklappen 14 sind über Gelenke 15 an der Platte 13 schwenkbar angelenkt.
Auf der Platte 13 ist für jede Seitenklappe 14 ein Zylinder 16 um eine horizontale
Achse 17 drehbar gelagert, dessen Kolbenstange 18 drehbar mit einem Ansatz 19 am
Oberrand jeder Seitenklappe 14 verbunden ist. Die Zylinder 16 sind zweckmäßigerweise
jeweils benachbart zu einer Seitenkante der Platte 13 angeordnet. Durch Betätigen
eines Zylinders 16 kann die entsprechende Seitenklappe 14 um die Gelenke 15 hochgeschwenkt
werden.
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Die Zylinder 16 können mit Druckluft als Druckmittel über Ventile
20 betätigt werden, die auf der Platte 13 montiert sind. Die Druckluftzufuhr erfolgt
über einen rotierenden Luftanschluß 21, der oberhalb des Zahnrades 8 angeordnet
ist und mit seinem Gehäuse, das feststeht, die Achse 7 drehbar und dicht umgreift,
von wo aus die Druckluftzufuhr über die Achse 7 erfolgt, die zu diesem Zweck hohl
ausgebildet ist.
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Die Ventile 20 sind insbesondere äquidistant von der Achse 7 auf Senkrechten
zu den Seitenklappen 14 angeordnet, damit ihr Betätigungsstift 22 mit einer etwa
auf der Traverse 4 befestigten Steuerkurve 23 durch entsprechendes Drehen der Wendekammer
6 durch Verfahren der Zahnstange 9 in Eingriff gebracht werden kann. Hierdurch wird
der entsprechende Zylinder 16 betätigt und die zu öffnende zugehörige Seitenklappe
14 hochgeschwenkt. (Die einzelnen Druckluftleitungen sind nicht dargestellt.) Die
Druckluftzufuhr zu den rotierenden Luftanschlüssen 21 erfolgt über einen rotierenden
Luftanschluß 24, der mit einer Druckluftquelle verbunden ist, durch die hohle Achse
25 des Drehkreuzes 3 und Druckluftleitungen 26, wobei die rotierenden Luftanschlüsse
21 hinsichtlich des Druckmittels hintereinandergeschaltet sein können. Ferner erfolgt
über die hohle Achse 25 die Druckluftzufuhr für die Betätigung der Zylinder 12,
12a.
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Auf der Achse 25 sind mehrere Schleifringe 27 befestigt, die mit entsprechenden
Kontakten 28 in Verbindung stehen und über die nicht dargestellten Magnetventile
oder dgl.
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die Zylinder 12, 12a betätigen.
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Entsprechend Fig. 1 dreht sich das Drehkreuz 3 entgegengesetzt zum
Uhrzeigersinn, wobei diejenige Wendekammer 6, die einem einlaufenden Buchblock 2
zugewandt ist, diejenige Seitenklappe 14 hochgeschwenkt hat, die dem Buchblock 2
zugewandt ist. Der mit dieser Wendekammer 6 verbundene Arm 5 erstreckt sich parallel
zur Längsrichtung des Förderbandes 1. Der Buchblock 2 wird durch das Förderband
1 in die diesem zugewandte Wendekammer 6 hineingefördert und stößt gegen die nach
unten gerichtete hintere Seitenklappe 14, worauf die hochgeschwenkte Seitenklappe
14 durch Betätigen des entsprechenden Zylinders 16 herabgeschwenkt wird, so daß
sich der Buchblock 2 in der Wendekammer 6 eingeschlossen befindet. Während des Drehens
des Drehkreuzes 3 um die Achse 25 wird die Wendekammer 6 über das Zahnrad 8 in gewünschter
Weise gedreht. Nach Erreichen einer Umdrehung von z. B. 900 oder 1800 durch das
Drehkreuz 3 wird die in Auslaufrichtung befindliche Seitenklappe 14 hochgeschwenkt
und der Buchblock 2 zum Weiterbefördern durch das Förderband 1 freigegeben.
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Wenn der Buchblock 2 nicht gedreht, sondern in der ankommenden Stellung
weiterbefördert werden soll, kann die Wendekammer
6 um 900 im
Uhrzeigersinn gedreht werden, während der Buchblock 2 nach einer Umdrehung von 900
des Drehkreuzes 3 im Gegenuhrzeigersinn freigegeben wird.
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Soll der Buchblock 2 um 900 gedreht werden, braucht die Wendekammer
6 überhaupt nicht zusätzlich gedreht zu werden, während der Buchblock 2 nach einer
Umdrehung von 900 des Drehkreuzes 3 im Gegenuhrzeigersinn freigegeben wird.
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Soll der Buchblock 2 um 1800 gedreht werden, damit beispielsweise
die Buchrücken in entgegengesetzter Richtung zu den Buchrücken des einlaufenden
Buchblocks 2 zeigen, so wird das Drehkreuz 3 um 1800 gedreht, bevor der Buchblock
2 freigegeben wird, während die Wendekammer 6 nicht zusätzlich gedreht wird. Entsprechend
kann auch ein Schwenken des Buchblocks um 900 vorgenommen werden, bei dem gleichzeitig
die Seiten, an der sich die Buchrücken befinden, vertauscht werden. Für diese Schwenkarten
ist eine Wendekammer mit vier schwenkbaren Seitenklappenl4 notwendig, während lediglich
zum Wenden der Buchblöcke 2 um 900 ohne Vertauschen der Seite, an der sich der Buchrücken
befindet, eine Wendekammer 6 mit drei Seitenklappen 14 verwendet werden kann.
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Das Drehen der Wendekammern 6 und das Betätigen der Seitenklappen
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ist programmierbar und über die Betätigung der einzelnen Ventile für die Zylinder
12, 12a bzw. 16 steuerbar. Entsprechend den Erfordernissen läßt sich das Wenden
variieren.
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Durch die Wendekammern 6 werden die Buchblöcke 2 gestoppt, ergriffen
bzw. gehaltert und auf einer Bogenbahn, vorzugsweise einer Kreisbogenbahn über das
Förderband 1 geführt, bis sie die gewünschte Position erreicht haben, wonach sie
freigegeben und von dem Förderband 1 weitergefördert werden. Dabei wird die Bewegung
auf der Bogenbahn vorzugsweise derart beschleunigt ausgeführt, daß der geführte
Körper beim Freigeben wieder die Geschwindigkeit des Förderbandes besitzt, so daß
beim Freigeben keine Relativbewegung zwischen Buchblock und Förderband auftritt.
Das Drehkreuz 3 wird hierbei insbesondere derart angetrieben, daß das Führen der
Buchblöcke 2 auf dem Kreisbogen über das Förderband 1 mit einer solchen Geschwindigkeit
erfolgt, daß die Buchblöcke 2 an dem vorgesehenen Ort für die Freigabe durch die
Wendekammer 6 mindestens gleich der Geschwindigkeit des Förderbandes 1 ist. Der
Antrieb des Drehkreuzes 3 kann mit dem Antrieb des Förderbandes 1 oder einer vorgeschalteten
Maschine gekoppelt sein. Die Steuerung der Betätigung der Wendekammern 6 und Seitenklappen
14 kann unter Zuhilfenahme des Zählers an der Taktsperre vorgenommen werden.
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Die Wendekammern 6 werden zweckmäßigerweise so groß gebaut, daß das
größte aufzunehmende Format problemlos aufgenommen werden kann.
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Eine besondere Ausführungsform der Erfindung betrifft die Drehung
der Wendekammern 6. Hierzu ist an jedem Arm 5 des Drehkreuzes 3 eine Zahnstange
29 hin- und herbeweglich vorzugsweise mit einer Rückstellfeder 30 gelagert (Fig.
2 und 3). Am freien Ende ist ein Führungsrad 31 angeordnet.
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Die Zahnstange 29 kann also gegen den Zug der Feder 30 ausgezogen
werden, wobei sie das Zahnrad 8 dreht und den Wendevorgang bewirkt.
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Zum Ausziehen der Zahnstange 29 dient vorzugsweise ein Kurvensystem
gemäß Fig. 6, das an der Traverse 4 angeordnet ist. Es besteht aus der Führungsscheibe
32, an deren Rand 33 das Führungsrad 31 gleiten kann. Dem Rand 33 gegenüber liegt
eine Führungskurve 34. Das Führungssystem weist ferner eine viertelbogenförmige
Führungsschiene 36 auf, die bei 35 horizontal verschwenkbar (Pfeile in Fig. 6) mit
dem Führungssystem verbunden ist. Der Krümmungsradius der Führungsschiene 36 entspricht
vorzugsweise dem Krümmungsradius der Scheibe 32. Die Verschwenkung der Führung schiene
36 ist steuerbar. Ihre Stellung markiert den Auszugsweg der Zahnstange 29, weil
das Führungsrad 31 von der Schiene 36 geführt wird. Dies wird in Fig. 6 durch die
Lage des Rades 31 vorher (ausgezogen gezeichnetes Rad) und nach
der
Wendedrehung der Wendekammern 6 (gestrichelt gezeichnetes Rad) verdeutlicht.