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Vorrichtung zum Fördern und Sortieren von Papierbogen Die Erfindung
bezieht sich auf Förder-und Sortiereinrichtungen für Papier u. dgl., im besonderen
an Papierfalzmaschinen, bei denen einzelne Papierbogen mehrfach gefalzt, zerschnitten
und einzeln auf getrennten Ablegevorrichtungen abgeliefert und gestapelt «erden.
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Die Erfindung ist z. B. bei der Herstellung an Büchern insofern anwendbar,
als sie bei einer Maschine angebracht «-erden kann, die mehrere Drucksätze auf einem
einzelnen Bogen herstellt, der dann in einzelne Stücke, im besonderen Falzstücke,
zerteilt wird, die nach der Falzung, wenn erwünscht, in getrennten Stapeln aufgestapelt
werden können.
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Die Erfindung soll im besonderen zum Sortieren von aus einem Druckbogen
geschnittenen und in einer Stauchfalzmaschine gefalzten Einzelbogen Anwendung finden.
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Man hat schon Einrichtungen zum Ablenken auf verschiedene Förderebenen
gebaut, die entweder ungleich dicke und daher unerwünschte Papierblätter durch einen
Anschlag aussortierten und getrennt abführten oder aber die zwangsläufig ohne Einfluß
des Papierblattes arbeiteten. Auch sind schon elektrisch gesteuerte Schalteinrichtungen
zum Bewegen von Ablenkern vorgeschlagen worden, wobei der Durchlauf der einzelnen
Bogen eine elektromagnetische Steuerung zur schrittweisen Verstellung der Ablenker
durch Hebelübertragung beeinflußt. Diese sehr umständliche, im Aufbau schwierige
und unzuverlässige Schaltart wird durch die direkt von den Blättern erfolgende einfache
Umschaltung durch Fühler bei der vorliegenden Erfindung ersetzt.
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Die neue Vorrichtung gestattet die gleichmäßige, abwechselnde Abgabe
einzelner hintereinanderfolgender Papierblätter an mehrere verschiedene Förderebenen,
derart, daß die eine Fühleinrichtung durchlaufenden Blätter selbst einen Anschlag
so steuern, daß dieser eine Schalteinrichtung in Gang setzt, die jedes zweite Blatt
abwechselnd auf eine andere Ablegevorrichtung ablegt und aufstapelt.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt:
Abb. i ist die Ansicht eines Teiles einer Stauchfalzmaschine; Abb. 2 ist eine Draufsicht
auf die gleiche Maschine, wobei einzelne Teile nach der Linie 2-2 der Abb. i geschnitten
sind; Abb. 3 ist eine Draufsicht auf den Sortier-und Stapelteil der Maschine in
größerem Maßstab, teilweise nach der Linie 3-3 der Abb. i geschnitten; Abb. 4 ist
ein senkrechter Schnitt nach der Linie 4-d. der Abb. 3 in noch größerem Maßstabe,
wo
der Ablenker in einer seiner wirksamen Stellungen liegt; Abb. 5 ist eine ähnliche
Ansicht wie Abb. 4, mit dem Ablenker in einer anderen wirksamen Stellung; Abb. 6
ist eine Teilansicht mit der Steuer-und Antriebsvorrichtung für den Ablenker, wobei
einige Teile weggelassen und andere im Schnitt aus Gründen eines klaren Verständnisses
gezeigt sind; Abb.7 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile 7-7 der Abb. 6; Abb.8
ist der Schnitt einer Einzelanordnung nach der Linie 8-8 der Abb. 7.
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Die Abb. i und 2 zeigen eine bekannte Stauchfalzmaschine. Der erste
Zuführungstisch der Maschine ist bei io zu sehen mit seinen angetriebenen Walzen
i i. Am Abgabeende des Tisches io ist ein Falzsatz mit den Walzen 12, 13, 14, 15
und 16 und sind Falzplatten 17, i8 und ig angeordnet. Wie bereits bekannt, kann
ein solcher Falzsatz einen, zwei oder drei parallele Falze auf durchlaufenden Bogen
erzeugen, oder diese können auch nach Belieben ohne Falze überhaupt durchlaufen.
2o ist eine Führungsplatte, die den Bogen aus dem Falzsatz in ein Paar Förderwalzen
21, 22 leitet, die mit einem Paar an der Oberfläche mit Gummi belegten Rollen 23
ausgestattet sind, mit denen die Papierbogen mit einiger Reibung ergriffen werden.
Die Zuführungsrollen 21 und 22 haben Kreismesser 24, 25, um die durchlaufenden Blätter
zwischen den Rollen zu zerteilen.
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Ein zweiter oder Querfördertisch 26 ist so angeordnet, daß er von
einer Seite die durch die Zuführungsrollen 21, 22 geförderten Bogen aufnimmt. Dieser
Tisch 26 besteht aus irgendwie angetriebenen Walzen 27, so daß die darauf abgelegten
Bogen nach rechts der Abb. 2 wandern, wie durch den Pfeil A angegeben.
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Eine Führungsstange 28 ist so angebracht, daß sie gerade über den
oberen Flächen der Walzen 27 liegt und quer zum Tisch verstellt werden kann. Diese
Stange hält die Bogen bei ihrer durch die Zuführungsrollen 2i und 22 erteilten Querbewegung
an und führt sie in Längsrichtung über den Tisch 26. Werden die umlaufenden Messer
24, 25 verwandt, so sind in Verbindung mit der Führungsstange 28 :Mittel vorgesehen,
um die zwei Unterteilungen jedes Blattes, das auf den Tisch abgegeben wird, in Abstände
zu bringen.
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Ein brauchbarer Weg, um dies zu erreichen, besteht darin, daß an einer
seitlichen Verlängerung der Stange 28 frei gelagerte, schwere Kugeln 3o derart angeordnet
sind, daß sie mit dem vorderen Teil der geschnittenen Blätter in Eingriff kommen.
Diese Kugeln halten das Papier gegen die Rollen 27 und veranlassen so das rasche
Vorwärtsfördern des Papiers.
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Nach Belieben kann man auch umgekehrt eine solche Einrichtung zur
Verzögerung der Vorwärtsbewegung des hinteren Teiles der Blätter, wie etwa die Kugeln
31 anordnen, deren Oberflächen starke Reibungskoeffizienten haben, die infolgedessen
nicht glatt in ihren Lagern laufen.
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Verlassen die Unterteilungen oder Drucksätze den Quertisch 26, so
laufen sie in einen zweiten Falzsatz aus ähnlichen Teilen wie die Walzen und Falzplatten
des ersten Falzsatzes.
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Eine dieser Walzen des zweiten Falzsatzes ist bei 32 und die Falzplatten
bei 33, 34, 35 angedeutet.
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Die diesen zweiten Falzsatz verlassenden Drucksätze laufen auf einen
dritten Fördertisch 36 mit angetriebenen Walzen 37, um die darauf abgelegten Blätter
in der Richtung des Pfeiles B weiterzuleiten. In Verbindung mit diesem Tisch ist
ebenfalls eine Führungsstange 38 angeordnet, die quer zum Tisch verstellbar ist
und eine Reihe Kugeln 3o hat, ähnlich den vorerwähnten an der Stange 28. In diesem
Zusammenhang mag bemerkt sein, daß je nach der auszuführenden Arbeit, wenn man das
Papier nach Verlassen des zweiten Falzsatzes anstatt hinter dem ersten zu schneiden
wünscht, glatte, schwere Kugeln 30 über die ganze Länge der Führungsstange 28 verwendet,
während in der Führungsstange 38 glatte, schwere Kugeln 30 im vorderen Teil
und Reibungskugeln 31 im hinteren Teil angeordnet sind. Hiermit erreicht man das
Abstandhalten der Drucksätze auf dem Tisch, der die Blätter unmittelbar nach deren
Schneiden aufnimmt.
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An dem Abgabeende des Tisches 36 -ist ein weiterer, dritter Falzsatz
vorgesehen, der eine einzige Falzplatte 4o mit drei Walzen 41, 42 und 43 besitzt,
obwohl auch nach Bedarf eine größere Anzahl Falzplatten vorgesehen sein kann. Das
diesen letzten Falzsatz. verlassende Papier wird durch eine Führungsplatte 44 in
die Lage geleitet, in der es durch die mit Gummiauflage versehenen Rollen 45 auf
den Achsen 46, 47 ergriffen wird.
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Die im folgenden beschriebene Sortier- und Stapeleinrichtung ist vorzugsweise
auf einem getrennt liegenden Rahmen 5o angebracht, so daß sie nach Bedarf von und
nach der Falzmaschine aus- und eingeschwungen werden kann. Geeignete Mittel sind
zum Halten der zwei Rahmen in fester Beziehung zueinander vorgesehen, wobei ein
Zahnrad 51 auf der Achse 47 im Eingriff mit einem Rad 52 auf dem Zapfen 53. im Rahmen
5o angeordnet ist.
Durch diesen Antrieb wird die Sortier- und Stapeleinrichtung
in Bewegung gesetzt. Das Leerrad 52 steht mit dem auf der Achse 55 festen Rad 54.
in Eingriff. Die Achse 55 ist im Rahmen 5o gelagert. Das Rad 54 seinerseits greift
in ein auf der im Rahmen 5o gelagerten Achse sitzendes Rad 56 ein. Der Rahmen 5o
trägt eine feste Führungsplatte 58 (.ebb. d. und 5), die bei Nebeneinanderliegen
der beiden Rahmen das durch die Walzen 4.5 abgegebene Papier aufnimmt und es in
die Stellung führt, in der es durch die Zuführungsrollen auf der Achse 55 und 57
ergriffen wird. Die Förderwalzen 6o auf der Achse 57 sind sämtlich mit einer Gummiauflage
versehen; auch die auf der Achse 55 haben eine Gummioberfläche, mit Ausnahme der
Walze 59 der Abb. .a. und 5, die eine Stahlfläche hat. 61 ist ein Ablenker, dessen
Enden mit Zapfen 62 in dem Rahmen 5o drehbar gelagert sind. Der Wechsel des Ablenkers
61 aus der Stellung der Abb. d. in die der Abb. 5 und wieder zurück dient zur wechselweisen
Führung der Blätter in zwei verschiedene Richtungen.
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Die hierfür erforderliche Einrichtung ist im folgenden beschrieben.
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Eine Stange 63 von rechteckigem Querschnitt sitzt fest im Rahmen 5o.
Ein Arm 64 ist auf der Stange 63 angeordnet und durch die Stellschraube 65 (Abb.
6) in seiner Stellung gehalten. Ein Zapfen 66 sitzt in dem Arm 64 mittels einer
Stellschraube 67 fest und steht seitlich aus dem Arm hervor, um als Träger eines
schwingenden Winkelhebels 68 zu dienen. Der horizontale Arm dieses Winkels 68 ist
für die Aufnahme und die gelenkige Anordnung eines halbmondförmigen Schuhes oder
Anschlages 69 gegabelt. Am oberen Ende des Schuhes sitzt ein Stift 70. Die Walze
59 besteht aus Stahl und bildet ein unnachgiebiges Gegenlager für das Papierblatt,
das den Schuh 69 schwingen läßt.
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Der aufrechtstehende Arm des Winkels 69 hat einen geneigten Kopf 71,
der zur Aufnahme einer Spindel 72 durchbohrt ist. Diese ist in geringem Maße im
Kopf 71 verschiebbar und hat einen Kragen 73 zur Begrenzung dieser Gleitbewegung
in einer Richtung. Die Gleitbewegung ist in der entgegengesetzten Richtung durch
eine Spiralfeder 74 rund um die Spindel nachgiebig begrenzt, wobei diese Feder an
einem Ende gegen den Kragen 75 auf der Spindel 72 anliegt. Das obere Ende der Spindel
72 ist in der Stange 63 verschraubt und hat einen geriffelten Kopf
76,
mit dein sie gedreht wird, des weiteren eine geriffelte Stellmutter 77.
Auf Grund dieser Anordnung kann der Drehpunkt des Schuhes 69 genau eingestellt und
gegen Abwärtsbewegung festgehalten werden. Er hat aber die Möglichkeit, leicht nachzugeben,
wenn etwa ein ungewöhnlich dickes Papierblatt den Schuh 69 zu heben sucht.
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Um den Schuh oder Ansch14- 69 in seiner normalen Lage wie in Abb.
;4 und 5 zu halten und ihn in diese Stellung wieder zurückzubringen, nachdem ihn
ein durch die Walzen59 und 6o laufendes Papierblatt ausgeschwungen hat, ist das
obere Ende des Stiftes 7o mit der festen Stange 63 durch eine Spannfeder 7 8 verbunden.
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In einer Wand des Rahmens 5o über der Achse 57 ist ein Bolzen 79 rechteckigen
Querschnittes angeordnet. Ein Gelenkzapfen 8o ist in dem Bolzen 79 verschraubt.
Auf diesem Zapfen 8o ist ein Winkelhebel 81 schwingbar vorgesehen, der in einen
kleinen Winkel waagerecht ausschwingen kann, wie in vollen und gestrichelten Linien
der Abb.6 angedeutet. Der lange Arm dieses Hebels hat ein gegabeltes Ende, das den
Stift 7o umgreift, wodurch der Hebel ausschlägt, wenn der Schuh 69 um sein Gelenk
schwingt. Der kurze Arm des Hebels 81 hat einen abwärts gerichteten Finger 82, der
in der in vollen Linien gezeichneten Lage mit den Fingern 83 oder 83' in Eingriff
steht und in der gestrichelten Lage mit den Fingern 84. oder 84.'. Die Wirkung der
obenerwähnten Feder 78 ist dadurch begrenzt, daß der Winkel 81 mit Rücksicht auf
die Federspannung 78 nicht weiter ausschwingen kann, als in den vollen Linien der
Abb.6 gezeigt ist.
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Diese vier Finger sitzen fest an der Nabe eines mit Zahnbogen besetzten
Rades 85 auf der Achse 86, die in einer Seitenwand des Rahmens 5o gelagert ist.
Ein Bolzen 87 ist in dem Rad 85 nahe dem Umfang verschraubt und bildet eine Kurbel,
auf der ein Ende eines Gelenkstückes 88 sitzt, während dessen anderes Ende mit einem
Zapfen 89 gelenkig verbunden ist, der an einer Kante des Ablenkers 61 sitzt.
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Ein Rad 9o sitzt lose auf der Achse außerhalb des Rahmens 5o und wird
durch einen Trieb 56 und das Leerrad 91 dauernd angetrieben. Dieses Rad 9o ist mit
einer keibungskupplung auf der Achse 86 verbunden. Diese Kupplung ist im einzelnen
in Abb.8 dargestellt. Sie besteht aus zwei Klauen 93 und 94 mit gewölbten Reibungsflächen
um die Achse 86, wobei diese Klauen durch die mit Spiralfedern 98 versehenen Bolzen
97 zusammengezogen werden, woraus ersichtlich ist, daß das Maß der auf die Achse
ausgeübten Reibung durch Verstellung der Bolzen 97 geregelt werden kann.
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hieben der Achse 86 ist eine kurze Achse 99 mit einem Rad ioo gelagert,
das in das Rad 9o eingreift und von diesem angetrieben
wird. Das
Rad ioo und die Achse 99 drehen sich ununterbrochen. Auf dem einen Ende der Achse
99 sitzt ein Rad zog, das seinerseits mit den Zähnen des Rades 85 in Eingriff steht,
wenn dessen Zahnbogen in der Eingriffslage liegen. Das Lager für die Achse 99 sitzt
auf einem beweglichen Stück 9g', das durch eine Bohrung des Rahmens 5o durchtritt,
von einem Arm des Winkelhebels 9 (Abb. i) gehalten wird und durch eine Stellschraube
999 geregelt werden kann.
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Zwischen einer Wand des Rahmens 5o und einem Arm 103 (Abb.2 und 3),
der an der entgegengesetzten Wand festsitzt, sind Achsen 104 und io5 mit Förderwalzen
roh und 107 angeordnet. Diese Walzen nehmen die durch den Ablenker 61 (Abb. 4) aufwärts
geführten Blätter auf und geben sie an das langsam laufende Stapelband io8 ab. Ist
der Ablenker 61 in der Stellung der Abb. 5, so werden andererseits die Blätter nach
unten durch die untere Seite des Ablenkers 61 und die untere Seite einer festen
Ablenkerplatte zog auf ein langsam laufendes Ablegeband iio (Abb.3), das im rechten
Winkel zu dem Band io8 läuft, abgeführt. Des weiteren sind Anordnungen zum Anhalten
der Bewegung der Blätter quer zu dem Band i io vorgesehen, wie z. B. eine Richtplatte
i i i (Abb. i) am Ende einer Stange 112, die in dem Rahmen verstellbar angeordnet
ist.
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Der Antrieb der Achsen 104 und io5 erfolgt von der Achse 47 durch
ein Getriebe 113 auf der Innenseite des Rahmens links der Abb.3, während der Antrieb
für das Band 1o8 durch das Getriebe 113 und ein Reduziergetriebe 114 außerhalb des
Rahmens erfolgt. Der Antrieb des Bandes iio geht von der Schnecke i 15 auf der Achse
55 außerhalb des Rahmens aus, die mit einem Schneckenrad 116 an einer der Bandwalzen
in Eingriff kommt. Der Arbeitsgang Angenommen, die Maschine habe die Kreismesser
24 und 25 im ersten Falzsatz und die Kugeln 30 und 31 in den Stangen 28 und
38 wie in Abb. 2, dann laufen doppelt große Bogen, die entsprechend zwei vollkommenen
Drucksätzen bedruckt sein können, durch den ersten Falzsatz und werden durch die
Messer 24 und 25 in zwei Abteilungen zerschnitten, die gleichzeitig quer über den
Tisch 26 laufen, indem sie unter den Kugeln 30 und 31 gleiten und an die
Führungsfläche der Stange 28 anlaufen. Der vordere Bogen wird infolge der Wirkung
der Kugeln 30 schnell befördert und läuft vom Tisch nach rechts ab. Die Vorwärtsbewegung
des zweiten Bogens wird durch die Wirkung der Kugeln 31 etwas verzögert, wobei die
Blätter in Abstand gebracht werden; aber sobald dieser zweite Bogen in den Bereich
der Kugeln 30 kommt, wird er ebenfalls stark beschleunigt und läuft mit der
gleichen Geschwindigkeit wie der erste Drucksatz, obwohl in Abstand, ab, um der
Sortiereinrichtung Zeit zum Schalten zu geben. Diese Blätter laufen einzeln hintereinander
durch die Maschine, erhalten je nach Bedarf Falze, bis sie, jedes zu seiner Zeit
und in Abständen, auf die Führungsplatte 44 abgeführt, durch die Rollen 45 weitergeleitet
und über die Führungsplatte 58 den Förderrollen 59 und 6o der Sortiereinrichtung
zugeführt werden. Angenommen, der bewegliche Ablenker 61 und die dazugehörigen Teile
seien in der Lage der Abb.5, wenn der erste Bogen zwischen den Rollen 59 und 6o
durchläuft. Die vordere Kante oder der Falz des Bogens wird das untere Ende des
Schuhes 69 nach rechts schwingen lassen. Der Stift 7o am Schuh wird infolgedessen
nach links gehen und den Winkelhebel 8i in die Lage der gestrichelten Linie der
Abb. 6 ziehen. Ist dies eingetreten, so kommt der abwärts gerichtete Finger 82 am
kurzen Arm des Hebels 81 außer Eingriff mit dem Finger 83 und läßt die Achse 86
ein kurzes Stück im Gegensinne des Uhrzeigers drehen. Dies erfolgt durch das Rad
go und die Reibungskupplung 92, bis der Finger 82 hinter den Finger 84 greift, wodurch
die Achse 86 wieder stillsteht. Der Schuh 69 wird in seiner geneigten Stellung
gehalten, bis das hintere Ende des gefalzten Blattes die Rollen 59 und 6o verläßt.
Die vordere Kante des Blattes ist während dieser Zeit über den Ablenker 61 gewandert
und wird einen Augenblick später von den Rollen io6 und io7 ergriffen. Sobald das
untere Ende des Schuhes 69 frei wird, schwingt die Feder 78 den Schuh in seine normale
Lage zurück. Gleichzeitig schwingt der Stift 70 den Hebel 81 in die voll ausgezeichnete
Lage der Abb. 6 zurück. Hierbei kommt der Finger 82 außer Eingriff mit dem Finger
84, und die Achse 86 wird wieder durch das Rad go und die Reibungskupplung 92 im
Gegensinne des Uhrzeigers gedreht. Die Drehung der Achse 86 erfolgt um etwas weniger
als i8o°, d. h. bis der Finger 83' in Berührung mit dem Finger 82 am Hebel 81 kommt.
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Nachdem die Bewegung durch die Reibungskupplung zwischen dem Rad go
und der Achse 86 begonnen hat, wird der wirkliche Antrieb durch die Räder ioo und
io2 und die Achse 99 erreicht. In der normalen Lage der Teile liegt eine flache
Seite des Rades 85 neben den Zähnen des Rades io2. Die Bewegung des Rades 85 durch
den kleinen Winkel zwischen den Fingern 83 und 84 genügt nicht, um die Zähne des
Rades 85 mit
denen des Rades io2 in Eingriff kommen zu lassen. Wenn
aber der Hebel Bi in die voll ausgezeichnete Stellung zurückgeschwungen ist und
der Finger 83 außer Eingriff steht, dann dreht die Reibungskupplung das Rad 85 wieder
im Gegensinne des Uhrzeigers, und nun kommt unmittelbar ein Zahnbogen des Rades
85 mit den Zähnen des Rades zog in Eingriff. Das Rad zog hat eine dauernd gleichgerichtete
Umdrehung, und infolgedessen überträgt sich die Drehung auf das Rad 85, bis die
andere flache Seite dieses Rades dem Rad i o2 gegenüberliegt.
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Die Drehung des Rades 85 um 18o° läßt den Zapfen 87 von seiner oberen
Lage nach Abb. q. und 7 in die untere Lage der Abb. 5 wandern, wobei das Gelenkstück
88 nach unten geht und der Ablenker 61 in die Lage der Abb. 5 geschwungen wird.
Dieses Umschalten des Ablenkers 61 erfolgt in dem Zeitraum zwischen demAblaufen
der hinteren Kante des ersten Blattes aus den Rollen 59 und 6o und demEintreten
der vorderenKante des zweiten Blattes in diese Rollen. Wenn infolgedessen das zweite
Blatt durch die Rollen läuft, ist der Ablenker in der Lage, in der das Blatt nach
unten der Führungsplatte iog zu und von dort auf das untere Band i i o abgeführt
wird.
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Die vorderen und die hinteren Kanten des zweiten Blattes wirken auf
den Schuh 69 in der gleichen Weise wie die entsprechenden Kanten des ersten Blattes,
und der Finger 82 des Hebels 81 wird daher zuerst den Finger 83' und dann 8q.' loslassen,
worauf eine halbe Umdrehung der Achse 86 durch die oben beschriebene Einrichtung
erfolgt, immer in dem Gegensinne des Uhrzeigers. Der Hebel 87 vollendet seine Umdrehung,
und das Gelenkstück 88 wird wieder in die Stellung der Abb. q. gehoben, wobei der
Ablenker in die Stellung dieser Abbildung zurückgeführt wird und der Arbeitsgang
von vorn beginnen kann.
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Wenn auch in der geschilderten Ausführungsform eine Vorrichtung zum
Zerteilen der Bogen in nur zwei Drucksätze vorgesehen ist und der Ablenker nur zwei
verschiedene Stellungen einnehmen kann, so ist es klar, daß sowohl die Schneidv
orrichtung verdoppelt werden kann, um den Bogen in drei oder mehrere Teile zu zerschneiden,
als auch daß der Ablenker entsprechend in drei oder mehrere Lagen geschwenkt werden
kann, um die Drucksätze zu sortieren. Andere Abänderungen der geschilderten Anordnung
sind selbstverständlich, ohne hierbei von dem Erfindungsgedanken abzuweichen, da
die Einzelheiten nur beispielsweise Ausführungsformen bedeuten.