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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Stapeln von Heften in Gebindeform, von der
Art umfassend einen Stapelkopf mit einer senkrechten Bahn zum Zuführen einer
Heftbahn von oben nach unten auf einen waagerechten Stapeltisch,
wobei die genannten Hefte auf dem Stapeltisch so nebeneinander zu
liegen kommen, dass sie ein Gebinde von Heften bilden, wobei die
senkrechte Bahn zum Zuführen
der Hefte zwischen einer ersten Reihe von Treibriemen, die eine
senkrechte Innenwand bilden, und einer zweiten Reihe von äußeren Treibriemen
gebildet ist, die sich gegenüber
der senkrechten Innenwand bis dicht an den oberen Teil der Hefte
erstrecken, die am Stapelpunkt gebindeförmig auf dem Stapeltisch liegen,
wobei vorzugsweise eine Vorrichtung zum manuellen oder automatischen Einstellen
der Höhe
der äußeren Riemen
vorgesehen ist, um sie entsprechend den Abmessungen der zu stapelnden
Hefte dicht an die Hefte des sich bildenden Gebindes zu bringen.
Eine solche Vorrichtung ist aus US-A-4 172 531 bekannt.
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Die erste Reihe der Treibriemen bildet
daher eine senkrechte Innenwand vom Stapelkopf bis zum Stapeltisch,
während
die zweite Reihe der Treibriemen sich im Hinblick auf die genannte
Wand auf der Außenseite
des Stapelkopfs bis dicht an den oberen Rand der Hefte, die am Stapelpunkt
auf dem Stapeltisch liegen, erstreckt. Die äußeren Treibriemen sind daher
in Kontakt mit den Heften, die sich in Gebindeform auf dem Stapeltisch
beim Verlassen des Stapelpunktes befinden, was eine gute Platzierung
der genannten Hefte im Gebinde gewährleistet. Die Höhe der äußeren Riemen
ist daher vorzugsweise je nach Höhe
der zu stapelnden Hefte verstellbar.
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Bei der Stapelung kann es zu einem
Heftstau kommen, beispielsweise aufgrund von Heften, die versehentlich
auf die Heft-Zuführbänder gefallen
sind oder auch aufgrund von schlecht gefalteten Heften oder, wenn
diese aneinander kleben und im Verhältnis zueinander auf der Höhe des Stapelpunktes schlecht
gleiten.
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Es entsteht also am Stapelpunkt aufgrund des
Staus eine Überdicke,
und diese Überdicke
kann zu einer Beschädigung
des Stapelmaterials führen
in der Weise, dass Treibriemen aus ihren Führungen rutschen oder dass
bestimmte mechanische Teile zerbrechen.
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Um derartige Beschädigungen
zu vermeiden, werden Vorrichtungen zur Erfassung eines Staus vorgeschlagen,
die die Erfassung einer Überdicke
am Stapelpunkt ermöglichen
und die insbesondere das Anhalten der Produktion oder die Umleitung der
Produktion zu einer anderen Stapelvorrichtung steuern, wenn ein
Stau nachgewiesen wurde.
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Diese Erfassungsvorrichtungen können eine optische
Detektorzelle für
die Überdicke
beinhalten, oder die äußeren Treibriemen
der Hefte können
auf einem Kippgestell angeordnet werden, das bei Auftreten einer Überdicke
kippt und einen Schalter betätigt,
der das Anhalten der Produktion steuert.
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Solche Vorrichtungen, die eine Beschädigung des
Materials durch Anhalten der Vorrichtungsfunktion verhindern, ermöglichen
entsprechend keine Kontinuität
der Produktion, und das Eingreifen eines Technikers wird notwendig,
um diese Produktion in Richtung Stapelvorrichtung wieder in Gang
zu setzen.
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Es ist außerdem notwendig, für jede Produktion
eine zulässige
Dicke und eine unzulässige
Dicke festzulegen entsprechend der Erfassung eines Staus, und, nachdem
diese Einstellung abhängig vom
Techniker ist, ist nicht immer eine ordnungsgemäße Stau-Erfassung garantiert.
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Außerdem reagieren diese Vorrichtungen zur
Erfassung eines Staus relativ langsam. So weisen diese Vorrichtungen
eine Überdicke
in einem Moment auf, in dem sich der Stau schon gebildet hat, wenn
beispielsweise ein Heft schon längere
Zeit quer zum Stapelpunkt festliegt und diese für einen Stau charakteristische Überdicke
hervorgerufen hat. Bei Produktionen mit hoher Geschwindigkeit und
hohen Heftdicken erfolgt die Erfassung eines Staus nicht schnell
genug, um zu verhindern, dass bestimmte Riemen der senkrechten Zuführbahn aus
ihren Führungen
rutschen oder um dem Zerbrechen bestimmter mechanischer Teile vorzubeugen.
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Um diesen Nachteil auszugleichen,
hat die vorliegende Erfindung das Ziel, eine Stapelvorrichtung von
der genannten Art vorzuschlagen, die eine Vorrichtung umfasst, die
zugleich die schnelle Erfassung des Staus ermöglicht, aber auch die Beseitigung
dieses Staus jenseits des Stapelpunkts ermöglicht, ohne dass die Produktion
angehalten wird.
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Zu diesem Zweck hat die vorliegende
Erfindung eine Vorrichtung zum Stapeln von Heften in Gebindeform
von der Art umfassend einen Stapelkopf mit einer senkrechten Bahn
zum Zuführen
einer Heftbahn von oben nach unten auf einen waagerechten Stapeltisch
zum Gegenstand, wobei die genannten Hefte auf dem Stapeltisch so
nebeneinander zu liegen kommen, dass sie ein Gebinde von Heften
bilden, wobei die senkrechte Bahn zum Zuführen der Hefte zwischen einer
ersten Reihe von Treibriemen, die eine senkrechte Innenwand bilden,
und einer zweiten Reihe von äußeren Treibriemen
gebildet ist, die sich gegenüber
der genannten senkrechten Innenwand bis dicht an den oberen Teil
der Hefte erstrecken, die am Stapelpunkt gebindeförmig auf
dem Stapeltisch angeordnet sind, wobei vorzugsweise eine Vorrichtung
zum manuellen oder automatischen Einstellen der Höhe der äußeren Riemen
vorgesehen ist, um sie entsprechend den Abmessungen der zu stapelnden
dicht an die Hefte des sich bildenden Gebindes zu bringen, dadurch
gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zum Erfassen und Abführen einer Heftansammlung
oder eines Heftstaus umfasst, die Mittel zum Messen der Ablaufgeschwindigkeit
der Hefte auf der senkrechten Zuführbahn, mindestens Mittel zum
Vergleichen dieser gemessenen Geschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitswert,
welcher der theoretischen Vorlaufgeschwindigkeit der Hefte in der
Stapelvorrichtung entspricht, sowie Mittel umfasst, die angeordnet
sind, um die äußeren Treibriemen
wenigstens teilweise aus der senkrechten Zuführbahn zu nehmen, wenn eine
Heftablaufgeschwindigkeit erfasst wird, die einen Stau erkennen lässt, und
um die Riemen in ihre Ursprungsstellung zurückzubringen, wenn eine Ablaufgeschwindigkeit erfasst
wird, die der theoretischen Vorlaufgeschwindigkeit der Hefte entspricht.
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Wenn also ein Heft blockiert, stoßen die nachfolgenden
Heft dahinter an und halten nach und nach zwischen den inneren und äußeren Riemen
an, und die Hefte können
nicht mehr zum Stapeltisch weitergleiten. Diese Blockierung oder
genauer, diese Ansammlung von Heften, die sich ganz nahe am Stapelpunkt
befindet, verursacht daher eine messbare Veränderung der Ablaufgeschwindigkeit
entsprechend der theoretischen Vorlaufgeschwindigkeit der Hefte.
Die Messung der Geschwindigkeit und der Vergleich mit der theoretischen
Geschwindigkeit ermöglichen
auf eine vorteilhafte Art die Erfassung einer Differenz zwischen
der gemessenen Geschwindigkeit und der theoretischen Geschwindigkeit,
wodurch, zumindest teilweise, das Wegnehmen der äußeren Treibriemen der senkrechten
Zuführbahn
gesteuert wird.
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Nachdem aufgrund dieser Tatsache
die äußeren Riemen
von der senkrechten Zuführbahn
neben dem Stapelpunkt, an dem die Ansammlung von Heften erfolgt,
weggenommen werden, blockieren die genannten Riemen den Vorschub
der angehäuften
Hefte nicht mehr, und man löst
die Ansammlung der blockierten Hefte auf, wobei diese dann in das sich
bildende Gebinde auf dem Stapeltisch geschoben werden.
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Sobald die Geschwindigkeit der Hefte
auf der senkrechten Zuführung
gemessen und als der theoretischen Geschwindigkeit entsprechend
erkannt ist, werden die äußeren Treibriemen
in ihre ursprüngliche
Funktionsposition zurückgeführt.
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Auf diese Art und Weise kann man
durch das Wegnehmen der äußeren Treibriemen,
vorzugsweise sofort im Anschluss an die Erfassung einer gegenüber der
theoretischen Geschwindigkeit unterschiedlichen Ablaufgeschwindigkeit
der Hefte, die Ansammlung der Hefte beseitigen, die sich innerhalb des
sich bildenden Gebindes zusammengeschoben haben, ohne dass es notwendig
ist, das Stapeln der Hefte anzuhalten und bevor sich tatsächlich eine Überdicke
aufgrund des Staus bildet, wie dies bei den Systemen mit Erfassung
einer Überdicke
der Fall ist.
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Die Hefte, die aufgrund des Staus
schlecht positioniert sind, können
dann später
durch einen Techniker aus dem Gebinde entnommen werden.
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Eine derartige Vorrichtung zur Erfassung
und zum Abführen
eines Heftstaus ist einfacher einzusetzen, da keine Vorrichtung
mehr erforderlich ist, die eine Einstellung benötigt wie beispielsweise die
Festlegung der nachzuweisenden Überdicke
entsprechend der Dicke der sich in Produktion befindlichen Hefte.
Diese Vorrichtung ermöglicht
im Übrigen
eine schnelle Erfassung und eine ebenso schnelle und einfache Korrektur,
ohne die Produktion anhalten zu müssen.
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Außerdem läuft die Produktion weiter,
selbst wenn der Techniker vergisst, einen Stau innerhalb des sich
bildenden Gebindes zu beseitigen.
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Vorzugsweise bestehen die Mittel
für das Messen
der Ablaufgeschwindigkeit der Hefte in der senkrechten Zuführbahn aus
einem mechanischen Sensor, der mit einem induktiven Detektor verbunden ist.
Der mechanische Sensor kann aus einem Rad bestehen, das frei laufend
angebracht ist und mit den Heften in Kontakt gehalten ist, die auf
der senkrechten Zuführbahn
ablaufen, deren Drehgeschwindigkeit gemessen wird, um die Ablaufgeschwindigkeit
der Hefte zu messen. Daher ist das Rad vorzugsweise ein symmetrisch
ausgehöhltes
Rad, und der induktive Detektor sendet ein elektrisches Signal aus,
dessen Frequenz zu der Drehgeschwindigkeit des Rades proportional
ist. Diese Information bezüglich
der Geschwindigkeitsmessung wird anschließend einer logischen Einheit
zugeführt,
die die Vergleichsmittel umfasst, welche die genannte Information
verarbeiten, indem sie die erfasste Geschwindigkeit mit einer theoretischen
Ablaufgeschwindigkeit der Hefte im Stapelkopf vergleichen. Vorzugsweise
umfasst die logische Einheit ebenfalls Mittel für das Lesen der von den Mitteln
für die
Geschwindigkeitsmessung erhaltenen Informationen, einen Speicher,
in welchem mindestens die theoretische Vorschubgeschwindigkeit der
Hefte gespeichert ist, sowie Mittel zur Steuerung der für die Wegnahme
der äußeren Riemen
angeordneten Mittel.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform
bestehen die Mittel, die zur zumindest teilweisen Wegnahme der Treibriemen
aus der senkrechten Zuführbahn und
zur Rückführung in
ihre ursprüngliche
Position angeordnet sind, aus Mitteln für eine Translationsbewegung
der äußeren Treibriemen
an der senkrechten Wand entlang, und zwar sich von dem sich bildenden Gebinde
entfernend, wenn eine Ablaufgeschwindigkeit der Hefte erfasst wird,
die eine Ansammlung von Heften oder einen Stau erkennen lässt, und
sich dem Gebinde nähernd
bis dicht an die Hefte, wenn eine Ablaufgeschwindigkeit erfasst
wird, die der theoretischen Vorlaufgeschwindigkeit der Heftbahn
entspricht.
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Die Riemen sind vorzugsweise auf
einem Träger
angeordnet, und die Mittel für
die Translationsbewegung der äußeren Riemen
bestehen aus Mitteln zur pneumatischen oder hydraulischen Betätigung,
beispielsweise Zylindern, die auf dem Stapelkopf angeordnet sind
und mit dem Träger
der Riemen verbunden sind, um diesen in einer Translationsbewegung
an der unteren Wand entlang anzutreiben, sich von den äußeren Riemen
des sich bildenden Gebindes auf dem Stapeltisch entfernend und sich ihnen
wieder nähernd.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung bestehen die Mittel, die angeordnet sind, um die äußeren Riemen
mindestens teilweise aus der senkrechten Zuführbahn zu nehmen und in ihre Ursprungsstellung
zurückzubringen,
aus Mitteln zum verschwenkenden Antrieb der sich von der senkrechten
Innenwand entfernenden und sich dieser nähernden äußeren Riemen. Auf diese Weise
werden die äußeren Riemen
bei Erfassung einer Geschwindigkeit, die das Risiko eines Staus
erkennen lässt,
durch Wegschwenken von der senkrechten Zuführbahn entfernt, wodurch der
Weg bei einer Heftansammlung frei gemacht wird, und werden dann
wieder durch eine Schwenkbewegung in ihre Ursprungsposition zurückgeführt.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist
ebenfalls eine Vorrichtung zum automatischen Erfassen und Abführen einer
Heftansammlung oder eines Heftstaus für eine Vorrichtung zum Stapeln
von Heften in Gebindeform, von der Art umfassend einen Stapelkopf
mit einer senkrechten Bahn zum Zuführen einer Bahn von Heften
von oben nach unten auf einen waagerechten Stapeltisch, wobei die
Hefte auf dem Stapeltisch nebeneinander angeordnet werden, um ein
Gebinde aus Heften zu bilden, wobei die senkrechte Bahn zum Zuführen der
Hefte zwischen einer ersten Reihe von Treibriemen, die eine senkrechte Innenwand
bilden, und einer zweiten Reihe von äußeren Treibriemen, die sich gegenüber der
senkrechten Innenwand bis dicht an den oberen Teil der Hefte erstrecken,
die auf einem Tisch zum Stapeln in Gebindeform liegen, wobei eine
Vorrichtung zum manuellen oder automatischen Einstellen vorzugsweise vorgesehen
ist, um die Höhe
der äußeren Riemen einzustellen
und sie entsprechend den Abmessungen der zu stapelnden Hefte dicht
an die Hefte des sich bildenden Gebindes zu bringen, dadurch gekennzeichnet,
dass sie Mittel umfasst zum Messen der Ablaufgeschwindigkeit der
Hefte auf der senkrechten Zuführbahn
der Stapelvorrichtung, mindestens Mittel zum Vergleichen dieser
gemessenen Geschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitswert, welcher
der theoretischen Vorlaufgeschwindigkeit der Heftbahn in der genannten
Stapelvorrichtung entspricht, sowie Mittel, die angeordnet sind,
um die äußeren Treibriemen
mindestens teilweise aus der senkrechten Zuführbahn zu nehmen, wenn eine
Ablaufgeschwindigkeit erfasst wird, die einen Stau erkennen lässt, und
um die Riemen in ihre Ursprungsstellung zurückzubringen, wenn eine Ablaufgeschwindigkeit
erfasst wird, die der theoretischen Vorlaufgeschwindigkeit der Hefte
entspricht.
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Eine derartige Vorrichtung übernimmt
die gesamten oben dargestellten Merkmale.
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Nachfolgend wird die Erfindung detaillierter beschrieben
unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der:
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1 eine
seitliche Teilansicht einer Stapelvorrichtung gemäß der Erfindung
darstellt;
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die 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f die verschiedenen Funktionsschritte
der Vorrichtung der 1 bei
Auftreten eines Staus darstellen.
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Eine Stapelvorrichtung gemäß der Erfindung beinhaltet
einen Stapelkopf E mit senkrechter Zuführbahn der Hefte C auf einem
waagerechten Stapeltisch T.
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Die senkrechte Zuführbahn der
Hefte C ist zwischen zwei Reihen von Treibriemen 1, 2 der
Hefte C festgelegt. Eine erste Reihe von Riemen 1 (gestrichelt
dargestellt) legt eine senkrechte Innenwand im Stapelkopf E fest,
und eine zweite Reihe von Riemen 2 (gestrichelt dargestellt)
ist gegenüber
der genannten senkrechten Innenwand zur Außenseite des Stapelkopfs angeordnet,
wobei die Hefte C zwischen der senkrechten Innenwand und den äußeren Treibriemen 2 geführt werden.
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Diese äußeren Treibriemen 2 sind
auf einem Träger
angeordnet, und die genannten Riemen 2 sind, noch genauer,
um ein Gestell 3 gespannt, das sich entlang der senkrechten
Innenwand erstreckt, wobei die Riemen 2 mindestens auf
Lenkrollen 4 geführt
werden, die frei laufend an dem unteren Ende des Gestells 3 angeordnet
sind.
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Die Hefte C werden also in der senkrechten Zuführbahn zum
Stapeltisch T von oben nach unten zwischen den inneren Riemen 1 und
den äußeren Riemen 2 (2a) geführt.
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Am Auslauf der genannten Bahn liegen
die Hefte C eins hinter dem anderen mit der Rückseite so auf dem Stapeltisch
T, dass sie ein Gebinde bilden.
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Das äußere Ende des Gestells 3,
das die äußeren Riemen 2 trägt, liegt über dem
sich bildenden Heftgebinde auf der Höhe des Stapelpunktes, wie dies
aus 1 ersichtlich ist,
und die Riemen 2 erstrecken sich entlang der senkrechten
Innenwand bis dicht an den oberen Teil der Hefte auf solche Weise, dass
sie sich in Kontakt mit dem genannten oberen Teil der Hefte C befinden,
und zwar direkt nach dem Stapelpunkt, so dass sie somit zur korrekten
Anordnung der Hefte C in Form eines Gebindes beitragen.
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Die Höhe des Gestells 3 im
Stapelkopf E ist mittels einer Vorrichtung zur manuellen oder automatischen
Einstellung entsprechend der Abmessungen der auf dem Stapeltisch
T zu stapelnden Hefte C einstellbar, und zwar derart, dass die äußeren Riemen 2 bis
dicht an die Hefte des sich bildenden Gebindes gebracht werden.
Diese Einstellung ist eine Standardeinstellung.
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Der Stapelkopf E beinhaltet außerdem eine Vorrichtung
zur Erfassung und zum Abführen
eines Heftstaus auf der Höhe
des Stapelpunktes.
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Diese Vorrichtung beinhaltet Mittel
zum Messen der Ablaufgeschwindigkeit der Bahn der Hefte C in der
senkrechten Zuführbahn.
Diese Mittel zum Messen bestehen hier aus einem mechanischen Sensor,
beispielsweise einem Rad 5, das von einem Arm 6 getragen
wird, der beweglich an dem Gestell 3 mit Hilfe einer Feder 7 angeordnet
ist, wobei immer der Kontakt des Rades 5 mit der vorbeilaufenden Heftbahn
gesichert ist, und das mit einem induktiven Detektor 8 verbunden
ist. Das frei laufende Rad 5 wird durch die vorbeilaufenden
Hefte C rotierend angetrieben, und die Ablaufgeschwindigkeit der
Heftbahn ändert
sich folglich, wenn der Ablauf der Hefte C behindert ist, wobei
die Drehgeschwindigkeit des Rades 5, die Indikator für die Ablaufgeschwindigkeit der
Heftbahn ist, geändert
wird. Das Rad 5 ist symmetrisch ausgehöhlt und der induktive Detektor
sendet ein elektrisches Signal aus, dessen Frequenz zu der Drehgeschwindigkeit
des Rades 5 und damit zu der Ablaufgeschwindigkeit der
Hefte proportional ist, wobei die Frequenz des von dem induktiven
Detektor 8 ausgesendeten elektrischen Signals sich ebenfalls ändert, wenn
sich diese Ablaufgeschwindigkeit ändert.
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Die Information in Bezug auf die
gemessene Drehgeschwindigkeit des Rades 5 wird anschließend zu
den Mitteln für
den Vergleich der genannten Geschwindigkeit mit der theoretischen
Ablaufgeschwindigkeit der Hefte gesandt.
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Wenn eine Ablaufgeschwindigkeit der
Hefte als abweichend zu der theoretischen Geschwindigkeit erfasst
wird, erkennt diese eine Heftansammlung am Stapelpunkt oder am Stau
B. Wenn tatsächlich ein
Stau B auftritt, blockieren die Hefte C oder sammeln sich eins hinter
dem anderen an, und das Heft C, das sich im Kontakt mit den Mitteln
zur Geschwindigkeitsmessung befindet, bewegt sich nicht mehr weiter
nach vorne. Die Heftansammlung C kann eine Überdicke hervorrufen, die nicht
mehr mit dem festgelegten Weg zwischen den inneren Riemen 1 und den äußeren Riemen 2 kompatibel
ist, wodurch eine Beschädigung
und insbesondere ein Herausrutschen der Riemen aus ihren Führungen
verursacht werden kann.
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Sobald die Ablaufgeschwindigkeit
eine Heftansammlung am Stapelpunkt P oder am Stau 8 durch
die Vergleichsmittel (2b)
erkennen lässt, werden
auch verbundene Mittel zur Steuerung eingesetzt, um Mittel zur zumindest
teilweisen Wegnahme der senkrechten Zuführbahn von den äußeren Riemen
zu betätigen.
In dem dargestellten Beispiel werden die Mittel zur Wegnahme durch
Mittel für
eine Translationsbewegung der äußeren Riemen 2 gebildet,
die sich im Verhältnis
zum Stapeltisch T und dem sich bildenden Gebinde im Abstand zu diesen
befinden. Das heißt,
dass die Mittel zur Translationsbewegung das Gestell 3 wegbewegen,
das die Riemen 2 der Hefte trägt, die auf dem Stapeltisch
T liegen. Das Gestell 3 weist mindestens einen Arm 10 auf,
der mit einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 9 verbunden
ist, welcher im Stapelkopf E angeordnet ist.
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Das Gestell wird so in einer Translationsbewegung
entlang der senkrechten Wand des Stapelkopfs E im Abstand vom Stapelpunkt
P (entsprechend dem Pfeil A, 2c)
gezogen, dass die in einem Stau B blockierten Hefte C nicht von
den äußeren Riemen 2 erfasst
werden, die angehoben werden (2d),
und die genannten Hefte C können
von dem Stapeltisch T weitergeschoben werden, um von dem genannten
Stapelpunkt P (2e) entfernt
zu werden.
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Sobald die Ablaufgeschwindigkeit
wieder als übereinstimmend
mit der theoretischen Ablaufgeschwindigkeit erkannt oder eine vorher
festgelegte Grenze erreicht wird, die in der Nähe der theoretischen Ablaufgeschwindigkeit
liegt, wird die Translationsbewegung des Gestells 3 wieder
gestartet, um diese in ihre Funktionsposition zu bringen, d. h.
sich dem Stapelpunkt P nähernd
(gemäß dem Pfeil
A' der 2e), und zwar auf die Weise,
dass die Riemen 2 in Kontakt mit dem oberen Teil der Hefte
C direkt nach dem Stapelpunkt kommen und so zu einer ordnungsgemäßen Stapelung
beitragen.
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Ein Techniker kann dann die Hefte
C des Staus entnehmen, die sich in dem Gebinde befinden (2f).
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Die Erfindung bietet also eine Stapelvorrichtung
an, die mit einer Vorrichtung zur Erfassung und zum Abführen eines
Heftstaus auf einfache, schnelle und wirksame Weise ausgestattet
ist.