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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Binden von
Förder-
oder Packgut mit einem thermisch schweißbaren Band, vorzugsweise einem
Band aus Papier oder ähnlichem
abbaubaren Material mit einer thermisch schmelzbaren Beschichtung,
und insbesondere eine solche Vorrichtung, die richtig dimensioniert
einer Rotationsdruckmaschine nachzuschalten ist, um, neben anderen
Anwendungen, hintereinander folgende Stapel von bedruckten Bogen
oder Signaturen zu binden. Die Erfindung betrifft insbesondere auch
ein Ausgabesystem für
solche Drucksachen oder ähnliche
Materialien, in das die Bindevorrichtung integriert ist.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Bindevorrichtungen
mit thermisch schweißbaren
Bändern
sind nicht neu, sondern bereits seit Jahrzehnten gut bekannt und
im Einsatz. Die japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 46-26480 stellt
eine solche herkömmliche
Vorrichtung dar, die eine Plattform oder einen Tisch umfasst, auf
der/dem ein Paket, Karton oder irgendein anderes zu bindendes Packstück platziert
wird. Ein Band aus schweißbarem
Kunststoffmaterial wird von seiner Abwickelrolle abgerollt, zuerst
lose um das Packstück
auf der Plattform geschlungen und dann am Packstück festgespannt. Das Band,
dessen überlappende
Teile anschließend
thermisch verbunden werden, wird nahe der verschweißten Stelle
von seiner kontinuierlichen Bandzufuhr abgetrennt.
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Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 50-2431 und die japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 52-2786
schlagen Ausgabesysteme mit Förderern
sowohl vor als auch nach einer Bindevorrichtung vor, die größtenteils
der vorstehenden Konstruktion entspricht. Die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 46-1758, die japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 4-7043 sowie
die japanischen Gebrauchsmuster Nr. 2583319 und 2587225 werden hiermit
angeführt,
von denen jede/jedes eines oder mehreres von Folgendem lehrt: (a)
einen Kasten zur vorübergehenden Aufbewahrung
einer Bandlänge
auf deren Weg von der Zuführung
zur Bindestation; (b) einen Mechanismus, um das Band einer Abwickelrolle
gegen das einer anderen auszuwechseln; und (c) einen Mechanismus,
um schnell die Restlänge
des alten Bands aus dem Bandweg rings um die Plattform zu entfernen,
bevor das Band einer Rolle gegen das der anderen ausgewechselt wird.
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Alle
vorstehenden Zitierungen setzen den Einsatz von Bändern aus
Polypropylen oder ähnlichen
schweißbaren
Kunststoffen voraus. Vor kurzem wurden, als das öffentliche Bewusstsein für die globale
Umwelt zunahm, in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-177770 schweißbare
Papierbänder
als Ersatz für üblichere
schweißbare Kunststoffbänder vorgeschlagen,
die nicht abbaubar sind. Mit „schweißbaren Papierbändern" sind Bänder aus
Papier mit einer Beschichtung aus thermoplastischem Vinylklebstoff
gemeint. Überlappende
Teile von jeder Länge
eines solchen schweißbaren
Papierbands werden unter Druck erhitzt, bis sie durch Verschweißen der
thermoplastischen Beschichtung miteinander verbunden sind.
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Die
ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 2000-302104 ist eine Antwort auf diesen Vorschlag und lehrt
eine Bindevorrichtung mit schweißbaren Papierbändern. Diese
dem Stand der Technik entsprechende Vorrichtung stellt keine wesentliche
Verbesserung gegenüber
den üblicheren Vorrichtungen
dar – abgesehen
von den vorgeschlagenen Begrenzungen bei Temperatur, Druck und Erhitzungszeit,
die beim Verspleißen
der Enden jeder Bandlänge
einzuhalten sind.
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Schweißbare Papierbänder bringen
infolge ihres Aufbaus einige besondere Kriterien bei der Verwendung
mit sich. Die Herstellung von verschweißten Bindungen solcher Bänder erfordert
relativ große Mengen
thermoplastischen Vinylklebstoffs und demzufolge entsprechend viel
Wärme,
obwohl der Klebstoff selbst nicht auf sehr hohe Temperaturen erhitzt werden
muss, um zu schmelzen. Die Temperatur des Erhitzers fiel deshalb
jedes Mal leicht und schnell ab, wenn eine verschweißte Bindung
entstand. In Fällen, wo
wie beispielsweise in der Zeitungsproduktion mehrere Packstücke in schneller
Folge gebunden werden, kam es wegen zu niedriger Temperatur des Erhitzers
sogar zu mangelhaften Bindungen, so dass der Klebstoff nicht ausreichend
schmolz.
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Die
japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 5-45282 lehrt, dass die Stärke des
den Banderhitzer speisenden elektrischen Stroms geregelt wird, um die
Temperatur des Erhitzers konstant zu halten. Dieses bekannte Regelsystem
ist so ausgelegt, dass die Erhitzertemperatur trotz der Schwankungen
der Umgebungstemperatur aufrechterhalten wird. Das Gebrauchsmuster
sagt jedoch nichts darüber
aus, wie die Erhitzertemperatur nach einem durch das Erhitzen des
schweißbaren
Papierbands bedingten Temperaturabfall schnell wieder erreicht wird.
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Beim
Einsatz schweißbarer
Papierbänder sind
noch einige weitere Kriterien zu berücksichtigen. Diese Bänder müssen bei
vorgegebener Festigkeit dicker als Polypropylenbänder sein. Schweißbare Papierbänder sind
aus diesem Grund und im Zusammenhang mit ihrer schweißbaren Beschichtung
weniger biegsam und steifer als ihre Gegenstücke aus Kunststoff. Ein weiterer
Nachteil ergibt sich daraus, dass ihre Oberflächen einen hohen Reibungskoeffizienten
aufweisen. Alle diese Faktoren zusammen erschweren den gleichmäßigen Lauf
der Bänder
entlang den Bandführungen
in der Bindevorrichtung.
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Eine
weitere Schwierigkeit besteht darin, dass die thermoplastische Beschichtung
des Papierbands leicht abgeht und an den Oberflächen haften bleibt, die den
Bandweg definieren. Das Ansammeln des thermoplastischen Materials
an den Oberflächen der
Walzen, die das Band zur Bindestation bewegen oder davon zurückziehen,
ist besonders unerwünscht.
Zwischen Walzen und Band trat Gleitschlupf auf, so dass es schwierig
und sogar unmöglich
war, das Band vorzuschieben oder zu spannen.
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EP 0 095 915 offenbart eine
Vorrichtung, mit der ein Gegenstand wie beispielsweise ein Banknotenbündel mit
einer Bandlänge
umreift wird. Das Band wird automatisch um den Gegenstand geschlungen,
wobei gegenüberliegende
Enden des Gegenstands überlappen,
und die überlappenden
Bandenden werden nur entlang mehreren im Wesentlichen parallelen
Streifen erhitzt, die in Richtung der Länge des Bands verlaufen, so
dass die Enden nur an diesen Streifen verbunden werden. Die Vorrichtung
umfasst eine rückziehbare
Heizeinheit, um die überlappenden
Bandenden festzuklemmen, die gewünschte
Bandlänge
von einer Abwickelrolle abzuschneiden und mit einer elektrischen
Widerstandsheizung zu erhitzen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezweckt die Beschleunigung des Bindens von
hintereinander folgenden Packstücken
mit schweißbaren
Papierbändern insbesondere
durch geregelte Speisung der Erhitzers während des Betriebs der Vorrichtung.
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Eine
anderes Ziel der Erfindung besteht darin, einen gleichmäßigen Lauf,
entweder vorwärts oder
rückwärts, des
schweißbaren
Papierbands entlang dem vordefinierten Weg von der Zuführstelle
zur Bindestation sicherzustellen.
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Noch
ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein Ausgabesystem
für Zeitungen
oder andere Packgüter
bereitzustellen, das eine Bindevorrichtung mit den obigen verbesserten
Konstruktions- und Betriebseigenschaften enthält.
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Kurz
gesagt: die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die
eine Folge von Packstücken
wie beispielsweise Stapel von Drucksachen mit einem thermisch schweißbaren Band
bindet. Dazu gehört
ein Bandumreifer, der ein Band, das kontinuierlich von seinen Zuführmitteln
zugeführt
wird, lose um ein Packstück
schlingt, um so überlappende
Teile des Bands bereitzustellen. Ein Banderhitzer ist dafür vorgesehen,
die überlappenden
Bandteile zu erhitzen und diese in einer verschweißten Bindung
zusammenzufügen,
nachdem das Band am Packstück festgespannt
wurde. Der Erhitzer wird durch Erhitzer-Regelmittel geregelt, durch
die er normal für
eine erste vorbestimmte Zeitdauer in konstanten Intervallen während des
Betriebs der Vorrichtung gespeist wird und durch die er zumindest
für eine
zweite vorbestimmte Zeitdauer, die länger als die erste ist, als Reaktion
auf die tatsächliche
Erhitzung des jedes Packstück
umgebenden Bands nach dem Zusammenschweißen gespeist wird, um einen
Temperaturabfall zu kompensieren, der infolge der Erhitzung des Bands
auftreten könnte.
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Die
Erhitzer-Regelmittel sprechen vorzugsweise auf ein Bandverschweißsignal
an, das die Bewegung des Banderhitzers zu und fort von einer Position
anweist, in der das Band erhitzt wird. Der Erhitzer wird unabhängig davon,
ob er entfernt von oder nahe der Heizposition positioniert ist,
diskontinuierlich über
den ersten vorbestimmten Zeitraum gespeist, um ihn bei einer Temperatur
zu halten, mit der eine verschweißte Bindung für das Band
durchgeführt
werden kann. Nachdem das Bandverschweißsignal ausgegeben wird, um
die Bewegung des Erhitzers zur Heizposition anzuweisen, wird der
Erhitzer anschließend
ausreichend lange gespeist, um seine Temperatur nach dem Erhitzen
des Bands ungefähr bis
auf die Bandverschweißtemperatur
zu erhöhen.
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Durch
Versuche wurde bewiesen, dass mit der vorliegenden Erfindung der
Erhitzer nach einem unerwünschten
Temperaturabfall schnell wiederhergestellt werden kann, der durch
die Erhitzung des das Packstück
umgebenden Bands bedingt ist. Das verwendete Band kann entweder
ein schweißbares Papierband
oder irgendein anderer Typ von schweißbarem Band sein. Da der Erhitzer
bei jedem Packstück
einer kompensierenden Wiedererhitzung ausgesetzt wird, können alle
bekannten Arten schweißbarer
Bänder
schneller als bisher verschweißt
werden, um hintereinander folgende Packgüter effizienter zu binden.
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Ein
anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen umfangreicheren Gesichtspunkt
der Bindevorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Plattform, zu der
zu bindende Packstücke
eines nach dem anderen transportiert werden; Bandumreifermittel,
um ein thermisch schweißbares
Band lose um ein Packstück auf
der Plattform zu schlingen und auslösbar zu halten, um überlappende
Teile des Bands bereitzustellen; Vorschubmittel, um das Band von
seinen kontinuierlichen Zuführmitteln
zu den Bandumreifermitteln zu bewegen; Rückziehmittel, um das Band,
das lose um das Packstück
geschlungen und aus den Bandumreifermitteln freigegeben wurde, zurückzuziehen; Spannmittel,
um das Band am Packstück
festzuspannen; einen Erhitzer, der in einen und aus einem Raum zwischen
den überlappenden
Teilen des gespannten Bands bewegt werden kann und diese Teile demzufolge
thermisch in einer verschweißten
Bindung zusammenfügen
kann; und Schneidmittel, um das Band, das um jedes Packstück geschlungen
wurde, von den kontinuierlichen Zuführmitteln abzutrennen. Es sind
Erhitzer-Regelmittel vorgesehen, um den Erhitzer normal für eine erste
vorbestimmte Zeitdauer in konstanten Intervallen während des
gesamten Vorgangs des Bindens des Packstücks zu speisen und um ihn als
Reaktion auf ein Bandverschweißsignal,
das den Erhitzer anweist, die überlappenden
Teile des gespannten Bands zu einer verschweißten Bindung zu erhitzen, nach
dem Zusammenschweißen
zumindest für
eine zweite vorbestimmte Zeitdauer, die länger als die erste ist, zu speisen,
um einen Temperaturabfall zu kompensieren, der infolge der Erhitzung
des Bands auftreten könnte.
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Die
in den Vorschubmitteln enthaltenen Walzen und die Rückziehmittel
sind mit Abstreifmessern versehen, um ihre Oberflächen von
Klebmasse zu reinigen, die möglicherweise
vom schweißbaren Band
auf ihnen abgelagert wurde. Darüber
hinaus ist eine Spannwalze, die sich nur in der Richtung für das Festspannen
des Bands am Packstück
drehen lässt, mit
Mitteln versehen, die Luft unter Druck auf ihre Oberfläche blasen,
um ihre Reibung mit der restlichen Länge des Bands zu verringern,
das zu dem Zeitpunkt schnell aus der Bindevorrichtung herausgezogen
wird, bei dem eine Bandabwickelrolle gegen eine andere ausgewechselt
wird. Alle diese Mittel zusammen machen die Bewegung – entweder
vorwärts oder
rückwärts – des thermisch
schweißbaren
Bands gleichmäßiger, das
bekannten oder geeigneten Typs ist.
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Man
kann die erfindungsgemäße Bindevorrichtung
am vorteilhaftesten in ein Ausgabesystem integrieren, das beispielsweise
Drucksachen von einer Rotationsdruckmaschine zu einer Versandstelle wie
z.B. einem Verladehof transportiert. Ein solches Ausgabesystem kann
eine Stapelstation einschließen,
wo jede vorgewählte
Anzahl von Drucksachen gestapelt wird. Eine hinter der Stapelstation
angeordnete Bindestation kann gemäß der Lehre der Erfindung so
konstruiert werden, dass sie hintereinander folgende Drucksachenstapel
mit einem thermisch schweißbaren
Band bindet. Da die Stapel an der Bindestation weitaus effizienter
als bisher gebunden werden können,
kann man solche Stapel mit höherem
Durchsatz bilden und zur Bindestation liefern, ohne dabei das Risiko
einzugehen, dass sie sich vor der Bindestation stauen.
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Die
obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung
sowie die Art ihrer Realisierung werden offensichtlicher – und die
Erfindung selbst wird am besten verständlich – durch die folgende Beschreibung
und die angehängten
Patentansprüche,
wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, die
die bevorzugten Ausführungen
der Erfindung darstellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1:
einen schematischen Aufriss einer bevorzugten Ausführung der
Bindevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2:
eine vergrößerte, unvollständige Draufsicht
der Bindevorrichtung in Blickrichtung des Pfeils II von 1,
wobei insbesondere die Plattform dargestellt ist, auf der Drucksachenstapel
einer nach dem anderen gebunden werden;
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3:
eine schematische Darstellung eines thermisch schweißbaren Bands,
das im ersten Schritt des Bindevorgangs lose um einen Stapel auf
der Plattform von 2 in der Bindevorrichtung von 1 geschlungen
ist;
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4:
eine Darstellung, die 3 ähnelt, aber einen zweiten Schritt
des Bindevorgangs zeigt;
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5:
auch eine Darstellung, die 3 ähnelt, aber
einen dritten Schritt des Bindevorgangs zeigt;
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6:
auch eine Darstellung, die 3 ähnelt, aber
einen vierten Schritt des Bindevorgangs zeigt;
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7:
auch eine Darstellung, die 3 ähnelt, aber
einen fünften
Schritt des Bindevorgangs zeigt;
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8:
auch eine Darstellung, die 3 ähnelt, aber
einen sechsten Schritt des Bindevorgangs zeigt;
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9:
ein Blockschaltbild eines Banderhitzer-Regelkreises der Vorrichtung
von 1;
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10:
ein Diagramm von Signal-Wellenformen, die in verschiedenen Teilen
des Erhitzer-Regelkreises von 9 vorkommen;
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11:
eine vergrößerte, unvollständige Darstellung,
die teils als Aufriss und teils als Axialschnitt die Rückziehwalze
und das zugeordnete Abstreifmesser der Bindevorrichtung in Blickrichtung des
Pfeils XI von 1 zeigt;
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12:
eine vergrößerte, unvollständige Darstellung,
die teils als Aufriss und teils als Axialschnitt die Spannwalze
und die zugeordneten Luftblasmittel der Bindevorrichtung in Blickrichtung
des Pfeils XII von 1 zeigt;
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13:
eine vergrößerte, unvollständige Darstellung
der Parallelogrammführung
der Bindevorrichtung in Blickrichtung des Pfeils XIII von 1;
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14:
eine Schnittdarstellung entlang der Linie XIV-XIV von 13;
und
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15:
eine schematische Darstellung eines Ausgabesystems für eine Rotationsdruckmaschine,
wobei das Ausgabesystem Bindestationen aufweist, von denen jede
wie in 1 konstruiert ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Allgemeines
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Die
vorliegende Erfindung wird nun spezifischer in ihrer Anpassung an
die Verwendung beschrieben, bei der sie einer Rotationsdruckmaschine für die Zeitungsherstellung
nachgeschaltet ist, um hintereinander folgende Stapel bedruckter
Bogen oder Signaturen mit schweißbaren Papierbändern für die Ausgabe
zu binden. 1 zeigt eine derart angepasste
Bindevorrichtung. Die allgemein mit BN gekennzeichnete Bindevorrichtung
umfasst eine auch in 2 dargestellte Plattform 1,
auf der jeder Stapel S bedruckter oder gefalzter Signaturen zu binden
ist. Die Plattform 1 hat einen quer in ihr eingebrachten Schlitz 13 für den Durchlass
eines schmelzbaren Papierbands B beim Binden des Stapels S.
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Das
Bezugszeichen 2 kennzeichnet allgemein einen Bandumreifer,
der eine Führungsbahn bereitstellt,
um das Band B zu einer Schleife zu formen, die die Plattform 1 und
den darauf positionierten Stapel S mit wesentlichem Zwischenraum
vor dem Binden des Stapels umgibt. Der Bandumreifer 2 besitzt
ein Eingangsende und ein Ausgangsende mit einem Abstand dazwischen
unter der Plattform 1, wo jede vorbestimmte Länge des
Bands B an den Enden zu verspleißen und von der kontinuierlichen
Zuführung
abzutrennen ist, die aus einer Zuführstation SP erfolgt.
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Unter
der Plattform 1 und zwischen den offenen Enden des Bandumreifers 2 sind Spleiß-/Schneidmittel 3 vorgesehen
(in 3–8 detaillierter
dargestellt). Das Band B ist mit dem Bandumreifer 2 zu
schlingen, bis sein Vorderende um eine vorbestimmte Länge sein
Hinterende überlappt. Nachdem
das Band mit Mitteln, die im Folgenden beschrieben werden, rings
um den Stapel S festgespannt wurde, verschweißen die Spleiß-/Schneidmittel 3 die überlappenden
Enden des Bands unter Druck und schneiden das Band unmittelbar vor – d.h. bezogen
auf die Richtung der Vorwärtsbewegung des
Bands B, die durch den Pfeil gekennzeichnet ist – der verschweißten Stelle
ab.
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Die
Spleiß-/Schneidmittel 3 enthalten
einen Banderhitzer 35 (5 und 6),
der dazu verwendet wird, wie oben die überlappenden Enden jeder den
Stapel S umgebenden Bandlänge
zusammenzufügen.
Wie 9 in einem Blockschaltbild zeigt, ist ein Erhitzer-Regelkreis 37 vorgesehen,
der wie in dem Wellenform-Diagramm von 10 arbeitet,
um die Temperatur des Banderhitzers 35 gemäß den neuartigen
Konzepten dieser Erfindung automatisch zu regeln.
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Unmittelbar
vor den Spleiß-/Schneidmitteln 3 sind
Vorschub-/Rückziehmittel 4 angeordnet,
die eine Vorschubwalze 41 umfassen, um jede vorbestimmte
Länge des
Bands B zum Bandumreifer 2 zu führen. Die Vorschub-/Rückziehmittel 4 umfassen auch
eine Rückziehwalze 42,
um das Band B zurückzuziehen,
nachdem es geschlungen und sein Vorderende von den Spleiß-/Schneidmitteln 3 ergriffen
wurde. Dieses Zurückziehen
des Bands bereitet dessen nachfolgendes Festspannen am Stapel S
vor.
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Zwischen
der Vorschubwalze 41 und der Rückziehwalze 42 sind
Spannmittel 5 vorgesehen, um das umreifte Band B am Stapel
S festzuspannen, nachdem es wie oben durch die Rückziehwalze 42 zurückgezogen
wurde.
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Bei 6 ist
ein Bandkasten dargestellt, in dem jede vorbestimmte Länge des
Bands B vor der Zuführung
zum Bandumreifer 2 vorübergehend
in zufälligem
Schleifenzustand aufbewahrt wird, während das Band von seiner Zuführstation
SP abgerollt wird. Der Bandkasten 6 nimmt auch das Band
auf, während Letzteres
von der Rückziehwalze 42 zurückgezogen und
mit den Spannmitteln 5 festgespannt wird.
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Aus 1 geht
hervor, dass zwecks ununterbrochener Bandzufuhr an der Zuführstation
SP zwei Bandrollen R1 und R2 vorgesehen
sind. Bei 7 sind Auswechselmittel vorgesehen, um eine Bandrolle
gegen die andere auszuwechseln, sobald die erste Bandrolle aufgebraucht
ist.
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Zu
dem Zeitpunkt, bei dem eine gegen die andere der Rollen R1 und R2 ausgewechselt
wird, muss die Restlänge
des alten Bands herausgezogen werden, wenn dessen Hinterende auf
eine Weise erkannt wird, die nachfolgend näher beschrieben wird. Der Bandumreifer 2 ist
deshalb mit Herausziehmitteln 8 versehen, um das verbleibende
alte Band schnell aus dem Bandkasten 6 und dem Bandweg hinter
dem Bandkasten herauszuziehen und zu entfernen.
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Nachstehend
folgen in dieser Beschreibung detailliertere Ausführungen über die
oben genannten Komponenten Plattform 1, Bandumreifer 2, Spleiß-/Schneidmittel 3,
Banderhitzer-Regelkreis 37, Vorschub-/Rückziehmittel 4, Spannmittel 5,
Bandkasten 6, Auswechselmittel 7 und schnelle
Herausziehmittel 8 in dieser Reihenfolge und unter einzelnen Überschriften.
Die Beschreibung des Betriebs folgt den Ausführungen über die aufgelisteten Komponenten.
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Plattform
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Die
in 2 vergrößert dargestellte
Plattform 1 ist mit einem Annahmeförderer 11 und einem Ausgabeförderer 12 versehen,
die beide waagerecht in der gleichen Ebene liegen und aufeinander
ausgerichtet sind. Die zwei Förderer 11 und 12 sind
Ende an Ende mit einem Spalt dazwischen angeordnet, der passgenau
zum Schlitz 13 ist, und ihre oberen Mitnehmer sind ungefähr bündig mit
der Plattformoberfläche.
Der Annahmeförderer 11 ist
an seinem Vorderende mit einem Übergabeförderer 110 verbunden, um
die hintereinander folgenden Stapel von den Herstellungsstationen
anzunehmen. Jeder Stapel muss gebunden werden, während er mittig auf und zwischen
dem Annahmeförderer 11 und
dem Ausgabeförderer 12 positioniert
ist (in dieser Figur durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet).
Der Ausgabeförderer 12 ist
an seinem Hinterende mit einem anderen Übergabeförderer 120 verbunden,
um den gebundenen Stapel von der Plattform 1 zu einer Versandstelle zu
transportieren. Beide Übergabeförderer 110 und 120 sind
Bestandteile des Ausgabesystems und werden später in dieser Beschreibung
offenbart.
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Bandumreifer
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Wieder
Bezug nehmend auf 1, umfasst der Bandumreifer 2 eine
ringförmige
Bandführungs-/haltekonstruktion 21,
die in der Lage ist, das Band B entlang dem Umreifweg zu führen, während es
von der Vorschubwalze 41 vorwärts bewegt wird, und das um
den Stapel S geschlungene Band zu halten, bevor es am Stapel gespannt
wird. Das Bandeingangsende und das Bandausgangsende der Bandführungs-/haltekonstruktion 21 sind
beide unter der Plattform 1 angeordnet – mit einem Spalt zwischen den
zwei Enden in einer Richtung, die parallel zur Plattformoberfläche ist,
und mit einem Versatz dazwischen in einer Richtung, die senkrecht
zur Plattformoberfläche
steht.
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Damit
das Band B am Stapel S festgespannt werden kann, ist die Bandführungs-/haltekonstruktion 21 vollständig zwischen
einer Arbeitsposition und einer Einzugsposition in einer Richtung
beweglich, die parallel zu der Richtung ist, in der jeder Stapel
auf die Plattform 1 bewegt und davon fortbewegt wird. Das
von der Bandführungs-/Haltekonstruktion 21 gehaltene
Band B ist passgenau zum Schlitz 13 (2) in
der Plattform 1, wenn sich die Konstruktion in der Arbeitsposition
befindet. Beim Einziehen der Führungs-/Haltekonstruktion 21 wird
das Band dann seitwärts
davon für
den Stapel S freigegeben.
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Ein
Teil 21a der Führungs-/Haltekonstruktion 21 ist
durch ein Stellglied 22 schwenkbar, um aus der Schleife
herausgeführt
zu werden, damit das restliche alte Band aus der Bindevorrichtung
BN entfernt werden kann, wenn jede Bandrolle R1 oder
R2 verbraucht ist. Weiteres dazu wird später im Zusammenhang
mit den schnellen Bandherausziehmitteln 8 beschrieben.
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Spleiß-/Schneidmittel
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Die
in 1 als einfacher Block gekennzeichneten Spleiß-/Schneidmittel 3 sind
in 3–8 detaillierter
und in aufeinander folgenden Arbeitsschritten dargestellt. Sie umfassen
einen Anschlag 30, der zwischen einer Arbeitsposition,
in der er den Mittelteil des Schlitzes 13 in der Plattform 1 schließt, und
einer Einzugsposition, in der er den Plattformschlitz ganz öffnet, beweglich
ist. Wenn sich der Anschlag 30 in der Arbeitsposition befindet,
sind unter ihm vorgesehen: (a) ein erstes oder Bandvorderende-Schubelement 31,
um das Band B gegen den Anschlag 30 in eine Position nahe
dem vorderen Bandende zu drücken;
(b) ein zweites oder Bandhinterende-Schubelement 32, um
das Band B gegen den Anschlag 30 in eine Position nahe
dem hinteren Ende jedes Bands zu drücken, das den Stapel S umgibt;
(c) ein drittes oder Bandüberlappungsteile-Schubelement 33,
um die überlappenden
Endteile des Bands gegen den Anschlag 30 zu drücken, damit eine
verschweißte
Bindung hergestellt werden kann; (d) eine Doppelführungseinheit 34,
um das Vorderende jedes Bands B in überlappende Position bezogen auf
dessen Hinterende zu führen;
(e) der oben genannte Banderhitzer 35, um die überlappenden
Endteile jedes Bands zu erhitzen, damit die darauf angebrachte thermoplastische
Beschichtung schmilzt; und (f) ein Schneidwerkzeug 36,
um das Band B auf die erforderliche Länge zuzuschneiden, nachdem
es rings um den Stapel S gebunden wurde. Alle diese Komponenten
der Spleiß-/Schneidmittel 3 sind
unabhängig
voneinander beweglich und können
Funktionen durchführen,
die im weiteren Verlauf der Beschreibung offensichtlicher werden.
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Das
Bandvorderende-Schubelement 31 hat eine weitere Funktion
als Führung,
wobei durch dieses Element hindurch ein Führungsloch 31a ausgebildet
ist, durch das Band B läuft,
bevor es um die Plattform 1 geschlungen wird. Bei Austritt
aus dem Führungsloch 31a muss
das Band B von der Doppelführungseinheit 34 in
das Eingangsende der Führungs-/Haltekonstruktion 21 (1)
des Bandumreifers 2 eingeführt werden (in 3 dargestellt).
Ferner muss das Band B, wenn es anschließend aus dem Ausgangsende der
Führungs-/Haltekonstruktion 21 unter
dem Anschlag 30 austritt, wieder von der Doppelführungseinheit 34 in überlappende
Position bezogen auf den hinteren Endteil des Bands geführt werden
(ebenfalls in 3 dargestellt). Das Bandvorderende-Schubelement 31 kann über das
Band B in und außer
Eingriff mit dem Anschlag 30 bewegt werden. Während das
Band wie oben aus dem Ausgangsende der Führungs-/Haltekonstruktion 21 austritt,
drückt
das Bandvorderende-Schubelement 31 das Band reibschlüssig gegen
den Anschlag 30 (in 4 dargestellt)
in eine Position, die etwas hinter dem vorderen Bandende liegt.
Die Doppelführungseinheit 34 kann
auch wie der Anschlag 30 passgenau zum Schlitz 13 in
der Plattform 1 bewegt und von dieser Passung fortbewegt
werden.
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Das
Bandhinterende-Schubelement 32 kann ebenso in und außer Eingriff
mit dem Anschlag 30 bewegt werden, um das Band B reibschlüssig gegen den
Anschlag zu drücken.
Nachdem die Doppelführungseinheit 34 von
der Passung zum Plattformschlitz 13 fortbewegt wurde, muss
das Bandhinterende-Schubelement 32 das Band B gegen den
Anschlag 30 in eine Position stoßen, die in einem Abstand vor
dem liegt, was das hintere Ende einer Bandlänge werden soll, während Letzteres
anschließend
mit dem Schneidwerkzeug 36 vom restlichen Band abgetrennt
wird.
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5 zeigt
folglich das Bandhinterende-Schubelement 32, das das Band
B gegen den Anschlag 30 drückt. In dieser Figur ist ersichtlich,
dass das Band B überlappende
Teile zwischen den zwei Schubelementen 31 und 32 aufweist,
durch die es reibschlüssig
gegen den Anschlag 30 gedrückt wird. Der Erhitzer 35 kann
in den Raum zwischen diesen überlappenden
Teilen des Bands B bewegt werden, um die darauf befindliche thermoplastische
Schicht zu schmelzen.
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Aus 6–8 geht
hervor, dass das Bandüberlappungsteile-Schubelement 33 die überlappenden
Teile des Bands gegen den Anschlag 30 drücken muss,
um eine verschweißte
Bindung zu erzeugen, nachdem der Erhitzer 35 aus dem Raum zwischen
den überlappenden
Teilen fortbewegt wurde. Diese Figuren zeigen, wie das Schneidwerkzeug 36 das
Band B in einer Position schneidet, die knapp hinter der verschweißten Bindung
liegt.
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Es
versteht sich, dass alle diese beweglichen Teile der Spleiß-/Schneidmittel 3 mit
Antriebsmitteln verbunden sind, um sie in einer vorbestimmten Reihenfolge
zu betätigen,
die später
im Detail beschrieben wird. Solche Antriebsmittel sind nicht dargestellt, da
sie außerhalb
des Gebiets der vorliegenden Erfindung liegen.
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Banderhitrer-Regelkreis
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Unter
Bezugnahme auf die 9 und 10 wird
der Banderhitzer-Regelkreis 37 erklärt, durch
den der Banderhitzer 35 der Spleiß-/Schneidmittel 3 automatisch
auf optimale Temperaturen erhitzt wird, um die verschweißten Bindungen
für die Bänder zu
erzeugen, die um die hintereinander folgenden Stapel S gebunden
wurden. Der Erhitzer-Regelkreis 37 umfasst eine Oszillatorschaltung
OSC, die ein Signal ausgibt, das abwechselnd mit einer konstanten
Schwingungsperiode T auf High oder Low geht. Eine erste Differenzierschaltung α1,
die dieses Ausgangssignal der Oszillatorschaltung OSC erhält, gibt
eine Reihe von Triggerimpulsen synchron mit den Vorderflanken der
Oszillator-Ausgangsimpulse an eine erste Zeitgeberschaltung T1 und an ein UND-Gatter AND weiter. Die erste
Zeitgeberschaltung T1 reagiert auf jeden
Triggerimpuls der ersten Difterenzierschaltung α1 und
gibt einen Impuls mit einer vorbestimmten Dauer Ta aus,
die kleiner als die Schwingungsperiode T des Oszillator-Ausgangssignals ist.
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Der
Erhitzer-Regelkreis 37 umfasst ferner eine zweite Differenzierschaltung α2,
die ein Bandverschweißsignal
erhält,
das den Banderhitzer 35 (5 und 6)
anweist, sich in den Raum oder aus dem Raum zwischen den überlappenden
Teilen des Bands zu bewegen, das am Stapel S festgespannt wurde.
Die zweite Differenzierschaltung α2 gibt einen Triggerimpuls aus, wenn das
Bandverschweißsignal
auf High geht, um die Bewegung des Erhitzers 35 in den
Raum zwischen den überlappenden
Teilen des Bands anzuweisen, damit diese zu einer verschweißten Bindung
erhitzt werden können. Eine
Flipflop-Schaltung FF hat einen Setzeingang S, der an die zweite
Differenzierschaltung α2 angeschlossen ist, einen Rücksetzeingang
R, der an eine noch zu beschreibende zweite Zeitgeberschaltung T2 angeschlossen ist, und einen nichtinvertierenden Ausgang
Q, der an das UND-Gatter
AND angeschlossen ist. Der Q-Ausgang der Flipflop-Schaltung FF geht
demzufolge als Reaktion auf den Triggerimpuls der zweiten Differenzierschaltung α2 auf
High und als Reaktion auf den Anstieg jedes Ausgangsimpulses der
zweiten Zeitgeberschaltung T2 auf Low.
-
Daraus
ergibt sich nun, dass das UND-Gatter AND nur dann auf High geht,
wenn ein Triggerimpuls von der ersten Differenzierschaltung α1 während eines
High-Zustands des Q-Ausgangs der Flipflop-Schaltung FF ausgegeben
wird. Die durch das Ausgangssignal des UND-Gatters AND getriggerte zweite Zeitgeberschaltung
T2 liefert einen Impuls mit einer vorbestimmten
Dauer Tb, die länger als die Dauer Ta des Ausgangsimpulses der ersten Zeitgeberschaltung
T1 ist.
-
Die
Zeitgeberschaltungen T1 und T2 sind
beide an ein ODER-Gatter OR angeschlossen. Dieses ODER-Gatter OR
liefert demnach Impulse mit beiden Dauern Ta und
Tb (in 10 dargestellt).
Der Erhitzer 35 wird während
der High-Zustände
des Ausgangs des ODER-Gatters OR gespeist.
-
Solange
das Bandverschweißsignal
auf Low bleibt, gibt das ODER-Gatter
OR Impulse mit der kürzeren
Dauer Ta aus, so dass der Erhitzer 35 für Ta Perioden in regelmäßigen Intervallen gespeist
wird, damit er bei einer vorbestimmten Bereitschaftstemperatur erhitzt
bleibt. Nach Ausgabe des Bandverschweißsignals liefert das ODER-Gatter
OR jedoch einen Impuls mit der längeren
Dauer Tb, der synchron mit dem Anstieg des
ersten anschließend
ausgegebenen Ausgangsimpulses des Oszillators OSC ansteigt. Der
Erhitzer 35 wird dann für
diese längere Dauer
Tb gespeist und somit trotz eines Temperaturabfalls
wegen Erhitzung des Bands wieder auf seine vorgeschriebene Bandverschweißtemperatur
gebracht.
-
Jede
erste vorbestimmte Speisungsperiode Ta kann
mit der ersten Zeitgeberschaltung T1 festgelegt
werden. Die Intervalle, in denen der Erhitzer 35 gespeist
wird, hängen
von der Differenz zwischen der Schwingungsperiode T des Oszillators
OSC und der Ausgangsimpulsdauer Ta der ersten
Zeitgeberschaltung T1 ab. Andererseits kann
jede zweite vorbestimmte Speisungsperiode Tb durch
die zweite Zeitgeberschaltung T2 voreingestellt
werden. Ungeachtet der Darstellung von 10 kann
man jedoch die zweite vorbestimmte Speisungsperiode Tb länger als die
Oszillator-Schwingungsperiode
T auslegen. In diesem Fall wird der Erhitzer 35 für eine variable
Zeitdauer gespeist, die höchstens
der Summe von Ta und Tb entspricht,
also: Tb < Tc ≤ Ta + Tb wobei Tc die variable Zeitdauer ist, während derer
der Erhitzer 35 gespeist wird, wenn die zweite Speisungsperiode
Tb länger
als die Oszillator-Schwingungsperiode
T ist.
-
Die
Schaltung in 9 repräsentiert nur ein Beispiel von
erfindungsgemäßen Erhitzer-Regelmitteln.
Ein anderes mögliches
Beispiel wäre
eine Zentralprozessor-Einheit, die entsprechend der Darstellung
in 10 vorprogrammiert ist.
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Vorschub-/Rückziehmittel
-
Wieder
Bezug nehmend auf 1, umfassen die Vorschub-/Rückziehmittel 4 die
gekennzeichnete Vorschubwalze 41, die unmittelbar hinter
dem Bandkasten 6 angeordnet ist, und die Rückziehwalze 42,
die unmittelbar vor den Spleiß-/Schneidmitteln 3 angeordnet
ist. In 11 ist vergrößert dargestellt, dass die
Rückziehwalze 42 über ein
Lager BR und einen Lagerhalter BK drehbar an einer Rahmenwand F befestigt
ist und durch Mittel angetrieben wird, die ein Kettenrad SK enthalten.
Es versteht sich, dass die Vorschubwalze 41 ebenso befestigt
ist und ebenso angetrieben wird.
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Die
Vorschubwalze 41 rotiert im Uhrzeigersinn (in 1 dargestellt),
um das Band B vorzuschieben. Eine Andrückwalze 43 kann über das
Band B in und außer
Wälzkontakt
mit der Vorschubwalze 41 bewegt werden, um zusammenwirkend
damit das Band vorzuschieben. Ein Abstreifmesser 45 wird
gegen die Oberfläche
der Vorschubwalze 41 gedrückt gehalten, um Letztere während deren
Drehung in Bandvorschubrichtung sauber von dem thermoplastischen
Klebstoff zu befreien, der möglicherweise
vom schweißbaren
Papierband B darauf abgelagert wurde.
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Die
Rückziehwalze 42 rotiert
im Uhrzeigersinn (in 1 dargestellt), um das Band
B durch Reibschluss in eine Richtung zu bewegen, die entgegengesetzt
zu der Richtung ist, in der es durch die Vorschubwalze 41 vorgeschoben
wird. Eine Andrückwalze 44 kann über das
Band B in und außer Wälzkontakt
mit der Rückziehwalze 42 bewegt
werden, um zusammenwirkend damit das Band zurückzuziehen. Die Rückziehwalze 42 ist
auch mit einem Abstreifmesser 46 versehen, wodurch ihre
Oberfläche
während
ihrer Drehung in Bandrückziehrichtung sauber
von der schweißbaren
Masse befreit wird, die möglicherweise
vom Band B darauf abgelagert wurde.
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Spannmittel
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Weiterhin
Bezug nehmend auf 1, umfassen die Spannmittel 5 eine
Spannwalze 51, die zwischen der Vorschubwalze 41 und
der Rückziehwalze 42 in
einer solchen Position liegt, dass das Band B die Spannwalze in
einem Winkel umschließt,
der für die
nachstehend beschriebenen Zwecke ausreicht. Die Spannwalze 51 hat
einen größeren Durchmesser als
die Vorschubwalze 41 oder die Rückziehwalze 42 und
weist eine Oberfläche
auf, die aus einem Material mit relativ hohem Reibungskoeffizienten
besteht. Es versteht sich, dass die Spannwalze 51 durch
eine Freilaufkupplung (nicht dargestellt) dazu gezwungen wird, sich
nur in eine Richtung zu drehen (in 1 im Uhrzeigersinn),
die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der das Band durch die
Vorschubwalze 41 vorgeschoben wird. Bei 52 ist
eine Andrückwalze
vorgesehen, die über
das Band B in und außer
Wälzkontakt
mit der Spannwalze 51 bewegt wird.
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Dargestellt
bei bei 53 in 1 und detaillierter in 12,
sind Luftblasmittel vorgesehen, die eine Spritzöffnung oder Düse 54 umfassen,
um unter Druck einen Luftstrom auf die Oberfläche der Spannwalze 51 in
einer zur Walzenachse parallelen Richtung und in einer Position
zu blasen, die sich ungefähr
in der Mitte ihres durch das Band B umschlossenen Teils befindet.
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Die
Düse 54 steht über ein
Leitungssystem mit Ventil (nicht dargestellt) in Verbindung mit
einer Druckluftquelle (ebenfalls nicht dargestellt).
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Die
Spannwalze 51 ist, wie oben beschrieben, gegen Drehung
in Richtung der Vorwärtsbewegung
des Bands verriegelt. Deshalb müsste
das Band, wenn die Luftblasmittel 53 nicht vorhanden wären, bei
ungünstig
hohem Reibschluss mit der Spannwalze 51 bewegt werden,
während
es zu dem Zeitpunkt, bei dem eine Bandrolle gegen eine andere ausgewechselt
wird, schnell aus dieser Bindevorrichtung herausgezogen wird. Der
Druckluftstrom aus der Düse 54 dient
dazu, ein solches Bremsen des Bands zu verringern, während es
von der Spannwalze 51 herausgezogen wird.
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Bandkasten
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In 1 ist
ersichtlich, dass der Bandkasten 6 hinter einem Paar Bandzuführwalzen
RR liegt, durch die das Band B der hintereinander angeordneten Bandrollen
R1 und R2 zugeführt wird.
Der Bandkasten 6 stellt einen begrenzten Raum 61 für die Aufbewahrung
des Bands B in zufälligem
Schleifenzustand bereit. In 13 und 14 ist
auch dargestellt, dass der Bandkasten 6 ein Paar aufrechter,
gegenüberliegender
Wände 63 und 64 aufweist,
die die gegenüberliegenden
Seiten des Bandaufbewahrungsraums 61 begrenzen. Die beiden
Seitenwände 63 und 64 sind
um eine Entfernung voneinander beabstandet, die gerade für die Aufnahme
des Bands B ausreicht. Das Ende des Bandkastens 6 (in 1 rechts)
gegenüber
dem Paar Bandzuführwalzen
RR wird aufmachbar durch Schließ-/Führungsmittel 66 verschlossen,
die später
unter Bezugnahme auf 13 und 14 detaillierter
beschrieben werden. Die Oberseite des Bandkastens ist bei SF von
dem Raum abgeteilt, in dem die nicht dargestellten Mittel zum Antrieb
der Spleiß-/Schneidmittel 3,
Vorschub-/Rückziehmittel 4,
Spannmittel 5 usw. aufgenommen werden.
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Der
Bandkasten 6 hat Bandwiegemittel 62 zur Gewichtsmessung
des Bands B, so dass jede ungefähr
vorbestimmte Länge
des Bands im Kasten aufbewahrt werden kann. Die Wiegemittel 62 umfassen
eine Wiegeplatte 65, die schwenkbar an der Unterseite des
Bandkastens 6 befestigt ist. Die Wiegeplatte oder Wiegeunterseite 65,
die normalerweise wie in 1 zu der geschlossenen Position
hin gefedert ist, muss nach unten schwenken, um einen Endschalter
(nicht dargestellt) zu betätigen,
wenn das Band bis zu einem vorgeschriebenen Gewicht in den Kasten 6 eingeführt ist.
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Durch
Betrachtung von 13 und 14 im
Zusammenhang mit 1 wird klar, dass die gekennzeichneten
Schließ-/Führungsmittel 66 eine Schließ-/Führungskonstruktion 69 enthalten,
die den doppelten Zweck erfüllt,
das rechte Ende des Bandkastens 6 aufmachbar zu schließen (in 1 dargestellt)
und für
das Band B eine Umgehung um den Kasten bereitzustellen. Die Schließ-/Führungskonstruktion 69 besteht
aus einem Paar paralleler Seitenwände mit einem Abstandhalter 74 dazwischen,
um eine umgehende Führungsbahn 75 bereitzustellen, die
sowohl am oberen und unteren Ende als auch seitlich zur Seitenwand 64 des
Bandkastens 6 hin offen ist.
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Dazu,
dass die Schließ-/Führungskonstruktion 69 veranlasst
wird, den Bandkasten 6 zu öffnen oder zu schließen, indem
sie sich zur Bandkasten-Seitenwand 64 hinbewegt
oder davon fortbewegt, ist eine Parallelogrammführung 67 vorgesehen (am
besten in 13 ersichtlich), von der die Schließ-/Führungskonstruktion 69 ein
Bestandteil ist. Die Parallelogrammführung 67 umfasst außerdem die
Glieder 70, 71 und 72, die gelenkig miteinander und
mit der Schließ-/Führungskonstruktion 69 verbunden
sind. Die Glieder 70 und 71 sind zusätzlich bei 73a und 73b mit
Befestigungshaltern an den Bandkasten-Seitenwänden 63 und 64 gelenkig
befestigt. Die Schließ-/Führungskonstruktion 69 kann
demzufolge durch das Aus- und Einfahren eines fluidischen Betätigungszylinders 68 zwischen
der geschlossenen Position (in 13 und 14 mit
durchgezogenen Linien gekennzeichnet) und der offenen Position (in 13 mit
gestrichelten Linien gekennzeichnet) bewegt werden.
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1 zeigt,
dass der untere Endteil der Schließ-/Führungskonstruktion 69 zum
Paar der Bandzuführwalzen
RR hin gekrümmt
ist. Das Band B, das von seiner Zuführstation SP über diese
Walzen RR vorgeschoben wird, muss in die Umgehung 75 in der
Schließ-/Führungskonstruktion 69 eingeführt werden,
wodurch es nach oben geführt
wird, wenn sich die Schließ-/Führungskonstruktion
in der in 13 mit durchgezogenen Linien
dargestellten geschlossenen Position befindet. Andererseits kann das
Band B in den Kasten 6 eingeführt werden, wenn sich die Schließ-/Führungskonstruktion 69 in
der mit gestrichelten Linien dargestellten offenen Position befindet.
Normalerweise hält
die Schließ-/Führungskonstruktion 69 den
Bandkasten 6 geöffnet.
Der Bandkasten muss geschlossen werden, um das Vorderende des Bands
nach oben durch die Umgehung 75 zur Vorschubwalze 41 zu
führen,
beispielsweise kurz nachdem neue Bandrollen wie bei R1 und
R2 in 1 installiert
wurden oder wenn das Band einer Rolle gegen das der nächsten ausgewechselt
wird.
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Auswechselmittel
-
Die
Auswechselmittel 7 sind nicht im Detail dargestellt, da
sie außerhalb
des Umfangs dieser Erfindung liegen. Die Erklärung ihrer Funktionen reicht zum
Verständnis
der Erfindung aus. Während
das Band B beispielsweise von der ersten Bandrolle R1 abgewickelt
wird, müssen
die Auswechselmittel 7 das Vorderende des neuen Bands der
zweiten Rolle R2 halten, das neben dem jetzt
aufgebrauchten alten Band in Bereitschaft ist. Sobald das Hinterende
des alten Bands durch die Auswechselmittel 7 läuft, muss das
Vorderende des neuen Bands seitwärts
zum normalen Bandweg hin verschoben werden.
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Das
wie oben auf den korrekten Bandweg umpositionierte neue Band muss
von den Zuführwalzen
RR in die Umgehung 75 in der Schließ- /Führungskonstruktion 69 eingeschoben
werden und dadurch nach oben zur Vorschubwalze 41 der Vorschub-/Rückziehmittel 4 geführt werden – wobei
der Bandkasten 6 umgangen wird -, nachdem der Rest des
alten Bands durch die schnellen Herausziehmittel 8 in einer
Weise entfernt wurde, die noch zu beschreiben ist. Das Vorderende
des neuen Bands wird in dieser Position in Bereitschaft gehalten,
bis eine erforderliche Länge
des neuen Bands der zweiten Rolle R2 abgewickelt
und im Bandkasten 6 aufgenommen wurde. Die Schließ-/Führungskonstruktion 69 befand
sich in der in 13 mit durchgezogenen Linien
dargestellten geschlossenen Position, während das neue Band wie oben
bis zur Vorschubwalze 41 geführt wurde.
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Sobald
das Vorderende des neuen Bands die Vorschubwalze 41 erreicht,
wird der Zylinder 68 (13) der
Schließ-/Führungsmittel 66 betätigt, um die
Schließ-/Führungskonstruktion 69 dazu
zu veranlassen, den Bandkasten 6 zu öffnen. Die weitere Länge des
Bands kommt anschließend,
da das Paar Zuführwalzen
RR weiterhin das neue Band von der zweiten Rolle R2 abwickelt,
aus der Umgehung 75 in der Schließ-/Führungskonstruktion 69 heraus
und gelangt in den Bandkasten 6, in dem es in zufälliger Weise
zickzackförmig
aufbewahrt wird. Die Zuführwalzen
RR hören
automatisch auf zu drehen, wenn eine vorbestimmte Länge oder
ein vorbestimmtes Gewicht des neuen Bands im Bandkasten 6 untergebracht
ist, da dann die Wiegeunterseite 65 des Kastens nach unten
schwenkt, um den nicht dargestellten Endschalter zu betätigen.
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Schnelle Herausziehmittel
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In 1 ist
bei 22 ein fluidischer Betätigungszylinder dargestellt,
der den Teil 21a der Führungs-/Haltekonstruktion 21 aus
der Schleife herausdreht, wenn jede Bandrolle R1 oder
R2 aufgebraucht ist. Die aus dem nun gedrehten
Teil 21a der Führungs-/Haltekonstruktion 21 kommende
restliche Länge
des Bands der betreffenden Rolle R1 oder
R2 muss an ihrem Vorderende zwischen einem
Paar schneller Herausziehwalzen 81 eingefangen werden, wodurch
es schnell aus der Bindevorrichtung BN entfernt wird, bevor der
Wechsel zur anderen Rolle stattfindet.
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Betrieb
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Die
Führungs-/Haltekonstruktion 21 des Bandumreifers 2 kann
passgenau zum Schlitz 13 in der Plattform 1 positioniert
werden, um hintereinander folgende Stapel S von Zeitungen oder dergleichen
mit der Bindevorrichtung BN der vorstehenden Konstruktion zu binden.
Der Bandkasten 6 kann durch die Schließ-/Führungskonstruktion 69 der Schließ-/Führungsmittel 66 geschlossen
werden, indem diese Konstruktion zu der geschlossenen Position gebracht
wird, die in 13 mit durchgezogenen Linien
dargestellt ist. Die Bänder
B beider Rollen R1 und R2 können davon
abgewickelt werden, und das Band von der ersten Rolle R1 kann
beispielsweise zwischen den beiden Zuführwalzen RR eingeführt werden,
wodurch es die Umgehung 75 in der Schließ-/Führungskonstruktion 69 durchläuft, bis sein
vorderes Ende zwischen der Vorschubwalze 41 und der Andrückwalze 43 der
Vorschub-/Rückziehmittel 4 in
Eingriff gebracht wird. Nachdem die Schließ-/Führungskonstruktion 69 zu
der in 13 gestrichelt dargestellten
offenen Position verschoben wurde, wird das anschließend von
der Rolle R1 abgewickelte Band in zufälliger Form
im Bandkasten 6 untergebracht.
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Sobald
das Band B im Kasten 6 bis zu einem vorgeschriebenen Gewicht
aufgenommen wurde, dreht sich die Wiegeunterseite des Kastens nach
unten, um den nicht dargestellten Endschalter zu betätigen und
demzufolge die Rotation der Zuführwalzen RR
zu stoppen. Das von der zweiten Rolle R2 abgewickelte
Band kann an seinem Vorderende in einer vorgeschriebenen Position
an den Auswechselmitteln 7 platziert und in Bereitschaft
gehalten werden, bis die erste Rolle R1 bis
zu einem vorbestimmten Maß aufgebraucht
ist.
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Dann
kann die Vorschubwalze 41 angetrieben werden, um zusammenwirkend
mit der Andrückwalze 43 das
Band B in die Führungs-/Haltekonstruktion 21 des
Bandumreifers 21 entlang geeigneten Führungsmitteln hinter die Spannwalze 51,
die Rückziehwalze 42,
das Führungsloch 31a im
Bandvorderende-Schubelement 31 und die Doppelführungseinheit 34 vorzuschieben.
Das Band B kann die Führungs-/Haltekonstruktion 21 durchlaufen,
bis (in 3 dargestellt) die Doppelführungseinheit 34 sein Vorderende
in überlappende
Position bezogen auf den hinteren Bandteil geführt hat. Das Band B wurde jetzt
zu einer Schleife geschlungen, die größer ist als der Stapel, und
muss so gehalten werden, bis der zu bindende Stapel S ankommt.
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Während das
Band B wie oben geschlungen wird, verringert sich allmählich das
Gewicht des im Kasten 6 untergebrachten Bands, bis die
Unterseite 65 des Kastens zur geschlossenen Position von 1 zurückspringt.
Der nicht dargestellte Endschalter wird dann ausgeschaltet, damit
die Zuführwalzen RR
wieder angetrieben werden können,
um eine weitere Länge
des Bands der Rolle R1 in den Kasten 6 einzuführen. Während sich
die Vorschubwalze 41 dreht, um das Band B zum Bandumreifer 2 zu
führen, wird
außerdem
das Abstreifmesser 45 betrieben, um die Oberfläche der
Vorschubwalze 41 von der schweißbaren Masse zu reinigen, die
darauf infolge des erzwungenen Kontakts mit der thermoplastischen
Beschichtung des schweißbaren
Papierbands B haften könnte.
Ein solches Abstreifen der Vorschubwalzenoberfläche dient dazu, Gleitschlupf
zu verhindern, der sonst zwischen Vorschubwalze und Band auftreten
würde.
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Wenn
der Stapel S mit dem Übergabefördeer 110 auf
die Plattform 1 transportiert wird, wird er von bekannten
oder geeigneten Detektormitteln (nicht dargestellt) durch das Fenster 14 der
Plattform erkannt. Die Detektormittel triggern einen Zeitgeber (nicht
dargestellt) und veranlassen eine Verzögerung des Annahmeförderers 11 und
des Ausgabeförderers 12.
Dann wird der Stapel S nach einer vorbestimmten, mit dem Zeitgeber
gemessenen Zeitdauer in der Position auf dem Plattformschlitz 13 angehalten.
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Nachdem
die am nicht dargestellten Zeitgeber voreingestellte Zeit abgelaufen
ist, startet auch der Betrieb der Spleiß-/Schneidmittel 4,
wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 4–8 beschrieben
wird. Zuerst verlässt
die Doppelführungseinheit 34 die
Passung zum Plattformschlitz 13 (in 4 dargestellt),
so dass nur noch das Band passgenau zum Schlitz ist. Anschließend wird
das Bandvorderende-Schubelement 31 angehoben, um das Band
B fest gegen den Anschlag 30 in eine Position zu drücken, die
in einem Abstand vor dem vorderen Bandende liegt. Dann ist die Rückziehwalze 42 in
Drehung zu versetzen, wobei die Andrückwalze 44 über das
Band B fest gegen sie drückt,
damit das Band zurückgezogen
werden kann (in 4 durch die Pfeile angedeutet).
Gleichzeitig mit einem solchen Zurückziehen des Bands wird die
Führungs-/Haltekonstruktion 21 des
Bandumreifers 2 aus der Passung zum Plattformschlitz 13 zurückbewegt,
wodurch das Band B freigegeben wird. 4 zeigt
das anschließend
um den Stapel S geschlungene Band B.
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Das
Abstreifmesser 46 (1) dient
dazu, die Oberfläche
der Rückziehwalze 42 während deren Drehung
für das
Zurückziehen
des Bands B abzustreifen (wie oben), damit die Walzenoberfläche von der
schmelzbaren Masse gereinigt wird, die darauf infolge des Reibschlusses
mit der thermoplastischen Beschichtung des Papierbands anhaften
könnte.
Die so von schmelzbaren Klebrückständen gereinigte Rückziehwalze 42 wird
somit nicht ohne weiteres unter dem Band rutschen, während sie
dieses zurückzieht.
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Danach
dreht sich die Spannwalze 51, wobei die Andrückwalze 52 über das
Band B fest gegen sie drückt,
damit das Band am Stapel S festgespannt werden kann. Dann wird bei
festgespanntem Band das Bandhinterende-Schubelement 32 angehoben, um
das Band B gegen den Anschlag 30 in eine Position knapp
hinter dem Bandteil zu drücken,
der unter dem Vorderendteil des Bands liegt (in 5 dargestellt). 5 zeigt
auch, dass der Erhitzer 35 zwischen die überlappenden
Teile des Bands B einzuführen
und dort zu halten ist, bis die einander gegenüberliegenden Oberflächen der überlappenden Bandteile
bis auf eine Temperatur erhitzt sind, die zum Schmelzen des thermoplastischen
Klebstoffs erforderlich ist.
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Wie
bereits im Zusammenhang mit 9 und 10 ausgeführt wurde,
wird der Erhitzer 35 nach einer solchen Erhitzung des thermoplastischen Klebstoffs
durch den Erhitzer-Regelkreis 37 für eine Zeitdauer gespeist,
die länger
als jede der Zeitdauern ist, während
derer er normal in Intervallen erhitzt wird, damit er nach einem
Temperaturabfall im Verlauf der Erhitzung wiederhergestellt wird.
Der Erhitzer 35 wird also nach einem unerwünschten
Temperaturabfall schnell wiederhergestellt und im für das Schmelzen
des Klebstoff gewünschten
Temperaturbereich gehalten.
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In 6 sind
das Bandüberlappungsteile-Schubelement 33 und
das Schneidwerkzeug 36 angehoben knapp unter ihren obersten
Positionen dargestellt, bevor der Erhitzer 35 aus dem Raum
zwischen den überlappenden
Teilen des Bands B herausbewegt wird. Unmittelbar nach dem Entfernen des
Erhitzers (7) drückt dann das Schubelement 33 die überlappenden
Teile des Bands gegen den Anschlag 33, bis der verschweißte Klebstoff
ausgehärtet
und eine verschweißte
Bindung hergestellt ist. Das Schneidwerkzeug 36 trennt
das Band B zusammenwirkend mit dem Bandvorderende-Schubelement 31 in
einer Position, die knapp vor der verschweißten Stelle liegt.
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Nach
Durchtrennung des Bands mit dem Schneidwerkzeug 36 wird
der Anschlag 30 von der Passung zum Plattformschlitz 13 fortbewegt.
Außerdem
werden die Schubelemente 31–33 und das Schneidwerkzeug 36 vom
gebundenen Stapel S (in 8 dargestellt) fortgezogen.
Der Annahmeförderer 11 und
der Ausgabeförderer 12 (2)
bewegen zusammen den gebundenen Stapel S von der Plattform 1 auf
den dahinter angeordneten Übergabeförderer 120.
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Damit
wurde ein Zyklus des Bindevorgangs abgeschlossen. Der nächste Zyklus
beginnt, wenn sich der Anschlag 30, die Doppelführungseinheit 34 und
die Führungs-/Haltekonstruktion
alle zu ihren Arbeitspositionen zurückbewegen.
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Die
erste Bandrolle R1 muss gegen die zweite
Bandrolle R2 ausgewechselt werden, wenn
sie durch die Wiederholung des vorstehenden Betriebszyklus aufgebraucht
ist. Die Auswechselmittel 7 haben einen Sensor (nicht dargestellt),
um das Hinterende des Bands zu erfassen. Nachdem das Hinterende
des Bands der ersten Rolle R1 erkannt wurde,
sorgen die Auswechselmittel 7 dafür, dass das Vorderende des
Bands der zweiten Rolle R2 seitwärts zu dem
Bandweg hin verschoben wird, der zum Bandumreifer 2 führt. Nach
Beendigung des Stapelbindens durch das Band, das zu diesem Zeitpunkt von
der Führungs-/Haltekonstruktion 21 gehalten wurde,
wird dann durch Betätigung
des Stellglieds 22 der schnellen Herausziehmittel 8 der
Teil 21a der Konstruktion 21 zu dem Paar Bandherausziehwalzen 81 gedreht.
Die durch die Vorschubwalze 41 und die Andrückwalze 43 angetriebene
restliche Länge
des Bands der ersten Rolle R1 bewegt sich
anschließend in
die Führungs-/Haltekonstruktion 21 und
wird – geführt von
deren Teil 21a – zwischen den beiden Bandherausziehwalzen 81 eingefangen,
wodurch es schnell aus der Bindevorrichtung BN entfernt wird.
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Während dieses
schnellen Herausziehens des Bands muss, wie bereits unter Bezugnahme
auf 12 beschrieben wurde, die Düse 54 unter Druck einen
Luftstrom ausstoßen,
um das Band sozusagen über
die Spannwalze 51 fliegen zu lassen, wobei Letztere nur
in der Richtung für
das Spannen des Bands drehbar ist. Der Luftstrom verringert die
durch Reibung mit der Spannwalze 51 bedingte Verzögerung des
Bands zumindest beträchtlich.
Der Bandkasten 6 kann durch die Schließ-/Führungsmittel 66 geschlossen
werden, nachdem das restliche Band aus der Führungs-/Haltekonstruktion 21 entfernt
wurde.
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Nun
folgt der Schritt, bei dem das neue Band der zweiten Rolle R2 durch die Bindevorrichtung BN gefädelt wird.
Dieses neue Band wird von den Zuführwalzen RR in die in der Schließ-/Führungskonstuktion 69 angeordnete
Umgehung 75 (14) geschoben, wodurch sie bis
zur Vorschubwalze 41 geführt wird. Diese Vorschubwalze
wirkt dann mit der Andrückwalze 43 zusammen,
um das neue Band entlang dem vordefinierten Weg hinter die Spannwalze 51 und
die Rückziehwalze 42 zu
bewegen. Das neue Band gelangt dann über das Bandvorderende-Schubelement 31 und
die Doppelführungseinheit 34 in
die Führungs-/Haltekonstruktion 21 und
wird, nachdem es zu einer Schleife geschlungen wurde, die größer als
der Stapel 1 ist, über
die Doppelführungseinheit (wie
in 3) in überlappende
Position bezogen auf seinen anderen Teil gebracht. Mit dem jetzt
bereiten neuen Band kann der nächste
auf die Plattform 1 geförderte
Stapel S gebunden werden.
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Sobald
das Vorderende des neuen Bands aufwärts geführt und zwischen der Vorschubwalze 41 und
der Andrückwalze 43 (wie
oben) in Eingriff gebracht ist, öffnet
die Schließ-/Führungskonstruktion 69 den
Bandkasten 6, wodurch die danach zugeführte Länge des Bands schleifenförmig darin
aufgenommen wird. Die Zufuhr des neuen Bands in den Kasten 6 wird
durch Verschwenkung von dessen Wiegeunterseite 65 beendet.
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Nachdem
zu der neuen Bandrolle R2 gewechselt wurde,
kann man die alte Bandrolle R1 von der Bindevorrichtung
BN abbauen und eine unverbrauchte Bandrolle an deren Stelle anmontieren. Dann
kann das Vorderende des Bands dieser unverbrauchten Rolle an den
Auswechselmitteln 7 positioniert werden.
-
Ausgabesystem
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Die
Bindevorrichtung der vorstehenden Bau- und Betriebsart eignet sich
zum Einsatz bei jeder der mehreren Bindestationen eines Ausgabesystems
für Zeitungen
oder ähnliche
Drucksachen, das in 15 schematisch dargestellt ist.
In dieser Figur ist das allgemein mit 100 gekennzeichnete
Ausgabesystem einer Rotationsdruckmaschine RP nachgeschaltet, um die
Drucksachen zu stapeln, zu binden und zu verpacken, während diese
von dort zu einer Versandstelle wie z.B. einem Verladehof TY transportiert
werden.
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Insbesondere
Bezug nehmend auf 15, umfasst das Ausgabesystem 100:
eine Stapelstation CS, um jede vorgeschriebene Anzahl von Drucksachen
zu stapeln; eine Unterlegstation UL, um unter jeden Drucksachenstapel
einen Schutzbogen zu legen; eine Adressierstation AT, um oben auf
jedem Stapel ein Adressenetikett anzubringen; Verpackungsstationen
BP, um jeden Stapel zu verpacken; und Bindestationen BN, von denen
jede wie in 1 konstruiert ist. Zum Transport
der Packstücke
von Station zu Station sind Förderer
C einschließlich
derer in 2 bei 110 und 120 dargestellten
vorgesehen. Bei CH sind Richtungswechsel gekennzeichnet, wo die
Bewegungsrichtungen der auf den Förderern C transportierten Packstücke geändert werden.
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Die
Drucksachen werden nach der Ausgabe aus der Druckmaschine RP an
der Stapelstation CS gezählt
und gestapelt, bis jedes Mal die vorbestimmte Anzahl erreicht ist.
Die hintereinander folgenden Drucksachenstapel werden dann an der
Unterlegstation UL mit Schutzunterlagen versehen, erhalten an der
Adressierstation AT aufzuklebende Adressenetiketten, werden an den
Verpackungsstationen BP verpackt und schließlich an den Bindestationen
BN gebunden, bevor sie am Verladehof TY ankommen.
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Wie
bereits im Zusammenhang mit 9 und 10 ausgeführt wurde,
wird der Erhitzer 35 (5 und 6)
an jeder Bindestation BN zyklisch während des Betriebs der Vorrichtung
gespeist, die einen Bereitschaftzustand bis zur Ankunft jedes Stapels
hat und somit für
die Durchführung
einer verschweißten
Bindung am Band bereit ist. Nachdem das Bandverschweißsignal
ausgegeben wird, um das Erhitzen des um den Stapel geschlungenen Bands
anzuweisen, wird der Erhitzer für
eine längere Zeitdauer
gespeist, um ihn nach einem Temperaturabfall infolge der Erhitzung
des Bands wiederherzustellen. Der Erhitzer wird nach der Herstellung
der verschweißten
Bindung zyklisch wieder erhitzt und für das den nächsten Stapel umgebende Band
bereit gehalten.
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Die
hintereinander folgenden Drucksachenstapel werden an jeder Bindestation
BN effizient gebunden. Die Stapel können deshalb mit höherem Durchsatz
zu jedem Verladehof TY transportiert werden, als wenn nicht eine
solche erfindungsgemäße Temperaturregelung
des Banderhitzers vorgenommen würde.