DE69113985T2

DE69113985T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Umwickeln von Signaturen und dergleichen.

Info

Publication number: DE69113985T2
Application number: DE69113985T
Authority: DE
Inventors: Kevin Cote; Tuval Kedem; Christer A Sjogren
Original assignee: Quipp Systems Inc
Current assignee: Quipp Systems Inc
Priority date: 1991-03-06
Filing date: 1991-08-03
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-08-04
Also published as: CA2052847C; EP0506997A2; EP0506997A3; DE69113985D1; US5274983A; US5103617A; CA2052847A1; EP0506997B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwickeln von Bündein und insbesondere auf ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zum Anbringen eines Wickelbogens an einem Bündel, indem man einen Wickelbogen zuführt und den Bogen derart biegt, daß er selbsttragend wird, wodurch die Notwendigkeit für herkömmliche mechanische Arme umgangen wird, welche einen Bogen vor einem ankommenden Bündel selektiv ergreifen, halten und herumwickeln.

Hintergrund der Erfindung

Signaturen, wie z.B. Zeitungen, werden üblicherweise mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten von 80.000 oder mehr Zeitungen pro Stunde hergestellt. Signaturen werden von der Presse überlappend ausgegeben und Staplern zugeführt, welche die Zeitungen, die entweder kompensierte oder nicht-kompensierte Bündel bilden, zählen und stapeln, wobei die Bündel üblicherweise ungefähr zehn oder fünfzehn Zeitungen bis etwa einhundert Zeitungen pro Bündel aufweisen. Wenn ein Bündel vervollstandigt ist, wird es üblicherweise mit einem schützenden Wickelbogen versehen, der um einige Oberflächen (typischerweise eine Bodenfläche und zwei nebeneinanderliegende Seitenflächen) des Bündels gewickelt wird, woraufhin das Bündel dann mit dem angebrachten Wickelbogen gebunden wird.
Bisherige Verfahren, die zum Umwickeln eines Bündels eingesetzt wurden, verwenden üblicherweise einen mechanischen Gelenkarm, der entweder mit Saugköpfen oder Greifern ausgestattet ist, mit denen das Wickelpapier von der Oberfläche der die Bündel tragenden Förderbänder ergriffen wird und zum Anheben des Wickelpapiers über das Förderband zur Ausbildung einer "Wand" aus Wickelpapier, die sich in dem Pfad der Bewegung des herannahenden Bündels befindet. Der mechanische Arm bewegt sich mit sehr hoher Geschwindigkeit zwischen den angehobenen und zurückgezogenen Positionen, wodurch der mechanische Arm einer starken Abnutzung ausgesetzt wird. Außerdem erzeugt die Bewegung des Arms eine äußerst gefährliche Situation für das Personal.
In der DE-23 25 875 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zum Umwickeln gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 18 offenbart, wobei jedoch Sicherheitsaspekte zur Vermeidung von Verletzungen einer Bedienperson beim Betrieb des Geräts erneut unberücksichtigt blieben.
Es ist daher äußerst vorteilhaft, eine Vorrichtung zum Umwickeln von Signaturbündein, wie z.B. Zeitungen, mit hoher Geschwindigkeit und dennoch auf sichere Art und Weise und unter Verwendung einer Apparatur bereitzustellen, die für das Betriebspersonal keine Gefahr darstellt und keine Hochgeschwindigkeitsbewegung großer mechanischer Arme erfordert.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwickeln von Signaturbündeln und dergleichen aufweist und welche die Notwendigkeit mechanischer Arme und Saugnäpfe oder anderer Greifeinrichtungen zur Durchführung des Umwickelschritts beseitigt.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Förderwalzen zum Fördern einer Bahn unbestimmter Länge von einer Zufuhrwalze aufweist und Einrichtungen enthält, mit denen die Bahn derart gebogen wird, daß die Bahn selbsttragend gemacht wird, wenn sie nach oben bewegt wird, um eine Wand zu bilden, die sich innerhalb des Bewegungspfads des herannahenden Bündels erstreckt.
Fördereinrichtungen fördern ein Bündel mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, daß das Bündel in die "Wand" kracht, wodurch der Bogen seine Selbsttragefahigkeit verliert und dabei auf das Bündel einknickt. Das Bündel wird an der von der "Wand" eingenommenen Position vorbeibewegt, wodurch der Bogen um drei aneinanderliegende Oberflächen gewickelt wird, und zwar einschließlich der Bodenfläche des Bündels, woraufhin das Bündel an einen Ort außerhalb des Förderbereichs, vorwiegend zum Zwecke der Verschnürung, gebracht wird.
Die Zufuhrwalze, die den Wickelbogen trägt, ist auf einer stationären Spindel drehbar gelagert. Die Bahn wird um ein gefedertes Tänzerrad zugeführt, welches die Bahn straff hält, wenn sie von der Zufuhrwalze abgewickelt wird. Die Bahn tritt zwischen Walzeneinrichtungen mit einer Einweg-Verschlußeinrichtung und einer Förderwalzen-Ein richtung hindurch, um durch selektiv bewegbare Walzeneinrichtungen zum Bördeln des Wickelbogens gefördert zu werden, um den Bogen aufrecht und in dem Pfad des herannahernden Bündels zu halten.
Die Bündel-Umwickel-Technik verwendet einen Sensor, der das herannahende Bündel erfaßt. Nach einer vorbestimmten Verzögerung wird die Fördereinrichtung aktiviert, um die Bahn nach oben in den Pfad des sich bewegenden Bündels zu schieben, das mit Hilfe von Fördereinrichtungen zu der "Wand" hin bewegt wird. Die Bahn bewegt sich zu dem Bereich zwischen einer stationären Bördelwalze und einer schwenkbar befestigten Bördelwalze, die in der ausgefahrenen Position einen Spalt zwischen den beiden Bördelwalzen bereitstellt, der geringfügig größer als die Dicke des Wickelbogens ist. Die Bahn wird ausreichend weit mechanisch verformt, um die Bahn steif zu machen, damit sie ohne einzuknicken selbsttragend bleibt.
In die schwenkbar befestigte Bördelwalze greift in der ausgefahrenen Position eine Walze ein, die einen Abschnitt der Fördereinrichtung aufweist, wodurch der Antrieb der beweglichen Bördelwalze bewirkt wird, um eine positivere Kraft auf die Bahn auszuüben, wenn sie zwischen der beweglichen und der stationären Bördelwalze hindurchtritt, wobei die Drehung der schwenkbaren Bördelwalze auf die stationäre Bördelwalze übertragen wird, wenn sie in der ausgefahrenen Position ist.
Die Fördereinrichtung bewegt das herannahende Bündel mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, damit das Bündel in die aus dem Wickelbogen gebildete "Wand" kracht, wodurch der Wickelbogen seine Selbsttragefähigkeit verliert, woraufhin er, unterstützt durch die Schwerkraft, auf das Bündel einknickt. Die Geschwindigkeit des Bündels reicht aus, um ein "natürliches" Umwickeln des Bündels mit dem Bogen zu bewirken.
Um die Umwickelwirkung zu unterstützen, ist ein Riemen derart aufgehängt, daß er über das Bündel und somit den Wickelbogen streicht, wenn er sich darunter vorbeibewegt, und dient zum Abflachen des Wickelbogens auf dem oberen Teil des Bündels.
Gleichzeitig mit dem Aufprall des Bündels auf die durch den Wickelbogen gebildete "Wand" wird die schwenkbare Bördelwalze eingezogen, wodurch der Wickelbogen auf den unteren Teil des Bündels aufgebracht werden kann, ohne ihm eine Bördelung zu verleihen, da es nicht notwendig ist, dem Teil des Wickelbogens, der am Unterteil des Bündels anliegt, eine Bördelung zu verleihen.
Wenn das Bündel einen vorbestimmten Ort durchläuft, erfaßt ein Sensor den Durchtritt der Rückflanke und aktiviert nach einer feststehenden Verzögerung die Schneideinrichtung zum Abtrennen der Bahn und zur gleichzeitigen Stillegung der Fördereinrichtung, woraufhin die Umwickelvorrichtung zur Aufnahme und zum Umwikkein des nächsten Bündels bereit ist.
Wahlweise ist eine Druckeinrichtung bereitgestellt, mit der die innere Oberfläche des Wickelbogens bedruckt werden kann, wobei der Wickelbogen aus einem Material besteht, das ein Durchschlagen der Druckfarbe durch den Wickelbogen ermöglicht, so daß sie leicht von der freiliegenden Fläche des Wickelbogens lesbar ist. Aufdrucke, wie z.B. alphanumerische Zeichen, werden "seitenverkehrt" auf die abgedeckte Seite des Wickelbogens gedruckt, der an dem Bündel anliegt, so daß sie normal lesbar sind, wenn die freiliegende Oberfläche des Wickelbogens betrachtet wird.

Aufgaben der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Vorrichtung zum Umwickeln von Bündein vorzuschlagen, welche die Notwendigkeit mechanischer Arme, Saugnäpfe und Greifer, die gewöhnlicherweise zum Umwickeln von Bündein verwendet werden, beseitigt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zum Auftragen eines Wickelbogens auf ein Bündel bereitzustellen, wobei ein Wickelbogen in den Bewegungspfad eines herannahenden Bündels gefördert wird und dem Wickelbogen eine Biegung verliehen wird, um ihn selbsttragend zu machen, woraufhin das Bündel in den Wickelbogen mit einer ausreichend großen Geschwindigkeit hineinstößt, damit die aus dem Wickelbogen gebildete Wand auf das Bündel einknickt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung bereitzustellen, mit der ein Wickelbogen auf Bündel sukzessive und mit hoher Geschwindigkeit automatisch aufgebracht werden kann, wobei ein Wickelbogen selbsttragend gemacht wird und in dem Bewegungspfad eines herannahenden Bündels gehalten wird, das gegen die aus dem Wickelbogen gebildete "Wand" mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit stößt, damit der Wickelbogen auf das Bündel einknickt.
Die oben genannten und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.

Kurzbeschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umwikkein eines Bündels;
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung zum Umwickeln eines Bündels von Fig. 1:
Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht des Förder- und Bördelabschnitts der Umwickelvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 4a und 4b zeigen Seitenansichten eines Abschnitts der Förder- und Bogenbördelvorrichtung von Fig. 3, die jeweils den Betätigungszylinder zeigen, mit dem man die Bördelwaize in die ausgefahrene und eingezogene Position bewegt; und
Fig. 5a und 5b sind für die Beschreibung der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung nützliche Diagramme.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung und deren bevorzugte Ausführungsbeispiele

Fig. 1-3 zeigen eine Vorrichtung 10 zum Umwickeln eines Bündels mit vier Stützbeinen 12 (von denen nur zwei in Fig. 1 gezeigt sind), welche die Vorrichtung zum Umwickeln abstützen. Eine Platte 14 ist an den in Fig. 1 gezeigten Beinen 12 befestigt. Eine längliche Spindel 16 ist mit einem ihrer Enden an der inneren Oberfläche der Platte 14 angeschweißt oder anderweitig befestigt und erstreckt sich nach innen in der Richtung der nach hinten weisenden Beine 12, die man in Fig. 1 nicht sieht. Die freitragende Spindel 16 nimmt eine Zufuhrwalze 18 auf, die eine längliche Bahn 18b unbestimmter Länge enthält, die um einen mittigen Kern 18a gewickelt ist, der die Spindel 16 teleskopartig aufnimmt. Die Zufuhrwalze 18 ist normalerweise um die Spindel 16 frei drehbar. Ein in Fig. 1 schematisch gezeigter Bremsmechanismus 19 dient als Bremseinrichtung zum Anhalten der Drehung der Zufuhrwalze 18, um die Förderung des freien Endes der Bahn 18b für weiter unten ausführlicher beschriebene Zwecke konsequent anzuhalten.
Alle Beine 12 sind mit Rädern oder Walzen 12a ausgestattet, um die Bewegung und Positionierung der Vorrichtung 10 zu erleichtern, und sind weiterhin mit einer Bremseinrichtung 13 ausgestattet, um die Räder gegenüber einer Drehung zu blokkieren, wenn die Vorrichtung 10 richtig positioniert ist.
Das freie Ende 18b der Bahn 18 erstreckt sich von der äußeren Oberfläche der Zufuhrwalze und um eine Tänzerwalze 20a herum, die an dem freien Ende eines Tänzerarms 20 befestigt ist, der eine Kolben stange aufweist, die mit einem Zylinder 22 zusammenwirkt, der entweder eine Federeinrichtung oder eine pneumatische Einrichtung enthält, mit der die Kolbenstange 20 nach unten gedrückt wird und die Kolbenstange 20 von seiner untersten Position, die von der Walze 20a eingenommen wird, zur obersten Position bewegen kann, welche durch die Walze 20a' gezeigt wird, wobei die Bewegung sich aus der Kraft ergibt, die an den Tänzerarm mittels der Bahn 18b während des Betriebs angelegt wird, wie noch ausführlicher beschrieben wird.
Die Bahn 18b wird weiterhin teilweise um eine stationär befestigte drehbare Walze 21 gewickelt, die sich zwischen der Zufuhrwalze 18 und dem Tänzerarm 20 befindet. Die Bahn erstreckt sich dann nach oben und tritt durch ein Paar Führungswalzen 24, 26 hindurch, die gekrümmte untere Enden 24a, 26a haben und zur Führung der Bahn in dem Bereich zwischen den Platten 24 und 26 dienen.
Die Platten 24 und 26 sind weiterhin mit Öffnungen versehen, durch die sich Abschnitte der hinteren Anschlagwalzen 28, 30 erstrecken können. Die Walze 28 ist feststehend angebracht und so ausgelegt, daß sie sich freilaufend um die Befestigungsstange 28a drehen kann. Die Walze 30 ist durch Federeinrichtungen 32 gefedert, die an einer Halteplatte mittels eines Zapfens 34 befestigt sind und mit der Welle 36 der hinteren Anschlagwalze in Eingriff sind, damit gegen die Walze 30 im Gegenuhrzeigersinn gcdrückt wird, damit sie sich durch die Öffnung in der Platte 26 erstreckt und mit der Oberfläche der Walze 28 in Eingriff kommt.
Die Walze 30 enthält weiterhin einen Einweg-Kupplungsmechanismus 38, der zwischen der Walze 30 und der Welle 36 befestigt ist. Der Einweg-Kupplungsmecha nismus ermöglicht eine Drehung der Walze 30 im Uhrzeigersinn bezüglich Fig. 1, während sie ihre Drehung im Gegenuhrzeigersinn verhindert, um eine Förderung der Bahn 18a in Vorwärtsrichtung zu ermöglichen, während eine Förderung der Bahn in Rückwärtsrichtung vermieden wird, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Die feststehende hintere Anschlagwalze 28 enthält standardmäßige Kugellager. Wenn die hinteren Anschlagwalzen 28 und 30 zusammengedrückt werden, wird verhindert, daß die Bahn 18a nach unten gleitet. Die Einwegkupplung 38 ermöglicht ein Gleiten der Bahn 18a nach oben ohne jeglichen Widerstand.
Der obere Abschnitt der Führungsplatten 24 und 26 ist jeweils mit Öffnungen versehen, durch die sich die Förderwalzen 40 und 42 erstrecken können. Die Förderwalze 40 ist um ihre mittige Achse drehbar und kann auch von einer gegenüber der Förderwalze 40 verschobenen Position zu einer gestrichelt gezeigten Position 40' bewegt werden, bei der sich die Förderwalze 40 durch die Öffnung in der Platte 24 erstreckt und mit der Förderwalze 42 in Eingriff ist. Die Bewegung der Förderwalze 40 erfolgt über den Zylinder 44, der eine Kolbenstange 46 hat. Zylinderanschlüsse 44a und 44b bewegen bei jeweiliger Beaufschlagung mit einem unter Druck stehenden Fluid die Kolbenstange 46 und somit die Walze 40 zu der eingreifenden bzw. der verschobenen Position.
Die Bahn 18a erstreckt sich zwischen den Förderwalzen 40 und 42 und wird in der nach oben weisenden Richtung gefördert, wenn die Förderwalzen in Eingriff sind und die Walze 40 von dem Motor angetrieben wird.
Eine Schneidkante 48, die auf einem Winkelarm 50 um eine Welle 28a drehbar befestigt ist, wird zwischen ihrer verschobenen Position 48 und einer Schneidposition 48' mittels eines Messerzylinders 52 bewegt, der einen Kolben 52a hat, der an den Winkelarm 50 schwenkbar gekoppelt ist, um den Winkelarm 50 von der verschobenen Position 50 zu der gestrichelt gezeigten Schnittposition 50' zu bewegen, um die Bahn zu schneiden, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Ein Elektromotor M treibt die Walzenwelle 53 und somit die Walze 54 an. Riemen 56 werden durch die Walze 54 und an der Welle 56 befestigte Walzen 58 umgelenkt, wobei der Motor M die Walzen 58 und 54 dreht, um die Riemen 56 in der durch die Pfeile A angezeigten Richtung zu bewegen.
Eine bewegliche Bördelwalze 62 ist schwenkbar zwischen einer Position, die von der stationären Bördelwalze 80, wie in Fig. 4b gezeigt, verschoben ist, und der Position nahe bei der stationären Bördelwalze zum Bördeln der Bahn 18a (wie noch ausführlicher beschrieben wird), wie in Fig. 4a gezeigt.
Die Montagegruppe für die schwenkbare Bördelwalze umfaßt ein Paar Klammergruppen 65, die jeweils eine erste Klammer 66 enthalten, deren oberes Ende um eine Welle 60 und ein unteres Ende, welches die längliche Stange 70 aufnimmt, schwenkbar montiert ist. Bei einer zweiten Klammer 68 ist das untere Ende schwenkbar an der Stange 70 angebracht und das obere Ende an der Welle 64 befestigt. Bei einer Feder 74 ist ein Ende mit einem Zapfen 66a an der Klammer 66 und ihr gegenüberliegendes Ende mit einem Zapfen 68a in Eingriff, der an der Klammer 68 montiert ist. Die Federn 74 drücken normalerweise die Antriebsflächen 58' und 62' der Walzen 58 und 62 aneinander, wodurch es zum Eingriff kommt.
Die Schwenkbewegung der Bördelwalze 62 wird erzielt, indem man den Bördelzylinder 76 betreibt, der mit einem Kolbenarm 76a versehen ist, der mit der Stange 70 schwenkbar verbunden ist, wie man am besten in Fig. 4a und 4b sieht. Das linksseitige Ende des Bördelzylinders 76 ist an einer Halteklammer 77 schwenkbar befestigt, wie abgebildet. Geeignete Steueranschlüsse C nehmen selektiv ein unter Druck stehendes Fluid auf, um die Kolbenstange jeweils in die in Fig. 4a und 4b gezeigten Positionen zu bewegen.
Die Bördelwalze 80 ist an der Welle 82 feststehend montiert. Die Welle 82 wird durch einen Motor M über einen Synchronriemen angetrieben (der Kürze wegen nicht gezeigt). Die Bördelwalze 62 ist an der Welle 64 feststehend befestigt, die bezüglich der Klammern 68 drehbar ist. Die Walzen 58 sind an der Welle 60 freilaufend montiert und werden durch Förderriemen 56 gedreht, wie zuvor beschrieben wurde.
Die Vorrichtung 10 von Fig. 1 kann so positioniert werden, daß sich die stationäre Bördelwalze unmittelbar neben einer Vorratsfördereinrichtung bzw. Abwickelfördereinrichtung befindet. Alternativ kann ein zusätzlicher Förderabschnitt bereitgestellt werden, der eine Walze 86 aufweist, die auf einer geeigneten Klammereinrichtung B gehalten wird. Förderriemen 90 werden um eine Hilfswalze 86 und eine stationäre Bördelwalze 80 umgelenkt, um Einbauten aufzunehmen, die verhindern, daß die stationäre Bördelwalze unmittelbar bei einer Vorratsfördereinrichtung bzw. Abwickelfördereinrichtung positioniert werden, die dann in unmittelbarer Nähe bei der Zusatzwalze 86 positioniert ist.
Der mittige Abschnitt der schwenkbaren Bördelwalze 62 weist einen Ausbuchtungsabschnitt 62' auf, der mit einem Einbuchtungsabschnitt 80' der stationären Bördelwalze 80 zusammenwirkt.
Die Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt:
Ein Bündel, das zur Aufnahme eines Wickelbogens ausgelegt ist, wird von einer geeigneten Fördereinrichtung (nicht gezeigt) zu einer Position gefördert, deren stromabseitiges Ende neben der Walze 54 positioniert ist, auf der sich das Bündel befindet, das im wesentlichen die Form eines Parallelepipeds hat und aus Signaturen (z.B. Zeitungen) besteht, die relativ sauber gestapelt sind (z.B. in Bündein zu fünfzig, fünfundsiebzig, einhundert oder einhundertundfünfundzwanzig Signaturen). Das Bündel wird zu Riemen 56 und einer Sensoreinrichtung überführt, wie z.B. einer Lichtquelle und einem mit ihr zusammenwirkenden Lichtsensor S, der relativ zu den Förderriemen 56 stromauf positioniert ist und die Bewegung eines an die Umwikkelmaschine 10 herannahenden Bündels erfaßt. Es kann auch ein Signal von einer stromauf angeordneten Stapelvorrichtung (nicht gezeigt), welche die Bündel bildet, verwendet werden, damit davor gewarnt werden kann, daß ein fertiges Bündel von der Stapelvorrichtung ausgestoßen wird.
Nach einer einstellbaren Verzögerung vom Empfang des Signals von der Sensoreinrichtung S (oder der Stapelvorrichtung), deren Zeitdauer je nach der Länge des gewünschten Wickelpapiers gesteuert wird, wird der Förderzylinder 44 betrieben, um seine Kolben stange 46 auszudehnen und dadurch die Förderwalze 40 mit der stationären Förderwalze 42 in Eingriff zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt erstreckt sich das freie Ende der Bahn 18a zu einer Position knapp über dem Oberteil der Führungsplatten 24 und 26, nachdem es zuvor mittels der Schneidklinge 48 während einem vorhergehenden Umwickelvorgang abgetrennt worden ist. Das Schließen des Förderzylinders 44 bewirkt eine Drehung der Walzen 40 und 42, wobei die stationäre Walze 42 entweder mittels einer Motoreinrichtung M über eine geeignete Kraftübertragungseinrichtung, wie z.B. eine Riemeneinrichtung oder dergleichen oder als Alternative mittels einer getrennten Motoreinrichtung angetrieben wird.
Im Pausenbetrieb vor der Erfassung des herannahenden Bündels treibt die Motoreinrichtung die Riemen 56, die stationäre Bördelwalze 80 und die stationäre Förderwalze 42 an.
Die Bahn aus Wickelpapier 18b wird um die Walzen 21, 20a, zwischen die Walzen 28 und 30 und zwischen die Walzen 40 und 42 eingefädelt. Die obere Kante der Bahn wurde zuvor durch die Messerklinge 48 abgeschnitten, so daß nun das Ende der Bahn geringfügig über den Führungsplatten 24 und 26 ist und sich zu dem Bewegungspfad des Messers hinauf erstreckt.
Der Bördel-Luftzylinder 76 befindet sich in der eingezogenen Position, wodurch die bewegliche Bördelwalze 62 von der stationären Bördelwalze 80 bewegt wird, wie in Fig. 4b gezeigt.
Der Messerzylinder 52 hält die MesserMinge 48 in der eingezogenen Position, und der Förderzylinder 44 hält die beweglichen Förderwalzen 40, 42 in der verschobenen Position.
Die bewegliche hintere Anschlagwalze 30 wird federnd gegen eine stationäre hintere Anschlagwalze 28 gedrückt, und die Einwegkupplung verhindert, daß sich die Bahn nach unten bewegt. In dieser stationären Position kann sich der Tänzerarm 20 von der Position 20a' zu der Position 20a frei nach unten bewegen.
Wenn das elektrische Signal, das durch den Sensor S, der ein herannahendes Bündel erfaßt, erfaßt wird, bringt der Förderzylinder 44 nach der zuvor erwähnten vorbestimmten Verzögerung die Förderwalzen 40 mit den stationären Förderwalzen 42 in Eingriff. Da die stationäre Förderwalze 42 durch die Motoreinrichtung positiv angetrieben wird, bewegt sich die Bahn 18a in einer nach oben weisenden Richtung.
Da die führende Kante der Bahn 18b über die horizontale Mittellinie der stationären Bördelwalze 80 hinausgeht, wird der Bördel-Luftzylinder 76 betrieben, um seine Kolbenstange 76a und mit ihr die bewegliche Bördelwalze 62 auszudehnen.
Bei der ausgedehnten Position sind die horizontalen Mittellinien der beiden Bördelwalzen 62 und 80 näherungsweise ausgerichtet. Der Ausbuchtungsabschnitt 62' der beweglichen Bördelwalze 62 paßt in den Einbuchtungsabschnitt 80' der stationären Bördelwalze 80. Die Oberflächen dieser Ausbuchtungs- und Einbuchtungsabschnitte kommen miteinander nicht in Eingriff, sind jedoch so angeordnet, daß sie einen Spalt erzeugen, der geringfügig größer als die Dicke des Wickelpapiers ist. Die Ausbuchtungs- und Einbuchtungsabschnitte legen einen dazwischenliegenden'im wesentlichen V-förmigen Raum fest, durch den die Bahn 18a hindurchtritt.
Die mechanische Verformung der Bahn 18a bei ihrem Durchtritt zwischen den Bördelwalzen reicht aus, daß die Bahn eine aufrechte Position einnimmt, wie z.B. in Fig. 3 und 4a gezeigt, wobei die Bördelung eine V-förmige Biegung B aufweist, die zur Versteifung der sich nach oben erstreckenden Bahn dient. Die Bahn bewegt sich somit in einer nach oben weisenden vertikalen Richtung, und es wird verhindert, daß die Bahn aufgrund des gebogenen oder gebördelten Abschnitts B einknickt. Der gebördelte Abschnitt stützt die Bahn in der aufrechten Position bis zu Höhen von mehr als 102,4 cm (40 inch).
Die Riemenscheibe oder Walze 58 ist eine Leerlaufwalze und wird von den Riemen 556 angetrieben. Die Riemenscheiben 58 sind jeweils mit Antriebsflächen 58' an entgegengesetzten äußeren Enden der Scheiben versehen.
Die bewegliche Bördelwalze 62 ist gefedert, so daß ihre Antriebsflächen 62", 62" mit den Antriebsflächen 58', 58' in Eingriff kommen, wodurch die Bördelwalzen 62 und 80 positiv angetrieben werden, um eine positivere Kraft abzugeben, die auf die Bahn 18a übertragen wird, wenn sie zwischen den Bördelwalzen 62 und 80 hindurchtritt.
Während der Förderung der Bahn 18b wird das zu ihr gebrachte Bündel zu den Riemen 56 überführt, die das Bündel zu der durch das Wickelpapier erzeugten vertikalen "Wand" bewegen (Fig. 5a). Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Bündels kracht es in die "Wand" mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, daß der aufrechte Wickelbogen 18b einknickt, woraufhin der Abschnitt P des aufrechten Wickelbogens 18b (Fig. 5a), der sich über die Höhe H des Bündels hinaus erstreckt, einknickt und unter der Einwirkung der Schwerkraft herabfällt, wodurch der obere Abschnitt des Bündels umwickelt wird. Da sich das Bündel mit einer Geschwindigkeit fortbewegt, die vorzugsweise größer als 50,8 cm (20 inch) pro Sekunde und im Bereich von 50,8 cm bis 101,6 cm (20 bis 40 inch) pro Sekunde liegt, wird eine "natürliche" Umwicklung erzielt. Die bevorzugte Geschwindigkeit ist 76,2 cm (30 inch) pro Sekunde. Einer oder mehrere biegsame Riemen 90, die vorzugsweise an und stromab von dem Austrittspunkt der Wickelmaschine angeordnet sind, sind so aufgehängt, daß sie über dem Bündel herabhängen, wobei die unteren Teile der Riemen 90 den oberen Teil des Bündels berühren und über ihn hinwegstreichen und dadurch den Abschnitt des Wickelbogens flachstreichen, der auf den oberen Teil des Bündels fällt und sich an ihn schmiegt.
Der Bördelzylinder 76 wird so betrieben, daß er die bewegliche Bördelwalze zu dem Zeitpunkt einzieht, bei dem das Bündel in die "Wand" des Wickelpapiers kracht. Dieser Vorgang wird bevorzugt, da keine Notwendigkeit besteht, eine Bördelung an dem Teil der Bahn anzubringen, die an der unteren Oberfläche des Bündels anliegt.
Wenn die Rückflanke des Bündels sich an einer Fotozelle 92 vorbeibewegt, wird von der Fotozelle ein Signal erzeugt und an die elektronische Steuereinrichtung angelegt, welche nach einer feststehenden Verzögerung den Messerzylinder betätigt, um die Kolbenstange 52a schnell auszufahren, wodurch die Bahn abgetrennt wird.
Zum selben Zeitpunkt, in dem der Zylinder 52 ausgefahren wird, betätigt man den Förderzylinder 44, um die Förderung der Bahn 18b zu beenden.
Aufgrund der unterstützenden hinteren Anschlagwalzen 28 und 30 und der zwischen der Welle 36 und der Walze 30 angeordneten Einweg-Kupplungsanordnung 38 wird verhindert, daß die Bahn nach unten rutscht.
Da die Bahn anfänglich nach oben gefördert wird, ist die Förderwalze 18 im wesentlichen stationär. Der Tänzerarm 20 gibt nach, wobei er sich nach oben bewegt, um den Beginn der Förderung der Bahn zu ermöglichen, während die Trägheit der Zufuhrwalze 18 überwunden wird. Um eine Förderung von mehr als der notwendigen Bahnmenge zu vermeiden, kann die Bremseinrichtung 19 vorgesehen werden. Die Bremseinrichtung wird betätigt, nachdem die beweglichen Förderwalzen 40 von den stationären Förderwalzen 42 wegbewegt werden und der Tänzerarm zu der Position 20a mit durchgezogener Linie nach unten bewegt wird.
Die Dreiviertel-Wickelmaschine ist nun für einen weiteren Zyklus bereit.
Die Förderung der Bahn wird so durchgeführt, daß der Teil der Bahn, der auf den Oberteil des Bündels einknickt, sich entweder über einen Abschnitt des oberen Teils des Bündels oder die gesamte obere Fläche des Bündels und noch einige erstrecken kann, wobei die Fähigkeit zur Abdeckung des oberen Abschnitts auch eine Funktion der Fähigkeit zur Aufrechterhaltung des Wickelbogens in der aufrechten vertikalen Position ist, wenn er von den unterstützenden Bördelwalzen 62 und 80 gebördelt wird.

Tintenstrahl-Druckkopf

Ein Tintenstrahl-Druckkopf 100, der so montiert ist, daß das Auslaßende neben der Führungsplatte 24 liegt, wie in Fig. 1 gezeigt, ist so angeordnet, daß er identifizierende Aufdrucke drucken kann, die eine beliebige Kombination alphabethischer und numerischer Zeichen sein kann, die auf die Bahn während der Förderung der Bahn zu der Umwickelposition gesprüht werden. Die Führungsplatte 24 ist mit einer Öffnung versehen, die ausreicht, damit die Tintenstrahltröpfchen, die von dem Tintenstrahlkopf 100 entwickelt und angetrieben werden, auf der Papierbahn auf deren linksseitiger Oberfläche in Fig. 1 auftreffen.
Man sieht, daß die von dem Tintenstrahlkopf erzeugten Zeichen auf die versteckte Oberfläche des Wickelmaterials, d.h. die Oberfläche des Wickelmaterials, die an dem Bündel anliegt, aufgetragen werden. Das zur Verwendung der vorliegenden Erfindung ausgewählte Wickelmaterial ist durch eine starke "Durchsicker"-Fähigkeit gekennzeichnet, so daß die Zeichen von der gegenüberliegenden Seite der Bahn, d.h. der Seite der Bahn, die freiliegt, gesehen werden kann. Das verwendete Tintenstrahlmodul 100 hat die Fähigkeit, spiegelbildliche Zeichen aufzusprühen, die sozusagen "verkehrt herum" sind, so daß, wenn sie durch den Wickelbogen "hindurchsickern", die Zeichen normal gelesen werden können.
In der vorhergehenden Offenbarung ist Freiraum zur Abwandlung, Veränderung und Ersetzung vorgesehen, und in einigen Fällen werden einige Merkmale der Erfindung ohne die entsprechende Verwendung anderer Merkmale verwendet. Dementsprechend sind die beigefügten Ansprüche innerhalb ihres Umfangs breit auszulegen.

Claims

1. Verfahren zum Umwickeln eines Bündels (Fig. 5a) mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen einer Umwickelstation (10), bei der die Bündel umwickelt werden müssen;

Bewegen eines Bündels entlang eines im wesentlichen linearen und horizontalen Pfades (A), der sich durch die Umwickelstation erstreckt;

Bewegen eines Wickelbogens (18b) in Querrichtung zu dem Pfad, so daß sich der Bogen in einer vorbestimmten Entfernung oberhalb einer Oberfläche (56) erstreckt, welche den im wesentlichen linearen und horizontalen Pfad festlegt;

Formen (80', 62') des Bogens (18b) in einer vorbestimmten Weise, während er gefördert wird;

Bewegen des Bündels durch die Position hindurch, die von dem aufrechten Bogen besetzt ist, und Stoßen gegen den Bogen mit einer ausreichenden Kraft, damit sich der Bogen um mindestens einen Teil des Bündels wickelt (Fig. 5a); und

Bewegen des Bündels über die Umwickelstation hinaus, wodurch der Wickelbogen gegen zumindest einen zusätzlichen Teil des Bündels bewegt wird, wenn das Bündel durch die Umwickelstation (Fig. 5b) hindurchtritt,

dadurch gekennzeichnet, daß:

der Wickelbogen von einer Position unterhalb des im wesentlichen linearen und horizontalen Pfades nach oben gerichtet bewegt wird und so geformt ist, daß er sich selbsttragend hält,

und wobei das Bündel gegen den Bogen stößt, damit er seine Selbsttragefähigkeit verliert und einknickt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falte eine im wesentliche V-förmige Falte (B) ist.

3. Verahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmige Falte entlang einer imaginären Linie gebildet wird, die im wesentlichen parallel dazu und äquidistant von den Längskanten des Bogens ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bogen im wesentlichen senkrecht zu dem linearen Pfad erstreckt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als weitere Schritte aufweist:

Erhalten des Wickelbogens (18b) von einer großen Zufuhrrolle (18), die eine kontinuierliche Bahn aus Wickelbogenmaterial einer unbestimmten Länge (18b) aufweist; und

Fördern (40, 42) eines vorbestimmten Teils des aufrechten Bogens in die Umwickelstation zur Durchführung des Umwickelvorgangs.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als weiteren Schritt aufweist:

Schneiden der Bahn (48) in einer nach innen gerichteten vorbestimmten Entfernung von dem freien Ende der Bahn, das zuerst in die Umwickelstation eintritt, wenn der Wickelbogen um ein Bündel gewickelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als weiteren Schritt aufweist:

Auftragen von Markierungsaufdrucken auf die Bahn (100), während sie zu der Umwickelstation befördert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt zum Auftragen von Markierungsaufdrucken auf die Bahn durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

Auftragen der Markierungsaufdrucke (100) auf die Oberfläche der Bahn (18b), welche das Bündel schließlich umgreift.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bahn (18b) bildende Material es der zum Markieren des Wickelmodems verwendeten Druckfarbe ermöglicht, durch den Wickelbogen durchzuschlagen, damit die Markierungsaufdrucke betrachtet werden können, indem man sie von der Oberfläche des Wickelbogens betrachtet, die von dem Bündel, um das er gewickelt wird, abgewandt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsaufdrucke alphanumerische Zeichen aufweisen, die spiegelbildlich geschrieben werden, so daß man die Zeichen normal lesen kann, wenn man die Oberfläche des Wikkelbogens betrachtet, die entgegengesetzt zu dem Bündel ist, um die er gewickelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündel (Fig. 5a) durch die Umwickelstation mit einer ausreichenden Geschwindigkeit bewegt werden (M, 53, 56), daß der Wickelbogen seine Selbsttragefähigkeit verliert und auf dem Bündel einknickt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit im Bereich von 0.008 bis 1.016 Meter (20 bis 40 inch) pro Sekunde liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die bevorzugte Geschwindigkeit etwa 0,762 Meter (30 inch) pro Sekunde ist.

14. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt aufweist, um die Bahn im wesentlichen straff zu halten, wenn sie von der Zufuhrrolle (28, 30) abgewickelt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt zum Bremsen (28) der Zufuhrrolle aufweist, wenn eine zum Umwickeln eines Bündels ausreichende Länge des Wickelbogens von der Zufuhrrolle abgewickelt worden ist.

16. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel der V-förmigen Falte (B) sich in die Richtung eines ankommenden Bündels erstreckt.

17. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel der V-förmigen Falte (B) sich in einer von einem ankommenden Bündel abgewandten Richtung erstreckt.

18. Vorrichtung (10) zum Umwickeln eines Bündels (Fig. 5a), vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche aufweist:

eine erste Einrichtung (M, 53, 56) zum Transportieren eines Signaturbündels entlang eines im wesentlichen horizontalen Pfades sowie zu einer Umwickelstation hin und durch sie hindurch;

eine Einrichtung, die zum Fördern eines länglichen Mittelbogens in Querrichtung zu dem Pfad (40, 42) angeordnet ist, so daß sie im wesentlichen eine in dem Bewegungspfad eines Signaturbündels positionierte Wand bildet; und

eine Einrichtung zum Bewegen (M, 53, 56) des Signaturbündels, so daß es auf die aus dem Wickelbogen gebildete Wand prallt, wobei die Einrichtung zum Bewegen des Signaturbündels das Bündel so bewegt, daß sich der Wickelbogen um einen Teil des Bündels darum wickelt (Fig. 5b),

dadurch gekennzeichnet, daß

die Fördereinrichtung unterhalb des Pfades angeordnet ist und den Bogen nach oben gerichtet fördert, wobei eine Formungseinrichtung (62, 80) den Wickelbogen, während er nach oben gefördert wird, so formt, daß er selbsttragend ist und im wesentlichen eine selbsttragende Wand bildet, und wobei die Einrichtung zum Bewegen des Bündels das Bündel mit einer ausreichenden Geschwindigkeit bewegt, damit der Wickelbogen einknickt.

19. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen des Bündels eine Einrichtung enthält, die bewirkt, daß sich das Bündel über die Umwickelstation (86, 90) hinaus bewegt, damit sich der Wickelbogen um einen weiteren Teil des Signaturbündels herumwickelt.

20. Vorrichtung zum Wickeln nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelbogen (18b) im wesentlichen senkrecht zu dem Pfad (56) ist.

21. Vorrichtung zum Wickeln nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel im wesentlichen die Form eines Parallelepipeds hat, das durch sechs im wesentlichen ebene Oberflächen bestimmt wird und der Teil sowie der weitere Teil jeweils benachbarte Oberflächen der Oberflächen aufweisen (Fig. 5a).

22. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelbogen von einer Zufuhrrolle genommen wird, welche aufweist:

eine Wickelbogenbahn (18) unbestimmter Länge, die um einen mittleren Kern gewickelt ist; und

eine Einrichtung zum Schneiden der Bahn (48), wenn das Bündel, das gerade gewikkeit wird, einen vorbestimmten Ort durchläuft.

23. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:

eine Einrichtung, die bezogen auf die Fördereinrichtung stromauf positioniert ist und mit der Bahn (28, 30) in rollendem Eingriff ist;

wobei die sich in rollendem Eingriff mit der Bahn befindende Einrichtung weiterhin eine einseitige Verschlußeinrichtung (28) aufweist, damit die Bahn durch die Eingriffseinrichtung mittels der Fördereinrichtung hindurchbewegt werden kann, wobei verhindert wird, daß sich die Bahn in einer zur Förderrichtung entgegengesetzten Richtung bewegt;

eine Einrichtung zum Messen einer vorbestimmten Länge der Bahn (40, 42) zum Auftragen auf ein Bündel.

24. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung aufweist:

eine Einrichtung zum Fördern einer Länge eines Bogens (40, 42), die zum Umwikkein eines Bündels ausreicht; und

eine Einrichtung zum Anhalten der Einrichtung zum Fördern (19), wenn die gewünschte Länge eines Bogens gemessen worden ist.

25. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:

eine Einrichtung zum Straffhalten der Bahn (20, 20a, 22), während sie von der Zufuhrrolle abgewickelt wird.

26. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Straffhalten aufweist:

einen Tänzerhebel (20) mit einer Freilaufwalze (20a), die mit der Bahn bezüglich der Verschlußeinrichtung stromauf in Eingriff ist; und

eine Federeinrichtung (22), mit der die Tänzerhebelwalze mit der Bahn in rollendem Eingriff gehalten wird, um die Bahn straff zu halten, wenn sie von der Zufuhrrolle abgewickelt wird.

27. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mit der man dem Wickelbogen eine Biegung verleiht, aufweist: eine Einrichtung (62, 80), mit der man dem Wickelbogen eine im wesentlichen V- förmige Falte zufügt.

28. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mit der man dem Wickelbogen eine V-förmige Falte zufügt, gekennzeichnet ist durch:

ein Paar zusammenwirkender Walzen mit einer Ausbuchtung (62') bzw. einer Einbuchtung (80'), mit denen man einem zwischen ihnen hindurchtretenden Wickelbogen eine V-förmige Falte verleiht.

29. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Scheitel der V-förmigen Falte (B) in die Richtung des herannahenden Bündels erstreckt.

30. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Scheitel der V-förmigen Falte (B) in einer von dem herannahenden Bündel abgewandten Richtung erstreckt.

31. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (40, 42) eine ausreichende Länge der Bahn fördert, daß sie eine Höhe (18b, Fig. 5a) einnimmt, die mindestens so groß wie die Höhe des Bündels ist.

32. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe etwa 1,016 Meter ist.

33. Vorrichtung zum Umwickeln nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Walzen mit Ausbuchtung bzw. Einbuchtung schwenkbar (68, 70) befestigt ist; und daß eine Einrichtung (76) zum selektiven Bewegen der schwenkbar befestigten Walze zwischen einer ersten Position, mit der man einem zwischen der Walze mit Ausbuchtung (62') und der Walze mit Einbuchtung (80') (Fig. 4a) eine V-förmige Falte (B) zuführt, und einer zweiten Position (Fig. 4b), die von einem zwischen der Walze mit Ausbuchtung (62) und der Walze mit Einbuchtung (80) hindurchtretenden Wickelbogen (18b) versetzt ist, vorgesehen ist.