Verfahren zum Verarbeiten von flächigen Erzeugnissen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von flächigen Erzeugnissen, insbesondere von Druckerei- produkten, mit dem Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 12.
Flächige Erzeugnisse, wie beispielsweise Druckereiprodukte, werden häufig im liegenden Zustand trans- portiert. Bei einem gefalteten Druckereiprodukt kann die Falzkante dabei zum Beispiel nach vorn oder nach hinten und die Titelseite jeweils nach oben bzw. nach unten weisen, d.h. es ergeben sich wenigstens vier Orientierungen. Bei in einer Schuppenformation transportierten Erzeugnissen liegt ein Erzeugnis entweder auf dem in Förderrichtung vorhergehenden Erzeugnis auf (normale Schuppenformation) oder auf dem nachfolgenden Erzeugnis auf (inverse Schuppenformation) , wodurch sich insgesamt wenigstens acht mögliche Formationen ergeben. Stationen, in denen die Erzeugnisse weiterverarbeitet werden, beispielsweise Einsteckvorrichtungen, sind jedoch häufig daran angepasst, dass die Druckereiprodukte in einer vorgegebenen Orientierung zugeführt werden, z.B. mit vorlaufender Falzkante und nach oben weisender Titelseite. Diese Orientierung entspricht sehr häufig nicht der Orientierung, in der die Erzeugnisse den vorgelagerten Prozess verlassen. Daher ist vor der Weiterverarbeitung eine Änderung der Formation der Erzeugnisse notwendig.
Es ist dazu bekannt, in einer Schuppenformation ankommende Erzeugnisse zu vereinzeln, indem diese gegenüber den übrigen Erzeugnissen der Schuppenformation beschleunigt werden, und neu anzuordnen. Es ist des weiteren bekannt, die Erzeugnisse zu verformen, um eine gegenüber der Anfangsformation veränderte wechselseitige Ausrichtung der Erzeugnisse zu erreichen. Bei beiden Verfahren werden die Erzeugnisse verhältnismässig hohen Kräften ausgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verarbeiten von flächigen Erzeugnissen, insbesondere von Druckereiprodukten, zur Verfügung zu stellen, bei welchen in einer Schuppenformation oder einzeln geförderte Erzeugnisse in einer vorbestimmten Orientierung einer weiterverarbeitenden Station zugeführt werden, wobei die Umorientierung der Erzeugnisse schonend und unter geringem mechanischem Aufwand erfolgen soll.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen von Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst wenigstens die folgenden Schritte: a) Fördern der Erzeugnisse in einer kontinuierlichen oder unterbrochenen Schuppenformation oder vereinzelt; b) Zusammenfassen einer Mehrzahl von hintereinander geförderten Erzeugnissen (Sektion) zu einem Zwischenstapel derart, dass in der Schuppenformation einander zugewandte Seiten der Erzeugnisse auch im Zwischenstapel einander zugewandt sind; c) Weiterfördern
der Zwischenstapel nach und/oder während ihrer Bildung derart, dass eine Lücke zu in Förderrichtung nachfolgenden Erzeugnissen entsteht; d) Weiterverarbeiten der Erzeugnisse eines Zwischenstapels jeweils in der umgekehrten Reihenfolge gegenüber der ursprünglichen Reihenfolge („first in - last out") .
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst wenigstens eine erste Fördereinrichtung zum Fördern' von Erzeugnissen in einer Schuppenformation, eine Stapel- bildungseinrichtung zum Bilden von Zwischenstapeln aus einer Mehrzahl von hintereinander geförderten Erzeugnissen (Sektion) sowie eine Zuführeinrichtung, welche die Zwischenstapel bzw. die Erzeugnisse einer Sektion derart an eine weiterverarbeitende Station zu übergeben imstande ist, dass die Erzeugnisse jeweils in der umgekehrten Reihenfolge gegenüber der ursprünglichen Reihenfolge weiterverarbeitet werden. Vorzugsweise umfasst die Zuführeinrichtung dazu eine Stapelabbauvorrichtung.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass die Erzeugnisse sehr schonend behandelt werden, da sie unter geringen Relativgeschwindigkeiten zu einem Zwischenstapel zusammengefasst werden, insbesondere durch in den Förderweg einbringbare stationäre oder mitbewegte Anschläge oder Stopper. Eine Sektion umfasst wenigstens zwei, vorzugs- weise 3 bis 10 hintereinander geförderte Erzeugnisse, die in einer Schuppenformation oder einzeln ankommen.
Indem die Erzeugnisse eines Zwischenstapels in der gegenüber ihrer Anfangslage umgekehrten Reihenfolge weiterverarbeitet werden, gelingt auf überraschend einfache Weise eine Formationsänderung, insbesondere ein Wechsel
von einer Normalschuppenformation auf eine inverse Schuppenformation und umgekehrt. Ein Vereinzeln in dem Sinne, dass die Erzeugnisse vollständig voneinander getrennt werden, wird vermieden. Dadurch werden auch die beim Stand der Technik beim Vereinzeln verwendeten grossen Beschleunigungen und die entsprechenden aufwendigen Greif- und Förderkonstruktionen vermieden.
Der Zwischenstapel kann auf konstruktiv äusserst einfache Weise durch das Zusammenwirken eines Bandförderers mit einem Anschlag oder einem Stopper gebildet werden. Zur Bildung eines Zwischenstapels können auch weitere aus dem Stand der Technik bekannte Stapelbildungseinrichtungen verwendet werden. Wenn die Erzeugnisse in einer normalen Schuppenformation ankommen, wird der Zwischenstapel vor- zugsweise von oben auf- und abgebaut, für die anfänglich inverse Schuppenformation wird der Zwischenstapel von unten auf- und abgebaut.
Der Stapelabbau erfolgt bevorzugt dadurch, dass der Zwischenstapel gegen eine Blende gefördert wird, wodurch die Erzeugnisse gegeneinander versetzt werden bzw. der Stapel verstrichen wird. Die Weiterverarbeitung kann getaktet oder ungetaktet erfolgen. Im getakteten Fall hat die Stapelabbauvorrichtung vorzugsweise Anlegerfunktion.
Eine weiterverarbeitende Station im Sinne der Erfindung ist jede Einrichtung, in der die Erzeugnisse direkt bearbeitet werden, z.B. eine Einsteckvorrichtung, oder mit dem Zweck der weiteren Bearbeitung weitergefördert werden, z.B. ein Zwischenförderer. Das Fördern der einlaufenden Erzeugnisse bzw. Zwischenstapel ist mit einer ersten und einer zweiten Fördereinrichtung realisiert, die bevorzugt
ein Bandförderer ist. Falls die Zwischenstapel mit derselben Geschwindigkeit wie die Schuppenformation gefördert werden sollen, kann auch eine gemeinsame Fördereinrichtung verwendet werden.
Die Zuführeinrichtung umfasst bevorzugt ebenfalls eine Fördereinrichtung, beispielsweise einen Bandförderer, sowie Mittel, die den Zwischenstapel bzw. dessen Erzeugnisse so an die weiterverarbeitende Station übergeben, dass das letzte Erzeugnis einer Sektion nach dem Prinzip „last in-first out" als erstes weiterverarbeitet wird. Zu diesen Mitteln gehören beispielsweise an sich bekannte Stapelabbauvorrichtungen, z.B. gemäss CH 598 106 (Stapelabbau von unten) oder CH 436 349 (Stapelabbau von oben) . Um einen Zwischenstapel wieder in eine Schuppen- formation umzuwandeln, können die genannten Mittel auch Blenden bzw. Schiebeelemente sein, mit denen die Zwischenstapel wieder auseinandergezogen werden können.
Die Zwischenstapel werden mit einer Geschwindigkeit aus der Stapelbildungseinrichtung entfernt, z.B. ausgestossen oder weggezogen, die in Abhängigkeit von der Anzahl der Erzeugnisse in einer Sektion, der anfänglichen Fördergeschwindigkeit und der in Förderrichtung gemessenen Länge des Zwischenstapels so gewählt wird, dass eine Lücke zu den nachfolgenden Erzeugnissen gebildet wird. Der Zwischenstapel kann auch nach dem Verlassen der Stapelbildungseinrichtung unmittelbar auf einem weiteren Förderer abgelegt werden, dessen Fördergeschwindigkeit beispielsweise so gewählt wird, dass der Zwischenstapel den zuvor abgelegten Zwischenstapel teilweise überlappt und eine Schuppenformation bestehend aus Zwischenstapeln gebildet wird. Eine derartige Schuppenformation kann
besonders einfach durch Verstreichen in eine Schuppenformation aus einzelnen Erzeugnissen umgewandelt werden. Als Alternative können die Zwischenstapel voneinander beabstandet auf dem Förderer abgelegt werden und beispiels- weise ebenfalls durch ein Schiebeelement wieder in eine lokale Schuppenformation umgewandelt werden.
Zusätzliche Möglichkeiten zur Umorientierung ergeben sich durch einen zusätzlichen Wendeschritt, bei dem vorzugsweise die einlaufende Schuppenformation als Ganzes gewen- det wird. Geeignete Wendevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, z.B. aus der US 3,659,699.
Beispiele für die Ausführung der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen rein schematisch:
Fig. la-c Einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung in drei verschiedenen Verfahrens- stadien;
Fig. 2 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungs- gemässen Vorrichtung;
Fig. 3-6 Beispiele für die Herstellung einer Normal- schuppenformation aus einer inversen
Schuppenformation mit Stapelbildung an einem ortsfesten Anschlag;
Fig. 7 die Stapelbildung an einem beweglichen Anschlag;
Fig. 8 ein Beispiel für den Ausgleich von Lücken in der Anfangsformation;
Fig. 9 die Bildung einer inversen Schuppenformation aus einer Normalschuppenformation;
Fig.10, 11 das Verfahren gemäss Fig. 9 mit einem Wendeschritt vor der Stapelbildung.
In den Figuren la - lc sind verschiedene Verfahrenstadien anhand einer im Längsschnitt gezeigten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht dieser Vorrichtung. Erzeugnisse 1, hier gefaltete Druckereiprodukte, werden unter Bildung einer inversen Schuppenformation S' von einem Wickel 10 (Fig. 2) abgewickelt und mit einer ersten Fördereinrichtung 3 in Form eines Bandförderers mit der Fördergeschwindigkeit vl gefördert. Am in Förderrichtung FI vorderen Ende 3a der ersten Fördereinrichtung 3 befindet sich eine Stapelbildungseinrichtung 7 mit einem Anschlag 7', der in den Förderweg gebracht (Fig. la, c) bzw. wieder daraus entfernt werden kann (Fig. lb) . Die Bewegung des Anschlags 7' wird von einer hier nicht gezeigten Steuereinrichtung so gesteuert, dass eine vorbestimmte Anzahl von Erzeugnissen abgebremst wird oder der Förderweg für eine vorbestimmte Zeit blockiert ist. In der in den Fig. la und lc gezeigten Position blockiert der Anschlag 7' den Weitertransport der Erzeugnisse 1, so dass diese von der Fördereinrichtung 3 zu einem Zwischenstapel 2 aufgeschoben werden. Die vorlaufenden Kanten la werden am Anschlag 7 ' ausgerichtet . Die inverse Schuppenformation S' führt automatisch dazu, dass die Erzeugnisse 1 dem Stapel 2 jeweils von unten zugeführt werden und das letzte Erzeugnis 1' einer Sektion 6 zuunterst liegt. Zum Unterstützen der Zuführbewegung dient eine Rolle 8, beispielsweise eine Adhäsionsrolle.
Nach der Bildung desZwischenstapels 2 wird der Anschlag 7' nach unten gefahren, der Zwischenstapel 2 durch die erste
Fördereinrichtung 3 weitergefördert und an eine zweite Fördereinrichtung 4, hier ebenfalls in Form eines Bandförderers, übergeben. Eine höhenverstellbare Rollenanordnung 9 dient dazu, den Zwischenstapel 2 in vertikaler Richtung auf die zweite Fördereinrichtung 4 zu drücken, um so im Übergabebereich ein zuverlässiges Weiterfördern des Zwischenstapels 2 zu gewährleisten und den Zwischenstapel gegebenenfalls von der ersten Fördereinrichtung 3 abzuziehen. Der Abstand M zwischen den Fördereinrichtungen 3, 4 ist an die Erzeugnislänge und die Fördergeschwindigkeiten angepasst. Sobald die vorderen Kanten la der Erzeugnisse 1 im Zwischenstapel 2 auf der zweiten Fördereinrichtung 4 aufliegen, wird der Anschlag 7' wieder nach oben gefahren, um das erste Erzeugnis einer neuen Sektion 6 zu stoppen.
An den zweiten Bandförderer 4 schliesst sich eine weitere Fördereinrichtung 5 an, deren Förderebene unterhalb der Förderebene der ersten und zweiten Fördereinrichtung 3, 4 liegt, so dass die Zwischenstapel von oben abgelegt werden können. Als Stapelabbaueinrichtung 12 dient ein Hindernis 11, das einen Spalt zur Förderebene freilässt, in Verbindung mit der weiteren Fördereinrichtung 5, wodurch die Erzeugnisse beim Weiterfördern zu einer Normalschuppenformation S verstrichen werden.
Die Förderrichtungen F2 und F3 der zweiten bzw. weiteren Fördereinrichtung 4, 5 sind im gezeigten Beispiel kollinear mit der Förderrichtung FI . Prinzipiell kann der Zwischenstapel 2 jedoch in beliebige Förderrichtungen F2 und F3 weitergefördert werden, was in Fig. 2 angedeutet ist. Die Fördergeschwindigkeit v2 kann je nach Zielsetzung gewählt werden. Im vorliegenden Fall ist sie wenigstens so
gross, dass die Zwischenstapel 2 auf der zweiten Fördereinrichtung 4 voneinander beabstandet sind. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann der nachfolgende Zwischenstapel jedoch auch direkt am Ausgang der Stapelbildungs- einrichtung 7 teilweise auf dem vorhergehenden Zwischenstapel abgelegt werden. Dies setzt eine entsprechend geringe Fördergeschwindigkeit v2 voraus. In diesem Fall ist bereits die Auflagefläche der zweiten Fördereinrichtung niedriger als die Auflagefläche der ersten Fördereinrichtung, oder es sind Mittel zum Anheben der gebildeten Zwischenstapel und zum Ablegen in teilweise überlappender Weise auf den vorhergehenden Zwischenstapel vorhanden .
Der in Fig. la-c und 2 gezeigte Vorgang ist schematisch nochmals in Figur 3 dargestellt, wobei die erste und zweite Fördereinrichtung 3, 4 durch ein gemeinsames Förderband realisiert sind.
Fig. 4 zeigt die Bildung einer Normalschuppenformation S aus einer inversen Schuppenformation S' . Der Zwischen- Stapel 2 wird nach seiner Bildung oben auf einen weiteren Zwischenstapel abgelegt. Dazu wird er gegebenenfalls mit geeigneten Mitteln hochgenommen. Dieser zusammengesetzte Stapel wird mit einer Abbauvorrichtung 12, die beispielsweise eine Adhäsionsrolle als Separierelement 12' umfasst, kontinuierlich von unten abgebaut. Die Erzeugnisse werden mit der weiteren Fördereinrichtung 5 in einer NormalSchuppenformation S abtransportiert. Die Fördereinrichtungen 3, 4, 5 können durch einzelne oder einen gemeinsamen Bandförderer realisiert sein.
Fig. 5 zeigt das Bilden einer Normalschuppenformation S aus einer inversen Schuppenformation S' . Die Zwischenstapel 2 werden mit einer geeigneten Greif- und Hebevorrichtung oder durch Ablegen auf einer tieferliegenden Fördereinrichtung 4, 5 jeweils teilweise auf dem vorhergehenden Zwischenstapel abgelegt. Die Zwischenformation aus einander überlappenden Zwischenstapeln wird wie in Fig. 4 gezeigt mit einer Stapelabbauvorrichtung 12 zu einer Normalschuppenformation S vergleichmässigt . Es kann auch eine Abbauvorrichtung 12 wie in Fig. 3 eingesetzt werden .
In der in Fig. 6 gezeigten Variante des Verfahrens gemäss Figur 3 erfolgt beim Stapelabbau ein Richtungswechsel .
Anstelle eines stationären Anschlags können die Zwischen- Stapel 2 auch, wie in Fig. 7 dargestellt, an beweglichen Anschlägen 7' gebildet werden. Die Anschläge 7' werden entlang einer geschlossenen Umlaufbahn U in Förderrichtung FI mit einer Geschwindigkeit v3 bewegt, die kleiner als die erste Fördergeschwindigkeit vl ist. Damit laufen die Erzeugnisse nur mit der Geschwindigkeitsdifferenz vl-v3 gegen den Anschlag und werden daher auf sehr schonende Weise zusammengeschoben. Durch geeignete Wahl der Geschwindigkeitsdifferenz, der Länge des Teilstücks und des Abstands der Anschläge 7' , können die Stapelgrösse und der Stapelabstand eingestellt werden. Auf eine Steuervorrichtung kann verzichtet werden. Auf ähnliche Weise können die Erzeugnisse einer Normalschuppenformation durch schneller als vl bewegte Anschläge durch Angreifen an den nachlaufenden Kanten zu Stapeln zusammengeschoben werden.
Fig. 8 zeigt eine Möglichkeit zum Ausgleich einer Lücke 13 in der einlaufenden Formation durch geeignete Wahl der Stapelabbaugeschwindigkeit und/oder der Fördergeschwindigkeiten. Die Speicherfunktion der Zwischenstapel ist ein zusätzlicher Vorteil gegenüber auf Vereinzelung basierenden Einrichtungen zur Formationsänderung.
Fig. 9 zeigt die Bildung einer inversen Schuppenformation S' aus einer Normalschuppenformation S, wobei der Zwischenstapel 2 von unten an einen weiteren Zwischenstapel angelegt wird. Da die einlaufenden Erzeugnisse 1 in einer Normalschuppenformation S gefördert werden, greift der Anschlag 7' von oben in die Förderstrecke ein. Vorliegend werden zwei Erzeugnisse durch den Anschlag 7' eingeklemmt, während das letzte Erzeugnis der vorlaufenden Sektion weitergefördert und dem fast fertigen Zwischenstapel 2 von oben zugeführt wird. Der Zwischenstapel 2 wird von unten an vorhergehende Zwischenstapel angelegt. Der zusammengesetzte Stapel 2' wird durch eine Stapelabbauvorrichtung 12 mit einem jeweils das oberste Erzeugnis aus dem Stapel hinausschiebenden Separierelement 12' kontinuierlich von oben abgebaut. Der Stapelabbauvorrichtung ist wie in Fig. 5 eine weitere Fördereinrichtung 5 nachgeschaltet, die zum Abtransport der auslaufenden Schuppenformation S' dient.
Fig. 10 zeigt das Bilden einer inversen Schuppenformation S' aus einer Normalschuppenformation S. Diese ist entstanden, indem eine inverse Schuppenformation S' ' mit einer Wendeeinrichtung 14 als Ganzes um 180° um eine in Förderrichtung FI verlaufende Achse gedreht wird. Die Stapelbildung und der Stapelabbau entspricht Figur 9. Hiermit wird ein Umkehren der Lage der Titelseite im Schuppenstrom S gegenüber dem Schuppenstrom S'' erreicht.
Fig. 11 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer Wendevorrichtung 14, die vor der Stapelbildungseinrichtung angeordnet ist. Es wird ein Wendevorgang der gesamten zunächst inversen Schuppenformation S' um 180 Grad um eine quer zur Förderrichtung FI verlaufende horizontale Achse W realisiert. Vor der Stapelbildung liegt somit eine Normalschuppenformation S vor. Der von oben gebildete Zwischenstapel 2 wird auch von oben abgebaut, so dass eine auslaufende inverse Schuppenformation S' entsteht, bei der Ober- und Unterseite der Erzeugnisse gegenüber dem einlaufenden Zustand vertauscht sind.