EP2764963A2 - Vorrichtung zum dreiseitigen Beschnitt von Produkten - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for three-sided trimming of products, in particular brochures according to the preamble of claim 1.
- a trimmer is known in which the movement of the side kicker is decoupled from the movement sequence of the cutting movement.
- the side pusher is assigned a separate drive, which can be controlled via a control independently of the lifting movement of the knife lifting device.
- such a device for three-sided trimming comprises means for initiating and / or terminating the thrust movement of the alignment device, such that the time of initiation and / or the impact duration of the thrust movement within the cycle time of the device is independent of the lifting movement of the lifting device.
- This decoupling of the cutting movement from the impact movement makes it possible to make better use of the time available overall for the three-sided trimming of the product.
- the device comprises a controller which controls the drive of the alignment device independently of the lifting movement of the lifting device.
- the device comprises a controller which controls the drive of the alignment device independently of the lifting movement of the lifting device.
- the device comprises a controller which controls the drive of the alignment device independently of the lifting movement of the lifting device.
- product-dependent optimized electronic control curves can be stored in the control for driving the alignment device.
- the alignment device in this case comprises at least one bumper, which is mounted on a holder and guide rods in the knife block.
- the knife block also has a threaded spindle with a spindle nut.
- the holder is connected to the spindle nut. By rotating the threaded spindle via the drive, the spindle nut with the holder and the bar is moved axially.
- the alignment device can be driven directly by a linear motor.
- the spindle and the spindle nut would be omitted.
- the holder would be mounted directly on the so-called rotor of the linear motor.
- the drive would have a motor and a toothed belt drive or a chain drive or a spur gear.
- the drive would have a motor which is arranged in direct axial extension of the threaded spindle.
- FIG Fig. 1 A representative example of a device for three-sided trimming of products is shown in FIG Fig. 1 shown.
- a first drive motor 1 realizes the movement of the knife lifting device 2, to which the blades 3 are fastened.
- the product running direction is indicated by arrows.
- a second drive motor 4 drives the conveyor belts 7, 8 of the transport device 9 via a first and second drive shaft 5, 6.
- control units 10, 11 are provided which can communicate with each other by means of a connection for exchanging data and / or control signals 12.
- the connection 12 can also lead to a machine control unit and to the control 42 of the alignment device 30.
- the transport device is shown for itself.
- the drive motor 4 drives by means of a mechanical transmission 14, the drive shafts 5 and 6 and the conveyor belts 7, 8 of the transport device.
- the control unit 11 and the connection for exchanging data and / or control signals 12 can be seen.
- the products are, from a further, not shown transport system coming out of the delivery of a stapler, braked at the leading edge stops 15.
- the leading edge stops 15 are only provided in a first cutting position for leading edge trimming.
- the transport of the product 16 to the second cutting position by the transport device 9 takes place without further alignment.
- FIG. 3 schematically shows the inventive alignment device 30 for the head side of the products 16th
- the bumper 31 of the alignment device 30 is mounted on the holder 51 and the guide rods 52 in the knife block 37.
- the threaded spindle 53 with the Spindle nut 54 is also mounted in the knife block 37.
- the holder 51 is connected to the spindle nut 54, so that upon rotation of the threaded spindle 53, the spindle nut 54 with the holder 51 and the bumper 31 is moved axially. This movement aligns the product 16.
- the threaded spindle 53 is driven by means of a drive 35, for example consisting of a toothed belt drive 56a, 56b, 56c, a motor 55, preferably a servomotor or a stepping motor.
- the movement of the device is as follows: During the format adjustment of the machine, the machine rotates a certain number of revolutions during the format setting of the machine and thus brings the bumper 31 via the spindle drive into a specific position corresponding to the required head trim , Starting from this position, the oscillating movement of the bumper 31 is achieved in the machine cycle by left-right rotation of the motor and thus the lifting movement for the alignment of the product 16th Since the motor is controlled by the machine control, it is possible to influence it from the outside during the machine run and also to separate the side kicker movement from the knife movement. By depositing different motion profiles for the engine in the machine control, it is possible the movement of the alignment device z. B. adapt to different machine speeds.
- the leading edge trimming of a product 16 is performed simultaneously in a first cutting position and in a second cutting position of the head orohnberough a second product 16.
- the other components of the device according to the invention 50 thus sometimes transport the second product 16 out of the device 50 from the second cutting position, transport the first product 16 from the first cutting position to the second cutting position and bring a new product 16 into the first cutting position.
- the transport device 9 must bring the product up to the leading edge stops 15 and also ensure a lateral alignment of the product before trimming.
- the conveyor belts 7, 8 of the conveyor 9 are also during the lateral Operated thrust movement by the alignment device 30 so that the product 16 is driven against the leading edge stops 15 until it is completely aligned.
- the machine cycle of the device 50 is increased, it is not enough to increase all other movements of the device to the same extent. Rather, the transport time of the product 16 within the device 50 must not fall below a minimum transport time, since otherwise the gentle and safe transport of the product 16 can not be guaranteed.
- the moment of the beginning of the pushing movement and its duration can now be adjusted in such a way that the transport of the product 16 remains the same amount of time within the device 50.
- the device has been described above in particular in connection with the three-sided trimming of brochures which are produced in a saddle stitcher. However, it is readily conceivable to use the device for three-sided trimming of other products. In addition, it is conceivable to provide a corresponding device which makes only one or two cuts on a product, or correspondingly more than three, such as the so-called trio cut.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dreiseitigen Beschnitt von Produkten, insbesondere Broschuren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Bei der Herstellung von Broschuren werden an Sammelhefters die zusammengetragenen und gehefteten Produkte in einer Vorrichtung zum dreiseitigen Beschnitt, etwa einem Trimmer geschnitten. Dies erfolgt in den Schneidstationen für den Vorderschnitt und den Kopfbeschnitt bzw. Fußbeschnitt durch ein bewegtes Obermesser gegen ein feststehendes Untermesser. Der Beschnitt der Broschur stellt dabei einen besonders wichtigen Schritt dar, da hierdurch die Falzbogen seitlich geöffnet werden und das äußere Erscheinungsbild der Broschur maßgeblich beeinflusst wird. Dazu ist es wichtig, dass die Broschuren positionsgenau geschnitten werden. Die korrekte Positionierung der Broschüren wird zum einen durch die Trimmerzuführung gewährleistet. Zum anderen wird das Produkt vor dem Beschnitt gegen Vorderkantenanschläge transportiert und seitlich ausgerichtet, um die Abschnittsbreite für den Kopfbeschnitt bzw. Fußbeschnitt exakt einzustellen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass der Mechanismus für die seitliche Ausrichtung (Seitenstoßer) dabei durch die Hubbewegung des Obermesserträgers angetrieben wird und somit direkt an den Bewegungsablauf der Schneidbewegung gekoppelt ist. Ein derartiger Trimmer ist bekannt.
- Im Hinblick auf eine Optimierung der Bewegungsabläufe im Trimmer ist eine solche Vorrichtung nachteilig. Es wäre wünschenswert, den Seitenstoßer zu einem früheren Zeitpunkt vom Produkt weg zu bewegen, damit das Produkt bei Transportbeginn frei liegt und nicht durch den Seitenstoßer behindert wird.
- Aus der
US 2007/0028456 A1 ist ein Trimmer bekannt bei dem die Bewegung des Seitenstoßers von dem Bewegungsablauf der Schneidebewegung entkoppelt ist. Dem Seitenstoßer ist ein separater Antrieb zugeordnet, der über eine Steuerung unabhängig von der Hubbewegung der Messerhubeinrichtung ansteuerbar ist. - Wie bereits erwähnt, ist es weiterhin notwendig den Seitenstoßer auf die genaue Abschnittsbereite für den Kopfbeschnitt bzw. Fußbeschnitt exakt einzustellen. Diese Einstellung wird bei den bekannten Sammelheftern durch Verstellmechanismen bewerkstelligt, die nur im Stillstand der Maschine und nur bei geöffnetem Schutz zu bedienen sind. Hierzu ist es aus der
EP 1 837 135 A1 bekannt den Seitenschieber von außerhalb der Verkleidung zugänglicher Betätigungsorgane zu verstellen. Bei der bekannten Vorrichtung ist es nachteilig, dass die Hubbewegung des Seitenstoßers durch die Messerbewegung eingeleitet wird und somit zeitlich an die Messerbewegung gekoppelt ist. - Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, die über einen von außen gesteuerten Antrieb sowohl die Hubbewegung des Seitenstoßers unabhängig von der Messerbewegung realisiert, als auch eine Verstellung des Seitenstoßeres bei geschlossenem Schutz während des Maschinenlaufs ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum dreiseitigen Beschnitt mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Dementsprechend umfasst eine derartige Vorrichtung zum dreiseitigen Beschnitt Mittel zum Einleiten und / oder Beenden der Stoßbewegung der Ausrichtungseinrichtung, derart, dass der Zeitpunkt des Einleitens und / oder die Stoßdauer der Stoßbewegung innerhalb der Taktdauer der Vorrichtung unabhängig von der Hubbewegung der Hubeinrichtung ist. Durch diese Entkopplung der Schneidbewegung von der Stoßbewegung kann die insgesamt für den dreiseitigen Beschnitt des Produktes zur Verfügung stehende Zeit besser genutzt werden. Zudem ist eine Anpassung beispielsweise der Stoßdauer auf unterschiedliche Produkteigenschaften, wie dessen Gewicht oder Abmessungen, möglich.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung ist der Ausrichtungseinrichtung ein separater Antrieb zugeordnet, wobei vorteilhafterweise die Vorrichtung eine Steuerung umfasst, die den Antrieb der Ausrichtungseinrichtung unabhängig von der der Hubbewegung der Hubeinrichtung ansteuert. Dadurch entfällt das aufwendige Ableiten der Stoßbewegung von der Hubbewegung der Hubeinrichtung, etwa durch ein mechanisches Kurvengetriebe. Außerdem können in der Steuerung für den Antrieb der Ausrichtungseinrichtung produktabhängig optimierte elektronische Steuerungskurven hinterlegt werden. Die Ausrichtungseinrichtung umfasst hierbei mindestens eine Stoßleiste, die über einen Halter und Führungsstangen im Messerblock gelagert ist. Der Messerblock weist weiterhin eine Gewindespindel mit einer Spindelmutter auf. Der Halter ist mit der Spindelmutter verbunden. Durch Drehung der Gewindespindel über den Antrieb wird die Spindelmutter mit dem Halter und der Leiste axial bewegt. Durch diese Anordnung ist eine vorteilhafte, stufenlose Einstellung des Pendelhubs unabhängig von der Messerbewegung möglich.
- In einer alternativen Ausführung kann die Ausrichtungseinrichtung durch einen Linearmotor direkt angetrieben werden. Bei dieser Variante würden die Spindel und die Spindelmutter entfallen. Der Halter wäre direkt auf dem sogenannten Läufer des Linearmotors montiert.
- In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen würde der Antrieb einen Motor und einen Zahnriementrieb oder einen Kettentrieb oder eine Stirnradstufe aufweisen.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung würde der Antrieb einen Motor aufweisen, der in direkter axialer Verlängerung der Gewindespindel angeordnet ist.
- Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen näher beschrieben.
- Es zeigen in schematischer Darstellung
- Fig. 1
- eine Ansicht der Vorrichtung zum Randbeschneiden von Produkten,
- Fig. 2
- eine detaillierte Ansicht der Transporteinrichtung und
- Fig. 3
- eine detaillierte Ansicht der Ausrichtungseinrichtung
- Ein repräsentatives Beispiel für eine Vorrichtung zum dreiseitigen Beschnitt von Produkten wird in
Fig. 1 gezeigt. Ein erster Antriebsmotor 1 realisiert die Bewegung der Messerhubeinrichtung 2, an welcher die Messer 3 befestigt sind. Die Produktlaufrichtung ist durch Pfeile gekennzeichnet. Ein zweiter Antriebsmotor 4 treibt über eine erste und zweite Antriebswelle 5, 6 die Transportbänder 7, 8 der Transporteinrichtung 9 an. Für beide Antriebsmotoren 1, 4, sind Steuereinheiten 10, 11 vorgesehen, welche mittels einer Verbindung zum Austausch von Daten und / oder Steuersignalen 12 miteinander kommunizieren können. Weiterhin kann die Verbindung 12 auch zu einer Maschinensteuereinheit führen sowie zur Steuerung 42 der Ausrichtungseinrichtung 30. - In der
Fig. 2 ist die Transporteinrichtung für sich dargestellt. Der Antriebsmotor 4 treibt vermittels eines mechanischen Getriebes 14 die Antriebswellen 5 und 6 und die Transportbänder 7, 8 der Transporteinrichtung an. Weiterhin ist die Steuereinheit 11 und die Verbindung zum Austausch von Daten und / oder Steuersignalen 12 zu sehen. Die Produkte werden, von einem weiteren, nicht gezeigten Transportsystem aus der Auslage einer Heftmaschine kommend, an den Vorderkantenanschlägen 15 abgebremst. Durch die elektronische Steuerung vermittels der Steuereinheit 11 ist es möglich, das Produkt 16 auch bei hohen Geschwindigkeiten sanft an die Vorderkantenanschläge 15 heranzuführen. Typischerweise sind die Vorderkantenanschläge 15 nur in einer ersten Schneidposition für den Vorderkantenbeschnitt vorgesehen. Der Transport des Produktes 16 zur zweiten Schneidposition durch die Transporteinrichtung 9 erfolgt ohne weitere Ausrichtung. - In
Fig. 3 ist die seitliche Ausrichtungseinrichtung 30 dargestellt. Die Ausrichtung des Produkts 16 erfolgt durch die Stoßleiste 31, die das Produkt 16 seitlich erfasst. Je nach Ausführungsform kann es vorgesehen sein, lediglich auf einer Seite des Produktes 16 eine erfindungsgemäße Ausrichtungseinrichtung 30 vorzusehen. Eine bevorzugte Ausführungsform weist aber beidseitig des Produktes 16 jeweils eine Ausrichtungseinrichtung 30 auf. Diese können getrennt oder gemeinsam durch eine Steuerung 42 angesteuert werden.Figur 3 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Ausrichtungseinrichtung 30 für die Kopfseite der Produkte 16.
Die Stoßleiste 31 der Ausrichtungseinrichtung 30 ist über den Halter 51 und den Führungsstangen 52 im Messerblock 37 gelagert. Die Gewindespindel 53 mit der Spindelmutter 54 ist ebenfalls im Messerblock 37 gelagert. Der Halter 51 ist mit der Spindelmutter 54 verbunden, so dass bei Drehung der Gewindespindel 53 die Spindelmutter 54 mit dem Halter 51 und der Stoßleiste 31 axial bewegt wird. Durch diese Bewegung wird das Produkt 16 ausgerichtet.
Die Gewindespindel 53 wird mittels eines Antriebs 35 beispielsweise bestehend aus einem Zahnriementrieb 56a, 56b, 56c, einem Motor 55, vorzugsweise einem Servomotor oder einem Schrittmotor, angetrieben.
Der Bewegungsablauf der Vorrichtung ist wie folgt: Durch die Maschinensteuerung dreht der Motor während der Formateinstellung der Maschine - von einer festgelegten Nullposition aus - eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen und bringt damit über den Spindeltrieb die Stoßleiste 31 in eine bestimmte Position, die dem erforderlichen Kopfbeschnitt entspricht. Ausgehend von dieser Position wird im Maschinenlauf durch Links-Rechtsdrehung des Motors die oszillierende Bewegung der Stoßleiste 31 erreicht und damit die Hubbewegung zur Ausrichtung des Produktes 16.
Da der Motor über die Maschinensteuerung geregelt wird, ist eine Beeinflussung von außen während des Maschinenlaufs möglich und ebenfalls eine Trennung der Seitenstoßerbewegung von der Messerbewegung. Durch die Hinterlegung unterschiedlicher Bewegungsprofile für den Motor in der Maschinensteuerung ist es möglich, die Bewegung der Ausrichtungseinrichtung z. B. an unterschiedliche Maschinengeschwindigkeiten anzupassen. - Im laufenden Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 wird gleichzeitig in einer ersten Schneidposition der Vorderkantenbeschnitt eines Produktes 16 durchgeführt sowie in einer zweiten Schneidposition der Kopf- bzw. Fußbeschnitt eines zweiten Produktes 16. Innerhalb des Taktes der Hubbewegung der Messerhubeinrichtung 2 müssen die übrigen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 also mitunter das zweite Produkt 16, aus der zweiten Schneidposition aus der Vorrichtung 50 heraustransportieren, das erste Produkt 16 aus der ersten Schneidposition in die zweite Schneidposition transportieren und ein neues Produkt 16 in die erste Schneidposition bringen. Dazu muss die Transporteinrichtung 9 das Produkt bis zu den Vorderkantenanschlägen 15 bringen und ebenfalls eine seitliche Ausrichtung des Produktes vor dem Beschnitt gewährleisten. Dazu werden die Transportbänder 7, 8 der Transporteinrichtung 9 auch während der seitlichen Stoßbewegung durch die Ausrichtungseinrichtung 30 betrieben, so dass das Produkt 16 gegen die Vorderkantenanschläge 15 getrieben wird bis es vollständig ausgerichtet ist. Wird nun der Maschinentakt der Vorrichtung 50 erhöht, ist es nicht damit getan, alle übrigen Bewegungen der Vorrichtung in gleichem Maße zu erhöhen. Vielmehr darf die Transportdauer des Produkts 16 innerhalb der Vorrichtung 50 eine Mindesttransportdauer nicht unterschreiten, da sonst der schonende und sichere Transport des Produkts 16 nicht gewährleistet werden kann. Um dennoch die Vorrichtung 50 mit höheren Produktionsgeschwindigkeiten und damit mit einem kürzeren Takt betreiben zu können, kann nun dank des gesonderten Antriebs der Stoßbewegung und der zugeordneten Ausrichtungssteuerung 42 der Zeitpunkt des Beginns der Stoßbewegung sowie dessen Dauer derart angepasst werden, dass für den Transport des Produkts 16 innerhalb der Vorrichtung 50 gleich viel Zeit bleibt.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es weiterhin möglich den Pendelhub stufenlos auf unterschiedliche Formate während des laufenden Maschinenbetriebs einzustellen.
- Die Vorrichtung wurde vorgehend insbesondere im Zusammenhang mit dem dreiseitigen Beschnitt von Broschuren, die in einem Sammelhefter erzeugt werden, beschrieben. Es ist aber ohne weiteres denkbar, die Vorrichtung auch zum dreiseitigen Beschneiden von anderen Produkten zu verwenden. Außerdem ist es denkbar, eine entsprechende Vorrichtung vorzusehen, die lediglich eine oder zwei Beschnitte an einem Produkt vornimmt, oder entsprechend mehr als drei, etwa beim so genannten Trioschnitt.
Bezugszeichenliste 1 Antriebsmotor für Messer 2 Messerhubeinrichtung 3 Messer 4 Antriebsmotor für Transporteinrichtung 5 Antriebswelle 6 Antriebswelle 7 Obere Transportbänder 8 Untere Transportbänder 9 Transporteinrichtung 10 Steuereinheit 11 Steuereinheit 12 Verbindung zum Austausch von Daten und / oder Steuersignalen 14 mechanisches Getriebe 15 Vorderkantenanschlag 16 Produkt 30 seitliche Ausrichtungseinrichtung 31 Stoßleiste 35 Antrieb 37 Messerblock 42 Ausrichtungssteuerung 50 Vorrichtung 51 Halter 52 Führungsstange 53 Gewindespindel 54 Spindelmutter 55 Motor 56a Zahnriementrieb 56b 56c
Claims (5)
- Vorrichtung zum dreiseitigen Beschnitt von Produkten (16) mit einer Messerhubeinrichtung (2), die in einer Hubbewegung betreibbar ausgestaltet ist, wobei die Hubbewegung einen Maschinentakt der Vorrichtung (50) bestimmt, wobei an der Hubeinrichtung (2) wenigstens Messer (3) zum Kopfbeschnitt, Fußbeschnitt und Vorderkantenbeschnitt der Produkte (16) anbringbar sind, und wobei die Vorrichtung eine wenigstens einseitig bewegliche seitliche Ausrichtungseinrichtung (30) zur Ausführung einer Stoßbewegung gegen das Produkt (16) aufweist, vermittels der das Produkt (16) in eine Schneidposition bringbar ist, wobei die Vorrichtung Mittel (35, 42) zum Einleiten und / oder Beenden der Stoßbewegung der Ausrichtungseinrichtung (30) umfasst, derart, dass der Zeitpunkt des Einleitens und / oder die Stoßdauer der Stoßbewegung innerhalb der Taktdauer der Vorrichtung (50) unabhängig von der Hubbewegung der Messerhubeinrichtung (2) ist, wobei die Ausrichtungseinrichtung (30) mindestens eine Stoßleiste (31) umfasst, die über einen Halter (51) und Führungsstangen (52) im Messerblock (37) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerblock (37) weiterhin eine Gewindespindel (53) mit einer Spindelmutter (54) aufweist und der Halter (51) mit der Spindelmutter (54) verbunden ist und dass die Gewindespindel (53) mit einem Antrieb (35) verbunden ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (35) einen Motor (55) und einen Zahnriemenantrieb (56a, 56b, 56c) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (35) einen Motor (55) und einen Kettenantrieb oder eine Stirnradstufe aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (35) als Motor (55) ausgebildet ist, der in direkter axialer Verlängerung der Gewindespindel (53) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (35) mit einer Steuerung (42) verbunden ist.
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