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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bewegungsvorrichtung
mit variabler Bewegungsbahn mit Fernsteuerung für die Falzbogenabnahmestange
von Buchbindereiheftmaschinen.
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Bekanntlich
findet bei den modernen Buchbinderei-Heftmaschinen Fluss von Falzbögen statt, bei
dem vorgeordnete Falzbögen
auf einen „Schwingsattel" transportiert werden,
auf dem sie wie einumgekehrtes „V" aufsitzen, um an ihnen in der gewünschten
Weise die Fadenheftung durchzuführen. Nach
der Heftung müssen
Falzbögen
zu einer anderen Stelle der Maschine verschoben werden, um sie sodann
den anderen Stationen des automatischen Buchbindeszyklus' zuzuführen. Diese
Verschiebung wird von einer Schwingstange durchgeführt, welche die
gehefteten Falzbögen
vom genannten Schwingsattel abnimmt. Diese Schwingstange hat gewöhnlich eine
zylindrische Form und durchläuft
mit ihrer horizontal liegenden Achse kreisbogenförmige Bahnen, welche an das
Format der bewegten Signaturen angepasst werden müssen. Gemäß der bekannten Technik
erfordert die Anpassung der bogenförmigen Bahn der Falzbogenabnahmestange
die. Intervention von spezialisierten Technikern, die Abmontierung, die
Einregelung und/oder den Austausch von Maschinenteilen, um spezielle
Triebe (Gelenkvierecke, Schwingkurven) für die jeweilige besondere Bahn
der Schwingbewegung der erwähnten
Stange vorzubereiten.
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Eine
derartige Vorrichtung zum Stand der Technik wird mit der
DE 1 207 335 B offenbart.
Diese Druckschrift beschreibt eine Vorrichtung zum Auflegen von
Bogenlagen auf sattelförmig
ausgebildeten Gliedern eines Einlaufförderers für bagenverarbeitende Maschinen
wobei für
die geöffnete
Bogenlage ein Hilfsträger
für den
Arbeitsbereich des Förderers und
zum Übernehmen
und Festhalten der Bogenlage bis zur Übernahme der Bogenlage durch
den Förderer
ein gestellfester Träger
vorgesehen ist.
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Der
Nachteil dieser Erfindung ist, dass die Vorrichtung lediglich gleiche
Bewegungsabläufe
ausführen
kann, wobei eine Änderung
der auszuführenden
Bewegungsbahn manuell durchgeführt
werden muss.
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Mit
der
DE 197 50 174
A1 wird eine Falzbogenfördervorrichtung
für Sammelhefter
offenbart, welche eine horizontale und vertikale Fördereinrichtung
zum Transport von Falzbogen mit einer dazwischen angeordneten Übergabevorrichtung
aufweist, wobei die Übergabevorrichtung
einen horizontalen, verschiebbaren, antreibbaren Wagen mit einem
auf dem Wagen vertikal verschiebbar, antreibbaren Auslageschwert
aufweist, wobei das Auslageschwert mit einem in vertikaler Richtung
antreibenden Motor mit entsprechender Motorsteuerung ausgebildet
ist.
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Diese
Erfindung hat den Nachteil, dass diese Vorrichtung mechanisch einen
relativ aufwendigen Aufbau aufweist, welcher zusätzlich auch einen großen Platzbedarf
aufweist.
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Mit
der
US 1 603 294 wird
eine verbesserte Vorrichtung zum Stapeln und Befördern von Blattlagen in ein
Magazin nach dem Binden offenbart, wobei die Blattlagen nach dem
Binden automatisch zu einer Position gespeist werden und mittels
einem Blatteingriff in die offene Blattlage angehoben werden und über ein
Endlosband zum vorderen- oder Aufnahmeende des Magazins zur Ablage
darin übertragen
werden und durch Greifmittel von dem Aufnahmeende des Magazins zum
vorderen Ende des Magazins, während
zur gleichen Zeit Eingreifmittel die bereits gestapelte, niedrigere
Blattlage solange halten, bis eine andere Blattlage am vorderen
Ende im Magazin platziert ist und die letzte Blattlage gegen das
vordere Ende der gelagerten Blattlage zurückbewegt wird, wobei die Blattlage
in das Magazin mittels Absenken an der Faltung oder Rückkante
eingelegt wird.
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Diese
Erfindung hat den Nachteil, dass diese Fördervorrichtung keine Änderung
im Bewegungsablauf zulässt,
ohne auch die vorhergehenden und nachfolgenden Abläufe zu ändern und
daher im Allgemeinen unflexibel ist.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Bewegungsvorrichtung
für die
Falzbogenabnahmestange von Buchbinderei-Heftmaschinen, welche es
ermöglicht,
mit einer Vielzahl von vordefinierten Bewegungsbahnen zu arbeiten,
wodurch die Flexibilität
der Heftmaschine wesentlich verbessert wird.
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Ein
weiteres Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung der genannten
Art, welches es ermöglicht, die
genannte Vielzahl von Bewegungsbahnen mit Fernsteuerungen, wie mit
einer üblichen
pneumatischen und/oder elektromechanischen Steuerung, herbeizuführen.
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Ein
weiteres Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung der vorgenannten
Art, welche es ermöglicht, die
genannte Vielzahl von Bewegungsbahnen ohne Zuhilfenahme von spezialisierten
Fachtechnikern herbeizuführen.
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Diese
und weitere Ziele sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung
erkennbar, welche eine Bewegungsvorrichtung mit variabler Bewegungsbahn
mit Fernsteuerungen für
die Falzbogen-Abnahmestage von Buchbinderei-Heftmaschinen erläutert, welche
Vorrichtung die Besonderheit aufweist, dass der genannten Stange
mittels pneumatischer und/oder elektrischer und/oder bekannter mechanischer
Techniken unterschiedliche Bewegungsbahnen durch fernsteuerbare
Einrichtungen als Folge der Veränderung
der Schubexzentrizität
auf einen in einem Schlitz eines dritten Schwingarmes laufenden
Zapfen mitgeteilt werden können,
die von üblichen
Nockeneinrichtungen ausgeübt
wird, um umgekehrt proportional zu der genannten Exzentrizität einem
Betätigungszapfen
eines Gelenkviereckes für
die Bewegung der Stange alternierende Bewegungsbahnen mitzuteilen,
wobei die Schubexzentrizität
von der Position eines am Ende einer dritten Schubstange angeordneten
Zapfens abgeleitet wird, um die Exzentrizität des genannten Laufzapfens
zu variieren.
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Die
Erfindung wird durch die beiliegenden Zeichnungen beispielsweise
und ohne Beschränkung
auf diese näher
erläutert,
worin:
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1 schematisch
eine mit pneumatischen Einrichtungen zusammenwirkende Vorrichtung
zeigt; in dieser Zeichnungsfigur sind fixe Achsen mit dem typischen
Zentrumssymbol mit heller und entgegengesetzten dunklen Quadranten
bezeichnet;
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2 im
Mittelschnitt eine pneumatische Klemmvorrichtung zeigt, wobei die
Vielfältigkeit
der Bestandteile von im Konzept monolithischen Körpern mit gleichen Schnittschraffierungen
kenntlich gemacht ist.
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In 1 ist
eine zylindrische Falzbogen-Abnahmestange 1 im Querschnitt
gezeigt und hat das Aussehen eines kleinen Rundprofils. Die Achse
dieser zylindrischen Stange 1 verläuft senkrecht zur Ebene des
Zeichnungsblattes. Die Stange 1 vereinigt zwei erste Arme 2,
die an den Seiten von zwei vertikalen und parallelen Seitenwänden 3 der üblichen Konstruktion
der Buchbinderei-Heftmaschine angeordnet sind. Die genannten ersten
Arme 2 schwingen mit ihrem Lagerzapfen um eine fixe Achse 4.
Die Winkelbreiten der Schwingungen der ersten Arme 2 werden
von den Schwingungen bestimmt, mit denen ein zweiter Arm 5 beaufschlagt
ist. Dieser zweite Arm 5 ist auf einer (nicht gezeigten)
Welle befestigt, welche die Achse 4 als ihre Schwingachse
besitzt und auf welcher auch der erste Arm 2 befestigt
ist, der auf einer parallelen Schwingebene arbeitet. Vom rein mechanischen
Standpunkt aus gesehen ist es daher so, als wären der erste Arm 2 und
der zweite Arm 5 Bestandteile eines einzigen zweiarmigen
Hebels, der bei 4 angelenkt ist. Aus diesem Grund und um
das Schema deutlicher zu veranschaulichen sind die beiden Arme 2 und 5 durch
entsprechende Schraffierung gemeinsam kenntlich gemacht. Der zweite
Arm 5 bildet einen Teil eines ersten Gelenkviereckes, welches
eine erste, an ihn in einer Achse 47 angelenkte Koppel 6 und
einen um eine Achse 8 schwingenden dritten Arm 7 aufweist.
Dieser dritte Arm 7 besitzt einen Schlitz 9, in
dem ein Schubzapfen 10 wirkt, der von einer konzentrischen
Endrolle unterstützt
wird und am oberen Ende einer zweiten Koppel 11 angeordnet
ist. Das untere Ende dieser zweiten Koppel 11 ist hingegen
mit einer Achse 12 angelenkt, die sich am Ende eines vierten
Armes 13 befindet, der um eine primäre Achse 14 als Folge
von Bewegungen schwingt, die durch die Drehung der Profile von Nocken 15 auf
Tastorgane 16 (oder Stößel) induziert werden.
Theoretisch könnten
die Schwingungen des vierten Armes 13 um die primäre Achse 14 allein
von dem Nocken 15 und nur vom Stößel 16 unter Benutzung
einer elastischen Rückholung
abgenommen werden, vom reinen Planungsstandpunkt aus gesehen ist
es jedoch vorzuziehen, die Rückholphase
der Schwingung des vierten Armes 13 einem speziellen Nocken-Stößelpaar
(in der Zeichnung nicht gezeigt) anzuvertrauen, um einen Exzentertrieb
im zwangsläufigen
Verband zu bilden. Dieser zwangsläufige Trieb besteht daher aus
einem ersten Tastorgan 16, das an einem ersten Nocken 15A,
und einem zweiten Tastorgan 17, das an einem zweiten Antriebsnocken 18 angreift,
welcher mit dem ersten Nocken 15A fest verbunden und auf
einer Antriebswelle 19 der Maschine befestigt ist. Aus
dem beschriebenen Trieb geht hervor, dass eine bestimmte Winkelbreite 20 der Stauge 1 vom
Weg der ersten Koppel 6 abhängt, der dieser von einem Zapfen 21 mitgeteilt
wird, welcher die erste Koppel 6 mit dem dritten Arm 7 verbindet und
entlang einem zur Schwingungachse 8 konzentrischer Kreisbogen 22 wandert.
Dieser durchwanderte Kreisbogen hat eine Länge, die umgekehrt proportional
zum Abstand des Zapfens 10 von der Schwingachse 8 ist,
da der dritte Arm 7 die Bewegung durch den fixen Hub des
Zapfens 10 der zweiten Koppel 11 erhält. Es kann
somit eine Änderung
der Breite der Schwingungen 20 bzw. des Weges der Stange 1 durch
eine Änderung
des Abstandes der Achse des Schubzapfens 10 von der. Schwingachse 8 erzielt werden
Diese Änderung
wird durch die Möglichkeit der
Verschiebung des Zapfens 10 im Schlitz 9 und von
der Möglichkeit,
in einer bestimmten Position im Inneren des Schlitzes 9 zu
verbleiben, gestattet. Die problematische Vereinigung der Koexistenz
dieser beiden gegensätzlichen
Möglichkeiten
wird durch die folgende Anordnung erzielt. Durch den Zapfen 10 wird
ein Eingriff nicht nur zwischen der zweiten Koppel 11 und
dem dritten Arm 7, sondern auch mit einem Ende 24 einer
dritten Koppel 23 hergestellt. Das andere Ende 25 dieser
dritten Koppel 23 ist mit der Achse 26 an einem
Ende eines Armes 27A eines Winkelhebels 27 angelenkt,
der mit der Achse 28 angelenkt ist und dessen Ende seines
anderen Armes 27B mit der Achse 29 am Ende einer
Kolbenstange 30 eines ersten pneumatischen Zylinders 31 mit
vorbestimmtem Hub Z angelenkt ist. Der Körper dieses ersten pneumatischen
Zylinders 31 fluchtet mit einem zweiten pneumatischen Zylinders 32,
in dessen Innerem ein Kolben läuft,
der einer Kolbenstange 33 zugeordnet ist, die mit einem
ihrer Enden mit der Achse 34 an der ortsfesten Konstruktion
der Maschine (schematisch mit gewöhnlicher Schraffierung angedeutet)
angelenkt ist. Dieser zweite pneumatische Zylinder 32 besitzt
einen Hub Y von anderer Größe als der
Hub Z: vorzugsweise die Hälfte
von Z. Die Laufkammern des ersten und des zweiten Zylinders 31 und 32 fluchten
miteinander und ermöglichen
die beiden unterschiedlichen Hube durch die Position einer theoretischen
Trennwand 35 mit gemeinsamem fixen Boden. Dieser erste
und zweite Zylinder 31 und 32 bilden im wesentlichen
eine fernsteuerbar verlängerbare
Verbindung, um die Achse 29 in vier vorbestimmten Abständen von
der fixen Achse 34 anordnen. Dabei kann man, wenn man einen
Hub Z = 50 mm und einen Hub Y = 25 mm annimmt, die folgenden vier
Stellungen bilden: Eine erste Stellung (in 1 gezeigt)
ist die, welche bei vollkommen in ihre
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Laufkammern
eingezogenen Kolbenstangem 30 und 33 erhalten
wird. Diese erste Stellung ist die, welche bei vollkommen ausgefahrener
Kolbenstange 33 (die folglich einen Hub 25 mm durchlaufen hat)
erhalten wird, wobei die Kolbenstange 30 in vollständig eingezogener
Stellung verbleibt (d. h. einen Hub Null einnimmt). Bei dieser zweiten
Stellung ist die Achse 29 von der Achse 34 um
25 mm entfernt. Eine dritte Stellung ist die, welche bei vollständig eingezogener
Kolbenstange 33 (Nullhub) erhalten wird, wobei sich die
Kolbenstange 30 in vollständig ausgefahrener Stellung
befindet (auf Grund der Tatsache, dass sie den genannten Hub von
50 mm durchlaufen hat). Bei dieser Stellung ist die Achse 29 von
der Achse 34 um 50 mm entfernt. Eine vierte Stellung ist
die, welche bei vollständig
ausgefahrener Kolbenstange 33 (Hub 25 mm) und ebenfalls
vollständig
ausgefahrener Kolbenstange 0 (Hub 50 mm) erhalten wird. Bei dieser
vierten Stellung ist die Achse 29 von der Achse 34 um
75 mm entfernt. Man kann also mit einfachen, üblichen pneumatischen Steuerungen
die Achse 29 in viervorbestimmte Stellungen bringen, die sich
aus der Erhöhung
der Abstände
zwischen den Achsen 34 und 29 um 0, 25, 50, 75 mm ergeben.
Da die Achse 29 am Ende des bei 28 angelenkten
Hebelarmes 27B liegt, übertragen
sich diese verschiedenen Stellungen, welche der Achse 29 mitgeteilt werden
können,
offensichtlich in ebenso viele verschiedene Stellungen der Achse 26.
Weil die Achse 26 auch zum Ende 25 der dritten
Koppel 23 gemeinsam ist, hat dies zur Folge, dass deren
Verschiebung auch die Achse des Zapfens 10 verschiebt,
der am anderen Ende der dritten Koppel 23 befestigt ist.
Daraus folgt, dass der Zapfen 10 vier verschiedene Stellungen
im Inneren des Schlitzes 9, in welchem er mittels der üblichen
Rolle (in der Zeichnung teilweise sichtbar) läuft, einnehmen kann, die in
der genannten Weise durch Fernsteuerung vorbestimmbar und einstellbar
sind. Die Bewegung dieses Zapfens 10 verläuft dabei
in einer kreisbogenförmigen
Bahn 46, die konzentrisch zur Achse 26 ist. Diese
Bahn wird nach einem Bewegungsgesetz durchlaufen, welches sich aus
der Kombination mit der Bewegung der zweiten Koppel 11 ableitet.
Durch die Kombination dieser beiden Bewegungen oder Geschwindigkeiten
wird daher der Zapfen 10 mit kurzen abwechselnden Wälzbewegungen
im Inneren des Schlitzes 9 beaufschlagt, da dieser Schlitz 9 auf
dem um die eigene Achse 8 schwingenden Arm 7 angeordnet
ist. Diese kurzen zyklischen Wälzbewegungen
begleiten offensichtlich die zyklische Schwingbewegung der Stange 1 und
erfolgen um jede der von der Festposition des Winkelhebels 27 (27A, 27B)
bestimmten vier Fixpositionen. Der Winkelhebel 27 ist um
seine Achse 28 nur während
der Phase der Einstellung der Breite des Weges 20 der Stange 1 drehbar
bzw. dann, wenn man es den Kolbenstangen 30, 33 gestattet,
aus ihren Zylindern 31, 32 auszutreten oder in
diese einzutreten. In dieser Phase kann ein die Achse 26 bildender üblicher
Zapfen 37 einen fixen Schlitz 36 durchlaufen,
der auf einer vertikalen Seitenwand 3 des Heftmaschine
ausgebildet ist. Nachdem die Kolbenstangen 30 und 33 die
gewünschten
Positionen eingenommen haben, muss die Achse 26 in der
daraus resultierenden Position fixiert werden. Diese Fixierung erfolgt
mittels des die Achse 26 bildenden Zapfens 37.
Der Zapfen 37 durchsetzt die Seitenwand 3 der
Maschine im inneren des fixen Schlitzes 36 und wird an
diesem Seitenteil durch Reibung mittels Axialdruck seiner Klemmorgane
befestigt. Eine bevorzugte Ausbildung dieser Klemmorgane basiert
auf der Ausnützung
der Wirkung eines besonderen pneumatischen Zylinders. Dieser pneumatische
Zylinder ist in 2 zum besseren Verständnis seiner Funktionsweise
vereinfacht veranschaulicht. Der 2 kann entnommen
werden, dass der Zapfen 37 die Seitenwand 3 durchsetzt,
indem er in den fixen Schlitz 36 eintritt. Der Zapfen 37 bildet
eine Verbundstruktur in dem Sinne, dass er eine Kolbenstange 37A eines
pneumatischen Zylinders 38 und Fortsätze 38A, 38B des
Bauteils umfasst, der eine Laufkammer 38C für den mit
der Kolbenstange 37A verbundenen Kolben 37B bildet.
Aus der dargestellten Anordnung kann man die Tatsache entnehmen,
dass eine dritte Koppel 23 (bestätigt von einem Kräftepaar 23A, 23B)
und der Arm 27A des Winkelhebels auf ein und denselben
Körper
wirken, welcher die Einhaltung ihrer Arbeitsebenen parallel zu den
voreingestellten Abständen
ermöglicht.
Ihre gesamte Anordnung ist um einen minimalen Wert 39 axial
beweglich, der ausreicht, größere Reibungen
verursachende Berührungen
während
der Verschiebungen (in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Zeichnungsblattes
der 2) der Kolbenstange 37A im Inneren des
fixen Schlitzes 36 zu vermeiden. Diese Reibungen sind jene,
welche zwischen einer Ebene 40 der Kolbenstange 37A und
einer ebenen Fläche 41 der
vertikalen Seitenwand 3 sowie zwischen einer Oberfläche 42 einer
an der Kolbenstange 37A befestigten Scheibe 43 und
einer anderen ebenen Fläche 44 der
genannten vertikalen Seitenwand 3 auftreten können. Die
Anordnung gemäß 2 zeigt
den Kolben 37B in einer Stellung, bei welcher der Kolbenstange 37A „ganz ausgefahren" ist, welcher den zitierten
minimalen Wert 39 des Spieles entspricht, der den freien
Lauf des Kolbens 37 (bzw. der Kolbenstange 37A)
im Inneren des fixen Schlitzes 36 gestattet. Wenn Druckluft
in die an der Seite, wo sich die Kolbenstange 37B befindet,
liegende Kammer des pneumatischen Zylinders 38 bzw. durch
ein Loch 45 eingeführt
wird, führt
der Kolben 37B eine Bewegung über den ihm gestatteten kurzen
Weg durch, bis der genannte Wert 39 des Spieles annulliert
und die Wandstärke
der Seitenwand 3 zwischen der Scheibe 43 und dem
Fortsatz 38A eingeklemmt ist. Auf diese Weise kann durch
die erzeugte Reibung des Zapfens 37 in der jeweils gewünschten
Stellung im Inneren des Schlitzes 36 blockiert werden.
Der Winkelhebel 27 wird dabei in der gewünschten
Winkelstellung blockiert, um den Zapfen 10 in einem Abstand
von der Achse 8 anzuordnen, der geeignet ist, den Zapfen 21 mit
dem gewünschten
Weg zu beaufschlagen, der für
die Herbeiführung
der gewünschten
Schwingung der Stange 1 erforderlich ist. Die Breite dieser
Schwingung ist offensichtlich in Zusammenwirkung mit den Längen des
ersten und zweiten Armes 2, 5 festgelegt. Da die Stange 1 eine
beachtliche Länge
besitzt und ihre Bewegungen rasch sind, erfordern ihre Schwingungen eine
Bewegung und eine Führung
der ersten Arme 2 an den beiden Seiten der Stange 1 bzw.
in der Nähe der
beiden vertikalen Seitenwände 3 der
Stützkonstruktion
der Heftmaschine. Diese Bewegung erfolgt mittels einer (nicht gezeigten)
Antriebswelle, welche die Maschine durchsetzt und als ihre Achse
die Schwingachse 8 des dritten Armes 7 besitzt.
Diese Antriebs- oder
Vorgelegewelle hat daher den Zweck, ein Gelenkviereck zu bewegen,
das an der anderen vertikalen Seitenwand 3 der Maschine
angeordnet und gleich dem zitierten, durch die Arme 5, 6, 7 gebildeten
zweiten Gelenkviereck ist, um einen zweiten Arm (nicht gezeichnet)
zu bewegen, der wie der Arm 2 für die Betätigung der Stange 1 bewegt
wird, um auf ihre beiden Enden zu wirken.
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Die
bisher gezeigte Anordnung hat die Eigenschaften, der Falzbogen-Abnahmestange 1 vier Schwenkbreiten 20 (bzw.
Hube, in Abhängigkeit
von der Länge
der ersten Arme 2) mitzuteilen, die in Abhängigkeit
von den dem ersten und dem zweiten pneumatischen Zylinder 31 und 32 gestatteten
Maximalhuben vorbestimmt sind. Diese Lösung ist jedoch hierfür nicht
die einzige; sie ist lediglich eine Lösung, bei welcher der Abstand
zwischen beiden Achsen 34 und 29 einer speziellen
Anwendung der pneumatischen Zylinder 31 und 32 anvertraut
ist. Tatsächlich kann
aber der genannte Abstand zwischen den beiden Achsen 34 und 29,
der die Basis des von der Stange 1 durchgeführten Weges
bildet, auf viele andere Weise verändert werden: Schrittmotoren,
mit einer Schnecke gekoppelt, Schrauben mit eingesetztem Gewinde,
die durch Drehung einer elektronisch angetriebenen und mit zwei
entgegengesetzten Gewinden an den Enden versehenen Mütter aneinander angenähert oder
voneinander entfernt werden können
(Prinzip der Spannschraube). Oder sogar mit einer einfachen Anordnung
Schraube-Mutter, wobei sich die Schraube axial in Bezug auf die
axiale Ortsfestigkeit der rotierenden Mutter verschiebt und wobei
offensichtlich die Mutter den durch die Achse 34 ausgedrückten Fixbezug
und das Ende der Schraube die bewegliche Achse 29 (bezugnehmend
auf das Beispiel 1) bilden. Auch die Lösung der Blockierung des Zapfens 37 mit
dem" pneumatischen
Zylinder" 38 ist
Indikativ. Tatsächlich
kann diese Blockierung auch mit anderen üblichen Mitteln erzielt werden
(Nocken, Elektromagnetkupplung), ohne damit Einrichtungen definieren
zu wollen, die über
den Rahmen der durch die folgenden Patentansprüche definierten vorliegenden
Erfindung hinausgehen würden: