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Verfahren und Vorrichtung zum stapelbildenden
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Sammeln von blattförmigen Produkten Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum stapelbildenden Sammeln von blattförmigen Produkten, insbesondere
von Signaturen für das Zusammentragen von Buchblocks im Anschluß an eine Druckmaschine,
wobei zur Bildung diskreter Stapel aus einem Strom blattförmiger Produkte eine bestimmte
Anzahl der Produkte in ein von radial sich erstreckenden Trennwänden gebildetes
Fach eines sich dauernd drehenden, mehrere Fächer in Umfangsrichtung aufweisenden
Schaufelrades befördert werden, und das letzte blattförmige Produkt eines Stapels
vor der heraneilenden Trennwand mit einer sich drehenden Scheibe in das Fach abgewiesen
wird, wonach der Stapel nach einer vorbestimmten Winkeldrehung des Schaufelrades,
vorzugsweise bei horizontaler Lage des Faches, mit einem Transportmittel wegtransportiert
wird.
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Ein derartiges Verfahren wird mit einer aus der DE-PS 17 61 594 beschriebenen
Vorrichtung verwirklicht. Die bekannte Vorrichtung kann jedoch nur mit einem Schuppenstrom
arbeiten. Demgemäß ist dem Schaufelrad eine aufwendige Einrichtung zur Bildung eines
Schuppenstroms aus vereinzelt antransportierten Bogen vorgeschaltet.
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Die Einrichtung zur Bildung des Schuppenstroms muß die Position der
Produkte im Schuppenstrom sehr genau gewährleisten. Die Produkte dürfen sich nicht
verschieben, weil andernfalls die störungsfreie Übergabe insbesondere * des ersten
und letzten Blattes des Stapels gefährdet ist.
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Ein weiterer Nachteil ist, daß der Schuppenstrom in einer waagerechten
Ebene gebildet und aus dieser Ebene von der Seite her in die Fächer des Schaufelrades
befördert werden muß. Es steht somit für das Einschieben der Blätter nicht die gesamte
Öffnungsbreite eines Fachs zur Verfügung, so daß entweder die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Schaufelrades relativ niedrig oder die Transportgeschwindigkeit des Schuppenstroms
relativ hoch gewählt werden müssen. Die Funktion der bekannten Vorrichtung ist zudem
nicht störungsfrei gewährleistet, wenn blattförmige Produkte zu sammeln sind, die
relativ weich bzw. biegsam sind. Nach dem Funktionsprinzip der bekannten Vorrichtung
ist es erforderlich, daß das jeweils obere Blatt in nahezu horizontaler Richtung
weiterläuft, wenn das jeweils untere Blatt zur Abweisung vor der heraneilenden Trennwand
nach unten gedrückt wird. Weiche Blätter biegen sich jedoch nach unten und können
gegen die Trennwand stoßen.
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Zum Sammeln vereinzelt antransportierter blattförmiger Produkte ist
aus der BE-PS 688 119 eine Vorrichtung bekannt, bei der die einzelnen Produkte ebenfalls
seitlich *Bogens bzw.
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den Fächern des Schaufelrades zugeführt werden. Zwei sich auf Abstand
befindende, dauernd drehende kreisrunde Scheiben, deren gemeinsame Achse parallel
über der Achse des Schaufelrades angeordnet ist und die in das Innere der Fächer
angreifen können, sind dazu bestimmt zu verhindern, daß die Blätter beim Gleiten
in das vorbestimmte Fach in Querrichtung Bögen bilden oder wellig werden. Demgemäa
wirken die Scheiben derart auf jedes Blatt ein, daß sich die in das Fach gleitenden
Blätter der Krümmung der Scheiben angleichen. Die Scheiben sollen außerdem mit ihrer
Mantelfläche den sich in der Tasche bildenden Stapel niederhalten. Um zu vermeiden,
daß das erste Blatt des jeweils nächsten Stapels gegen eine Trennwand stößt oder
in das vorangehende Fach gelangt, wird vorgeschlagen, die Drehgeschwindigkeit des
Schaufelrades sprunghaft kurzzeitig zu erhöhen, so daß das nächste Fach offensteht,
wenn der erste Bogen des Stapels in den Bereich des Schaufelrades gelangt. Eine
derartige Einrichtung ist aufwendig. Die kurzzeitige sprunghafte Erhöhung und Verzögerung
der Drehgeschwindigkeit erzeugt Erschütterungen, die die Stapelbildung beeinträchtigen
können.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen,
mit denen vereinzelt antransportierte blattförmige Produkte,insbesondere auch weiche
blattförmige Produkte, ohne besonderen Aufwand störungsfrei gesammelt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs
4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
2 und 3 sowie 5 bis 15 gekennzeichnet.
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Anhand der in der Zeichnung schematisch abgebildeten Ausführungsbeispiele
wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht
einer Sammelvorrichtung, Fig. 2a, b eine Steuerscheibe zur eindeutigen Zuordnung
zwischen dem letzten Blatt eines Stapels und dem ersten Blatt des nächsten Stapels,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Steuerscheibe zur Trennung der Blätter, Fig.
4 die Kombination zweier Steuerscheiben, Fig. 5 die Kombination von drei Steuerscheiben,
Fig. 6a, b eine Steuerscheibe zur Zuordnung und Trennung der Blätter, Fig. 7 eine
andere Ausführungsform der Steuerscheibe zur Zuordnung und Trennung, Fig. 8 die
Steuerscheibe gemäß Fig. 2a, b im Zusammenwirken mit einer in Transportrichtung
geneigten Trennwand.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vertikal von oben nach
unten geförderte z.B. bedruckte Signaturen 1, die nach einer Schneid- und Zugeinrichtung
eine Druckmaschine (nicht dargestellt) verlassen, zu einem Block 2 gesammelt. Zu
diesem Zweck weist die Sammelvorrichtung eine über einem Schaufelrad 4 angeordnete,
an sich bekannte Zugeinrichtung 7 auf, die die vereinzelten Signaturen 1 in die
Fächer 3 des Schaufelrades 4 befördert.
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Die Fächer werden von sich etwa radial erstreckenden Trennwänden 8
oder dgl. Wandelementen abgegrenzt, die auf der Nabe 9 des Schaufelrades 4 sitzen,
wobei Bereiche der Nabe 9 den Boden der Fächer bilden. Zweckmäßigerweise *gegeneinander
sind
die Trennwände 8 zum auf dem Boden stehenden Radius des Schaufelrades 4, entgegengesetzt
zur Drehrichtung des Schaufelrades 4 (Pfeilrichtung 10), abgewinkelt, so daß die
Trennwände unterhalb der Achse des Schaufelrades etwa waagerecht positioniert sind,
wenn der Stapel aus dem Fach entnommen wird. Das Schaufelrad 4 ist in an sich bekannter
Weise unterhalb seiner Achse mit einer Transportvorrichtung 5 kombiniert, die den
Stapel 2 aus jeweils einem Fach 3 radial nach außen schiebt und wegtransportiert.
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Um eine eindeutige Zuordnung der zu einem Stapel gehörenden Signaturen
zum jeweiligen Fach zu erreichen und das ungehinderte Einführen einer Signatur in
das Fach zu ermöglichen, dient die Steuereinrichtung 6. Beispiele dieser Steuereinrichtung
sind in den Fig. 2 bis 8 dargestellt.
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Die Steuereinrichtung 6 ist derart über der Achse 11 des Schaufelrades
4 und im Zuführbereich der Signaturen unter der Zugeinrichtung 7 angeordnet, daß
sie zumindest zeitweise auf eine in ein Fach einlaufende Signatur einwirken kann.
Zweckmäßigerweise liegt die vertikale Einführebene der Signaturen seitlich neben
der vertikalen Schaufelradebene 12, und zwar in Drehrichtung 10 nachgeordnet (Fig.
1).
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Die Steuereinrichtung 6 weist gemäß Fig. 2a, b eine Steuerscheibe
13 auf, die radial in die Fächer 3 greift und zur eindeutigen Zuordnung der Signaturen
1, la, lb zum zugehörigen Fach 3, 3a dient. Sie ist kreisförmig ausgebildet und
hat auf der einen Seite der durch die
Achse 21 gehenden Ebene 14
einen Bereich 15 mit einem großen Radius R und auf der anderen Seite einen Bereich
16 mit einem kleineren Radius r. Die Radien gehen im Bereich des Schnittpunktes
der Ebene 14 mit dem Umfang der Scheibe 13 kontinuierlich ineinander über. Die Steuerscheibe
13 ist in Pfeilrichtung 17 antreibbar derart, daß beim Durchgang der Trennwand 8
des Schaufelrades 4 der Radius R den direkten Förderweg in das ankommende Fach 3
abdeckt und eine Auslenkung der letzten Signatur la zum vorangehenden Fach 3a bewirkt.
Der Drehwinkel 7T der Steuerscheibe läuft über die Länge einer Signatur. Der der
Signatur la nachfolgenden Signatur lb ist daher nach einer Drehung der Steuerscheibe
um den Drehwinkel Tr der Weg zum Fach 3 freigegeben, weil der Bereich 16 der Steuerscheibe
13 mit dem kleineren Radius r einen Öffnungsspalt 18b zum Fach 3 schafft.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, den Drehwinkel der Steuerscheibe
13 kleiner als Tr zu wählen. Wesentlich ist, daß der in Einlaufrichtung vordere
Bereich der einlaufenden Signatur la eine Auslenkung bis in den Überlappungsbereich
mit der Trennwand 8 erfährt und unmittelbar anschließend eine Freigabe des direkten
vertikalen Förderweges für die nachfolgende Signatur lb in das Fach 3 erfolgt.
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Befindet sich bereits eine Signatur 1 im Fach 3 des Schaufelrades
4, so ist insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten die räumliche Lage,insbesondere
des in Einlaufrichtung betrachtet hinteren Endes der Signatur 1b am äußeren Randbereich
des Fachs 3 nicht definiert. Die Signatur lb kann statt aufrecht schräg oder
gebogen
im Fach 3 stehen und den Einlauf der nachfolgenden Signatur lc behindern. Das unbehinderte
Einschießen der Signatur lc in das Fach 3 wird nach der Erfindung mit einer Ausnehmung
18 in der Steuerscheibe 13a, die grundsätzlich im Aufbau der Steuerscheibe 13 entspricht,
gewährleistet (Fig. 3). Die Ausnehmung 1ß wird gebildet, indem in einem radialen
Endbereich der Ebene 14 die Mantelfläche des Bereichs 15 mit dem Radius R unmittelbar
auf die Mantelfläche des Bereichs 16 mit dem Radius r zurückgesetzt ist. Der Bereich
15 drückt das Ende der bereits im Fach 3 befindlichen Signatur lb zur Trennwand
8, so daß die nachfolgende Signatur lc ungehindert in den durch die Ausnehmung 18
freigemachten Bereich gleiten kann. Die Steuerscheibe 13a dreht sich derart, daß
für eine jeweils nachfolgende Signatur le über der Tasche 3 ein Freiraum durch die
Ausnehmung 18 geschaffen wird, während die vorangehende Signatur lb in Richtung
auf die vordere Trennwand 8 der Tasche 3 gedrückt wird.
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Fig. 4 zeigt eine Anordnung nach Fig. 3 mit einer zusätzlichen Auslenkscheibe
19, die sich zwischen der Zugeinrichtung 7 und der Steuerscheibe 13a befindet und
zwar derart positioniert, daß ihre Achse auf der in Drehrichtung nachgeordneten
Seite der vertikalen Einlaufebene der Signaturen liegt, während die Achse 21 der
Steuerscheibe 13, 13a auf der vorgeordneten Seite dieser Ebene angeordnet ist. Die
Auslenkscheibe 19 ist asymmetrisch zur durch die Achse 20 gehenden Ebene 23 ausgebildet
und weist einen Bereich 22 auf der einen Seite der Ebene 23 mit großem Radius R
und auf der anderen Seite einen Bereich 24 mit kleinerem Radius r auf. Die Auslenkscheibe
19 ist so angeordnet und angetrieben, daß der 8ereich
22 beim Durchgang
einer Trennwand 8 die erste Signatur lb eines Stapels gegen die Drehrichtung 10
des Schaufelrades 4 bzw. der Trennwand 8 zum Fach 3 hin auslenkt, und zwar in die
Ausnehmung 18 der Steuerscheibe 13a hinein. Dabei drückt die Steuerscheibe 13a mit
ihrem Bereich 15 die Signatur 1 soweit wie möglich in die Drehrichtung 10. Anschließend
tritt lediglich die Steuerscheibe 13a wie beschrieben in Funktion, wobei der Bereich
24 der Auslenkscheibe 19 der Einlaufebene der Signaturen zugewandt ist, bis der
Stapel in dem jeweiligen Fach vollzählig ist. Dann erst wieder wirkt die Auslenkscheibe
19 mit dem Bereich 22 auf die erste Signatur lb des nachfolgenden Stapels ein.
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Gemäß einer Weiterbildung der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform
der Erfindung befindet sich der Auslenk-* scheibe 19 gegenüberliegend, auf der der
vertikalen Einlaufebene der Signaturen vorgeordneten Seite eine vorzugsweise identische
Auslenkscheibe 25 (Fig. 5). Diese Auslenkscheibe 25 tritt zeitlich vor der Auslenkscheibe
19 in Funktion und drückt die letzte Signatur 1 eines Stapels weit in die Drehrichtung
10. Fig. 5 zeigt keine zeitliche Abfolge, sondern schematisch die von den Auslenkscheiben
19, 25 bewirkte Lage der Signaturen 1, lb.
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Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Scheiben
13a und 25 in einer Steuerscheibe 13b zusammengefaßt (Fig. 6a, 6b). Die Steuerscheibe
13b weist einen Radius R auf, der etwa über 3/4 der Fläche der Steuerscheibe geführt
ist, den Bereich 15b bildet und in den Bereich 16 reicht, und zwar vorzugsweise
bis etwa in die ebenfalls durch die Achse 21 gehende, zur Ebene *z.B. seitlich versetzt,
14
senkrecht liegende Ebene 26. Danach geht die Krümmung 27 kontinuierlich auf den
Radius r zurück, der in der Ebene 14 erreicht ist, so daß die Ausnehmung 18 gebildet
wird. Die Steuerscheibe 13b wird um den Winkel Tr pro Signatur gedreht. Dabei erfüllt
sie die Funktion der Steuerscheibe 13a (Trennung der Signaturen) und der Auslenkscheibe
25 (Abweisung der Signaturen).
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Fig. 6b zeigt, wie der Bereich 15b der Steuerscheibe 13b bedingt dadurch,
daß ein Endbereich 28 der im Fach 3 befindlichen Signaturen lb die Achse 21 nach
oben überragt, auch zur Trennung der Signaturen in einem Fach wirkt. Für die einlaufende
Signatur lc wird durch Wegdrücken der Signatur lb Freiraum geschaffen. Die nachfolgende
Signatur erhält den freien Weg wiederum über die Ausnehmung 18 und dieser Vorgang
wiederholt sich periodisch mit dem Winkel Tr. .
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Eine weitere Ausführungsform der Steuerscheibe nach Fig. 6a, b sieht
eine Steuerscheibe 13c vor (Fig. 7), die zwei sich in der Ebene 14 spiegelbildlich
gegenüberliegende Ausnehmungen 18, 18a aufweist, wobei die Scheibe 13c vorzugsweise
aus zwei gleichen Hälften 15a, 15c gebildet wird, die in der Ebene um die Breite
der Ausnehmung 18 gegeneinander versetzt sind, so daß die beiden Ausnehmungen 18,
18a entstehen. Die Funktion der Steuerscheibe 13c entspricht der der Steuerscheibe
13b, wobei durch die weite Ausnehmung 18a für die nachfolgende Signatur lc jedoch
mehr Raum geschaffen wird.
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Fig. 8 zeigt die Ausführungsform der Steuerscheibe 13 nach Fig. 2a,
b. Zur Trennung der Signaturen lc von den Signaturen lb in einem Fach sind die Trennwände
8 so
angeordnet, daß sie beim Durchgang durch die vertikale Einführebene
der Signaturen nicht vertikal, sondern bereits in Drehrichtung 10 geneigt sind.
Der behinderungsfreie Eingang in das Fach 3 wird erzwungen durch diese Schiefstellung
der Trennwand 8 gegen den Einlauf der Signaturen. Damit ergibt sich sowohl für den
Bereich des kleineren Radius r als auch für den des größeren Radius R eine Zwangsführung
der Signaturen lc hinter die zuvor eingelaufenen Signaturen lb.
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Für bestimmte Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, die beschriebenen
Funktionen anstelle mit Scheiben auch über Zahnriemen oder Ketten zu realisieren,
da sich mit derartigen Einrichtungen kleinere Baugrößen verwirklichen lassen. Die
Funktionen der Radien und Ausnehmungen werden über entsprechende Raum formen der
Zahnriemen oder Ketten an der Außenfläche erreicht.