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Fördereinrichtung zur wahlweisen 1800-Drehung von Büchern
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oder Buchblocks Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zur
wahlweisen 1800-Drehung von Büchern oder Buchblocks, die vorzugsweise vor einem
Stapler innerhalb einer Buchfertigungsstraße angeordnet werden kann und für hohe
Taktleistung geeignet ist.
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Nach der buchbinderischen Endfertigung oder bei einer Unterbrechung
des Produktenflusses innerhalb einer Buchfertigungsstraße macht sich oftmals eine
Stapelung der Bücher bzw.
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Buchblocks mit anschließender automatischer oder manueller Palettierung
erforderlich. Hierbei kommt es besonders darauf an, daß der Stapler standsichere
Stapel bildet. Da die Bücher bzw. Buchblocks in der Regel einen überhöhten Rücken
aufweisen, müssen sie einzeln oder gruppenweise mit in entgegengesetzte Richtung
zeigenden Rücken gestapelt werden.
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Das gleiche Problem tritt zusätzlich bei unbeschnittenen Buchblocks
durch die Falzüberhöhung im Kopfbereich auf.
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Es gibt verschiedene bekannte Dreheinrichtungen, die zum Zwecke der
späteren Abstapelung um 1800 gedrehte Stapelprodukte liefern.
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In der DT-AS 2 432 579 wird eine Stapeleinrichtung beschrieben, der
eine Dreheinrichtung vorgelagert ist. Vor der 180°-Drehung wird das Buch in den
Stillstand versetzt und mit Hilfe eines Elektromagneten gegen eine Drehplatte gedrückt.
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Die Drehplatte wird elektromotorisch angetrieben und dreht das Buch
um 1800. Der Impuls der Drehung des Buches erfolgt über eine Lichtschranke.
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Diese Form der Drehung ist für hohe Taktleistungen und der damit verbundenen
Transportgeschwindigkeit ungeeignet, da die Bewegung der Bücher vor der Drehung
unterbrochen wird.
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Eine andere Form der Bildung eines verschränkten Stapels wird in den
US-PS 3 640407 und US-PS 3 776404 beschrieben.
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Hierbei werden die Bücher oder Buchblocks hochkant mit dem Rücken
nach unten der Stapeleinrichtung zugeftihrt. Sie durchlaufen dabei eine Einrichtung,
die die Bücher oder Buchblocks wechselweise nach links und rechts umlegt. Dadurch
erhält man bei der anschließenden Stapelung ein verschränktes Stapelbild. Der Nachteil
dieser Form der Stapelbildung ist speziell bei unbeschnittenen Buchblocks die sich
addierende Ueberhöhung der Buchblocks im Sopfbereich. Diese Uberhöhung führt dazu,
daß der Stapel atirnseitig aufträgt und inetabil wird.
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Die OS - 29 35 263 beschreibt eine wAutomatische Buchstapelmaschine",
bei welcher die Bücher vor der Stapelbildung aus der Bewegung heraus um 1800 gedreht
werden können. Die Bücher müssen der Dreheinrichtung getaktet zugeführt werden.
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Dies geschieht mit Hilfe einer Rückhaltesperre an der Nahtstelle zweiter
Transportbänder, die einen Geschwindigkeitseprung zueinander aufweisen. Mit der
Geschwindigkeitsdifferenz beider Transportbänder zueinander soll erreicht werden,
daß im Falle eines Auflaufens zweier oder mehrerer Bücher hinter der Sperre beim
Lösen derselben eine ausreichend große Lücke entsteht, damit die Sperre erneut wirksam
werden kann.
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Die auf diese Weise vereinzelten und im Weitertransport getakteten
Bücher werden von einer Klemmeinrichtung mittig erfaßt und beim Weitertransport
um 1800 gedreht.
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Die Klemmeinrichtung besteht aus sich gegenüberliegenden Haltestempeln,
die drehbar an Umlaufförderern befestigt sind. Die Umlaufförderer laufen über Endloskettentriebe
synchron zueinander.
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Das Buch wird durch die Haltestempel mittig über Federdruck geklemmt
und durch die sich gegenüberliegenden Umlauf förderer in Transportrichtung weiterbewegt.
Die Aufnahme bzw. die uebergabe der Bücher an die anschließende Transporteinrichtung
geschieht durch eine Durchdringung und anschließende Absenkung der Drehstempel im
Bereits der Transportbänder. Diese Porm der Drehung bedingt keine Unterbrechung
des Transportflusses. Bei sehr hoher Eaktleistung ist es allerdings fraglich, ob
diese Art der Taktnng über Staustrecke mit Rückhaltsperre und anschließender Beschleunigung
einen st opperfre ien Lauf garantieren kann.
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Der Weg zwischen Rückhaltesperre und der Stelle, wo das Buch von der
Klemmeinrichtung erfaßt wird, ist konstant.
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Um eine störungsfreie Drehung des Buches ohne große Fliehkräfte besonders
bei hohen Geschwindigkeiten zu ermöglichen, muß die Klemmeinrichtung das Buch genau
mittig erfassen. Da unterschiedliche Formatgrößen auoh unterschiedliche Wegstrecken
beinhalten und der Anfahrschlupf des Buches nach der Sperre abhängig ist vom Reibverhalten
zwischen Transportband und Buch, ist dieses Problem besonders bei sehr hohen Takt
leistungen nur mit großem steuerungstechnischen Aufwand beherrschbar.
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Die Drehstempel mit den Hilfsträgern bieten außerdem bei der Stapelung
von großformatigen Buchblocks nicht genügend Auflagefläche, so daß die Enden des
Buchblocks durch hängen werden. Bei der Ubergabe der Buchblocks auf das anschließende
Transportband könnte dieser Durchhang problematisch werden. Die Antriebs-, Dreh-
und Führungsmechanik zweier synchron laufender Kettentriebe mit den entsprechenden
Umlaufförderern und den dazugehörigen Drehstempeln erfordert einen hohen maschinenbaulichen
und fertigungstechnischen Aufwand. Damit vergrößert sich die Gefahr der Störanfälligkeit.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Fördereinrichtung zur wahlweisen 18O0-Drehung
von Büchern und Buchblocks zu schaffen, die es bei einer hohen Leistung der Anlage
ermöglicht, einer nachgeschalteten Stapeleinrichtung getaktete Bücher oder Buchblocks
in einer vorbestimmten optimalen Lage zuzuführen, dabei eine schonende Behandlung
der Bücher oder Buchblocks garantiert und einfach in ihrem technischen Aufbau ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördereinrichtung zur
wahlweisen 180°-Drehung von Büchern oder Buchblocks zu schaffen, die einer anschließenden
Stapeleinrichtung, die Bestandteil einer Buchfertigungsstraße sein kann, getaktet
und mit hoher Leistung Bücher oder Buchblocks in einer vorbestimmten optimalen Iage
zuführt, einfach im technischen Aufbau ist, eine hohe Punktionstüchtigkeit aufweist
und dabei das Stapelgut während der Transportes und bei der Drehung schonend behandelt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Fördereinrichtung
zusammensetzt aus einem Einlaufförderer, einem sich daran anschließenden Vorstapelschacht,
einer Transporteinrichtung, die aus einer Anzahl von drehbar gelagerten Plattformen
besteht, die an zwei in Transportrichtung parallel verlaufenden endlosen Kettenzügen
befestigt sind, und einer Ubergabeeinrichtung in Form von schmalen fingerartigen
waagerechten Bändern, die in den Umlenkbereich der Transporteinrichtung hineinragen.
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Der Einlaufförderer besteht aus einem angetriebenen waagerechten endlosen
Gurtband und endet unmittelbar über einem Vorstapelschacht, der ringsherum von einstellbaren
Schachtwänden umgeben ist. Der Schachtboden ist in Längsrichtung geschlitzt. Dicht
unter dem Schachtboden befindet sich die Bewegungsbahn der drehbar gelagerten Drehplattformen
der Transporteinrichtung. Unterhalb der Drehplattformen sind abklappbare Mitnehmer
angebracht. In Transportrichtung gesehen links- und rechtsseitig der Drehplattformen
sind
Klemmechanismen befestigt. Ein Klemmechanismus besteht aus mindestens
einem Klemmbügel. Unmittelbar hinter den Vorstapelschacht und vor der Ubergabeeinrichtung
sind beidseitig am Gestell Führungsleisten befestigt, die mit dem Klemmechanismus
im Eingriff stehen. Im mittleren Bereich der Transporteinrichtung ist unterhalb
und parallel zur Bewegungsebene der Drehplattformen eine Formkurve angebracht, die
mit den Drehplattformen im Eingriff steht. Die Formkurve weist an ihrer Oberseite
zwei Nuten auf, die aus einer gemeinsamen Nut hervorgehen und sich wieder zu einer
gemeinsamen Nut vereinigen. Während die eine Nut einen bogenförmigen Verlauf aufweist,
läuft die andere Nut geradlinig in der Flucht der Bewegungsebene der Drehplattformen.
Zu Beginn des Auseinander laufens beider Nuten ist eine Weiche in Form eines angetriebenen
Schaltkeiles angeordnet.
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Die Ubergabeeinrichtung besteht aus einer Vielzahl angetriebener schmaler
Transportbänder. Sie sind im Umlenkbereich der Drehplattformen in Höhe der Bewegungsebene
angebracht. An die Ubergabeeinrichtung schließt sich dann das Transportband eines
Staplers oder einer nachgeordneten Transporteinrichtung an.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt, daß die von einer vorgelagerten
Bearb el tungsmaschine unkont inuier li ch ankommenden Bücher oder Buchblocks zunächst
in einem Vorstapelschacht gesammelt werden. Die hinter den Drehplattformen angeordneten
hIitnehmerstifte erfassen beim Hindurchlaufen unter dem Vorstapelschacht jeweils
das unterste Exemplar und schieben es vom Schachtboden auf die Drehplattform. Im
Anschluß daran senken sich die Mitnehmerstifte aus dem Schwenkbereich der Drehplattformen
ab. Die rechts und links an den Drehplattformen befestigten Klemmeinrichtungen befinden
sich in dem Bewegungsabschnitt des Vorstapelschach tes in der geöffneten Stellung.
Nach Verlassen des Vorstapelschachtes kommt es zwangsweise durch die Bewegung der
Fördereinrichtung und der stationär am Gestell angebrachten Führungsleisten zur
Klemmung. Die Drehplattformen werden geradlinig fortbewegt. über eine Steigung können
dabei Höhenunterschiede
überwunden werden. Während der geradlinigen
Fortbewegung können die Drehplattformen selektiv um 1800 gedreht werden. Die Drehung
wird durch die in der Formkurve befindlichen Nuten ausgelöst, die mit den Drehplattformen
in Eingriff stehen. über einen Schaltkeil, der durch eine Lichtschranke, die unmittelbar
hinter dem Vorstapelschacht angebracht ist und die Bücher bzw.
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Buchblocks abtastet, seinen Bewegungsimpuls erhält, wird entweder
die bogenförmige Nut oder die gerade fUhrende Nut verdeckt. Nach der vollzogenen
Drehung öffnen sich die Klemmbügel wiederum mit Hilfe der Pührungsleisten am Gestell.
Die Ubergabe der Bücher bzw. Buchblocks erfolgt durch die Durchdringung der Drehplattformen
von dem annähernd waagerecht angeordneten schmalen Transportbändern der Ubergabeeinrichtung.
Während die Drehplattformen am Umkehrpunkt nach unten wegschwenken, werden sie von
den Bändern durchkämmt und die Bücher bzw. Buchblocks legen sich darauf ab. Nun
erfolgt der Weitertransport zu dem sich anschließenden Förderband, z.B. eines Staplers.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß der bei
voller Leistung der Zusammentragtechnik in rascher Folge mit unkontinuierlichen
Abständen ankammende Produktenstrom vor dem Einlauf z.B. in einen Hochleistungsstapler
getaktet und wahlweise während des Transportes sanft um 1800 gedreht wird. Dabei
können Höhenunterschiede überwunden werden und die Bücher bzw. Buchblocks werden
schonend behandelt.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert und in den nachfolgenden Zeichnungen schematisch dargestellt werden.
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Es zeigen: Fig. 1 : Die Seitenansicht der Fördereinrichtung Fig. 2
: Den Querschnitt durch die Fördereinrichtung Fig. 3 : Die Formkurve mit Schaltkeil
in Draufsicht Fig. 4 : Eine Ansicht vom Antrieb des Schaltkeiles unterhalb der Formkurve
Die in der Figur 1 dargestellte Fördereinrichtung setzt sich aus den Baugruppen
Einlauf förderer mit Vorsta;pelschacht 1, Transporteinrichtung 2 und übergabeeinrichtung
3 zusammen.
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Der Einlaufförderer mit Vorstapelschacht 1 besteht aus einem kurzen,
von der Transporteinrichtung 2 angetriebenen endlosen Gurtförderer 4. über dem Gurtband
des Gurtbandförderers 4 sind in Transportrichtung gesehen rechts und links trichterförmige
Leitbleche 5 angeordnet, die im Bereich Vorstapelschacht 6 mit den formatabhängig
einstellbaren seitlichen Schachtwänden 7 über Scharniere 8 verbunden sind. Die vordere
Schachtwand 9 ist sowohl formatabhängig in Transportrichtung als auch in der Höhe
einstellbar.
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Der Schachtboden 10 ist parallel zur Bewegungsebene der Transporteinrichtung
2 angebracht und über seine gesamte Länge in der Mitte geschlitzt. An der vorderen
Kante des Schachtbodens 10 ist ein Wechsellichtreflextaster 11 befestigt, der die
Hinterkante des Stapelproduktes 12 abtastet. Der Vorstapelschacht 6 ist so bemessen,
daß drei bis vier großformatige Bücher oder Buchblocks in ihm Platz finden.
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Unterhalb des Vorstapelschachtes 6 ist am Gestell ein Auflaufkeil
56 angebracht. Dieser Auf laufkeil hat die Aufgabe, die Mitnehmer 57 im Bereich
des Vorstapelschachtes so anzuheben, daß sie den Schachtboden 10 durchkämmen können.
Die Transport einrichtung 2 ist ein endloser Kettenförderer, bestehend aus zwei
parallel in einem bestimmten Abstand zueinander angeordneten Kettenzügen 13, die
über vier große Kettenräder 14 um zwei parallel zueinander angeordneten waagerechten
Achsen 15a und 15b laufen. Die hintere Achse 15a wird über ein Ritzel 16 und eine
Antriebskette
17 durch einen in seinem Drehzahlbereich variablen
Gleichstromgetriebemotor 18 angetrieben. Die mitlaufende vordere Achse 15b treibt
über ein Ritzel 19 und eine Kette 20 den Gurtförderer 4 an. Der in Transportrichtung
laufen de obere Abschnitt der Kettenzüge 13 wird über die gesamte Spannweite durch
beidseitig angebrachte Führungsleisten 21 gestützt und geführt, während der zurücklaufende
Teil der unteren Kettenzüge über Kettenauflagen gestützt wird.
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Zwischen den Kettenzügen 13 sind in regelmäßigen Abständen Aufnahmekörper
22 eingehangen. Diese Aufnahmekörper werden jeweils über vier Befestigungspunkte
mit den Kettenzügen 13 verbunden und durch vier Laufrollen 54 in Querrichtung geführt.
Die vorderen zwei Befestigungspunkte sind mit einer waagerechten Achse 23 verbunden.
Die Langlöcher 24 im Aufnahmekörper 22 dienen zum Ausgleich der Längenverkürzung
des geradlinigen Abstandes der hinteren und vorderen Befestigungspunkte im Umlenkbereich
der Rettenräder 14. Mittig zu den Kettenzügen 13 befindet sich im Aufnahmekörper
22 ein Durchbruch. Dieser Durchbruch nimmt die Drehachse 25 der rechenförmigen Drehplattform
26 auf.
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Die rechenförmige Drehplattform besteht aus einer bestimmten Anzahl
von T-förmigen Metallstegen 27, die in gleichmäßigen Abständen parallel zueinander
auf einem Quersteg 28 befestigt sind. Die T-förmigen Metallstege 27 haben auf ihrer
Oberseite zur besseren Haftung Gummiauf lagen 29.
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Der Quersteg 28 ist mittig auf der Drehachse 25 befestigt.
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Am unteren Ende der Drehachse 25 ist ein Flachstück 30 so angebracht,
daß es in Transportrichtung zeigt. An dem Ende des Flachstückes 30 sind Führungsbolzen
31 montiert. Die Kugelschnapper 32 fixieren die rechenförmige Drehplattform 26 mit
dem Aufnahmekörper 22 in der beschriebenen Lage, die nur bei der zwangsweisen 180°-Drehung
verlassen werden kann. An den äußeren ?-förmigen Metallstegen 27 sind Klemmeinrichtungen
bestehend aus Klemmbügel 33, Schwinge 34, Laufrolle 35, Drehhebel 36, Drehachsen
37 und Zujedern 38 angebracht. Links- und rechtsseitig des Maschinengestells 39
sind Führungsleisten 40 befestigt, die mit ihren seitlichen
Flanken
die Laufrolle 35 bei der Fortbewegung zwangsweise nach außen oder nach innen drücken,
je nachdem, ob geklemmt oder geöffnet werden soll. über die Schwinge 34 werden die
Drehachsen 37 so gedreht, daß die damit starr verbundenen Klemmbügel 33 und der
Drehhebel 36 in Richtung Klemmen oder Öffnen drehen. Während der Drehung überstreicht
die Wirklinie der Zugfeder 38 die Mittellinie der Drehachse 37, so daß sich die
Hubkraft des Drehhebels 36 in seiner Richtung umkehrt. Die Klemmbügel 33 werden
nun durch die Federkraft bis in die Endstellung bewegt. Im Anschluß an die Klemmung
erfolgt die wahlweise Drehung der rechenförmigen Drehplattform 26 um 1800. Das Flachstück
30 mit den Führungsbolzen 31 steht in der Ausgangslage längs zur Bewegungsrichtung.
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Die Puhrungsbolzen 31 laufen zu Beginn in die Mittellängsnut 41 der
Formkurve 42 ein. Durch den Impuls des Wechsellichtreflextasters 11 wird der Schaltkeil
43 in die Stellung gebracht, die eine 1800-Drehung der rechenförmigen Drehplattform
26 ermöglicht. Während die Drehachse 25 eine geradlinige Bewegung auf der Längsmittelinie
45 beschreibt, wird der vordere Führungsbolzen 31 durch den Schaltkeil 43 aus der
geradlinigen Bahn gelenkt und läuft in eine bogenförmige Nut 44 ein. Durch die Zwangsführung
kommt es zu einer Drehbewegung des Flachstückes 30, um seine Drehachse 25 und somit
zur Drehung der rechenförmigen Drehplattform 26. Die Drehung ist abgeschlossen,
wenn das Flachstück 30 wieder längs zur Bewegungsrichtung zeigt. Nimmt der Schaltkeil
43 die andere Schaltstellung ein, so durchlaufen die Eührungsbolzen 31 die Mittellängsnut
41 der Formkurve 42 und es kommt dabei zu keiner Drehung. Der Antrieb des Schaltkeiles
43 erfolgt über einen Arbeitszylinder 46, der unterhalb der Formkurve 42 an seinem
hinteren Ende drehbar über einen Bolzen 47 mit der Formkurve 42 verbunden ist. über
das Hebelgestänge 48, das mittig an einem Bolzen 49 gelagert ist, wird die Bewegung
des Arbeitszylinders 46 durch zwei sich gegenüberliegenden vorgespannten Zugfedern
50 auf dem Bolzen 51 des Schiebestückes 52, an dem der Schaltkeil 43 befestigt ist,
übertragen.
Nach Verlassen der Pormkurve 42 öffnen sich die Klemmbügel
33. Am Ende der Fördereinrichtung befindet sich die über gabe einrichtung 3. Sie
stellt das Verbindungsglied zwischen Fördereinrichtung und dem Band 53 eines sich
anschließenden Staplers dar. Die schmalen angetriebenen Transportbänder 55 der Ubergabeeinrichtung
3 ragen fingerartig in die Lücken der rechenförmigen Drehplattform 26 hinein, so
daß sich das Buch oder der Buchblock darauf ablegen und zum sich anschließenden
Band 53 des Staplers weitertransportiert werden kann,
Verzeichnis
der verwendeten Bezugsz eichen 1 Einlauf förder er mit Vorstapelschacht 2 Transporteinrichtung
3 Übergabeeinrichtung 4 Gurtförderer 5 Leitblech 6 Vorstapelschacht 7 seitliche
Schachtwand 8 Scharnier 9 vordere Schachtwand 10 Schachtboden 11 Wechsellichtreflextaster
12 Stapelprodukt 13 Kettenzug 14 Kettenrad 15 Achsen 16 Ritzel 17 Antriebskette
18 Gleichstromgetriebemotor 19 Ritzel 20 Kette 21 Führungsleiste 22 Aufnahmekörper
23 Achse 24 Langloch 25 Drehachse 26 rechenförmige Drehplattform 27 Metallsteg 28
Quersteg 29 Gummiauflage 30 Flachstück 31 Führungsbolzen 32 Kugelschnapper 33 Klemmbügel
34 Schwinge 35 Laufrolle
36 Drehhebel 37 Drehachse 38 Zugfeder
39 Maschinengestell 40 Führungsleiste 41 Mittellängsnut 42 Formkurve 43 Schaltkeil
44 bogenförmige Nut 45 Längsmittellinie 46 Arbeitszylinder 47 Bolzen 48 Hebelgestänge
49 Bolzen 50 Zugfeder 51 Bolzen 52 Schiebestück 53 Band 54 Laufrolle 55 Transportband
56 Auflaufkeil 57 Mitnehmer
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