PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006028123A1 20.12.2007
Titel Vorrichtung zur Manipulation von flachem Stückgut, wie Bogen aus Papier, Kunststoff, Karton und dergleichen
Anmelder Haller, Jürg Paul, Madrid, ES
Erfinder Haller, Jürg Paul, Madrid, ES;
Böttcher, Andreas, 04416 Markkleeberg, DE;
Pittelkow, Ralph, 78112 St. Georgen, DE
Vertreter Grosse, Bockhorni, Schumacher, 04109 Leipzig
DE-Anmeldedatum 15.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028123
Offenlegungstag 20.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.12.2007
IPC-Hauptklasse B65H 45/16(2006.01)A, F, I, 20060710, B, H, DE
Zusammenfassung Bei einer Vorrichtung zur Manipulation von flachem Stückgut (B), wie Bogen aus Papier, Kunststoff, Karton und dergleichen, mit Förderelementen, insbesondere Walzen, sind Förderelemente (5, 7, 9, 11; 30 bis 38) Teil wenigstens einer verstellbaren Fördereinheit, die zur Durchführung wenigstens zweier Manipulationen des Stückgutes (B) zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Manipulation von flachem Stückgut nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 6.

Bei der Manipulation von Druckbogen, z. B. zum Falzen, werden Vorrichtungen eingesetzt, die mit Falztaschen versehen sind. Mit solchen Falztaschen ist es nur möglich, ein vorbestimmtes Blattformat und eine bestimmte Falzvariante zu verarbeiten. Im laufenden Betrieb kann nur die Satzzahl der Produkte, d. h. die Anzahl der gesammelten Blätter z. B. pro Postsendung, variiert werden. Wenn das Blattformat oder die Falzvariante geändert werden soll, muss die Anlage angehalten und neu justiert oder umgerüstet werden, wodurch unerwünschte Ausfallzeiten entstehen. Auch können keine gemischt variable Produkte im sogenannten Print on Demand hergestellt werden.

Eine solche Falzvorrichtung ist aus der EP 0 844 205 B1 bekannt.

Um einen Wechsel der Falzvariante während des laufenden Betriebes zu ermöglichen, wurde bereits versucht, parallele Systeme in einer Anlage zu installieren, welche wechselweise zugeschaltet werden, was jedoch einen großen Aufwand verursacht und einen hohen Platzbedarf erfordert.

Weiterhin wurde versucht, vorgefertigte Teilprodukte (z. B. Werbung oder andere Beilagen) auf einer speziellen Transportstrecke der herzustellenden Sendung zuzuführen, was ebenfalls einen großen Aufwand, einen hohen Platzbedarf und eine komplizierte Logistik bei der Bereitstellung und Zuführung des richtigen Produktes zur richtigen Sendung erfordert. Eine Herstellung von gemischt variablen Produkten im sogenannten Print on Demand ist auch mit diesen Lösungen nicht möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie eine damit ausgerüstete Anlage zu schaffen, mit welchen die Herstellung selektiv zusammengestellter Produkte wie z. B. Postsendungen, mit hoher Variantenvielfalt in einfacher Weise möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 6.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert werden.

In den 1 bis 9 sind verschiedene Anwendungsmöglichkeiten eines Falzwerkes dargestellt. Wie aus 1 erkennbar ist, sind zwei taschenlose erfindungsgemäße Falzwerke F1, F1' hintereinander geschaltet. In jedem Falzwerk sind je zwei Einlauf-, Falz- und Hilfswalzen zueinander achsparallel angeordnet, drehbar gelagert und von Servomotoren angetrieben. Die Einlaufwalzen 1, 3; 1', 3' sind direkt im (nicht dargestellten) Gestell gelagert, während die Hilfswalzen 5, 7; 5', 7' und die Falzwalzen 9, 11; 9', 11' in einem ebenfalls nicht dargestellten Schwenkrahmen gelagert sind, welcher seinerseits im Gestell um eine Drehachse D1 schwenkbar angeordnet ist. Die Hilfswalzen 5, 7; 5', 7' haben gleichen Durchmesser, der aber kleiner ist als der Durchmesser der beiden Falzwalzen 9, 11; 9', 11'.

Es ergibt sich folgende Funktion: Ein Bogen B wird von den Einlaufwalzen 1, 3 des ersten Falzwerkes F1 erfasst und vorbei an den Hilfswalzen 5, 7 den Falzwalzen 9, 11 zugeführt und von diesen an die Einlaufwalzen 1', 3' des zweiten Falzwerkes F1' weitergeleitet. Der Bogen B durchläuft auch das zweite Falzwerk F1' ohne gefaltet zu werden und wird von Transportwalzen bzw. Einlaufwalzen 13, 15 eines weiteren Moduls weitertransportiert. Mit dieser Funktion wird deutlich, dass Anlagen mit in Reihe angeordneten Modulen zusammengestellt werden können, und dass bestimmte Bogen die Anlage durchlaufen können, ohne die Falzfunktion zu benutzen. Auf diese Weise wird die angestrebte Produktion von Druckbogenprodukten im Print on Demand möglich.

In 2 ist der Schwenkrahmen des ersten Falzwerkes um die Drehachse D1 im Uhrzeigersinn so verschwenkt, dass der Bogen B zunächst von den Einlaufwalzen 1, 3 kommend zwischen der Hilfswalze 7 und der Falzwalze 11 sowie der Hilfswalze 5 und der Falzwalze 9 bis zu der für eine Faltung notwendigen Länge nach außen geführt wird. Diese notwendige Länge wird vom Sensor S1 erkannt, worauf die Hilfs- und die Falzwalzen 5, 9 ihre Drehrichtung ändern. Während die Hilfs- und Falzwalzen 7, 11 den Bogen in unveränderter Richtung weiter schieben, wird der vordere Teil des Bogens von den Hilfs- und Falzwalzen 5, 9 in entgegengesetzter Richtung geschoben, wodurch sich im Bogen eine Ausbauchung 85 bildet, die in den Spalt zwischen den Falzwalzen 9, 11 gerät und zum sogenannten V-Falz gefaltet wird. Der gefaltete Bogen durchläuft dann das zweite Falzwerk F1' ohne weitere Bearbeitung und wird von den Walzen 13, 15 zum folgenden Modul der Anlage weitergeleitet.

In 3 wird mittels der beiden Falzwerke F1 und F1' ein sogenannter Z-Falz hergestellt. Zunächst wird im Falzwerk F1, wie vorstehend beschrieben, am vorderen Bogendrittel ein V-Falz gebildet. Der so vorgefaltete Bogen wird dann von den Einlaufwalzen 1', 3' des zweiten Falzwerkes F1' bei entgegen dem Uhrzeigersinn nach unten geschwenktem Schwenkrahmen zwischen die Hilfswalze 5' und die Falzwalze 9' und weiter zwischen die Hilfswalze 7' und die Falzwalze 11' geführt. Wenn der Sensor S2' die zur Falzung richtige Lage des vorgefalteten Bogens erkennt, wird die Drehrichtung der Hilfswalze 7' und der Falzwalze 11' umgesteuert, wodurch der Bogen ausgebaucht (Ausbauchung 86), in den Spalt zwischen den Falzwalzen 9', 11' eingezogen und zum Z-Falz fertig ausgebildet wird. Die Walzen 13 und 15 leiten den in dieser Weise gefalteten Bogen weiter. Der Bogen B weist somit zwei Falze 85, 86 auf.

In 4 ist schließlich die Ausbildung eines sogenannten C-Falzes in erfindungsgemäßen Falzwerken dargestellt. Im Falzwerk F1 wird zunächst wiederum, wie bereits erläutert, ein V-Falz 85 gebildet, der am Ende des vorderen Bogendrittels vorgesehen ist. Der vorgefaltete Bogen wird dann bei im Uhrzeigersinn nach oben geschwenktem Schwenkrahmen dem zweiten Falzwerk F1' zugeführt. Es durchläuft den Spalt zwischen der Hilfswalze 7' und der Falzwalze 11' sowie den Spalt zwischen der Hilfswalze 5' und der Falzwalze 9', bis der Sensor S2' die für die C-Faltung richtige Ausgangslage des Bogens ermittelt und die Umsteuerung der Drehrichtung der Hilfswalze 5' und der Falzwalze 9' auslöst. Damit wird wiederum eine Ausbauchung 86 des Bogens in Richtung des Spaltes zwischen den Falzwalzen 9' und 11' bewirkt. Die Vorderkante des umgefalteten Bogens wird jedoch bei der Ausbauchung nicht mitgeführt und somit nicht mit in den Spalt zwischen den beiden Falzwalzen 9' und 11' eingezogen. Deshalb ist im Rahmen des Falzwerkes F1' ein Falzelement 17 vorgesehen, welches im Rahmen quer zum Walzenspalt zwischen den Falzwalzen 9', 11' (Pfeil 87) linear hin und her beweglich ist und mit der Umsteuerung der Bewegungsrichtung der Walzen 5' und 9' in Richtung des Spaltes zwischen den Walzen 9' und 11' kurzzeitig vorgeschoben wird und die Bogenkante in den Spalt leitet. Nach dem Durchlauf durch die Walzen 9' und 11' ist die C-Faltung hergestellt und der Bogen kann durch die Walzen 13, 15 zum nächsten Modul der Anlage weiterbefördert werden. Bei der C-Faltung liegen die gefalteten Bogenteile unmittelbar aufeinander.

In den 5 bis 9 ist zum besseren Verständnis die Herstellung eines V-Falzes in einem erfindungsgemäßen taschenlosen Falzwerk nach Patentanspruch 1 in fünf Zwischenpositionen dargestellt:

5 zeigt den Einlauf des Bogens B in das Falzwerk F1 bei nach oben geschwenktem Schwenkrahmen, so dass der Bogen B zunächst von den Walzen 7, 11 erfasst und in Richtung auf die Walzen 5, 9 weitergeleitet wird.

In 6 befindet sich der Bogen bereits zwischen den Walzen 5, 9, und der Sensor S1 erfasst gerade die Vorderkante 88 des Bogens B.

7 zeigt den Moment, in welchem der Sensor S1 den zur Bildung des V-Falzes erforderlichen Abstand von der Vorderkante 88 ermittelt und die Umsteuerung der Drehrichtung der Walzen 5, 9 gerade eingeleitet hat. Es ist die Ausbauchung 85 des Bogens B in Richtung auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 9, 11 gut erkennbar.

In 8 ist schließlich das Zurückschwenken des Schwenkrahmens im Augenblick des Einziehens des Falzes 85 zwischen die Falzwalzen 9, 11 erkennbar. Im Weiteren (9) wird der gefaltete Bogen von den Walzen 13, 15 erfasst und zum nächsten Bearbeitungsmodul weiterbefördert.

In den 10 bis 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Falzwerkes F2 dargestellt, bei welchem in einem (nicht dargestellten) Gestell die Falz- und Hilfswalzen in je einem (ebenfalls nicht dargestellten) um die Drehachse D2 schwenkbaren oberen und unteren Schwankrahmen drehbar gelagert sind. Der obere Schwenkrahmen lagert zwei Falzwalzen 33, 34 und zwei Hilfswalzen 37, 38 und besitzt zwei unbewegliche erste Leitelemente L1 und L2, welche bei bestimmten Stellungen der Falzwalzen die Weiterleitung der Bogen B zwischen die Hilfswalzen 37, 38 des oberen Schwankrahmens sichern. Die gleich großen Hilfswalzen 37, 38 haben wiederum einen kleineren Durchmesser als die gleich großen Falzwalzen 33, 34.

Der untere Schwenkrahmen lagert drei Falzwalzen 30, 31, 32 und zwei Hilfswalzen 35, 36 und besitzt zwei unbewegliche zweite Leitelemente L3, L4, welche ebenfalls in Abhängigkeit von der Stellung der Falzwalzen zueinander die Weiterleitung der Bogen B zwischen die Hilfswalzen 35, 36 des unteren Schwenkrahmens sichern.

Die gleich großen Hilfswalzen 35, 36 haben einen kleineren Durchmesser als die gleich großen Falzwalzen 30 bis 32.

In den 10 bis 12 ist die Hintereinanderschaltung von drei Falzwerken F2 dargestellt.

In 10 ist der untere Schwenkrahmen mit den Falzwalzen 30, 31, 32 nach unten geschwenkt, und ein zwischen den Falzwalzen 33 und 34 des oberen Schwenkrahmens und der Falzwalze 31 des unteren Schwenkrahmens einlaufender Bogen B läuft unbearbeitet durch.

In 11 ist der untere Schwenkrahmen um die Drehachse D2 zum oberen Schwenkrahmen hin geschwenkt, so dass die Falzwalze 31 mit den Falzwalzen 33 und 34 des oberen Schwenkrahmens zusammenwirkt.

Der einlaufende Bogen B gerät in den Spalt zwischen den Falzwalzen 33 und 31 und von dort zwischen die Leitelemente L1 und L2. Sie leiten den Bogen B zwischen die Hilfswalzen 37 und 38. Ein (nicht dargestellter) Sensor ermittelt die Vorderkante 88 des Bogens und steuert die Hilfswalzen 37 und 38 in ihrer Drehrichtung um, sobald die Falzlänge für den Vorderteil des Bogens B erreicht ist. Durch die Umsteuerung der Hilfswalzen 37, 38 bildet sich eine Ausbauchung 85 des Bogens in Richtung auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 31 und 34, bis die Ausbauchung 85 in den Spalt eingezogen, der Bogen gefalzt und zum folgenden Falzwerk weitergeleitet wird, bei welchem nach 12 der untere Schwenkrahmen um die Drehachse D2 noch weiter nach oben und der obere Schwenkrahmen um die Drehachse D2 ebenfalls nach oben geschwenkt wurde. Der vom Falzwerk nach 11 vorgefaltete und weitergeleitete Bogen B gerät zunächst zwischen die Falzwalzen 30 und 31 und wird zwischen die unbeweglichen Leitelemente L3 und L4 geleitet. Sie ihrerseits leiten den vorgefalteten Bogen zwischen die Hilfswalzen 35 und 36. Ein (nicht dargestellter) Sensor ermittelt wiederum die Vorderkante 85 des vorgefalteten Bogens und steuert die Drehrichtung der Hilfswalzen 35 und 36 um, sobald die für die weitere Falzbildung erforderliche Bogenlänge zwischen den Hilfswalzen 35 und 36 eingelaufen ist. Der Bogen B wird durch die Umsteuerung der Hilfswalzen 35 und 36 in Richtung auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 31 und 32 ausgebaucht (Ausbauchung 86) und schließlich in den Spalt eingezogen, gefalzt und ausgeleitet bzw. zum folgenden Bearbeitungsmodul der Anlage A weitergeleitet.

In den 13 bis 15 ist eine weitere Ausführungsform eines Falzwerkes F3 in dessen möglichen Funktionen dargestellt.

Das erfindungsgemäße Falzwerk F3 umfasst ein (nicht dargestelltes) Gestell sowie fünf Falz- und mindestens vier Hilfswalzen, die alle zueinander achsparallel angeordnet und drehbar gelagert sind. Zwei der Falzwalzen 40, 41 sind zusammen mit zwei Hilfswalzen 42, 43 in einem ersten (im Ausführungsbeispiel unteren) Schubrahmen drehbar gelagert. Die drei übrigen Falzwalzen 44, 45, 46 sind zusammen mit zwei Hilfswalzen 47, 48 in einem zweiten (im Ausführungsbeispiel oberen) Schubrahmen drehbar gelagert. Die ersten und zweiten Schubrahmen (ebenfalls nicht dargestellt) sind im Gestell linear zueinander sowie miteinander verschieblich gelagert. An jedem Schubrahmen sind ferner unbewegliche Leitelemente befestigt, welche die Bogen von den Falz- zu den Hilfswalzen sowie zurück zu den Falzwalzen leiten. Die Falzwalzen jedes Schubrahmens haben gleichen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der gleich großen Hilfswalzen jedes Schubrahmens.

In 13 sind die beiden im Gestell verschieblich gelagerten Schubrahmen, welche die Falz- und Hilfswalzen drehbar lagern, voneinander entfernt, indem der zweite (obere) Schubrahmen nach oben verschoben ist und dadurch die Falzwalzen 40, 41 des ersten Schubrahmens nicht mit den Falzwalzen 44, 45, 46 des zweiten Schubrahmens zusammenwirken, so dass ein Bogen B das Falzwerk unbearbeitet durchläuft und zum folgenden Falzwerk nach 14 weitergeleitet wird.

Im Falzwerk nach 14 wurde der zweite Schubrahmen nach unten zum ersten Schubrahmen und der zweite und der erste Schubrahmen wurden zusammen weiter nach unten verschoben. Der einlaufende Bogen B gerät so zwischen die Falzwalzen 44 und 46 des zweiten Schubrahmens und wird zwischen den unbeweglichen Leitelementen L7, L8 nach oben zwischen die Hilfswalzen 47, 48 geleitet. Ein (nicht dargestellter) Sensor ermittelt, wie bereits in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, die Bogenvorderkante 88 und steuert die Hilfswalzen 47, 48 in ihrer Drehrichtung um, sobald die für die erste Falzung erforderliche Bogenlänge zwischen den Hilfswalzen 47, 48 eingelaufen ist. Durch die Umsteuerung der Hilfswalzen 47, 48 wird der Bogen B an der Falzstelle in Richtung auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 45, 46 ausgebaucht, in den Spalt eingezogen, gefalzt (Falz 85) und ausgeleitet bzw. zum Falzwerk nach 15 weitergeleitet.

Im Falzwerk nach 15 wurden im Vergleich zur 14 die beiden Schubrahmen nach oben verschoben. In dem in 15 dargestellten Falzwerk wird der einlaufende vorgefaltete Bogen B zwischen den Falzwalzen 40 und 46 erfasst und durch die unbeweglichen Leitelemente L5, L6 zwischen die Hilfswalzen 42, 43 geleitet. Ein (nicht dargestellter) Sensor ermittelt wiederum die einlaufende Vorderkante des vorgefalteten Bogens und steuert die Drehrichtung der Hilfswalzen 42, 43 um, sobald die erforderliche Faltlänge des Bogens eingelaufen ist. Durch die Umsteuerung der Drehrichtung der Hilfswalzen 42, 43 wird der Bogen in Richtung auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 41 und 46 ausgebaucht und zwischen den Falzwalzen 41 und 46 eingezogen, gefalzt (Falz 86) und ausgeleitet bzw. zum nächsten Modul der Anlage A weitergeleitet.

In den 16 bis 19 sind die vielfältigen Funktionsmöglichkeiten eines erfindungsgemäßen Falzwerkes F4, F4' und F4'' dargestellt.

16 zeigt drei in Reihe geschaltete Falzwerke F4, in welchen zwei Einlaufwalzen 50, 51, vier Falzwalzen 53, 54, 55, 56 und zwei Reversierwalzen 57, 58 in einem Gestell G zueinander achsparallel angeordnet und drehbar gelagert sind. Am Gestell G sind weiterhin unbewegliche Leitelemente L10, L11 sowie beweglich gelagerte Leitelemente L15, L16 vorgesehen.

Ein Bogen B läuft zwischen den Einlaufwalzen 50 und 51 ein und wird, da das bewegliche Leitelement L15 aus der Laufbahn des Bogens heraus nach oben geschwenkt ist, auf dem festen Leitelement L10 den Falzwalzen 54, 55 zugeleitet, durchläuft den Falzspalt ohne Bearbeitung und wird von dem Leitelement L11 an die Einlaufwalzen des folgenden Falzwerkes weitergeleitet. Anhand der 16 wird deutlich, dass die in einer Anlage als Funktionsmodule zusammengefassten Falzwerke tatsächlich on-the-fly steuerbar sind, d. h. dass ein Bogen im Bedarfsfall die Module der Anlage auch unbearbeitet passieren kann.

17 zeigt die Herstellung eines V-Falzes in einem erfindungsgemäßen Falzwerk F4.

Nach Passieren der Einlaufwalzen 50, 51 wird der Bogen B von deren beweglichem Leitelement L15, welches in die Laufbahn des Bogens B eingeschwenkt wurde, in den Spalt der Falzwalzen 53, 54 geleitet und von den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 zwischen die Reversierwalzen 57, 58 weiterbefördert. An den Reversierwalzen 57, 58 befindet sich ein Sensor S4, welcher die vordere Bogenkante 88 ermittelt und die Reversierwalzen 57, 58 umsteuert, sobald die für die Falzbildung erforderliche Bogenlänge die Reversierwalzen passiert hat. Nach der Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 wird der Bogen B in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht und in den Falzspalt eingezogen und gefalzt. Das linke Falzwerk der 17 zeigt den Bogen beim Einlauf in den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56. Nach Bildung des V-Falzes 85 durchläuft der Bogen B die zwei weiteren Falzwerke ohne weitere Bearbeitung.

18 zeigt die Bildung eines Z-Falzes. Im linken Falzwerk wird zunächst, wie vorstehend erläutert, ein V-Falz 85 gebildet und der Bogen mit dem V-Falz 85 zum mittleren Falzwerk weitergeleitet. Im mittleren Falzwerk ist die Anordnung der Walzen im Gestell G, bezogen auf die Anordnung der Walzen im linken Falzwerk um die waagerechte Mittelachse nach unten spiegelbildlich versetzt, wie dies durch die mit Indizes versehenen Bezugszeichen erkennbar ist. Nach dem Durchlauf des mit einer V-Falzung 85 versehenen Bogens B durch die Einlaufwalzen 50', 51' wird der vorgefaltete Bogen B von dem in die Laufbahn eingeschwenkten beweglichen Leitelement L15' zwischen die Falzwalzen 53', 54' geleitet und von diesen mittels der unbeweglichen Leitelemente L12', L13' zu den Reversierwalzen 57', 58' geleitet. An den Reversierwalzen ist ein Sensor S4' angeordnet, welcher die gefaltete Bogenkante 85 erkennt und die Reversierwalzen in Ihrer Drehrichtung umsteuert, sobald die für die Faltung erforderliche Bogenlänge die Reversierwalzen passiert hat. Durch die Umsteuerung der Reversierwalzen 57', 58' wird der Bogen in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 54', 56' ausgebaucht und in den Spalt eingezogen und gefalzt (Falz 86) sowie durch das bewegliche Leitelement L16' zu den Einlaufwalzen 50, 51 des rechten Falzwerkes weitergeleitet. Der mit Z-Falz 85, 86 versehene Bogen B passiert das rechte Falzwerk ohne weitere Bearbeitung.

In 19 ist die Bildung eines C-Falzes mittels dreier Falzwerke F4 dargestellt. Zunächst wird im linken Falzwerk, wie vorstehend erläutert, ein V-Falz 85 gebildet, und der vorgefaltete Bogen B wird zum mittleren Falzwerk weitergeleitet, welches er ohne weitere Bearbeitung durchläuft. Nach Einlauf zwischen den Einlaufwalzen des rechten Falzwerkes wird der vorgefaltete Bogen durch das in die Laufbahn eingeschwenkte bewegliche Leitelement L15 zum Falzspalt der Falzwalzen 53, 54 geleitet und von diesen mittels der unbeweglichen Leitelemente L12, L13 zwischen die Reversierwalzen 57, 58 weiterbefördert. An den Reversierwalzen 57, 58 ermittelt der Sensor S4 die gefaltete Vorderkante 85 des Bogens B und steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 in dem Moment um, wenn die für den nächsten Falz 86 erforderliche Bogenlänge die Reversierwalzen 57, 58 passiert hat. Durch die Umsteuerung der Reversierwalzen wird der Bogen an der zu faltenden Stelle 86 zum Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht, in den Falzspalt eingezogen, gefalzt und ausgeleitet bzw. dem in der Anlage A folgenden Bearbeitungsmodul übergeben.

In den 20 bis 24 wird nochmals die Funktion des erfindungsgemäßen Reversierrollenfalzwerkes F4 Schritt für Schritt erläutert.

In 20 ist der Moment dargestellt, wenn ein Bogen B die Einlaufwalzen 50, 51 passiert und von dem in die Bogenlaufbahn eingeschwenkten beweglichen Leitelement L15 zum Falzspalt der Falzwalzen 53, 54 geleitet und den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 zugeführt wird.

In 21 wurde der Bogen B von den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 den Reversierwalzen 57, 58 zugeleitet und hat die Reversierwalzen soweit durchlaufen, dass der Sensor S4 die Vorderkante 88 des Bogens erkannt hat.

22 zeigt den Bogen B kurz nach der Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58, d. h. der Bogen hat die Reversierwalzen 57, 58 bis zu der für die Falzbildung erforderlichen Länge durchlaufen, und durch Umsteuerung der Reversierwalzen wird der Bogen in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht.

In 23 wird der Bogen B gerade in den Falzspalt zwischen den Falzwalzen 54, 56 eingezogen.

24 zeigt den mit einer Z-Faltung 85, 86 versehenen Bogen B beim Verlassen der Falzwalzen 54, 56. Der Bogen B wird ausgeleitet oder an ein weiteres Bearbeitungsmodul einer Anlage A weitergeleitet.

In den 25 bis 28 ist das Wenden eines Bogens in einem erfindungsgemäßen Falzwerk F4 dargestellt.

In 25 ist die Lage des Bogens B nach dem Erfassen des Bogens durch die Einlaufwalzen 50, 51 und die Weiterleitung durch das in die Bogenlaufbahn eingeschwenkte bewegliche Leitelement L15 erkennbar. Der Bogen wurde bereits von den Falzwalzen 53, 54 erfasst und zu den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 weitergeleitet.

In 26 wurde der Bogen B von den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 zu den Reversierwalzen 57, 58 weitergeleitet und der an den Reversierwalzen angeordnete Sensor S4 erkennt die Vorderkante 88 des Bogens B.

In 27 hat der Bogen B die Reversierwalzen 57, 58 so weit passiert, dass das Bogenende 90 für die Rückführung frei ist. Dies wurde vom Sensor S4 erkannt, welcher die Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 veranlasst hat.

28 zeigt die Ausleitung des gewendeten Bogens B nach dem Durchlaufen der Falzwalzen 54, 56. Der gewendete Bogen B kann ausgeleitet oder einem weiteren Bearbeitungsmodul der Anlage A zugeleitet werden.

In den 29 bis 31 ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Falzwerkes F4 zur Ausleitung von Bogen B aus dem Bogenstrom dargestellt.

29 zeigt den Einlauf des Bogens B zwischen den Einlaufwalzen 50, 51 und die Weiterleitung mittels des in die Bogenlaufbahn eingeschwenkten beweglichen Leitelementes L15 zu den Falzwalzen 53, 54 und weiter zu den unbeweglichen Leitelementen L12, L13.

In 30 durchläuft der Bogen B die Reversierwalzen 57, 58, und der Sensor S4 hat die Bogenvorderkante 88 erkannt. Weil durch einen Steuerbefehl, welcher z. B. durch manuelle Eingabe, Spracheingabe oder in anderer Weise erfolgt, der Bogen zur Ausleitung vorgesehen wurde, steuert der Sensor S4 in diesem Falle die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 nicht um.

31 zeigt, wie der Bogen B durch ein weiteres, oberhalb der Reversierwalzen 57, 58 angeordnetes unbewegliches Leitelement L20 in eine Ablage 91 geleitet wird.

Die 32 bis 34 zeigen ein weiteres Falzwerk F4. Dieses Falzwerk F4 umfasst zwei Einlaufwalzen 50, 51, drei Falzwalzen 70, 71, 72 und zwei Reversierwalzen 57, 58. Außerdem besitzt diese Ausführungsform des Falzwerkes vier unbewegliche Leitelemente L18, L19, L20 und L21, ein bewegliches Leitelement L22 sowie einen Sensor S4.

Zunächst soll 32 erläutert werden. Nach dem Einlauf des Bogens B in die Einlaufwalzen 50, 51 wird dieser von dem unbeweglichen Leitelement L18 zwischen die Falzwalzen 70, 71 geleitet. Nach dem Passieren der Falzwalzen 70, 71 wird die Bogenvorderkante 88 von dem im Gestell G beweglich gelagerten Leitelement L22 zum Falzspalt der Falzwalzen 71, 72 geleitet. Der Bogen B durchläuft die Falzwalzen 71, 72 ohne Bearbeitung und wird von dem unbeweglich am Gestell G angeordneten Leitelement L19 ausgeleitet oder einem weiteren Bearbeitungsmodul der Anlage A zugeführt.

In 33 wird die Herstellung eines V-Falzes dargestellt. Nach dem Einlauf zwischen den Einlaufwalzen 50, 51 wird der Bogen B von den Falzwalzen 70, 71, zu den unbeweglich am Gestell G angeordneten Leitelementen L20, L21 bewegt und zwischen den Reversierwalzen 57, 58 weiter nach oben geführt. Der Sensor S4 erkennt die Vorderkante 88 des Bogens B und steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 um, sobald die für den Falz 85 erforderliche Bogenlänge in die Reversierwalzen eingelaufen ist. Durch die Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 wird der Bogen B an der Falzstelle ausgebaucht und in den Falzspalt der Falzwalzen 71, 72 eingezogen und gefalzt. Nach dem Falzen wird der Bogen B über das unbeweglich angeordnete Leitelement L19 ausgeleitet oder einem folgenden Bearbeitungsmodul der Anlage A zugeführt.

In 34 ist die Herstellung eines Z-Falzes in dem Falzwerk F4 dargestellt.

Ein vorgefalzter, mit dem Falz 85 versehener Bogen B, z. B. aus dem Falzwerk nach 33, wird in das Falzwerk F4 nach 34 eingegeben und von den Einlaufwalzen 50, 51 durch das unbeweglich angeordnete Leitelement L18 den Falzwalzen 70, 71 und weiter den Reversierwalzen 57, 58 zugeführt. Der Sensor S4 ermittelt die gefaltete Vorderkante 85 des Bogens und steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 um, sobald die für den Falz erforderliche Bogenlänge erreicht ist. Durch die Umkehrung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 wird der Bogen an der Falzstelle in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 71, 72 ausgebaucht. Die Falzwalzen 71, 72 ziehen die ausgebauchte Bogenkante ein und bilden den Falz 86 aus. Der mit Z-Faltung versehene Bogen B wird über das unbeweglich am Gestell G angeordnete Leitelement L19 aus- oder zu einem weiteren Bearbeitungsmodul der Anlage A weitergeleitet.

In den 35 bis 40 ist eine weitere Ausführungsform eines Falzwerkes F4 dargestellt. Mit diesem Falzwerk ist es möglich, mehrere Falzungen in nur einem Falzwerk zu erzeugen.

35 zeigt, wie der Bogen B nach Passieren der Einlaufwalzen 50, 51 über das in die Bogenlaufbahn geschwenkte, beweglich im Gestell G gelagerte Leitelement L15 den Falzwalzen 53, 54 und über die unbeweglich im Gestell G angeordneten Leitelemente L12, L13 den Reversierwalzen 57, 58 zugeleitet wird. An den Reversierwalzen erkennt ein Sensor S4 die Bogenvorderkante 88 und steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 um, sobald die für die Falzung erforderliche Bogenlänge eingezogen ist. Durch die Drehrichtungsänderung der Reversierwalzen 57, 58 wird der Bogen in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht und zwischen die Falzwalzen 54, 56 gezogen und gefalzt (Falz 85).

36 zeigt, wie der Bogen B nach dieser Vorfalzung über das beweglich gelagerte Leitelement L16 dem Falzwalzenpaar 52, 59 zugeleitet wird. Ein Sensor S4' ermittelt wiederum die gefalzte Bogenvorderkante 85 und steuert die Drehrichtung der Falzwalzen 52, 59 um, sobald das beweglich gelagerte Leitelement L16 vom Bogen B frei ist. Gleichzeitig mit der Umsteuerung der Drehrichtung der Falzwalzen 52, 59 werden die beweglich gelagerten Leitelemente L16, L15 aus der Bogenlaufbahn geschwenkt, so dass der Bogen B durch die Falzwalzen 54, 55 zurück zu den Einlaufwalzen 50, 51 bewegt werden kann (37 und 38). Der Bogen B wird, vom Sensor S4'' gesteuert, soweit von den Einlaufwalzen 50, 51 zurückgezogen, bis das beweglich gelagerte Leitelement L15 wieder nach unten in die Bogenlaufbahn geschwenkt werden kann (39). Zusammen mit dem Absenken des Leitelementes L15 wird die Drehrichtung der Einlaufwalzen 50, 51 umgesteuert und der vorgefaltete Bogen B über das beweglich gelagerte Leitelement L15, die Falzwalzen 53, 54 und die unbeweglich angeordneten Leitelemente L12, L13 erneut den Reversierwalzen 57, 58 zugeführt (40). Der Sensor S4 erkennt wiederum die Vorderkante 85 des vorgefalteten Bogens B und steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen um, sobald die für die zweite Faltung erforderliche Bogenlänge von den Reversierwalzen 57, 58 eingezogen ist. Die Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 führt zu einer Ausbauchung des Bogens an der Falzstelle des in 40 dargestellten erneuten Falzes (Falz 86) des Bogens. Der doppelt gefaltete Bogen B wird dann über das abgesenkte beweglich gelagerte Leitelement L16 und die Falzwalzen 52, 59 aus dem Falzwerk ausgeleitet bzw. einem weiteren Bearbeitungsmodul der Anlage A zugeführt.

41 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anlage A zur Weiterverarbeitung von Druckbogen zwecks Herstellung von Druckbogenprodukten, wie z. B. Postsendungen.

Die Anlage ist modular aufgebaut und umfasst ein Eingangsmodul 80, ein Akkumodul 81, ein aus drei erfindungsgemäßen, hintereinander angeordneten Falzwerken bestehendes Falzmodul 82, ein aus zwei Buffern bestehendes Buffermodul 83 sowie ein Kollektormodul 84. Alle Module sind in Reihe angeordnet und on-the-fly steuerbar.

Das Eingangsmodul 80 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Codeleser 91, welcher die auf den zugeführten Bogen aufgedruckten Codes entschlüsselt und die für die Funktion der Module bestimmten Steuerbefehle an die Module weiterleitet. Das Eingangsmodul enthält weiterhin eine Mechanik 92 zur Schuppenbildung der Bogen B. Die Mechanik 92 weist zur Zuführrichtung der Bogen B schräg liegende, um horizontale Achsen drehbare Rollen auf, mit denen die Bogen B schuppenartig aufeinandergelegt werden.

Im Falzmodul 82 kann auch zusätzlich ein Prägewerk 83 nach 42 angeordnet werden. Wenn eine größere Anzahl von Blättern gefalzt werden müssen, können die Falzstellen mit dem Prägewerk 93 vorgeprägt werden. Das Prägewerk 93 hat zwei Walzenpaare 94, 95 und 96, 97, die vorteilhaft gleichen Durchmesser haben und am Umfang jeweils mit zwei Prägeprofilen 98, 99 versehen sind. Das Prägeprofil 98 hat eine über den Walzenumfang vorstehende, spitz zulaufende Rippe 100. Das Prägeprofil 99 hat eine entsprechende Vertiefung 101. Die Prägeprofile 98, 99 sind an den Walzen 94 bis 97 jeweils diametral einander gegenüberliegend angeordnet. Für einen Prägevorgang sind die Walzen jedes Walzenpaares so zueinander angeordnet, dass nach jeder 180°-Drehung die Rippe 100 in die Vertiefung 101 eingreift, wie es für das Walzenpaar 94, 95 dargestellt ist. Der durch diese Walzen 94, 95 hindurchlaufende Bogen wird durch die Rippe 100 in Verbindung mit der korrespondierenden Vertiefung 101 an der erforderlichen Stelle geprägt. Der im Falzwerk anschließende Falzvorgang lässt sich infolge der Prägung zuverlässig durchführen. Dieser Prägevorgang ist besonders dann von Vorteil, wenn die Falzung bei hoher Satzzahl und damit bei entsprechend dicken Produkten durchgeführt werden soll. So ist es beispielsweise empfehlenswert, ab Blatt 5 oder 6 eines Blattstapels die Falzkanten am Einzelblatt vor dem Sammeln im Akkumulatormodul 81 vorzuprägen.

Soll ein Prägevorgang nicht durchgeführt werden, können die Walzen in eine Durchlaufposition gedreht werden, wie es in 42 für das Walzenpaar 96, 97 dargestellt ist. Der Radius der Walzen außerhalb der Prägeprofile 98, 99 ist kleiner als der halbe Achsabstand der Walzen 96, 97. Dadurch haben die Walzen in der Durchlaufposition Abstand voneinander. Die Prägeprofile 98, 99 liegen, bezogen auf die Prägeposition, um 90° versetzt.

Nehmen die Walzen in der Prägeposition die für die Walzen 94, 95 dargestellte Lage ein, erfolgt eine Prägung und später eine Falzung nach oben, da die Rippe 100der unteren Walze 95 nach oben gerichtet ist und in die nach unten offene Vertiefung 101 der oberen Walze 94 eingreift. Werden die beiden Walzen 94, 95 um 180° gedreht, ist die Rippe 100 der oberen Walze 94 nach unten gerichtet und greift in die nach oben offene Vertiefung 101 der unteren Walze 95 ein. In diesem Fall erfolgt die Prägung und die nachfolgende Falzung nach unten.

In den Lücken zwischen den nacheinander zugeführten Bogen werden die Walzen 94 bis 97 in die jeweils erforderliche Position gedreht.

Zwischen den Walzenpaaren 94, 95; 96, 97 befinden sich Förderwalzen 102, 103, mit denen die Bogen transportiert werden.

Wenn keine Vorprägung notwendig ist, kann die in 42 rechts dargestellte Durchlaufposition des Prägewerkes on-the-fly eingestellt werden.

Die Anlage A kann weiterhin ein Pressmodul P enthalten. Dieses Pressmodul P arbeitet selektiv. Das Pressmodul P erhält z. B. von der Systemsteuerung die Information, welche Satzstärke, d. h. wie viel gesammelte und miteinander gefalzte Produkte zu pressen sind. Entsprechend dieser Information kann selektiv ein- oder mehrmals nacheinander in diesem Modul gepresst werden. Bei kleinen Satzstärken erfolgt beispielsweise eine einmalige Pressung, bei mittleren Satzstärken eine dreimalige Pressung und bei großen Satzstärken eine fünfmalige Pressung. Das Pressmodul P kann zwischen die Falzwalze und/oder nach dem Falzmodul in das System integriert werden.

Das Pressmodul P ist in den 43 bis 45 dargestellt. Es umfasst erste und zweite Presswalzenpaare 110, 110' und 111, 111'.

44 zeigt den Einlauf eines Stapels zu pressender Produkte 112 zwischen dem ersten Presswalzenpaar 110, 110'. Bei kleinen Satzstärken können die Produkte nach dem Durchlaufen des zweiten Presswalzenpaares 111, 111' ausgeleitet werden.

Bei mittleren und großen Satzstärken werden nach dem Durchlaufen der Produkte durch die Presswalzen 110, 110' und 111, 111' die Drehrichtungen der Presswalzenpaare umgesteuert. Dadurch durchlaufen die Produkte die Presswalzen erneut, jedoch in rückwärtiger Richtung. Nach erneuter Umsteuerung der Drehrichtung der Presswalzen durchlaufen die Produkte die Presswalzen noch einmal in Vorwärtsrichtung. Mittlere Satzstärken werden nach diesem dreimaligen Durchlauf ausgeleitet, während große Satzstärken, wie bereits erwähnt, durch weitere zweimalige Umsteuerung der Drehrichtung der Presswalzen einer weiteren zweimaligen Pressung ausgesetzt werden.

Mit der Anlage A ist es möglich, die verschiedensten Produkte herzustellen, welche der Anlage vom Print on Demand übergeben werden.

Die Anlage A wird entsprechend den für die einzelnen herzustellenden (verschiedenen) Produkte festgelegten (z. B. programmierten) Parametern gesteuert, d. h. die einzelnen Module werden für die Bearbeitung jedes einzelnen Produktes angesteuert und on-the-fly eingestellt. Jedes einzelne Produkt kann individuell entsprechend der Vorgabe der Steuerung z. B. durch eine Datenbank oder auch direkt vom Bediener, z. B. durch Displayeingabe oder durch Sprachsteuerung hergestellt werden.


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Manipulation von flachem Stückgut, wie Bogen aus Papier, Kunststoff, Karton und dergleichen, mit Förderelementen, insbesondere Walzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (5, 7, 9, 11; 30 bis 38) Teil wenigstens einer verstellbaren Fördereinheit sind, die zur Durchführung wenigstens zweier Manipulationen des Stückgutes (8) zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Sensoren (S1, S2, S1', S2', S4, S4') zur Erfassung der Bewegung der Stückgüter (B) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit um eine Achse (D1, D2) schwenkbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit verschiebbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit wenigstens drei Förderelemente (5, 7, 9, 11; 30 bis 38) aufweist. Vorrichtung zur Manipulation von flachem Stückgut, wie Bogen aus Papier, Kunststoff, Karton und dergleichen, mit Förderelementen, insbesondere Walzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Weiche (L15, L16) aufweist, die zur Durchführung wenigstens zweier Manipulationen des Stückgutes (B) zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiche (L15, L16) ein Leitblech ist. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiche ein Leitblech und ein Förderelement ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung on-the-fly steuerbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Modul ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Module in einer Anlage (A) zusammenstellbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Module on-the-fly ansteuerbar sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com