[0001] Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Druckereitechnik und bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Ordnen eines Schuppenstroms von Druckerzeugnissen gemäss Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
[0002] Bei schnellaufenden Produktionsprozessen wird in der Regel versucht,eine Ordnung
in den Produktestrom zu bringen, um nachfolgende Manipulationen mit dem hergestellten
Gut zu erleichtern wenn nicht gar erst damit zu ermöglichen. Bei flächigen Erzeugnissen,
wie sie in der Druckereitechnik anfallen, hat sich ein Ordnungssystem etabliert, das
durch die charakteristische Art der Lage der Druckerzeugnisse zueinander Schuppenstrom
genannt wird. Dieser Schuppenstrom wird schon bei der Ausgabe des Erzeugnisses organisiert,
in dem, am Beispiel des Rotationsdrucks verglichen, ein sogenannter Ablegestern ausgangs
der Rotationspresse die Druckexemplare gestaffelt übereinanderlegt. Die Ausgabegeschwindigkeit
kann (typischerweise) 50'000 bis 100'000 Exemplare pro Stunde betragen und liegt damit
im Gebiet der Hochgeschwindigkeitsfertigung.
[0003] Die Wegförderung der Erzeugnisse in Form eines geordneten Schuppenstroms ist heute
eine etablierte gut beherrschte Technik. Sie eignet sich auch prinzipiell für den
Hochgeschwindigkeitsbereich und wird vor allen Dingen dort eingesetzt, wo eine Weiterverarbeitung
nötig ist, oder noch präziser ausgedrückt, wo die in den Schuppenstrom eingebrachte
Ordnung Voraussetzung für die Weiterverarbeitung mit den in der Prozessausführung
nachfolgenden Maschinenstationen eines Fertigungsweges ist.
[0004] Bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 15 bis 20 Druckexemplaren pro Sekunde
wirkt sich eine Störung mit nachfolgendem ungeordnetem Stau schon recht massgeblich
aus und kann in Extremfällen sogar eine Stillegung des Prozesses erzwingen. Dies erfordert
unter verschiedenen präventiven Massnahmen zur Verhinderung von Störungen auch das
eventuelle Korrigieren von Schuppenstromparametern, insbesondere des Schuppenabstandes.
Massnahmen dafür sind bekannt, bspw. die Ausnützung der Schwerkraft zur Erzeugung
einer ordnenden Bewegung innerhalb des Schuppenstroms. Dazu wird der ankommende Schuppenstrom
gegen die Schwerkraft in eine ansteigende Rampe geleitet und die zurückrutschenden
flächigen Exemplare mittels eines mechanisch geführten Schiebers hochgeschoben. Dieser
hier genannte Schuppenströmordner ist ein in der Regel fester Anlageteil, der den
Schuppenstrom übernimmt und ihn geordnet wieder abgibt. Solch ein Anlageteil muss
in das Transportsystem eingeplant werden und hat nach der Montage seinen festen Standort
innerhalb des Prozesses.
[0005] Angestrebt ist jedoch ein "portabler" Hochgeschwindigkeits-Schuppenstrcmordner, der
insbesondere über den heutigen high-end Bereich bezüglich der Verarbeitungeschwindigkeit
hinausreichen kann und der durch Einfachheit seiner Funktionsweise hohe bis höchste
Betriebssicherheit aufweist. Die Portabilität dient dazu, dass der Ordner in bestehende
Anlagen am gewünschten Ort in den Prozess integrierbar ist und in neugeplanten Anlagen
für einen optimalen Betrieb nachträglich versetzbar ist. Im high-end Leistungsbereich
führen Störungen zu besonders heiklen Situationen, sodass die Anforderungen an die
Betriebssicherheit speziell hoch sind.
[0006] Es ist Aufgabe der Erfindung einen solchen Schuppenstromordner zu schaffen.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung für eine Vorrichtung
und das im Patentanspruch 13 angegebene Betriebsverfahren gelöst.
[0008] Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Schuppenstromordners wird mit Hilfe der
nachfolgend aufgeführten Figuren eingehend diskutiert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform in seitlicher Ansicht.
Fig. 2 zeigt dieselbe Ausführungsform im Grundriss.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schuppenstrom in Bezug zu einem vorgegebenen
Taktraster, um welches die Lage (des Bundes) eines Schuppenelements statistisch streut.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung einen Kammordner eines Kammordnerpaares
in Laufrichtung des Schuppenstromes gesehen.
Fig. 5 zeigt mehr im Detail einen Ausschnitt des Kammordners mit zwei Ordnungskämmen
von der Seite gesehen und
Fig. 6 zeigt den Ausschnitt von Figur 5 von oben gesehen.
Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung den Einsatz von Hilfsaggregaten zum diskutierten
Schuppenstromordner.
[0009] Die schematische Darstellung wie sie die Figuren 1 bis 3 zeigen, dienen hauptsächlich
zur Erläuterung des apparativen Teils der Erfindung und das Funktionieren desselben.
In der Darstellung von Figur 1 wird der Schuppenstrom T mit den einzelnen Schuppenstromelementen,
bspw. den Druckexemplaren Tl bis T6, auf einem Förderband 1 mit einer Geschwindigkeit
vl zu einem Förderband 2 mit einer Bandgeschwindigkeit v2 geführt. Das Förderband
2 ist hier bspw. Bestandteil des Ordners, auf ihm werden die gestaffelt übereinanderliegenden
Druckexemplare Tl, T2, T3 durch eine Kammordnereinrichtung 5 gezielt verschoben. Die
Druckexemplare sind in der Regel eins bis mehrere, ein- bis mehrmal gefaltete Blätter
und weisen einen Falz oder Bund 4 auf. Dieser Bund 4 wird benützt, um die Druckschriften
gemäss Erfindung zu ordnen. Diese in die neue Ordnung gebrachten Schuppenstromelemente
(die Druckexemplare) werden anschliessend auf ein weiteres Förderband 3 mit einer
Bandgeschwindigkeit v3 überführt. Geordnet wird der Schuppenabstand sx, in diesem
Fall vom angelieferten Schuppenabstand s2 zu einem neuen Schuppenabstand s3, wobei
der Schuppenabstand sx von Bund zu Bund gemessen ist. Eine andere Art, den Schuppenabstand
festzulegen, wird im Zusammenhang mit Figur 3 weiter unten noch besprochen. In der
neugeordneten Form wird der Schuppenstrom auf dem Förderband 3 mit der Geschwindigkeit
v3 ungleich vl ungleich v2 weggeführt. Bei einer Vergrösserung des Schuppenabstands
wächst die virtuelle Schuppenstromlänge, bei einer Verkleinerung schrumpft sie. Die
Veränderungsgeschwindigkeit der virtuellen Länge des Schuppenstroms wird durch die
verschiedenen Laufgeschwindigkeiten der Förderbänder ausgeglichen. Die Förderbänder
sind, wie hier bspw. dargestellt, über Rollen R laufende Endlosbänder.
[0010] Mit der Fördereinrichtung 2 verbunden, arbeitet eine Kammordnereinrichtung 5, die
im einzelnen im Zusammenhang mit den Figuren 4,5 und 6 näher beschrieben wird. Im
ankommenden Schuppenstrom werden mit Hilfe einer Zählstelle 6 die einzelnen Schuppenstromelemente
Tx erfasst. Wird diese Zählung mit den (möglichst genauen) Schuppenabständen sx und
der Schuppenstromgeschwindigkeit v rechnerisch verknüpft, so ergibt sich daraus ein
Schuppenstromtakt, der mit dem übergeordneten Takt der Druckmaschine, das ist der
Abgabetakt der einzelnen Druckprodukte aus der Druckmaschine, bis auf eine statistische
Streuung synchronisiert ist. Auf diesen Takt ist die gesamte Produktfördereinrichtung
abgestimmt, d.h. die Zuschaltung von Vorrichtungen, wie bspw. der Schuppenstromordner
gemäss Erfindung, geschieht jeweils nach dem vorgegebenen Taktmuster, womit dann jeder
Anlageteil synchron zu den anderen läuft und die störungsfreie Produkt- übergabe gewährleistet
ist. Ueber dem Wegförderband 3 zeigt Figur 1 schliesslich noch eine an einem Rollenarm
41 schwenkbar angeordnete Andruckrolle 40, mit deren Hilfe eine problemlose Uebergabe
des neugeordneten Schuppenstroms auf das Wegförderband 3 ermöglicht wird.
[0011] Figur 2 zeigt die in schematischer Darstellung in Figur 1 gezeigte Einrichtung von
oben gesehen. Nicht gezeigt in Figur 2 ist das anfördernde Band 1. Seitlich am Förderband
2 ist eine Kammordnungseinrichtung 5 mit zwei spiegelbildlich ausgebildeten Kammordnern
21,22 angeordnet, welche im Detail später besprochen werden. Sie verhalten sich wie
linke und rechte Hände, die mit den Daumen die Druckexemplare im Schuppenstrom (in
Pfeilrichtung) vorwärts stossen. Jeder dieser Kammordner 21,22 weist eine über Kettenräder
211, 212, 221, 222 laufende Kette 25L für links und 25R für rechts auf, an denen eine
Mehrzahl von kammförmigen Baugruppen, die Hände bzw. die "Kämme" 26L für links und
26R für rechts befestigt sind. Zur Vereinfachung der Darstellung, sind nur die am
Schuppenstrom, also im Vorwärtsdrum liegenden Baugruppen eingezeichnet. Die beiden
gegenläufig rotierenden Kammordner bewegen die in der Aufsicht boomerangförmigen Kämme,
die auch mit einer Hand mit abgespreitztem Daumen verglichen werden können, seitlich
dem Schuppenstrom entlang. Sie sind so angeordnet, dass die Kammspitzen (Daumen) in
den Schuppenstrom seitlich hineinragen können. In Figur 2 ist gut ersichtlich, wie
die Kämme 26 der Kammordner 21,22 in den Seitenbereich des Schuppenstroms einschwenken,
dann in geradlinigem, parallelem oder leicht aufwärtsschrägem Verlauf dem Schuppenstrom
in seiner Laufrichtung folgen und schliesslich so ausgelenkt werden, dass sie aus
dem Schuppenstrom wieder ausschwenken. Dabei greifen die schneller als die Bandgeschwindigkeit
v2 laufenden Kämme das Druckgut bspw. das Schuppenstrormelemant T3 innen am Bund 4
(Fig.1) an und ziehen/schieben dieses auf den gewünschten Schuppenabstand 33, bevor
sie dann beim Schuppenstromelement T1, welches zur Uebergabe auf das wegförderband
schon mit der Geschwindigkeit V3 des Wegförderbandes 3 gefördert wird, wieder ausschwenken.
[0012] Dabei ist folgendes zu beachten. Immer noch Figur 2 betrachtend, ist der Schuppenabstand
des einlaufenden Schuppenstroms mit S2, S2' bzw. S2" bezeichnet, also drei unterschiedliche
Schuppenabstände. Die stochastischen Abweichungen sind eine Funktion des Ablagesterns,
evtl. auch der Transportstrecke etc. und sie kann eine Streuungsbreite erreichen,
die ein nachfolgendes Verarbeiten durch die an feste Taktzeiten gebundenen Anlageteile
erschwert bis verunmöglicht. Ueberschreitet die Schuppenabstand-Streuung ein gewisses
Mass, so muss u.U. die Prozessgeschwindigkeit auf einen störungsfreien Betrieb herabgesetzt
werden oder es muss ein Schuppenstromordner eingesetzt werden.
[0013] Eine sehr hilfreiche Betrachtungsweise zur Darstellung der Schuppentoleranz zeigt
Figur 3. Die Lage der Schuppenstrom- elemente wird von einem vorgegebenen Taktraster
mit dem Taktabstand A aus bestimmt (gemessen). Dieser Taktraster ist für alle beteiligten
Aggregate verbindlich und ist direkt synchron mit der Ablage aus der Rotationsdruckmaschine.
Die Bezugsstelle des Druckproduktes zum Raster ist der vordere Teil des Falzes oder
Bundes 4 jedes Schuppenstromelements, dessen Abweichung vom Taktraster wie ein Phasenfehler
aufgefasst werden kann. In der Praxis werden die Druckprodukte aus dem Schuppenstrom
mittels Klammern einzeln aufgenommen. Wenn nun die Klammern im Taktabstand A arbeiten,
so ist es einleuchtend, dass der Bund des Druckprodukts lediglich innerhalb eines,
bestimmten Toleranzbereichs von der erwarteten Zeit und Lage abweichen darf, damit
die einzelne Aufnahme aus dem Schuppenstrom gewährleistet ist. Ein solcher Toleranz-Bereich
ist in Figur 3 mit +-delta angegeben und für die Schuppenstromelemente T1,T2,T3 bspw.
die Abweichungen -S1, +S2 und -S3 angenommen. Solche Streuungen sind wohl als zufallsbedingt
anzusehen, sind jedoch nicht unbeeinflusst durch Eigenschaften des Pblegesterns und
der Fördermittel.
[0014] Gemäss Erfindung wird nun der Schuppenabstand des ankommenden Schuppenstroms stets
derart verändert, dass die Verschiebung Sx --> S3 die Streubreite auf das gewünschte
Mass verringert. Dies kann so aussehen: Smax+a=Sv --> s3=s2+Sv, wobei Smax das Mass
für die maximale Streuung der Schuppenabstände in einer Richtung (bspw. in der Schuppenstromlaufrichtung)
ist und a ein Zuschlag oder eine zusätzliche Verschiebung von 8 bis zu einem gewünschten
Wert sein kann. Daraus ergibt sich die Verschiebungslänge Sv, die in diesem Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung durch den Abstand zweier Ordnungskämme festgelegt ist. Zum Taktraster
A verhält sich solch eine systematische Verschiebung bis zum Toleranzwert +delta wie
eine Phasenverschiebung um +delta, wobei der Schuppenabstand gemäss dem Taktraster
A gleich bleibt. wird durch die Verschiebung auch der Schuppenabstand verändert, vorzugsweise
vergrössert, so resultiert bei gleicher Laufgeschwindigkeit des Schuppenstroms ein
verlangsamter Takt mit dem Taktraster A+ und bei adäquat erhöhter Geschwindigkeit
wiederum ein Takt gemäss dem Taktraster A. Auf Figur 3 übertragen sieht dies für den
sich in Pfeilrichtung v bewegenden Schuppenstrom T so aus: das Schuppenstromelement
Tl erreicht die vorgesehene Position im Taktraster A nicht, liegt aber noch im Toleranzbereich;
das Schuppenstromelement T2 ist dagegen über die vorgesehene Position im Taktraster
A hinausgelangt, liegt aber auch noch innerhalb des Toleranzbereichs; das Schuppenstromelement
T3 erreicht die vorgesehene Position im Taktraster A ebenfalls nicht, liegt jedoch
auch innerhalb des Toleranzbereichs. Ist nun der angegebene Toleranzbereich für eine
wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeit jedoch zu gross, so müssen die Schuppenstromelemente
neu geordnet werden und zwar so, dass der neuentstandene Streubereich geringer ist.
werden nun gemäss Erfindung die Schuppenstromelemente so weit in Laufrichtung des
Schuppenstroms verschoben, dass der Bund 4 jeweils an die Stelle der +Toleranzgrenze
zu liegen kommt, so sind die Schuppenelemente in einer Richtung gleichgerichtet worden.
Ein Zuschlag a bewirkt, dass auch Schuppenstromelemente ausserhalt der Toleranzgrenze
noch miterfasst werden können. Diese Art Gleichrichtung der Schuppenabstandtoleranzen
erzeugt einen Schuppenstrom, dessen Schuppenabstände lediglich noch eine vom Kammordner
abhängige Streuung aufweisen. Beim geschilderten Vorgang einer konsequenten Vergrösserung
des Schuppenabstandes, von S2 auf den Abstand K zweier Kämme, also s3=s2+Sv=K, wie
Figur 2 zeigt, wird der Schuppenstrom sozusagen auseinandergezogen. Er bewegt sich
mit seiner Grundgeschwindigkeit vl in Transportrichtung, wird im Schuppenstromordner,
der mit der Geschwindigkeit V2=V1 läuft, relativ zum Förderband 2 beschleunigt und
"wächst" mit einer Geschwindigkeit Sv/Zeiteinheit. Die Zuwachsgeschwindigkeit Sv pro
Zeiteinheit wird der Grundgeschwindigkeit v1 überlagert. Dies erfordert, dass die
Transportgeschwindigkeit v3 nach dem Ordner um den entsprechenden Beitrag höher sein
muss, als die Transportgeschwindigkeit v1 vor dem Ordner. Da jedoch die Anzahl Exemplare
im Schuppenstrom gleich bleiben, können auch die Taktzeiten der bspw. Greifer zum
Aufnehmen des Druckguts ebenfalls gleich bleiben. Verändert hat sich für das nachfolgende
Aggregat lediglich die Streuung der Schuppenabstände, die sich verringert hat, was
sich in der Präzision, mit der die einzelnen Druckexemplare zu einer bestimmten Zeit
an einem bestimmten Ort eintreffen, zeigt.
[0015] Die Kammordner 21,22 werden nun anhand der Figuren 4,5,6 und unter der weiteren Zuhilfenahme
von Figur 2 eingehender diskutiert. Von oben gesehen (Fig.2) besteht ein Kammordner
im wesentlichen aus zwei gleichlaufenden Kettenrädern 211,212 bzw. 221, 222 mit einem
Kettenumlauf 25R bzw. 25L, an welchem die Kämme 26R bzw. 26L befestigt sind. Um die
Synchronizität der im Eingriff stehenden Kammpaare zu gewährleisten, muss eine völlig
schlupffreie Uebertragung der Antriebskräfte erfolgen, ein formschlüssiger Ketteneingriff
erfüllt diese Forderung. In diesem Ausführungsbeispiel sind acht Kämme pro Kattenumlauf
(je vier sind abgebildet) im Abstand K zueinander angeordnet, welcher dem neuen Schuppenabstand
S3 entspricht, das ist K=S3. Wie oben schon erwähnt, ist damit der Zuschlag a durch
die feste Anordnung der Kämme festgelegt. Mit einer anders ausgeführten Vorrichtung
kann der Abstand K variabel einstellbar ausgeführt sein, oder Kämme sind gemäss Taktraster
beabstandet und es ist nur eine Verschiebung im Sinne einer systematischen Phasenverschiebung
mit vl=v2=v3 vorgesehen. Dies sind aber lediglich verschiedene Ausführungsformen der
Vorrichtung und des Betriebsverfahrens.
[0016] Die beiden Kammordner werden in Pfeilrichtung gegenläufig betrieben derart, dass
die Kämme zweier Ordner sich paarig in Richtung des Schuppenstroms T bewegen. Die
abgewinkelte Form der Kämme erlaubt nun den seitlichen Eingriff von je zwei Kammspitzen
bspw. bei T4 hinter ein und denselben Bund eines gefalteten Druckprodukts wie bspw.
auch bei T3,T2. Die Geschwindigkeit des Kettenumlaufs, an welchem die Kämme befestigt
sind, ist, aufgrund der Vergrösserung des Schuppenabstands (auch bei einer Phasenverschiebung),
wie schon beschrieben, höher als die Geschwindigkeit des Schuppenstroms. Beim Eingriff
des um das Kettenrad schwenkenden Kammes beidseits in das im Schuppenstrom liegenden
Druckprodukt bspw. bei T4, wird dieses nach Anlage der Kammklingen hinter den Bund
(mit einem Ruck) beschleunigt und gleichsam ein gewünschtes Stück weit aus der Schuppenformation
herausgezogen, so dass, wie oben dargelegt, die Streuung der Schuppenabstände aufgehoben
werden kann. Dieser Sachverhalt ist in Figur 2 folgendermassen dargestellt: der ankommende
Schuppenstrom T mit den verschiedenen in einem Streubereich liegenden Schuppenabständen
S2, S2' und S2" wird auf den neuen Schuppenabstand S3=(S2mittel)+Sv mit Sv=Smax+a
geordnet, wodurch die Streuung bei S3 minimiert ist. Die Förderung des neuformierten
Schuppenstroms mit dem Schuppenabstand S3 geschieht (vorteilhafterweise) bei entsprechend
erhöhter Geschwindigkeit, damit die im Prozess vorgegebenen Taktzeiten beibehalten
werden können.
[0017] Figur 4 zeigt nun den linken Kammordner 22 in Laufrichtung gesehen. Eine Anzahl aufeinandergestapelter,
mittels Distanzringen 31 in Abstand zu einem Kamm 26L zueinandergeordneter Kammklingen
30L, sind mit Hilfe einer Befestigungsplatte 32 an einer über zwei Kettenräder 222,
221 laufenden Endloskette 25L verdrehfest befestigt. Die Achse 35 des gezeigten Kettenrades
222, bzw. der anderen Kettenräder sind in üblicher Art gelagert, gezeigt ist hier
eine Lagerung mit zwei Kugellagern 33,34. Eine Haltevorrichtung 36 dient zur Befestigung
der Kettenräder an einer Tragkonstruktion im Kammordner 22. Die Kammpaare 26L, 26R,
von denen in Figur 4 nur ein Kamm 26L dargestellt ist, sind seitlich am Produkt T3
so angeordnet, dass bei verschiedenen Bundhöhen b des auf dem Förderband 2 mit den
Förderrollen R angelieferten Druckprodukts eine oder ggf. mehr als eine Verschiebeklinge/n
30 eines Kamms 26L,26R hinter den Bund 4 eingreifen kann/können. Es ist natürlich
auch möglich einen Kamm mit nur einer einzigen Verschiebeklinge zu verwenden und die
Arbeitshöhe der Verschiebeklinge jeweils auf das Produkt, d.h. auf dessen Bundhöhe
b einzustellen. Die Verwendung von Kämmen 26 mit einer Mehrzahl von Verschiebeklingen
38 erfasst jedoch automatisch jede Aenderung in der Bundhöhe und eine Justage erübrigt
sich obendrein, sodass eine sinnvolle Ausführungsform gemäss Aufgabenstellung jeweils
mehrere Verschiebeklingen 30 umfasst. Die Verschiebeklingen 30 sind ungefähr 1mm dick
und weisen stumpfe Kanten auf; der Abstand von einer Verschiebeklinge zur anderen
liegt vorzugsweise zwischen 4 bis 10mm, je nach Art des Druckprodukts.
[0018] Figur 5 zeigt zwei Ordnungskämme 23L von der Seite oder auf Figur 4 bezogen von rechts
her gesehen. Man erkennt die Klingenstapel des Kammes, dessen einzelne Verschiebeklingen
30L, um ein Verdrehen dieser zu vermeiden, auf zwei Haltedorne 38 zwischen die schon
erwähnten Distanzringe 31 aufgereiht sind. Mittels Schrauben 42 sind die beiden Haltedorne
38 auf einer Befestigungsplatte 32 festgeschraubt, welche ihrerseits an der Endloskette
25L, hier ist es eine Rollenkette, ebenfalls verdrehsicher befestigt ist. Es ist klar,
dass die gezeigte Lösung für die Kammordnereinrichtung gemäss Erfindung lediglich
eine bevorzugte Ausführungsform darstellt und dass andere ähnliche Konstruktionen
mit Mitteln zum aktiven Verschieben der Schuppenstromelemente im Schuppenstrom diesen
Zweck auch erfüllen können.
[0019] Wie die Kämme oder Klingenstapel an der Endloskette befestigt werden können, zeigt
Figur 6, welche einen Grundriss oder die Draufsicht von Figur 5 darstellt. Insbesondere
zeigt sie auch genauer die Form oder besser die Proportionen der Kammklingen 30 mit
einem Berührungspunkt P, welcher der Anlagepunkt der Verschiebeklinge an das Druckprodukt
ist. Vorteilhafterweise wird die Befestigungsplatte 32 derart ausgestaltet, dass sie
zugleich die äussere Lasche der Rollenkette ersetzen kann und damit ein Teil der Kette
bildet. Bei dieser Art Befestigung ist es klar, dass die Verschiebeklingenabstände
K ein kleinstes Modul aufweisen und nicht beliebig voneinander beabstandet werden
können. Der Verschiebeklingenabstand K ist gleich dem neugeordneten Schuppenabstand,
hier K=S3. Dieser neugeordnete Schuppenabstand ist an und für sich unkritisch, da
mit der variabel einstellbaren Wegfördergeschwindigkeit v3 der zeitliche Schuppenstromtakt
gemäss dem übergeordneten Systemtakt eingestellt werden kann.
[0020] Die Verschiebung der Schuppenstromelemente innerhalb des Schuppenstroms erfordert
eine Relativbewegung des zu verschiebenden Elements und dem sich bewegenden Schuppenstrom.
Diese Relativbewegung wird durch die sich schneller als der Schuppenstrom bewegenden
Ordnungskämme. Sind die Kammklingen bspw. im Abstand des Taktrasters A angeordnet,
so findet durch die schneller laufenden Kämme eine Phasenverschiebung statt und der
Schuppenabstand bleibt bei minimierter Streuung derselbe wie beim angelieferten Schuppenstrom.
In diesem Falle muss die Wegfördergeschwindigkeit nicht verändert werden, sie bleibt
gleich der Zufördergeschwindigkeit. Eine Korrekturfehlstelle tritt dann lediglich
bei einem einzigen Schuppenabstand auf, der Schuppenstrom läuft mit systematisch veränderter
Phase weiter. Diese Phasenverschiebung kann dann den andern Aggregaten mitgeteilt
werden, um das System wieder zu synchronisieren. Die hier geschilderte Möglichkeit,
macht die Kammordnungseinrichtung gemäss Erfindung an jedem Ort am Schuppenstrom einsatzfähig,
sie ist damit eindeutig und einfach portabel und braucht nicht zwingend ein zusätzliches
Förderband 2 und/oder eine verschiedene ggf. variierbare Wegfördergeschwindigkeit.
Die Kammordnungseinrichtung kann an einem bestehenden Sand angeordnet werden.
[0021] Wenn nun in der diskutierten Ausführungsform jeweils drei Transportbänder, Band 1
für das Zuführungs-Band, Band 2 für das Kammordnerband und Band 3 für das Wegführungsband
mit verschiedenen Geschwindigkeiten bspw. v1=v2<v3 gezeigt werden, so nur der einfachen
Darstellung und Erklärung halber. Eine Ausführungsform, bei der also lediglich ein
Kammordnerpaar 21,22 in eine schon bestehende Anlage integriert wird, und die nach
dem Verfahren der Schuppenabstandsänderung (höhere Wegfördergeschwindigkeit als Zufördergeschindigkeit)
arbeitet, ist nachfolgend kurz skizziert.
[0022] Wenn gemäss Figur 4 (bzw.2) die beiden Kammordner 21,22 bspw. an einer Schnittstelle
angeordnet werden, an welcher die Produkte des Schuppenstroms von einem Zuführungsband
zur Einzelaufnahme an die Greifklammern eines Takttransporteurs übergeben werden,
so kann die Quasiverlangerung des Schuppenstroms durch die schneller laufende Takttransporteurkette
(höhere Wegfördergeschwindigkeit) kompensiert werden. Eine Zähl- oder Erkennungsvorrichtung
6 wie sie schematisiert in Figur 1 dargestellt ist, ermittelt den Takt pro Zeiteinheit
bei bekannter Stromgeschwindikeit vl bspw. S2(mittelwert) pro Zeiteinheit. Der Kammordner
21,22 verändert S2 zu S3 mit Veränderung des Takt/Zeiteinheit-Verhältnisses, die Anzahl
Druckexemplare bleibt stets gleich. Die neue Phasenlage wird vom Kammordner abgenommen
und verändert sich durch die Verschiebung der Schuppenstromelelemente nicht mehr.
Durch die virtuelle Verlängerung des Schuppenstromes wegen Schuppenabstandsverlängerung,
muss die Takttransporteurkette um das Verhältnis S3:S2=(S2+Sv):S2=(S2+S2mαx+α):S2
schneller laufen, um die gleiche Anzahl Druckexemplare von Kammordner zu übernehmen.
Damit ist die Quasiverlängerung des Schuppenstroms kompensiert.
[0023] In einer systematischen Betrachtungsweise könnte der Schuppenstrom zur Elimination
der Streuung S2, S2', S2" der Schuppenabstände vom Ablegestern auch um den gleichen
Betrag zusammengeschoben werden, wie er gemäss Erfindung auseinandergezogen wird.
Unter Anwendung pragmatischer Eliminationskriterien fällt diese Variante jedoch als
unwirtschaftlich ausser Betracht. Die Dehnungsvariante lässt sich gegenüber der Stauchungsvariante
einfach, kostengünstig und betriebssicher realisieren, ihr wird gemäss Aufgabenstellung
der Vorzug gegeben.
[0024] Figur 7 der Reihe der schematischen Darstellungen zur Diskussion der Erfindung zeigt,
wie in den Figuren zuvor, ein Zuförderband 1, ein Kammordnerband 2 und ein Wegförderband
3. Eine Produktzähler oder -Erkennungsvorrichtung 6 und eine an einem Rollenarm 41
schwenkbar befestigte Anpress- oder Fixierrolle 48 eingangs bzw. ausgangs des gezeigten
Schuppenstromabschnitts "begrenzen" die Schuppenabstand-Transformationszone, d.h.
den Bereich, in welchem die Schuppenabstände zur Verringerung des Streubereichs verändert
werden. Für eine Relativbewegung zwischen zwei flächigen, teilweise aufeinanderliegenden
Druckerzeugnissen, müssen Reibungskräfte (Haft- und Gleitreibung) überwunden werden.
Obschon beim Einschwenken der Kämme 26R und 23L über die Kettenräder 25R und 25L in
den Schuppenstrom T eine relativ rasche (ruckartige) Beschleunigung auftritt, kann
es trotzdem je nach Materialbeschaffenheit nötig sein, zumindest die Haftreibungskräfte
vor dem Herausziehen des Druckproduktes aufzuheben oder mindestens zu verringern.
Dazu werden bekannte Massnahmen vorgeschlagen, die in Figur 7 schematisch dargestellt
sind. Eine mit 60 bezeichnete Massnahme ist bspw, die Bildung eines Luftkissens zwischen
den einzelnen Druckexemplaren durch Einblasen oder Eindüsen eines Luftstroms unter
einem bestimmten Neigungswinkel (alpha) direkt unter den Bund des im Schuppenstrom
ankommenden Druckexemplars bspw. T3, um den Reibungskoeffizienten massgeblich zu verringern
bzw. zu eliminieren, sodass das sich in relativer Beschleunigung Druckexemplar T2
durch das dazwischenliegende Luftkissen vom darüberliegenden Druckexemplar T3 weitgehend
getrennt ist. Auch zwischen die sich schon im Kammeingriff befindenden Druckexemplare
T2 und Tl kann ein Luftkissen gebildet werden. Der geeignete Neigungswinkel alpha
ist abhängig von der Bundform, dem Gewicht des Druckprodukts, seiner Oberflächenbeschaffenheit
etc., sodass der Neigungswinkel vorteilhafterweise experimentell ermittelt und eingestellt
wird.
[0025] Eine weitere, in Figur 7 nicht speziell dargestellte Massnahme ist die Verringerung
der Schwerkraftkomponente durch Schräglage auf- oder atwärts, indem bspw. das Kammordnerband
2 um einen bestimmten Winkel geneigt wird. Eine weitere Massnahme besteht darin, dass
durch Einbringen von das Aufeinanderhaften der Produkte störenden Energie, bspw. Vibrationseinwirkung,
ein vorteilhafter Effekt erzeugt wird. Dazu kann eine Vibriervorrichtung am Kammordnerband
2 im Bereich der Kammordner dienen, die so ausgestaltet ist und so wirkt, dass ein
"Auseinanderfallen" des Schuppenstroms vor und zwischen den Kammordner vermieden wird.
[0026] Mit der Bezugsziffer 50 zeigt Figur 7 eine weitere Massnahme, um das Mitschleppen
von zusätzliche Schuppenstromelementen beim ruckartigen Verschieben des Druckprodukts
unter Beibehaltung der ursprünglichen Haftreibung. Wie in Figur 7 mit drei abmärtsfütnrenden
Pfeilen unter den Druckexemplaren T6,T5,T4,(T3 soll gerade mit einem mehr oder weniger
sanften Ruck beschleunigt werden) angedeutet, wird ein for ciertes Zurückhalten der
Exemplare, die nicht im Eingriff mit einer kammklinge stehen, bspw. mittels Luftdruckdifferenz
erreicht. Dazu dient eine sich über einen Teil des Kammordnerbandes 2 erstreckende
Vakuumunterlage, auf der ein Teil T4,T5,T6 der darüber weggleitenden Druckexemplare
durch die Druckdifferenz verstärkt angepresst werden, während das Druckexemplar T3
ein Stück weit aus dem Verbund gezogen wird.
[0027] Alle diese im Zusammenhang mit Figur 7 gezeigten und/oder besprochenen Massnahmen
sollen verhindern, dass die durch die Kammordner 25R,25L beschleunigten Druckexemplare
den Schuppenstromverbund ungezielt verändern. Allerdings sind diese Massnahmen nicht
in jedem Falle zwingend anzuwenden. Ihr Einsatz hängt weitgehend von der Beschaffenheit
des Druckgutes ab. Vorteilhafterweise werden solche Hilfsaggre- gate nach Bedarf zuschaltbar
an der Kammordnereinnichtung angeordnet.
[0028] Beim Verfahren zum Betrieb der Kammordner-Vorrichtung, sowie auch der Ordnervorrichtung
mit einzelnen Verschiebeklingen, kann durch eine Geschwindigkeitseinstellung der Umlaufmittel
mit den Verschiebeklingen oder Ordnungskämmen und/oder durch eine Verschiebeklingenabstandeinstellung
von Einzelklingen oder Ordnungskämmen an den einzelnen Umlaufmitteln die Vorrichtung
auf einen Schuppenabstandverschiebebetrieb oder einen Phasenverschiebebetrieb eingestellt
werden.
[0029] Für den Schuppenabstand-Verschiebebetrieb wird der Verschiebeklingenabstand K der
einzelnen Verschiebeklingen oder der Ordnungskämme grösser (oder kleiner) dem Abstand
eines vorgegebenen Taktrasters A gewählt. Dann können die Umlaufmittel mit den Verschiebeklingen
oder Ordnungskämmen synchron mit einer Geschwindigkeit betrieben werden, die aus dem
Verhältnis "neugeordneter Sctnuppenabstand" S3,K zum Mittelwert des ursprünglichen
Schuppenabstands" S2 mal die ZufördergeschMindigksit V1 gebildet ist. Im Falle die
Vorrichtung eine zusätzliche autonome Fördereinrichtung aufweist, ist es Vorteilhaft,
wenn die Geschwindigkeit v2 der zwischen dem Kommordnerpaar 21,22 laufenden Fördereinrichtung
2 gleich der Geschwindigkeit vl des Zuförderbandes 1 ist und die Geschwindigkeit v3
des Wegförderbandes 3 gleich der Geschwindigkeit des Umlaufmittels oder der Umlaufkette
ist.
[0030] Für den Phasenverschiebebetrieb wird der Verschiebeklingenabstand K der einzelnen
Verschiebeklingen oder der Ordnungskdmme gleich dem Abstand eines vorgegebenen Taktrasters
A gewählt. Dann können die Umlaufmittel mit den Verschiebeklingen oder Ordnungskämmen
ebenfalls synchron mit einer Geschwindigkeit betrieben werden, die aus dem Verhältnis
"neugeordneter Schuppenabsatand" S3,K zum Mittelwert des ursprünglichen Schuppenabstands"
S2 mal die Zufördergeschwindigkeit v1 gebildet ist. Daraus ergeben sich gleiche Zu-
und Wegfördergeschwindigkeiten. Im Falle die Vorrichtung ebenfalls eine autonome Fördereinrichtung
aufweist, können, wie oben beschrieben, die Geschwindigkeit v2 der zwischen dem Kammordnerpaar
21,22 laufenden Fördereinrichtung 2 gleich der Geschwindigkeit v1 des Zuförderbandes
1 und die Geschwindigkeit v3 des Wegförderbandes 3 gleich der Geschwindigkeit des
Umlaufmittels oder der Umlauf kette eingestellt werden.
1. Vorrichtung zum Ordnen der Schuppenstrom-Elemente in einem Schuppenstrom von gefalteten
flächigen Gütern wie Druckprodukte ab einer Rotationspresse, gekennzeichnet durch
folgende Anordnung:
paarweise beidseitig vom Schuppenstrcm (T) angeordnete und zur Laufrichtung des Schuppenstroms
(T) bewegbare, Verschiebeklingen (38L,30R), wobei die Verschiebeklingen (30L,30R)
an je einem links und rechts am Schuppenstrom angeordneten Umlaufmittel (25L,25R)
befestigt sind, dessen eines Drum seitlich nahe dem Schuppenstrom (T) entlang verläuft,
welche Umlaufmittel (25L,25R) um Umlenkräder (211,212;221,222) laufen, wovon mindestens
je eines Antriebsräder (211,221) sind und wobei an den Umlaufmitteln (25L,25R) eine
für beide Seiten gleiche Mehrzahl von Verschiebeklingen (30L,30R) befestigt sind und
wobei die Antriebsräder (211,221) zueinander synchron mit einer Drehgeschwindigkeit
angetrieben sind, derart, dass zwischen den Verschiebeklingen (30L,30R) und dem Schuppenstrom
(T) eine Geschwindigkeitsdifferenz resultiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch paarweise beidseitig vom Schuppenstrom
(T) angeordnete und zur Laufrichtung des Schuppenstroms (T) bewegbare, auf Klingenträgern
(32,38) befestigte Verschiebeklingen (30L,30R), wobei die Klingenträger (32,38) an
je einer links und rechts am Schuppenstrom angeordneten Umlaufkette (25L,25R) befestigt
sind, deren eines Drum seitlich nahe dem Schuppenstrom (T) entlang verläuft, in einer
Höhe zum Schuppenstrom, dass ein seitlich in den Schuppenstrom (T) eingeschwenktes
Verschiebeklingenpaar (30L,30R) bei Anlage an das Druckgut dieses hinter dem Falz
oder Bund (4) angreift und welche Umlaufketten (25L,25R) um Kettenräder (211,212;221,222)
laufen, wovon mindestens je eines Antriebsräder (211,221) sind und wobei an den Umlaufktten
(25L,25R) eine für beide Seiten gleiche Mehrzahl von Verschiebeklingen (30L,30R) befestigt
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Kammordnerpaar (21,22), bei
welchem die paarweise beidseitig vom Schuppenstrom (T) angeordneten und zur Lourrichtung
des Schuppenstroms (T) bewegbaren Verschiebeklingen (30L,30R), in einer Mehrzahl auf
Klingenträgern (32,38) befestigt zu Ordnungskämmen (26L,26R) zusammengefasst sind,
wobei die Ordnungskämme (26L,26R) an je einer links und rechts am Schuppenstrom angeordneten
Umlaufkette (25L,25R) befestigt sind, deren eines Drum seitlich nahe dem Schuppenstrom
(T) entlang verläuft, welche Umlaufketten (25L,25R) um Kettenräder (211,212;221,222)
laufen, wovon mindestens je eines Antriebsräder (211,221) sind,und wobei an den Umlaufketten
(25L,25R) eine für beide Seiten gleiche Mehrzahl von Ordnungskämmen (26L,26R) befestigt
sind und wobei die Antriebsräder (211,221) zueinander synchron mit einer Drehgeschwindigkeit
angetrieben sind, sodass zwischen den Ordnungskämmen (26L,26R) mit den Verschiebeklingen
(30L,30R) und dem laufenden Schuppenstrom (T) eine Geschwindigkeitsdifferenz resultiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Kammordnerpaar
die paarweise beidseitig vom Schuppenstrom (T) angeordneten und zur Laufrichtung des
Schuppenstroms (T) bewegbaren Verschiebeklingen (30L,30R), in einer Mehrzahl auf Klingenträgern
(32,38) befestigt zu Ordnungskämmen (26L,26R) zusammengefasst sind, wobei die Ordnungskämme
(26L,26R) an je einer links und rechts am Schuppenstrom angeordneten Umlaufkette (25L,25R)
befestigt sind, deren eines Drum seitlich nahe dem Schuppenstrom (T) entlang verlauft,
in einer Höhe zum Schuppenstrom, dass mindestens ein seitlich in den Schuppenstrom
(T) eingeschwenktes Verschiebeklingenpaar (30L,30R) eines Ordnungskammpaares (26L,26R)
bei Anlage an das Druckgut dieses hinter dem Falz oder Bund (4) angreift.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im
Bereich unterhalb bis zwischen den an einer Umlaufkette (25L,25R) befestigten Verschiebeklingen
(30L,30R), die seitlich nahe dem Schuppenstrom (T) entlang laufen, eine vom Zuförderband
(1) und einem Wegförderband (3) getrennte Fördereinrichtung (2) angeordnet ist, welche
den vom Zuförderband (1) übernommenen Schuppenstrom (T;bzw.T6 bis Tl) zwischen die
Verschiebeklingen (30L,30R) fördert.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im
Bereich quer zum Schuppenstrom und unterhalb bis zwischen den an einer Umlaufkette
(25L,25R) befestigten Ordnungskämmen (26L,26R), die seitlich nahe dem Schuppenstrom
(T) entlang laufen, eine vom Zuförderband (1) und einem Wegförderband (3) getrennte
Fördereinrichtung (2) angeordnet ist, welche den vom Zuförderband (1) übernommenen
Schuppenstnonm (T;bzw.T6 bis T1) zwischen die Ordnungskämme (26L,26R) fördert.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fördereinrichtung (2) zur Förderung des Schuppenstroms (T) zwischen die Verschiebeklingen
(30) oder Ordnungskämme (26) über einen Teil der Länge eine Ansaugvorrichtung (50)
zum Ansaugen der vorbeigleitenden Druckprodukte im Schuppenstrom an die Fördereinrichtung
(2) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugvorrichtung
(50) ausserhalb des Bereichs zwischen den verschiebeklingen (30) oder Ordnungskämme
(26) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich
quer zum Schuppenstrom zwischen den Verschiebeklingen (30L,30R) oder Ordnungskämme
(26L,26R) mindestens eine Blasvorrichtung (60) vorgesehen ist, zur Bildung von Luftkissen
zwischen den Druckprodukten (Tl/T2;T2/T3;etc.) des Schuppenstroms (T).
10, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Umlaufketten (25) Rollenketten sind und die Klingenträger (32) für die einzelnen Verschiebeklingen
(30) oder für die zu Ordnungskämmen (26) zusammengefassten Verschiebeklingen so ausgebildet
sind, dass sie die Funktion von äusseren Kettenlaschen (43) mitübernehmen und äussere
Kettenlaschen (43) ersetzen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Verschiebeklingenabstand (K) von Einzel klingen (30) und Ordnungskämmen (26) längs
dem Schuppenstrom (T) dem Abstand eines vorgegebenen Taktrasters (A) entspricht, wodurch
ein Phasenverschiebebetrieb ermöglicht wird.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Verschiebeklingenabstand (K) von Einzelklingen (38) und Ordnungskämmen (26) längs
dem Schuppenstrom (T) grösser als der Abstand eines vorgegebenen Taktrasters (A) ist,
wodurch ein Schuppenabstandverschiebebetrieb ermöglicht wird.
13. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass durch eine Geschwindigkeitseinstellung der Umlaufmittel mit den Verschiebeklingen
oder Ordnungskämmen und/oder durch eine Verschiebeklingenabstandeinstellung von Einzelklingen
oder Ordnungskdmmen an den einzelnen Umlaufmitteln die Vorrichtung auf einen Schuppenabstandverschiebebetrieb
oder einen Phasenverschiebebetrieb eingestellt wird.
14. Verfahran nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebeklingenabstand
(K) der einzelnen Verschiebeklingen oder der Ordnungskämme grösser dem Abstand eines
vorgegebenen Taktrasters (A) gewählt wird und die Vorrichtung es im Schuppenabstandverschiebebetrieb
arbeitet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufmittel mit
den Verschiebeklingen oder Ordnungskämmen synchron mit einer Geschwindigkeit betrieben
werden, die aus dem Verhältnis "neugeordneter Schuppenabstand" (S3,K) zum Mittelwert
des ursprünglichen Schuppanabstands" (S2) mal die Zufördergeschwindigkeit (v1) gebildet
ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit
(v2) der zwischen dem Kammordnerpaar (21,22) laufenden Fördereinrichtung (2) gleich
der Geschwindigkeit (v1) des Zuförderbandes (1) ist und die Geschwindigkeit (v3) des
wegförderbandes (3) gleich der Geschwindigkeit des Umlaufmittels oder der Umlaufkette
ist.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebeklingenabstand
(K) der einzelnen Verschiebeklingen oder der Ordnungskämme gleich dem Abstand eines
vorgegebenen Taktrasters (A) gewählt wird und die Vorrichtung im Phasenverschiebebetrieb
arbeitet.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufmittel mit
den Verschiebeklingen oder Ordnungskämmen synchron mit einer Geschwindigkeit betrieben
werden, die aus dem Verhältnis "neugeordneter Schuppenabstand" (S3,K) zum Mittelwert
des ursprünglichen Schuppenabstands" (S2) mal die Zufördergeschwindigkeit (v1) gebildet
ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit
(v2) der zwischen dem Kammordnerpaar (21,22) laufenden Fördereinrichtung (2) gleich
der Geschwindigkeit (v1) des Zuförderbandes (1) ist und die Geschwindigkeit (v3) des
Wegförderbandes (3) gleich der Geschwindigkeit des Umlaufmittels oder der Umlaufkette
ist.