Sammelvorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Sammelvorrichtung (10) mit einem Drehkörper (14) zur Bildung von Bogenstapeln (34, 35) aus einzeln zugeförderten Bögen (30, 31). Durch eine im wesentlichen ausserhalb der Aussenfläche (16) des Drehkörpers (14) angeordneten Vorrichtung (23) zur Erzeugung einer Haltekraft, vorzugsweise durch elektrostatische Aufladung, gelingt die Fixierung der Bögen (30, 31) am Drehkörper (14), ohne dass der Drehkörper (14) durch durch mechanische Mittel festgelegte Aufnahmepositionen aufweisen muss. Die Aufnahmepositionen können daher beliebig an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sammelvorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Derartige Sammelvorrichtungen, die eine Mehrzahl von zugeführten Bögen nacheinander an einem rotierenden Drehkörper fixieren und dadurch einen Bogenstapel bilden, sind beispielsweise aus der EP-A 1 471 022, der US-A 2002/0074716, der DE 763 627 oder der DE 620 892 bekannt. Alle Sammelvorrichtungen sollen die Bögen einerseits fixieren und andererseits registergenau aneinander ausrichten. Die bekannten Sammelvorrichtungen weisen dazu Halte- und Anschlagelemente auf, die an der Aussenfläche des Drehkörpers angeordnet sind. Die Anschlagelemente bilden einen von der Aussenfläche radial nach aussen ragenden mechanischen Anschlag, an dem die vorlaufende Kante eines neu ankommenden Bogens ausgerichtet wird. Die Halteelemente fixieren den bzw. die Bögen mechanisch durch Einklemmen. Bei der Sammelvorrichtung gemäss DE 763 627 oder DE 620 892 sind zwei Typen von Greifern vorhanden, die die Anschlag- bzw. Haltefunktion ausführen. EP-A 1 471 022 verwendet nur einen Typ von Greifern. Die baugleichen Greifer sind in zwei Gruppen unterteilt, die sich funktionsmässig als Anschlag- bzw. Halteelemente abwechseln.

[0003] Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen sind die durch die mechanischen Anschlag- und Halteelemente vorgegebenen Aufnahmepositionen für die Bögen am Umfang des Drehkörpers. Durch diese definierten Aufnahmepositionen ist zum einen das Einrichten der Sammelvorrichtung aufwendig, denn ein Bogen muss so zugeführt werden, dass seine Vorlaufkante auf den Anschlag trifft. Des weiteren sind diese Sammelvorrichtungen unflexibel, denn sie haben lediglich eine festgelegte Aufnahmeposition. Die Aufnahme mehrerer Bögen an verschiedenen Aufnahmepositionen und damit die gleichzeitige Bildung mehrerer Bogenstapel bei kürzeren Formaten (Mehrfachnutzen), das Umschalten von Einfach- zu Mehrfachnutzen oder die gegeneinander versetzte Aufnahme von Bögen ist nicht möglich.

[0004] Es ist bekannt, bereits fertige Papierstapel oder bereits übereinanderliegende Papierbahnen durch elektrostatische Aufladung zusammenzuhalten, um sie einfacher weiterverarbeiten zu können, siehe z.B. CH 659 035.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sammelvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die das Sammeln von Bögen an zuvor nicht festgelegten Aufnahmepositionen und damit die flexible Verarbeitung auch unterschiedlicher Formate ermöglicht.

[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sammelvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

[0007] Die erfindungsgemässe Sammelvorrichtung umfasst in an sich bekannter Weise eine Zuführeinrichtung für Bögen, einen um eine Achse drehbar gelagerten Drehkörper, einen Antrieb, mit dem der Drehkörper in Rotation versetzbar ist, und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Haltekraft zum Fixieren von wenigstens zwei Bögen in Form eines Bogenstapels an der Aussenfläche des Drehkörpers, sowie eine Steuereinrichtung. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Vorrichtung zur Erzeugung einer Haltekraft nicht am Drehkörper angeordnet, sondern umfasst einen Vorrichtungsteil, der in einem Abstand vom Drehkörper und radial ausserhalb der Aussenfläche des Drehkörpers stationär angeordnet ist. Sie erzeugt unter Verzicht auf mit dem Drehkörper mitbewegte mechanische Haltemittel eine den Bogenstapel am Drehkörper fixierende Haltekraft. Der Drehkörper und die Zuführeinrichtung werden derart synchronisiert angetrieben, dass die Bögen registergenau oder mit vorbestimmtem Versatz aufgenommen werden. Hierzu ist die Steuereinrichtung imstande, die Rotation des Drehkörpers und/oder die Zuführgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung derart zu verändern, dass der ankommende Bogen unter Verzicht auf mit dem Drehkörper mitbewegte mechanische Anschlagmittel bündig oder mit einem vorbestimmten Abstand zu gegebenenfalls bereits fixierten Bögen fixiert wird. Auf diese Weise können an der Aussenfläche des Drehkörpers ein oder mehrere Bogenstapel gebildet werden, die Bögen in jeweils beliebiger Anordnung relativ zueinander umfassen können. Auch zwei oder mehr nur teilweise überlappende Bögen werden im Folgenden als "Bogenstapel" bezeichnet.

[0008] Der oben erwähnte Vorrichtungsteil zur Erzeugung einer Haltekraft wird im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mitbewegt und ist ausserhalb des Drehkörpers angeordnet. Neben dem Drehkörper, der an der Erzeugung der Haltekraft beteiligt sein kann, sind nur radial von der Aussenfläche beabstandete Vorrichtungsteile vorhanden. Die Haltekraft wird nicht nur punktuell und zeitlich getaktet durch an der Vorderkante angreifende Halteelemente, sondern bevorzugt zeitlich ununterbrochen und über einen Teil oder die gesamte Fläche des Bogens ausgeübt. Die auf einen Bogen wirkende Haltekraft ist somit trotz stationär angeordneter Vorrichtung zu ihrer Erzeugung im wesentlichen unabhängig von der Drehlage des Drehkörpers. Hierdurch gibt es keine vorgegebenen Aufnahmepositionen entlang der Aussenfläche des Drehkörpers.

[0009] Mit dieser Konstruktion sind folgende Vorteile verbunden:

• Der Umfang des Drehkörpers kann flexibel zur Aufnahme von Bögen genutzt werden. Wenn die Formatlänge beispielsweise weniger als die Hälfte des Umfangs beträgt, können mehrere Bogenstapel zeitgleich gebildet werden. Die Umstellung von Einfach- auf Mehrfachnutzen ist ohne mechanischen Eingriff möglich. Hierzu muss lediglich die Steuerung angepasst werden.
• Die Aufnahme von Bögen unterschiedlichen Formats und ihre Ausrichtung in flexibler Weise relativ zueinander ist möglich, z.B. Ausrichtung eines Bogens an der Vorderkante und des nächsten Bogens an der Hinterkante eines bereits abgelegten ersten Bogens.
• Indem sich die Haltekraft über einen Teil oder den gesamten Bogen verteilt, wird der Bogen punktuell weniger belastet.
• Kompliziertes zeitlich getaktetes Ansteuern von Haltemitteln entfällt.

[0010] Die Vorrichtung zur Erzeugung einer Haltekraft arbeitet beispielsweise mechanisch, z.B. indem entlang des Umfangs des Drehkörpers stationäre Stützrollen oder Stützbänder angeordnet sind, die einen Bogen bzw. Bogenstapel kontinuierlich gegen die als Gegenlager wirkende Aussenfläche des Drehkörpers drücken.

[0011] Bevorzugt beruht die Haltekraft jedoch auf elektrostatischer Aufladung der ankommenden Bögen. Bei der elektrostatischen Aufladung werden die beiden Flächen des Bogens mit entgegengesetzt gepolten Ladungen versehen. Durch Anziehung dieser Ladungen werden die Bögen untereinander und an der Aussenfläche des Drehkörpers fixiert. Dies ist besonders geeignet für Papierbögen oder Bögen aus einem anderen elektrisch isolierenden Material. Die Aufladung kann durch ein im Bereich der Zuführeinrichtung ober- und unterhalb der Bogenebene angeordnetes Elektrodenpaar erfolgen. Eine besonders gute Haltewirkung ergibt sich jedoch, wenn der Drehkörper, der dazu zumindest an der Aussenfläche elektrisch leitfähig ist, als Gegenelektrode zu einer ausserhalb des Drehkörpers angeordneten Elektrode, z.B. einer Spitzenelektrode, verwendet wird, insbesondere geerdet ist.

[0012] Der Antrieb der Zuführeinrichtung und der Antrieb des Drehkörpers stehen vorzugsweise in einer Master-Slave-Beziehung zueinander. Der Drehkörper dreht bis zum Aufnehmen eines ersten Bogens kontinuierlich und ungeregelt mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit. Das Zuführen eines Bogens mittels der Zuführeinrichtung wird der Steuereinrichtung mittels einer vorzugsweise optischen Erfassungseinrichtung, z.B. einer Lichtschranke, mitgeteilt. Diese detektiert die Vorlauf- oder Nachlaufkante eines Bogens oder eine auf dem Bogen angeordnete Registermarke und übermittelt der Steuereinrichtung ein entsprechendes Steuersignal. Die Steuereinrichtung, die vorzugsweise die Drehlage des Drehkörpers kontinuierlich erfassen kann, registriert die Drehlage zum Zeitpunkt des Eintreffens des Steuersignals. Hieraus und aus der bekannten Umdrehungsgeschwindigkeit wird die Position des ersten Bogens bei seiner Aufnahme auf dem Drehkörper ermittelt, z.B. die Drehlage bei Ankunft der Vorlaufkante an der Aussenfläche des Drehkörpers. Eine entsprechende Grösse wird als SOLL-Drehlage abgespeichert, die bei Ankunft eines weiteren Bogens wieder eingenommen werden muss. Bei Erfassen eines weiteren Bogens durch die Erfassungseinrichtung wird ebenfalls die Drehlage des Drehkörpers registriert und eine Korrekturgrösse ermittelt, mittels derer die Umdrehungsgeschwindigkeit so angepasst wird, dass die Drehlage bei Aufnahme des weiteren Bogens, z.B. bei Ankunft der Vorlaufkante an der Aussenfläche, der SOLL-Drehlage entspricht.

[0013] Die Rollen der beiden Antriebe können im Prinzip auch vertauscht werden, d.h. der Drehkörper (Master) kann mit vorgegebener Geschwindigkeit angetrieben und die Zuführeinrichtung (Slave) nachgeregelt werden.

[0014] Anstatt dass eine Erfassungseinrichtung ein Steuersignal erzeugt, welches der Steuereinrichtung das Ankommen eines Bogens meldet, kann auch ein Triggersignal einer vorgeordneten Einheit, z.B. eines Druckers oder einer Schneidevorrichtung, verwendet werden. Wenn eine an sich feste Beziehung zwischen dem Zeitpunkt dieses Triggersignals und dem Zeitpunkt der Aufnahme am Drehkörper besteht, kann auch aus einem solchen Triggersignal die SOLL-Drehlage ermittelt werden.

[0015] Die erfindungsgemässe Sammelvorrichtung lässt sich besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit der Herstellung von digitalen Zeitungen "on demand", d.h. in Kleinstauflagen, einsetzen. Hierbei werden die zu einer Zeitung gehörenden Bögen in Serie mit einer Digitaldruckmaschine gedruckt. Einer ersten Zeitung mit einem ersten Format folgt oft eine zweite Zeitung mit einem davon verschiedenen Format. Die Zeitungen können auch "halbe" Bögen oder Beilagen in einem weiteren Format enthalten. Die Sammelvorrichtung ermöglicht ein quasi instantanes, rein steuerungstechnisches Umschalten zwischen verschiedenen Formatlängen von einer Zeitung zur nächsten oder innerhalb derselben Zeitung.

[0016] Ein Beispiel für eine erfindungsgemässe Sammelvorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1

eine Sammelvorrichtung und eine vorgelagerte Querschneidevorrichtung beim Sammeln von einem Bogenstapel am Umfang des Drehkörpers;

Fig. 2

die Sammelvorrichtung aus Fig. 1 beim Sammeln von jeweils zwei Bogenstapeln am Umfang des Drehkörpers.

[0017] Die erfindungsgemässe Sammelvorrichtung 10 umfasst eine Zuführeinrichtung 12 und einen um eine Achse A drehbaren Drehkörper 14 in Form eines Zylinders bzw. einer Trommel. In Fig. 1 ist die Bildung eines Bogenstapels 34 aus einzelnen Bögen 30 gezeigt (Einfachnutzen), während Fig. 2 die gleichzeitige Bildung zweier Bogenstapel 34, 35 aus Bögen 30, 31 zeigt (Mehrfachnutzen) . Die Sammelvorrichtung 10 ist in beiden Fällen gleich gestaltet, in Fig. 2 sind jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit einzelne Elemente weggelassen.

[0018] Im folgenden wird der Aufbau der Sammelvorrichtung 10 beschrieben:

Die Zuführeinrichtung 12 umfasst vorliegend eine Mehrzahl von Förderrollenpaaren 13, die mit einem Antrieb 22 bewegt werden, um einen ankommenden Bogen 30, 31 mit einer Zuführgeschwindigkeit v_z in einer hier horizontalen Zuförderebene E in Förderrichtung F zum Drehkörper 14 zu bewegen. Die Zuförderebene E verläuft hier tangential zum Zylindermantel bzw. zur Aussenfläche 16 des Drehkörpers 14, jedoch ist auch eine gekrümmte Zuführung denkbar. Als Aufnahmebereich 46 wird derjenige Bereich bezeichnet, in dem die Zuförderebene E auf die Aussenfläche 16 des Drehkörpers 14 trifft bzw. sich minimal daran annähert, hier der Bereich um den obersten Punkt des Drehkörpers 14.

[0019] Ein weiterer Antrieb 18 ist vorgesehen, um den Drehkörper 14 in Rotation zu versetzen. Die Umfangsgeschwindigkeit v_u an der Aussenfläche 16 des Drehkörpers 14 ist vorliegend in den Grenzen des Regelbereichs etwa gleich der Zuführgeschwindigkeit v_z.

[0020] Die Aussenfläche 16 des Drehkörpers 14 weist erfindungsgemäss keine radial nach aussen ragenden mechanischen Elemente auf. Es befindet sich also kein am Drehkörper 14 angeordnetes mechanisches Element innerhalb desjenigen Raumbereichs 42, der von einem an der Aussenfläche 16 anliegenden Bogen 30, 31 bzw. Bogenstapel 34, 35 während der Rotation des Drehkörpers 14 überstrichen wird. Dieser Raumbereich 42 hat die Form eines Zylinders mit ringförmiger Grundfläche. Unter Aussenfläche 16 wird diejenige Fläche verstanden, an die sich der Bogen 30, 31 bzw. Bogenstapel 34, 35 im Betrieb anlegt. Sie kann auch durchbrochen sein, z.B. aus mehreren Segmenten bestehen.

[0021] Eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Haltekraft 23 umfasst vorliegend eine Elektrode bzw. Elektrodenanordnung 24, die radial ausserhalb des Drehkörpers 14 angeordnet ist. Sie befindet sich in einem Abstand d oberhalb des Drehkörpers 14. Zwischen Drehkörper 14 und der Elektrode 24 wird ein Förderspalt 44 gebildet. Der Abstand d beträgt etwa zwischen 20 und 40 mm.

[0022] Die Elektrode 24 ist konstant an eine Hochspannungsquelle 25 angeschlossen, während der Drehkörper 14 geerdet ist und als Gegenelektrode wirkt. Es liegt eine Gleichspannung von etwa 10 bis 30 kV an. Vorzugsweise wird ein Spitzenelektroden-Gerät eingesetzt, das mehrere in scharfe Spitzen auslaufende Einzelelektroden aufweist, die quer zur Zuförderrichtung F angeordnet sind.

[0023] In Zuförderrichtung F vor dem Drehkörper 14 befindet sich eine Erfassungseinrichtung 28 zum Abtasten der Vorlaufkante 32 eines Bogens bzw. anderer Bogenmerkmale, z.B. von aufgedruckten Registermarken. Die Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise ein optischer Sensor, z.B. eine Lichtschranke.

[0024] Zum Ausschleusen eines Bogenstapels 34, 35 ist eine mechanische Weiche 27 vorhanden, die von aussen in den oben beschriebenen Raumbereich 42 eingefahren werden kann, um den Bogenstapel 34, 35 von der Aussenfläche 16 des Drehkörpers 14 abzuschälen. Die inaktive Position der Weiche 27 ist vorliegend mit durchgezogenen Linien, die aktive Position gestrichelt dargestellt. Zum Wegfördern des Bogenstapels 34, 35 dient eine Wegfördereinrichtung 26, die z.B. analog zur Zufördereinrichtung mit angetriebenen Förderrollenpaaren 26' gestaltet ist. Als Alternative kann die Weiche auch innerhalb der Aussenfläche 16 vorzugsweise stationär so angeordnet sein, dass sie von innen in den Raumbereich 42 einfahren und den Bogenstapel 34, 35 abheben kann, worauf dieser von der Wegfördereinrichtung 26 übernommen wird.

[0025] Eine Steuereinrichtung 20 steuert die Antriebe 18, 22 des Drehkörpers 14 bzw. der Zufördereinrichtung 12 und erhält Signale S1, S2 von der Erfassungseinrichtung 28 bzw. vom Antrieb 18 des Drehkörpers 14.

[0026] Der Sammelvorrichtung 10 ist ein Vorgängermodul 40 vorgelagert, durch welches die Bögen 30, 31 bzw. die noch ununterteilte Materialbahn mit einer Geschwindigkeit v_p zur Zufördereinrichtung 12 gefördert werden. Es ist ebenfalls ein Antrieb 41 vorgesehen. Das Vorgängermodul 40 ist hier eine Querschneidevorrichtung, die eine kontinuierliche Materialbahn in einzelne Bögen 30, 31 trennt.

Die Sammelvorrichtung 10 funktioniert wie folgt:

[0027] Die Bögen 30, 31 werden in der Zuführeinrichtung 12 mit einer Zuführgeschwindigkeit v_z gefördert. Die Steuereinrichtung 20 gibt dazu ein entsprechendes Steuersignal an den Antrieb 22. Ebenso gibt die Steuereinrichtung 20 die Umfangsgeschwindigkeit v_u der Drehkörpers 14 durch ein entsprechendes Steuersignal an den Antrieb 18 vor. Die Umfangsgeschwindigkeit v_u entspricht der Zuführgeschwindigkeit v_z.

[0028] Um zwischen den im Vorgängermodul 40 lückenlos bzw. sogar als kontinuierliche Bahn geförderten Bögen 30, 31 eine Lücke 38 herzustellen, ist die Zuführgeschwindigkeit v_z um das Verhältnis Lückenlänge 1 zu Bogenlänge L grösser als die Geschwindigkeit v_p im Vorgängermodul 40. Die Lückenlänge 1 wird so an die Bogenlänge L angepasst gewählt, dass Bogenlänge L plus Lückenlänge 1 dem Umfang des Drehkörpers 14 entspricht (Fig. 1). Beim Sammeln von Mehrfachnutzen (Fig. 2) entspricht die Summe von n Bögen plus n Lücken dem Drehkörperumfang. Das so berechnete Geschwindigkeitsverhältnis v_z zu v_p wird über die Steuereinrichtung 20 auf elektronischem Weg eingestellt, wobei das Vorgängermodul 40 die Geschwindigkeit v_p vorgibt. Ein entsprechendes Vorschubsignal wird digital an die Steuereinrichtung 20 weitergeleitet. Der Antrieb 41 des Vorgängermoduls 40 und der Antrieb 22 der Zuführeinrichtung 12 sind daher über ein elektronisches Getriebe miteinander gekoppelt, so dass das Übersetzungsverhältnis variabel ist. Sollen Bögen unterschiedlicher Länge L zu einem gemeinsamen Stapel 34, 35 gesammelt werden, wird die Zuführgeschwindigkeit v_z und damit auch die Umfangsgeschwindigkeit v_u während des Sammelns geändert. So muss beispielsweise nach einem Bogen 30, 31 mit kürzerer Bogenlänge L durch Erhöhung von v_z und v_u eine grössere Lücke 38 erzeugt werden, damit die Vorlaufkante 32 eines nachfolgenden Bogens wieder registergenau auf dem Stapel 34, 35 zu liegen kommt. Die Steuereinrichtung 20 wertet dazu Triggersignale vom Vorgängermodul 40 aus, mit denen die Bogenlänge L bzw. die Schneidevorgänge angezeigt werden.

[0029] Der Drehkörper 14 wird bis zum Aufnehmen eines ersten Bogens 30 kontinuierlich, ungeregelt angetrieben. Sobald die Vorlaufkante 32 eines durch die Zufördereinrichtung 12 geförderten ersten Bogens 30 durch die Erfassungseinrichtung 28 erfasst wird, übermittelt die Erfassungseinrichtung 28 ein Signal S1 an die Steuereinrichtung 20. Der Bogen 30 wird unterdessen weitergefördert und trifft im Aufnahmebereich 46 auf den Drehkörper 14. In diesem Bereich befindet sich vorliegend auch die Elektrode 24. Mit der Elektrode wird zuerst die Vorlaufkante 32 und beim Weiterdrehen des Drehkörpers 14 der gesamte Bogen 30 elektrostatisch aufgeladen und so am Drehkörper 14 fixiert. Die Drehlage beim Aufnehmen eines ersten Bogens 30 ist beliebig, da es keine durch mechanische Elemente vorgegebenen Aufnahmepositionen gibt. Zur Synchronisation nachfolgender Bögen 30 ist die Steuereinrichtung 20 imstande, die Drehlage beim Aufnehmen eines ersten Bogens oder eine dazu proportionale Grösse zu ermitteln, als SOLL-Drehlage abzuspeichern und die Antriebe 18 bzw. 22 derart zu beeinflussen, dass die SOLL-Drehlage auch bei Ankunft eines weiteren Bogens 30 wieder eingenommen wird. Die Steuereinrichtung 20 wirkt daher als Positionsregler für den Drehkörper 14.

[0030] Die Steuereinrichtung 20 erhält dazu kontinuierlich oder auf Anforderung Signale S2 vom Antrieb 18 des Drehkörpers 14, aus welchen auf die momentane Drehlage mit Bezug auf eine vorbestimmte Referenzposition geschlossen werden kann. Aus dem Signal S2, das zum Zeitpunkt des Eingangs des Signals S1 übermittelt bzw. abgefragt wurde, kann die Steuereinheit 20 die Drehlage des Drehkörpers 14 bei Auftreffen der Vorlaufkante 32 auf den Drehkörper 14 bzw. Eintreffen der Vorlaufkante 32 im Aufnahmebereich 46 bestimmen. Dies ist möglich, da die Umfangsgeschwindigkeit v_u bzw. Umdrehungsfrequenz des Drehkörpers 14, die Zufördergeschwindigkeit v_z und der Abstand b der Erfassungseinrichtung 28 vom Aufnahmebereich 46 bekannt sind.

[0031] Die auf diese Weise bestimmte Drehlage beim Auftreffen eines ersten Bogens oder ein damit direkt verknüpftes Signal wird als SOLL-Drehlage von der Steuereinrichtung abgespeichert.

[0032] Beim Abstasten der Vorlaufkante 32 eines weiteren Bogens 30 wird durch die Erfassungseinrichtung 28 ebenfalls ein Signal S1 an die Steuereinrichtung 20 übermittelt und die aktuelle Drehlage wird vom Antrieb 18 per Signal S2 ermittelt. Hieraus kann die unkorrigierte Drehlage beim erwarteten Auftreffen der Vorderkante 32 auf den Drehkörper 14 ermittelt werden (IST-Drehlage). Aus Vergleich der IST-Drehlage mit der SOLL-Drehlage wird eine Korrekturgrösse K ermittelt und an den Antrieb übertragen. Diese Korrekturgrösse K gibt an, um welchen Betrag die Umfangs- bzw. Winkelgeschwindigkeit des Drehkörpers 14 verändert werden muss, damit der Positionsfehler korrigiert ist, bis die Vorlaufkante 32 den Aufnahmebereich 46 erreicht hat. Damit wird die Vorlaufkante 32 des Bogens 30 bündig zur Vorlaufkante 36 des Stapels 34 abgelegt.

[0033] Zur Herstellung eines Bogenstapels 34 gemäss Fig. 1 werden der erste Bogen 30 elektrostatisch am Drehkörper 14 und die folgenden Bögen 30 jeweils auf dem vorangehenden Bogen 30 fixiert. Da der Drehkörper 14 als Gegenelektrode wirkt, wird die elektrostatische Aufladung bei jeder Umdrehung aufgefrischt. Es hat sich gezeigt, dass sich bei Feldstärken von 0,7 bis 6,0 kV/m im Aufnahmebereich 46 Bogenstapel 34, 35 von 2 bis 24 Papierbögen (mit maximal 40-65 g/m²) problemlos fixieren lassen. Im Prinzip könnte statt der Elektrode 24 auch ein Elektrodenpaar weiter stromaufwärts im Bereich der Zufördereinrichtung 12 angeordnet sein. In diesem Fall würden die Bögen 30 bereits aufgeladen beim Drehkörper 14 ankommen.

[0034] Der komplette Stapel 34 wird mittels der in die Lücke geschalteten Weiche 27 vom Drehkörper 14 abgeschält und einem Nachfolgemodul 26 zugeführt. Dabei wird der letzte Bogen 30 des Stapels 34 zugeführt und sogleich mit dem komplettierten Stapel 34 abtransportiert.

[0035] Bei Mehrfachnutzen gemäss Fig. 2 werden kürzere Bögen 30, 31 erzeugt, die jeweils abwechselnd einem der beiden Stapel 34, 35 zuzuordnen sind. Die Steuereinrichtung 20 ermittelt mehrere (hier zwei) SOLL-Drehlagen und korrigiert die Bewegung des Drehkörpers 14 entsprechend, so dass die Bögen 30, 31 bündig zur Vorlaufkante 36, 37 des Stapels 34, 35 aufgenommen werden.

[0036] Des weiteren ist es möglich, dass die SOLL-Drehlage von Bogen zu Bogen rechnerisch angepasst wird, z.B. um einen weiteren Bogen variabel auf die Nachlaufkante oder die Mitte eines bereits aufgenommenen Bogens zu synchronisieren.

Ansprüche

1. Sammelvorrichtung (10) zum Zusammentragen von Bögen (30, 31), insbesondere von bedruckten Papierbögen, zur Bildung eines Bogenstapels (34, 35) mit

- einer Zuführeinrichtung (12) für Bögen (30, 31),

- einem um eine Achse (A) drehbar gelagerten Drehkörper (14),

- einem Antrieb (18), mit dem der Drehkörper (14) in Rotation versetzbar ist,

- einer Vorrichtung (23) zur Erzeugung einer Haltekraft zum Fixieren von wenigstens zwei Bögen (30, 31) in Form eines Bogenstapels (34, 35) an der Aussenfläche (16) des Drehkörpers (14),

- einer Steuereinrichtung (20),

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (23) zur Erzeugung einer Haltekraft wenigstens einen in einem Abstand (d) vom Drehkörper (14) und radial ausserhalb der Aussenfläche (16) des Drehkörpers (14) stationär angeordneten Vorrichtungsteil (24) umfasst sowie imstande ist, unter Verzicht auf mit dem Drehkörper (14) mitbewegte mechanische Haltemittel eine den Bogenstapel (34, 35) am Drehkörper (14) fixierende Haltekraft zu erzeugen, und dass die Steuereinrichtung (20) imstande ist, die Rotation des Drehkörpers (14) und/oder die Zuführgeschwindigkeit (v_z) der Zuführeinrichtung (12) derart zu verändern, dass der ankommende Bogen (30) unter Verzicht auf mit dem Drehkörper (14) mitbewegte mechanische Anschlagmittel bündig oder mit einem vorbestimmten Abstand zu gegebenenfalls bereits fixierten Bögen (30) fixiert wird.

2. Sammelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) imstande ist, die Drehlage des Drehkörpers (14) kontinuierlich zu erfassen.

3. Sammelvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise optische Erfassungseinrichtung (28), welche eine Vorlauf- oder Nachlaufkante (32) eines aufzunehmenden Bogens (30) und/oder eine am Bogen (30) angeordnete Registermarke zu erfassen und ein entsprechendes Signal (S1) an die Steuereinrichtung (20) zu übermitteln imstande ist.

4. Sammelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) imstande ist, in Abhängigkeit vom einen ersten ankommenden Bogen betreffenden Signal (S1) der Erfassungseinrichtung (28) und einem der momentanen Drehlage des Drehkörpers (14) entsprechenden weiteren Signal (S2) eine SOLL-Drehlage des Drehkörpers (14) zu ermitteln sowie in Abhängigkeit vom einen weiteren ankommenden Bogen (30) betreffenden Signal (S1) der Erfassungseinrichtung (28), des gleichzeitig erfassten weiteren Signals (S2) und der zuvor ermittelten SOLL-Drehlage eine Korrekturgrösse (K) zu ermitteln, und dass die Steuereinrichtung (20) anhand der Korrekturgrösse (K) derart auf den Antrieb (18) des Drehkörpers (14) und/oder die Zuführeinrichtung (12) einzuwirken imstande ist, dass der Drehkörper (14) die SOLL-Drehlage bei Aufnahme des weiteren Bogens (30) einnimmt .

5. Sammelvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkörper (14) eine geschlossene oder unterbrochene zylindermantelförmige Aussenfläche (16) ohne radial davon nach aussen ragende Elemente aufweist.

6. Sammelvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (23) zur Erzeugung einer Haltekraft eine radial ausserhalb der Aussenfläche (16) des Drehkörpers (14) angeordnete Elektrode bzw. Elektrodenanordnung (24) sowie eine damit verbundene Spannungsquelle (25) umfasst, mit deren Hilfe ein ankommender Bogen (30) elektrostatisch geladen wird.

7. Sammelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkörper (14) als Gegenelektrode wirkt, wobei vorzugsweise wenigstens die Aussenfläche (16) des Drehkörpers (14) elektrisch leitfähig ist und wobei der Drehkörper (14) vorzugsweise geerdet ist.

8. Sammelvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Feldstärke an der Aussenfläche (16) des Drehkörpers (14) im Bereich der Elektrode (24) wenigstens 0,6 V/m beträgt, vorzugsweise zwischen 0,6 und 7,0 kV/m liegt.

9. Verfahren zum Betrieb einer Sammelvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Vorrichtung (23) zur Erzeugung einer Haltekraft kontinuierlich betrieben wird;

- der Drehkörper (14) und die Zuführeinrichtung (12) kontinuierlich angetrieben werden;

- die Steuereinrichtung (20) den Antrieb (18) des Drehkörpers (14) und die Zuführeinrichtung (12) derart aufeinander abgestimmt ansteuert, dass ein ankommender Bogen (30) bündig oder mit einem vorbestimmten Abstand zu gegebenenfalls bereits fixierten Bögen (30) fixiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) die Drehlage des Drehkörpers (14) kontinuierlich erfasst.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise optische Erfassungseinrichtung (28) eine Vorlauf- oder Nachlaufkante (32) eines aufzunehmenden Bogens (30, 31) und/oder eine am Bogen (30) angeordnete Registermarke erfasst und ein entsprechendes Signal (S1) an die Steuereinrichtung (20) übermittelt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) in Abhängigkeit vom einen ersten ankommenden Bogen betreffenden Signal (S1) der Erfassungseinrichtung (28) und einem der momentanen Drehlage des Drehkörpers (14) entsprechenden weiteren Signal (S2) eine SOLL-Drehlage des Drehkörpers (14) ermittelt sowie in Abhängigkeit vom einen weiteren ankommenden Bogen (30) betreffenden Signal (S1) der Erfassungseinrichtung (28), des gleichzeitig erfassten weiteren Signals (S2) und der zuvor ermittelten SOLL-Drehlage eine Korrekturgrösse (K) ermittelt, und dass die Steuereinrichtung (20) anhand der Korrekturgrösse (K) derart auf den Antrieb (18) des Drehkörpers (14) und/oder die Zuführeinrichtung (12) einwirkt, dass der Drehkörper (14) die SOLL-Drehlage bei Aufnahme des weiteren Bogens (30) einnimmt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (12) mit vorgegebener Geschwindigkeit (v_z) und der Drehkörper (14) mit daran angepasster, jedoch innerhalb gewisser Grenzen variabler Geschwindigkeit (v_u) angetrieben wird.

Zeichnung