DE69704735T2

DE69704735T2 - Drehvorrichtung für Bogen auf einer Rollenbahn

Info

Publication number: DE69704735T2
Application number: DE69704735T
Authority: DE
Inventors: Luc Coyette
Original assignee: C P Bourg SA
Current assignee: C P Bourg SA
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: CA2198138C; DE69704735D1; JPH1045280A; JP3755959B2; BR9701278A; EP0795502B1; FR2746084B1; EP0795502A1; US5836439A; FR2746084A1; CA2198138A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Drehen von Blättern auf einer Fördereinrichtung mit Walzen, die eine Transportebene bilden, und mit einem Längsanschlag zur Ausrichtung der Blätter (siehe z. B. die US-A-4 955 965).
Die Blätter, die in schneller Folge eine Vervielfältigungsmaschine wie einen Drucker verlassen, können die eine oder die andere von zwei zueinander senkrechten Orientierungen aufweisen. Zur Endbearbeitung als Buchform, Heft oder Broschüre werden die Blätter von einer Fördereinrichtung zu einer Endbearbeitungsmaschine transportiert. Ist die Endbearbeitungsmaschine dafür ausgelegt, die Blätter nur in einer der beiden möglichen Orientierungen zu verarbeiten, und weisen die mit der Fördereinrichtung transportierten Blätter die andere der beiden Orientierungen auf, müssen sie um einen Winkel von 90º in ihrer Ebene gedreht werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Drehen von Blättern bereit, die diese ohne Unterbrechung oder Verlangsamung ihrer Bewegung auf der Fördereinrichtung und ohne die Gefahr einer Beschädigung um einen Winkel von 90º in ihrer Ebene drehen kann.
Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung zum Drehen von Blättern dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Rollen aufweist, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten in Drehung versetzt werden und zueinander und bezüglich des Längsanschlages in Querrichtung zu diesem beabstandet sind, wobei die Rotationsachsen beider Rollen in Bezug auf die Senkrechte zum Längsanschlag um einen definierten Winkel geneigt sind, wobei dieser bei derjenigen der Rollen, die sich näher an dem Längsanschlag befindet, größer und deren Rotationsgeschwindigkeit geringer ist, und wobei der Umfang jeder Rolle im wesentlichen in der Transportebene mit einem drehbaren Stützelement oder mit der Unterseite eines Blattes während seines Durchgangs in Berührung ist.
Folglich setzen die Blätter aufgrund der differentiellen Geschwindigkeit der beiden Rollen, über die sie laufen, ihre Bahn auf den Walzen der Fördereinrichtung fort und werden dabei in ihrem nahe an dem Ausrichtungsanschlag liegenden Bereich kontrolliert so abgebremst, dass sie beim Laufen über die Rollen kontinuierlich gedreht werden. Gleichzeitig werden die Blätter aufgrund der Neigung der Rollen bezüglich der Längsrichtung auf der Fördereinrichtung von dem Ausrichtungsanschlag wegbewegt. Da der Rand jedes Blattes somit während dem Laufen über die Rollen von dem Ausrichtungsanschlag wegbewegt wird, besteht keine Gefahr, dass die vordere, nahe bei diesem Anschlag liegende Ecke gegen diesen stößt, und es wird jedes Risiko einer Beschädigung des Blattes vermieden.
Vorzugsweise wird eine Fördereinrichtung mit Walzen verwendet, die automatisch eine Korrektur eines Ausrichtungsfehlers der aufgenommenen Blätter vornimmt.
Diese Korrektur ergibt sich aus einer Neigung der Walzen der Fördereinrichtung bezüglich der Senkrechten auf den Ausrichtungsanschlag, und zwar in der Richtung, in der die Blätter, wenn sie über die Walzen laufen, zu diesem Anschlag hin verschoben werden. Die Blätter kommen somit exakt ausgerichtet vor den beiden Rollen an und werden dann, während der Rotationsphase, von dem Anschlag wegbewegt. Dennoch werden die Blätter, wenn sie den Kontaktbereich mit den Rollen verlassen, erneut in Richtung des Längsanschlages verschoben und sind korrekt ausgerichtet, wenn sie nach einer Drehung um 90º die Fördereinrichtung verlassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung beträgt das Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeiten der Rollen 1 : 2, und die Rotationsgeschwindigkeit derjenigen der Rollen, die weiter von dem Anschlag entfernt ist, ist so eingestellt, dass sie eine Komponente parallel zu dem Längsanschlag aufweist, die gleich groß ist wie die der Walzen der Fördereinrichtung. Der Transport der Blätter auf der Fördereinrichtung wird durch die Rotationsphase somit nicht gestört. Die Synchronisation der Rotation der Rollen mit der der Walze der Fördereinrichtung ist automatisch gewährleistet durch einen gemeinsamen Antriebsmechanismus.
Weitere Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausbildungsform der Vorrichtung mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Fördereinrichtung mit Walzen, in die eine Vorrichtung zum Drehen von Blättern integriert ist;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Vorrichtung zum Drehen in größerem Maßstab;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht eines Antriebsmechanismus;
Fig. 4 einen Aufriß des Antriebsmechanismus; und
Fig. 5 einen schematischen Aufriß der Vorrichtung zum Drehen.
In der dargestellten Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Drehen von Blättern, insgesamt mit 10 bezeichnet, in eine waagerechte Fördereinrichtung 12, ausgestattet mit einer Reihe von parallelen Walzen 14, integriert. An einer Längsseite weist die Fördereinrichtung 12 einen Anschlag 16 zur Ausrichtung der Blätter auf. Die Walzen 14 sind bezüglich der Senkrechten auf den Anschlag 16 um einen Winkel α in der Größenordnung von 10º in einer solchen Richtung geneigt, dass die Blätter F, die über die Walzen 14 laufen, stets in Richtung des Anschlages 16 geschoben werden. Die Walzen 14, die durch einen Mechanismus in Drehung versetzt werden, der weiter unten mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben wird, wirken jeweils mit einer Stützkugel 18 zusammen, die frei rotierend in einem zylindrischen Führungselement oberhalb des an den Anschlag 16 angrenzenden Walzenendes angeordnet ist.
Die Vorrichtung zum Drehen 10 ist im wesentlichen aus zwei Rollen 20, 22 gebildet, die zueinander und bezüglich des Anschlages 16 in Querrichtung zu diesem beabstandet sind. Die Rolle 20, die weiter als die Rolle 22 von dem Anschlag 16 entfernt ist, wird mit einer Geschwindigkeit in Drehung versetzt, die doppelt so groß ist wie die der Rolle 22. Wie aus der Fig. 2 deutlicher zu entnehmen ist, sind die Rotationsachsen der Rollen 20, 22 bezüglich der Senkrechten auf den Anschlag 16 um einen Winkel β bzw. γ geneigt, der für die Rolle 22, die näher an dem Anschlag 16 liegt, größer ist. Tatsächlich sind die Rotationsachsen der Rollen 20, 22 so geneigt, dass sie sich in einem gedachten Rotationszentrum C der Blätter schneiden.
Wie aus den Fig. 2 und 5 zu entnehmen ist, ist den Rollen 20, 22 ein Stützelement in Form einer Kugel 24 bzw. 26 zugeordnet. Die Kugeln 24, 26 sind frei rotierbar in zylindrischen Führungselementen 28, 30 gelagert, die auf einem Schwenkarm 32 befestigt sind, dessen Schwenkachse 34 sich an einem Ende des Schwenkarmes 32 befindet. Die Führungselemente 28, 30 weisen jeweils eine Öffnung in ihrem Boden auf, durch die die Oberflächen der Kugeln 24 bzw. 26 hindurchgehen, um mit dem Umfang der zugeordneten Rollen 20, 22 in Berührung zu gelangen. Die Rollen 20, 22 und die Kugeln 24, 26 berühren sich auf der Höhe der Transportebene P der Blätter, die durch die Oberseite der Walzen 14 gebildet ist.
Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, ist für die Walzen 14 und die Rollen 20, 22 ein gemeinsamer Antriebsmechanismus vorgesehen. Dieser Mechanismus umfasst eine Verteilerwelle 40, die an einem ihrer Enden eine Seilrolle 42 aufweist, die über einen Antriebsriemen 44 von einer nicht dargestellten Quelle in Drehung versetzt wird. Diese Quelle kann ein Antriebsmotor der Fördereinrichtung 12, oder ein Zapfwellenantrieb an irgendeiner Maschine, z. B. einer Endbearbeitungsmaschine, sein, mit dem die Fördereinrichtung verbunden ist. Die Verteilerwelle 40 trägt zwei weitere Seilrollen 46, 48, deren erste über einen Antriebsriemen 50 einen breiten Antriebsriemen 52 in Bewegung versetzt, der auf einem System von Spannrollen 54a, b, c und d läuft und sich in Reibschluss mit der Unterseite der Walzen 14 befindet. Die andere Seilrolle 48 versetzt über einen Antriebsriemen 56 eine Antriebswelle 58 in Drehung, die an beiden Enden eine Seilrille 60, 62 aufweist, in die ein Antriebsriemen 64 bzw. 66 eingreift. Der Durchmesser der Seilrille 60 ist doppelt so groß wie der der Seilrille 62. Schließlich werden, wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, die Rollen 20, 22 über die Antriebsriemen 64 bzw. 66 in Drehung versetzt.
In Betrieb ist ein Blatt F am Eingang der Fördereinrichtung 12 typischerweise quer zu dem Anschlag 16 orientiert und befindet sich in einem Abstand B zu diesem. Das Blatt F wird mit einer relativ großen Geschwindigkeit in der Größenordnung von einem Meter pro Sekunde oder mehr entgegengenommen. Sobald das Blatt von den Walzen 14 erfasst wird, erfährt es, aufgrund der Neigung der Walzen, stets einer Verschiebungskraft in Richtung des Anschlags 16. Bevor das Blatt bei den Rollen 20, 22 ankommt, ist es somit bezüglich des Anschlags 16 korrekt ausgerichtet.
Wenn das Blatt in Eingriff zwischen die Rollen 20, 22 und die Kugeln 24, 26 gelangt ist, beginnt es, eine komplexe translatorische und rotatorische Bewegung auszuführen. Diese Bewegung ist eine Folge der differentiellen Geschwindigkeiten der Rollen 20, 22 und ihrer unterschiedlichen Neigung. Die Bahn des Blattes wird besser verständlich, wenn man zunächst die Bahn der inneren Ecke des Blattes nahe des Anschlags 16 betrachtet. Diese Ecke, in der Fig. 2 mit A bezeichnet, verschiebt sich demnach auf einer Bahn T und bewegt sich dabei um eine Strecke von dem Anschlag 16 weg, die etwa doppelt so lang ist wie die zur gleichen Zeit längs zurückgelegte Strecke, um bei einem Punkt A' in der Fig. 2 anzukommen. Gleichzeitig wird das Blatt so um einen Winkel von 90º gedreht, dass es sich nunmehr in Längsrichtung auf der Fördereinrichtung 12 befindet. Man sieht somit, dass das Blatt während der Drehung ausreichend von dem Anschlag 16 entfernt ist, um eine Beschädigung seines Randes oder seiner Ecken zu vermeiden.
Sobald das Blatt die Rollen 20, 22 überquert hat, wirken auf es aufgrund der Neigung der Walzen erneut Verschiebungskräfte in Richtung des Anschlags 16.
Wie aus Fig. 1 ersichtich ist, verlassen die Blätter die Fördereinrichtung 12 richtig ausgerichtet bezüglich des Anschlags 16, jedoch um einen Winkel von 90º gedreht.
Um die Blätter ohne Drehung auf der Fördereinrichtung 12 zu transportieren, genügt es, die der Rolle 22 zugeordnete Kugel 26 durch Schwenken des Schwenkarms 32 anzuheben. Das Blatt bleibt dabei in Eingriff zwischen der Rolle 20 und der Kugel 24, so dass es leicht von dem Anschlag 16 wegbewegt wird. Dies ist keineswegs störend, da das Blatt, nachdem es über die Rollen 20, 22 gelaufen ist, gleich wieder gegen den Anschlag 16 bewegt wird.
Alternativ dazu werden die Kugeln 24, 26 angehoben, um die Blätter selektiv, ohne Drehung zu befördern.
Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung ist trotz ihrer ausgeprägten Einfachheit sicher und zuverlässig. Sie bedarf weder eines Blätterdetektors noch einer Anpassung an das Blattformat. Die Drehung ist selbst dann sichergestellt, wenn die Blätter nicht einzeln vorliegen, sondern so aufeinanderliegen, dass sich mehrere Blätter gleichzeitig über die Rollen 20, 22 bewegen.
Die Wahl des gedachten Rotationszentrums C wird durch die differentielle Neigung der Rollen 20, 22 bestimmt. Durch Wahl dieses Zentrums kann leicht bestimmt werden, wie weit sich die Blätter von dem Anschlag 16 wegbewegen. Auf diese Weise kann man, je nach Bedarf, sogar einen relativ großen Versatz der Ausrichtung der Blätter in Förderrichtung hinter den Rollen 20, 22 erreichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Drehen von Blättern auf einer Fördereinrichtung (12) mit Walzen (14), die eine Transportebene (P) bilden, und mit einem Längsanschlag (16) zur Ausrichtung der Blätter, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Rollen (20, 22) umfasst, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten in Drehung versetzt werden und zueinander und bezüglich des Längsanschlages (16) in Querrichtung zu diesem beabstandet sind, wobei die Rotationsachsen beider Rollen (20, 22) in Bezug auf die Senkrechte zum Längsanschlag (16) um einen definierten Winkel (γ, β) geneigt sind, der größer bei derjenigen (22) der Rollen ist, die sich näher an dem Längsanschlag (16) befindet und deren Rotationsgeschwindigkeit geringer ist, und wobei der Umfang jeder Rolle (20, 22) mit einem drehbaren Stützelement (24, 26) oder mit der unteren Seite eines Blattes während seines Durchgangs im wesentlichen in der Transportebene (P) in Berührung ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen der Rollen (20, 22) in einer Richtung geneigt sind, durch die eine Wegbewegung der Blätter von dem Längsanschlag (16) herbeigeführt wird.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (14) der Fördereinrichtung (12) in Bezug auf die Senkrechte auf den Längsanschlag (16) so geneigt sind, dass ein Seitenrand der Blätter gegen diesen Längsanschlag bewegt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeiten der Rollen (20, 22) 1 : 2 beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotationsachsen der Rollen (20, 22) im wesentlichen in dem gedachten Rotationszentrum (C) der Blätter schneiden.

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsgeschwindigkeit derjenigen (20) der Rollen, die weiter von dem Längsanschlag (16) entfernt ist, derart festgelegt ist, dass sie eine Komponente (V1) parallel zu dem Längsanschlag aufweist, die im wesentlichen gleich groß ist wie die (V) der Walzen (14) der Fördereinrichtung (12).

7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (24, 26) aus einer Kugel gebildet ist, die frei drehbar in einer vertikalen, zylindrischen Führung (28, 30) montiert ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement derjenigen (22) der Rollen, die sich näher an dem Längsanschlag (16) befindet, derart selektiv angehoben werden kann, dass die Vorrichtung außer Funktion gesetzt wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Walze (14) der Fördereinrichtung (12) einer Stützkugel (18) zugeordnet ist, die frei drehbar in der Nähe des Längsanschlages (16) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (14) der Fördereinrichtung und die Rollen (20, 22) durch einen gemeinsamen Antriebsmechanismus synchron in Rotation versetzt werden.