PROCESS AND DEVICE FOR COLLECTING AND STACKING SHEET-LIKE ARTICLES

Abstract: The invention relates to a process and an apparatus for the stack- forming collection of sheet-like products, especially signatures for the collation of book blocks following a printing machine. The signatures are conveyed in compartments, formed by radially extending partition walls, of a continuously rotating bucket wheel during a predetermined angular rotation of the bucket wheel and are then transported away by a transport means. During rotation in the bucket wheel, the signatures are continuously pressed radially outwards, and their leading edge moves respectively from the compartment bottom at a first radial distance R1 from the axis of rotation of the bucket wheel along a preferably arcuate path in the region of a sector to the outer edge of the respective partition wall at a second radial distance R2 and at reduced speed. A stripping-off band (32) guided via guide rollers (34, 36) and a guide rail (40) is provided for the displacement movement of the signatures (14). The relative speed between the stripping-off band and the signature leading edge is preferably equal to zero during the downward movement of the signature in the gusset formed by the stripping-off band and bucket. <IMAGE>

Description: Verfahren und Vorrichtung zum stapelbildenden Sammeln von blattförmigen Produkten Die ErFindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum stapelbildenden Sammeln von blattförmigen Produkten, insbesondere von Signaturen für das Zusammen'ragen von Buchblocks im Anschluss an eine Druckmaschine gemäss Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 12. Ein derartiges Verfahren wird mit einer in der älteren deutschen Anmeldung P 34 10 862.9 der Anmelderin beschrie /benen Erfindung ver#irklicht. Zur Bildung diskreter Stapel aus einen Strom blattförmiger Produkte wird dabei eine bestimmte Anzahl dieser Produkte in ein Fach des Schau felrades be#ordert. Für die Trennung der Produkte eines Stapels von aem nächsten Stapel sind Abuueis- und SteueL- einrichtungen vorgesehen Nach einer vorbestimmten Winkeldrehung des Schaufelrades werden die Stapel dann, vorzugsweise bei horizontaler Lage der Fächer, aus diesen radlal nach aussen geschoben und mit einem Transpc rt lt tel wegtransportiert. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind ebenfalls aus der DE-PS 17 61 594 bekannt, bei denen von einem zugeführten Schuppenstrom der blattförmigen Produkte ausgegangen wird. Die Produkte im Schuppenstrom müssen dabei sehr genau positioniert sein und dürfen sich nicht verschieben, weil andernfalls die störungsfreie Übergabe insbesondere des ersten und letzten Bogens bzw. Blattes des Stapels gefährdet ist. Der Schuppenstrom muss aus einer waagerechten Ebene von der Seite her in die Fächer des Schaufelrades befördert werden. Es steht daher für das Einschieben der Blätter nicht die gesamte Öffnungsbreite eines Fachs zur Verfügung, so dass entweder die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schaufelrads relativ niedrig oder die Transportgeschwindigkeit des Schuppenstroms relativ hoch gewählt werden müssen. Es werden ebenfalls in den einzelnen Fächern Stapel gebildet, zu deren Trennung bei der Zuführung eln#blenk- vorrichtung vorgesehen ist. Die Entnahme der Stapel erfolgt bei horizontaler Lage der Trennwände durch Herausschieben auf ein Transportmittel. Bei dieser bekannten Vorrichtung müssen somit die blattförmigen Produkte in horizontaler Anordnung * dem Schaufelrad und auch wieder aus diesem entnommen werden. Dies bedeutet, dass der Drehwinkelbereich, über den die Stapel in dem Schaufelrad transportiert werden, sehr klein ist, so dass es zu Platzproblemem in der Anordnung kommen kann. Auch ergibt sich hierdurch eine Geschwindigkeitsbeschränkung für die Drehbewegung des Schaufelrades, da bei einer zu hohen Drehzahl der Zeitraum zwischenZufuhrung und Entnahme zu kurz wird und die letzten Stapelblätter möglicherweise noch nicht sicher *zugeführt genug auf dem Stapel aufliegen, wenn der Entnahmevorgang beginnt. Zum Sammeln vereinzelt antransportierter blattförmiger Produkte ist aus der BE-PS 688 119 eine Vorrichtung bekannt, bei der diese Produkte ebenfalls seitlich den Fächern des Schaufelrades zugeführt werden. Zwei sich auf Abstand befindende, dauernd drehende kreisrunde Scheiben, deren gemeinsame Achse parallel über der Achse des Schaufelrades angeordnet ist und die in das Innere der Fächer greifen, sind dazu bestimmt zu verhindern, dass die Blätter beim Gleiten in das vorbestimmte Fach in Querrichtung Bögen bilden oder wellig werden. Demgemäss wirken die Scheiben derart auf jedes Blatt ein, dass sich die in das Fach gleitenden Blätter der Krümmung der Scheiben angleichen. Die Scheiben sollen ausserdem mit ihrer Mantelfläche den sich in der Tasche bildenden Stapel niederhalten. Um zu vermeiden, dass das erste Blatt des jeweils nächsten Stapels gegen eine Trennwand stösst oder in das vorangehende Fach gelangt, wird vorgeschlagen, die Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades sprunghaft kurzzeitig zu erhöhen, so dass das nächste Fach offensteht, wenn der erste Boden des Stapels in den Bereich des Schaufelrades gelangt. Eine derartige Einrichtung ist aufwendig. Die kurzzeitige sprunghafte Erhöhung und Verzögerung der Drehgeschwindigkeit erzeugt Erschütterungen, die die Stapelbildung beeinträchtigen können. Die Entnahme der Stapel aus dem Schaufelrad erfolgt ebenfalls bei horizontaler Lage der jeweiligen Trennwand. Es ist ferner bekannt, zum stapelbildenden Sammeln von blattförmigen Produkten ein Schaufelrad zu verwenden, das Fächer für die blattförmigen Produkte und unten eine Anschlagschiene aufweist, die zur Transportrichtung, d.h. einem dem Schaufelrad nachgeordneten Förderband geneigt ist. Die blattförmigen Produkte werden von oben zugeführt, im Schaufelrad gedreht und an der Anschlagschiene im wesentlichen auf eine Geschwindigkeit Null abgebremst und dann wieder beschleunigt unter Einwirkung von Reibung nach aussen bewegt. Diese Mitnahmebewegung ist ungenau, und das bekannte Schaufelrad kann nur für niedrige Geschwindigkeiten d.h. bis zu ca. 8000 Umdrehungen eingesetzt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von diesem Stand der Technik, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stapelbildung von blattförmigen Produkten zu schaffen, die auch bei hohen Geschwindigkeiten eine zuverlässige Stapelbildung in einfacher Weise gestatten. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung sind im wesentlichen unabhängig von der speziellen Art der Zuführung, d.h. die blattförmigen Produkte können vertikal oder horizontal, vereinzelt oder im Schuppenstrom zugeführt werden. Die Zufuhr kann somit entsprechend den Gegebenheiten gewählt erden. Die Entnahme der blattförmigen Produkte aus dem Schaufelrad muss nicht in horizontaler Lage erfolgen, da die blattförmigen Produkte im Schaufelrad festgehalten sind und in einer genauen Orientierung und Positionierung in den Fächern nach aussen bis zum gewünschten Entnahmepunkt geführt geschoben werden. Auf diese Weise kann stets ein ausreichend grosser Drehwinkelbereich realisiert werden, und die Stapelbildung kann bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten ausgeführt werden. Die Erfindung beruht im wesentlichen darauf, dass die blattförmigen Elemente in dem Schaufelrad exakt und kontinuierlich geführt verschoben werden. Besonders günstig ist die Synchronisation der Herausschiebe- und Entnahmebewegung aus dem Schaufelrad mit der Schaufelraddrehung. Ein hieran zeitlich angepasster Wegtransport der gesammelten Bögen bzw. des Stapels ist dabei zweckmässig. Erfindungsgemäss werden bevorzugt Einzelblätter im Schaufelrad transportiert und in diesem kontinuierlich radial nach aussen gedrückt bzw. geschoben, wobei sich ihre Vorderkante jeweils vom Fachboden mit einem ersten radialen Abstand Rl von der Drehachse des Schaufelrads zur Aussenkante der jeweiligen Trennwand mit einem zweiten radialen Abstand R2 bewegt. Der Entnahmevorgang wird somit schon eingeleitet, während sich die Blätter in den Fächern des Schaufelrads befinden, und die Vorder- bzw. die innere Kante der Blätter hat genau in dem Augenblick die Aussenseite eines Faches erreicht, in dem das Blatt dieses Fach für den Weitertransport bzw. die Stapelbildung verlassen soll. Der Dreh- und Entnahme vorgang sind somit zeitlich verschachtelt, wodurch Zeit eingespart werden kann. Diese kombinierte Vorgehensweise ist insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Blätter in den Fächern stets in einer wohidefinierten Lage angeordnet sind. Die Verschiebung der Blätter radial nach aussen erfolgt dabei bevorzugt mit einer solchen Geschwindigkeit, dass die Abschnitte der bogenförmigen Bahn zwischen zwei Trennwänden des Schaufelrads jeweils dieselbe Länge aufweisen. Die Vorderkanten der Blätter bewegen sich dann nicht mit der Umlaufgeschwindigkeit des Fachbodens in einem bestimmten radialen Abstand von der Drehachse, sondern mit einer durch diese geometrischen Bedingungen vorgegebenen langsameren aber konstanten Geschwindigkeit. Die Führung der Blätter ist auf diese Weise vereinfacht, und die Blätter können besonders sicher und störungsfrei das Schaufelrad verlassen. Diese geometrischen Verhältnisse lassen sich insbesondere durch geeignete Schrägstellung der Fachböden erreichen. Zweckmässig werden die Blätter, d.h. die blattförmigen Produkte, im Bereich ihrer Vorderkante gegen die jeweilige Trennwand gedrückt, so dass die Blätter etwas eingeklemmt in den Fächern gehaltert sind und den Geschwindigkeitssprung von der Fachbodenumlaufgeschwindigkeit zur niedrigeren Geschwindigkeit längs der vorzugsweise bogenförmigen Bahn zwangsweise durchführen. Die Relativgeschwindigkeit zwischen Abstreifband und Blattvorderkante ist in dem durch Abstreifband und Schaufel gebildeten Zwickel während der Abwärtsbewegung der Blätter vorzugsweise gleich Null. Die Führung der Blätter in den Fächern lässt sich dadurch weiter verbessern, dass die Trennwände konvex oder bogenförmig als Gleitbahn für die blattförmigen Produkte ausgebildet sind und dass diese während der radial nach aussen gerichteten Bewegung im Bereich der Hinterkante an einem mitlaufenden Anschlag abgestützt werden. Hierdurch kann die Verschiebebewegung der Blätter besonders gezielt erfolgen, insbesondere bei stärkerer Schrägstellung der Fächer bei der Entnahme. Bevorzugt bewegen sich die blattförmigen Produkte nach Verlassen des Schaufelrads zunächst im freien Fall und werden dann gestapelt und stapelweise wegtransportiert Dabei wird zweckmässig das letzte Blatt eines Stapels an seiner Hinterkante angeschoben, wenn es mit seiner Vorderkante den Bereich des Schaufelrads verlässt, und die ersten Blätter des nachfolgenden Stapels werden für eine kurze Zeit noch festgehalten, während der vorhergehende Stapel wegtransportiert wird. Auf diese Weise ist eine besonders gute Trennung der einzelnen Stapel realisiert. Die verfahrensmäI3igen Schritte sind zweckmässig mit der Schaufelraddrehung synchronisiert,so dass die Bewegungs abläufe wohl aufeinander abgestimmt sind, was insbeson dere bei den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten sehr wich tig ist. Die radiale Verschiebung der Blätter muss nicht notwendigerweise während der gesamten Verweilzeit im Schau felrad stattfinden, sondern die Blätter können vielmehr zunächst mitgedreht und dann während eines zweiten Dreh abschnitts zusätzlich verschoben werden. Dies er gibt sich aus der geometrischen Anordnung von der Zuführung zum Schaufelrad und dem nachgeordneten Transportmittel. Die exakte Führung der blattförmigen Produkte im Schau felrad wird vorteilhaft durch ein Abstreifband erzielt, das eine besondere geometrische Form aufweist und die Blätter in den Fächern nach aussen führt. Bevorzugt ist dieses Band im Bereich des Eingriffs mit den Blättern in Gestalt einer bogenförmigen Bahn ausgebildet, wobei deren Abschnitte zwischen zwei Trennwänden des Schaufel rads jeweils dieselbe Länge besitzen und die Geschwin digkeit des Abstreifbandes so gewählt ist, dass ein be stimmter Punkt auf dem Band je Taktzeit eine derartige Strecke zurücklegt. Hierbei ist die Taktzeit die Um drehungszeit des Schaufelrads dividiert durch die An zahl der Fächer. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die Vorderkante der Blätter keine Relativgeschwin digkeit zum Abstreifband aufweist. Bevorzugt ist das Abstreifband durch ein Treibrad an getrieben, das mit dem Schaufelrad läuft. Hierdurch ist die Synchronisation der Dreh- und Verschiebebewegung besonders einfach. Das Treibrad ist zweckmässig koaxial mit dem Schaufelrad angeordnet. Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Trennwände im Schaufelrad nicht kompakt ausgeführt, sondern bestehen zumindest aus zwei in axialer Richtung voneinander getrennt angeordneten Abschnitten bzw. Fingern und das Abstreifband ist in dem axialen Zwischenraum zwischen diesen Abschnitten angeordnet. Durch den gemeinsamen Antrieb ist der Aufbau der erfindungsgemässen Vorrichtung besonders vereinfacht, und die Anordnung ist sehr raumsparend. Das Abstreifband läuft zweckmässig über zwei Führungsrollen, von denen eine am Beginn und die andere hinter dem Ende der vorzugsweise bogenförmigen Bahn radial innerhalb deren gedachter Verlängerung angeordnet ist. Zwischen den beiden Führungsrollen ist eine konvex gebogene Führungsschiene, vorzugsweise aus Teflon oder verchromtem Blech, vorgesehen, über die das Band läuft und die entsprechend dem gewünschten Bandverlauf in diesem Abschnitt geformt ist. Die Bahnform wird dabei so gewählt, dass die blattförmigen Produkte wegen des sehr kleinen Einlaufwinkels eingeklemmt werden. Der mitlaufende Anschlag zur Abstützung der Hinterkanten der Blätter während eines Teils der nach aussen gerichteten Bewegung wird vorteilhaft durch ein Förderband gebildet, das sich im Bereich des Eingriffs mit den blattförmigen Produkten entsprechend dem Drehsinn des Schaufelrads bewegt, d.h. in derselben Richtung, in der sich die Hinterkanten bewegen. Dabei schneidet dieses Förderband bevorzugt den durch die Hinterkanten der blattförmigen Produkte gebildeten Kreis, so dass sich fortlaufend eine festere Halterung der Blätter ergibt, wenn diese aus den Fächern herausgedrückt werden. Zweckmässig weist das der Schaufelradanordnung nachgeordnete Transportmittel zusätzlich eine schnellere Kette mit Anschlägen für die fertiggestellten Stapel auf, deren Antrieb mit der Drehung des Schaufelrads so synchronisiert ist, dass ein Anschlag die Hinterkante des letzten blattförmigen Produkts anschiebt, wenn dieses mit seiner Vorderkante das Schaufelrad verlässt. Auf diese Weise können gesammelte Stapel besonders schnell und zuverlässig wegtransportiert werden. Zur verbesserten Trennung der ersten Blätter eines Stapels von dem vorhergehenden Stapel ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung neben dem Abstreifband am Endprodukt der bogenförmigen Bahn ein Halteelement angeordnet, das bevorzugt einen schräggestellten Stift aufweist, der nach unten verschiebbar ist. Der Stift wird nach unten geschoben und hält die ersten vorzugsweise ein oder zwei Blatt eines Stapels fest und wird wieder zurückgezogen, wenn nicht mehr die Gefahr besteht, dass diese Blätter von dem Anschlag des Transportmittels mitgeführt werden. Auch die Bewegung des Stifts ist mit der Drehung des Schaufelrads synchronisiert. Zweckmässig erfolgt sein Antrieb über eine Kurbel oder eine Nockenscheibe. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematisch eine Rückansicht einer erfindungs gemässen Schaufelradvorrichtung, Fig. 2 schematisch eine Ansicht in Pfeilrichtung eines Schnitts längs der Linie A-B in Fig. 1, wobei ausserdem ein Transportmittel zum Wegtranspor tieren eines gesammelten Stapels der blattför migen Produkte dargestellt ist, Fig. 3 ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Transportgeschwindigkeit der Blätter veran schaulicht, Fig. 4 ein Diagramm, das die Steuerung eines als Hal teelement für die ersten blattförmigen Produkte eines Stapels vor der Freigabe vom Schaufelrad dienenden Stifts veranschaulicht, Fig. 5 bis 8 erfindungsgemässe Ausgestaltungen zur Stapeltrennung im Schuppenstrom, Fig. 9 und 10 eine Anordnung zur Stapelbildung ohne vorhergehende Schuppenbildung. Die Erfindung ist vorteilhaft zur Blockbildung aus Einzelblättern bzw. Signaturen anwendbar, die z.B. bei der Herstellung von Büchern im Anschluss an Rotationsdruckmaschinen und Zuführung der Blätter zu Klebebindemaschinen vorgenommen werden muss. Fig. 1 zeigt schematisch eine Rückansicht einer erfindungsgemässen Schaufelradvorrichtung, bei der zur besseren Übersicht die Zuführeinrichtung und das Transportmittel zum Wegtransportieren der Stapel nicht abgebildet sind. Da die abgebildete Vorrichtung im wesentlichen symmetrisch zur Schnittlinie A-B aufgebaut ist, sind ebenfalls aus Gründen der Übersichtlichkeit im wesentlichen nur die Teile der einen Hälfte mit Bezugszeichen versehen. Das Schaufelrad 2 weist jeweils aussenseitlich eine relativ dünne kreisscheibenförmige Schutzabdeckung 4 auf, deren Durchmesser in etwa gleich dem grössten Durchmesser der sich innerhalb der Abdeckung befindlichen Teile ist (2 x R2). Zwischen den beiden Kappen der Schutzabdeckung befindet sich der zylindrische Schaufelradgrundkörper 8 mit einem Radius Rl, der in der Mitte eine Abstufung, d.h. einen Bereich 30 mit kleinerem Durchmesser aufweist. Axial ausserhalb des abgestuften Bereichs 30 trägt der Schaufelradgrundkörper als Trennwände dienende Schaufeln bzw. Finger 6, deren Anzahl der gewünschten Taktzahl und dem Durchmesser des Schaufelrads entsprechend gewählt ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel dienen jeweils zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Schaufeln als Trennwand. Die Breite und Wandstärke der Schaufeln, die bevorzugt aus Flachmaterial hergestellt sind, ist entsprechend dem benötigten Andruck und den Belastungen beim radialen Herausschieben der Blätter gewählt. Die Schaufeln sind jeweils in einem Winkel/2 bezüglich des zylindrischen Grundkörpers 8 angeordnet und bezüglich diesem leicht konvex gebogen als Gleitbahn für die Vorderkanten der blattförmigen Produkte, was später noch erläutert wird. Der Winkel ss bestimmt sich insbesondere aus der Umdrehungsgeschwindigkeit und der Anordnung der Zuführeinrichtung und des Entnahmeorts. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Winkel ss so gewählt, dass die Schaufeln 6 unterhalb der Achse des Schaufelrads 2 etwa waagerecht positioniert sind. Diese Ausrichtung ist jedoch bei der erfindungsgemässen Vorrichtung nicht zwingend. Die Schaufeln bzw. Trennwände 6 bilden Fächer, deren Fachböden 10 durch die Mantelfläche des zylindrischen Grundkörpers 8 gebildet sind. Unterhalb des Bereichs 30 des zylindrischen Grundkörpers 8 ist eine konvex nach aussen gebogene Führungsbzw. Leitschiene 40 (z.B. aus Teflon oder verchromtem Blech) angeordnet, die sich über einen Teil des Drehwinkelbereichs, den die blattförmigen Produkte durchlaufen, und sich von einem radialen Abstand von etwa Rl bis zu einem radialen Abstand von etwa R2 von der Drehachse des Schaufelrads 2 in Drehrichtung erstreckt. Die Form der Führungsschiene 40 ist entsprechend der gewünschten Bahn des Förderbandes gewählt, d.h. im gezeigten Beispiel bogenförmig. Im unteren Bereich des zylindrischen Grundkörpers 8 befinden sich ausserdem zwei Führungsrollen 34, 36. Die Führungsrolle 34 ist bezüglich der Schaufelraddrehung vor der Führungsschiene 40 angeordnet und ihr Umfang an der radial äussersten Stelle befindet sich etwa in einem Abstand Rl von der Drehachse. Die andere Führungsrolle befindet sich auf der anderen Seite der Führungsschiene 40 und ist dieser somit bewegungsmässig nachgeordnet. Sie ist dabei etwas radial innerhalb der gedachten Verlängerung der bogenförmigen Bahn über den Bereich hinweg angeordnet, an dem die Blätter das Schaufelrad verlassen, und ihr Umfang liegt am äussersten Punkt radial innerhalb dieser gedachten Linie. Das Abstreifband 32 läuft über den abgestuften Bereich 30 des zylindrischen Grundkörpers des Schaufelrads 2 und ist über die Führungsrollen 34, 36 und die Führungsschiene 40 zurück zum Bereich 30 geführt. Der geometrische Bahnverlauf des Abstreifbandes ist dabei durch die Anordnung, Anzahl und Durchmesser der Führungsrollen sowie durch die Anordnung und Form der Führungsschiene bestimmt. In dem Bereich der Führungsrolle 34 verläuft das Abstreifband mit einem sehr kleinen Winkel bezüglich der Schaufeln 6. Die Materialstärke und -art des Abstreifbandes sind dabei so gewählt, dass es in gewünschter Weise mit den Blättern in Eingriff tritt und diese längs der bogenförmigen Bahn verschiebt. Neben dem Abstreifband ist ein als Halteelement oder Auflageelement dienender Stift 70 angeordnet. Dieser Stift ist in einem spitzen Winkel g zu den blattförmigen Produkten, wenn sich diese am Ende der bogenförmigen Bahn 38 des Abstreifbandes 32 befinden, und ebenfalls in einem spitzen Winkel g zum Abstreifband 32 geneigt. Der Stift 75 ist in einer Führung 74, z.B. einer Hülse, längsverschiebbar. Für den Antrieb des Stifts 70 ist ein Kurbelantrieb 72 vorgesehen; alternativ kann z.B. eine Nockenscheibe,verwendet werden. In der Ruhestellung ist der Stift 70 radial innerhalb des Abstreifbandes 32 zurückgezogen und kann bis in die in Fig. 2 und 4 gezeigte Stellung 70' herausgefahren werden, die gestrichelt eingezeichnet ist. Die Vorrichtung wird im folgenden insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 2 anhand des verfahrensmässigen Bewegungsablaufs weiter erläutert. Die blattförmigen Produkte 14, bei denen es sich beim beschriebenen Ausführungsbeispiel z.B. um bedruckte Signaturen handelt, verlassen nach einer Schneid- und Zugeinrichtung eine Druckmaschine (nicht dargestellt) und sollen zu Blöcken 16 gesammelt werden. Oberhalb des Schaufelrads 2 ist eine Zugeinrichtung 18 angeordnet, die im vorliegenden Beispiel aus zwei gegenläufigen Walzen besteht und die vereinzelten Signaturen 14 in die Fächer 12 des Schaufelrads 2 befördert. *ein Elektromagnet oder dgl. Synchronisationsmittel Die herabfallenden Signaturen 14 stossen aufgrund der Schwerkraft und Vorschubgeschwindigkeit auf die Fachböden 10 nach dem Durchlauf durch die Zugeinrichtung 18 und kommen zum Anliegen an die etwas nach aussen gekrümmt ausgebildeten Schaufeln. Nach zwei Taktzeiten und einer Umdrehung um einen Winkel 4 1 werden die Signaturen jeweils zwischen dem Abstreifband 32 und der jeweiligen Trennwand wegen des sehr kleinen Ein laufwinkels eingeklemmt und in ihrer Lage fixiert. Wie die Figur zeigt, ist das Abstreifband 32 geometrisch so geführt, dass der Abstand A S zwischen zwei benachbarten Trennwänden stets gleich ist. Das Abstreifband läuft mit der Geschwindigkeit vAB A A S/ts, wobei ts die Taktzeit pro Signatur ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich die Vorder- bzw. Einlaufkante der Signaturen jeweils ohne Relativgeschwindigkeit bezüglich des Abstreifbandes 32 bewegen. Entsprechend den vorherrschenden geometrischen Gegebenheiten durchlaufen die Signaturen mit dem Eingriff des Abstreifbandes 32 einen Geschwindigkeitssprung von der höheren Umlaufgeschwindigkeit v SR des Schaufelrads beim Radius R1 zur niedrigeren Geschwindigkeit vAB des Abstreifbandes 32. Dieser Geschwindigkeitssprung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Dabei ist längs der Ordinate dieses Diagramms die Geschwindigkeit und längs der Abszisse der Drehwinkel 4 aufgetragen. Die Signaturen sind im Zwickel zwischen den Trennwänden, d.h. den Schaufeln 6 und dem Abstreifband 32 derart fest und gut justiert geführt, dass sie exakt beim Drehwinkel d; 2 mit der Vorderkante den Schaufelbereich verlassen und sich im freien. Fall nach unten bewegen. Daher ist bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die Lage der Signaturen bei jeder Geschwindigkeit ausreichend genau definiert, so dass eine korrekte Stapelbildung gewährleistet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich ein beweglicher Anschlag in Form eines Förderbandes 50 schräg unterhalb des Schaufelrads 2 angeordnet. Das Förderband läuft mit einem solchen Drehsinn und einer solchen Bandgeschwindigkeit um, dass es auf der dem Schaufelrad zugewandten Seite mit den Hinterkanten der Signaturen mitläuft. Aufgrund seiner Neigung drückt es die Signaturen bei deren Bewegung aus den Fächern gegen das Abstreifband und die jeweiligen Trennwände und unterstützt auf diese Weise die Führung der Signaturen. Unterhalb des Schaufelrads 2 ist ein für den Wegtransport der Stapel dienendes Förderband 60 angedeutet. Darin läuft eine Kette 61, die in Abständen angeordnete Anschläge bzw. Finger 62 besitzt, an die die fertiggestellten Stapel 16 beim Weitertransport in Anlage kommen. Die Geschwindigkeit des Förderbandes 60 kann bei der erfindungsgemässen Vorrichtung im wesentlichen frei und insbesondere unabhängig von der Geschwindigkeit v AB des Abstreifbandes 32 gewählt werden, da es nur zur Schuppenbildung dient. Die Kette 61 muss jedoch zur Sicherstellung des Ablaufs eine Synchronisation mit der Taktzahl und Drehgeschwindigkeit etc. der erfindungsgemässen Vorrichtung aufweisen, um einen störungsfreien Wegtransport der fertiggestellten Stapel sicherzustellen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Synchronisation derart gewählt, dass die Finger 62 der Kette 61 das hin tere Ende der letzten Signatur 14 eines Stapels bzw. Blocks 16 jeweils dann anschieben, wenn diese mit ihre Vorderkante den Schaufelbereich gerade verlässt. Zur verbesserten Trennung der Signaturen aufeinanderfolgender Stapel 16 dient der Stift 70. Der Stift 70 wird herausgefahren, wenn die letzte Signatur eines Stapels angeschoben wird, und verhindert, dass die nächste freigegebene Signatur noch in den Bereich des Anschlags 62 gerät und mit dem vorhergehenden Block mittransportiert wird. Zweckmässig hält der Stift 70 die ersten zwei oder drei Signaturen des nachfolgenden Blocks so lange zurück, bis sich der Anschlag 62 weit genug nach rechts in der Fig. 2 bewegt hat, und wird dann wieder zurückgezogen. Fig. 4 veranschaulicht die Steuerung des Stiftes 70 an einem Beispiel, in dem vier Signaturen 14 zu einem Block 16 zusammengestellt werden. Dabei ist der Kurbelantrieb 72 des Stifts 70 mit dem Schaufelrad 2 synchronisiert. Am Anfang eines Taktzyklus, der im gezeigten Beispiel von 1 bis 4 verläuft, ist der Stift 70 herausgefahren und hält die Signaturen 1 und 2 im Zwickel zwischen Abstreifband 32 und Trennwand 6 fest. Bis kurz vor Eintreffen der dritten Signatur werden daher die ersten beiden Signaturen eines Stapels oberhalb des Förderbandes 60 und damit mit Abstand vom Anschlag 62 gehalten. Nach Zurückziehen des Fingers 70 werden die ersten beiden Signaturen freigegeben und fallen auf das Förderband 60. Die letzten beiden Signaturen eines Stapels fallen ungehindert auf das Förderband 60 und werden dann vom Anschlag 62 zusammenge schoben und weitertransportiert. In dieser Fig. 4 ist mit dem Bezugszeichen 32 der Verlauf des Abstreifbandes bezüglich des Stifts 70 angedeutet. In Fig. 5 ist eine weitere vorteilhafte Möglichkeit dargestellt, Signaturen 14 aufeinanderfolgender Stapel 16 voneinander zu trennen und somit zu verhindern,dass zum einen die nächste, das Schaufelrad 2 verlassende Signatur 14 noch in den Bereich des Anschlags 62 gerät und somit ungewollt mittransportiert wird, und dass zum anderen eine Mitnahme durch Haftreibung zwischen den Signaturen 14 erfolgt. Dabei ist ein mit einem Reibbelag versehener Block 101 vorgesehen, der zum Halten bzw. Bremsen der ersten Signatur 14 eines neuen Stapels 16 angehoben wird, so dass diese erste, wie auch die nachfolgenden Signaturen 14, auf diesen Block 101 zur Auflage kommen. Ist der vorher gebildete, wegzutransportierende Stapel 16 weit genug entfernt, so dass keine Mitnahme nachfoigender Signaturen bedingt durch Haftreibung mehr zu befürchten ist, wird der Block 101 abgesenkt, wodurch die Signaturen freigegeben werden und durch den nächsten Anschlag 62 des Förderbandes 60 wegtransportiert werden können. Zweckmässig ist der Block 101 über einen Kurbeltrieb 102, der mit der Drehung des Schaufelrades synchron läuft, hebbar und senkbar, wobei dieser Kurbeltrieb 102 dafür sorgt, dass der Block 101 in seinem angehobenen Zustand eine Bewegung in der der Transportrichtung des Transportbandes 60 entgegengesetzten Richtung ausführt. Hierdurch erfolgt eine wirkungsvolle Trennung der einzelnen Stapel 16. Alternativ dazu kann eine Reibung zur Stapeltrennung auch durch ein zusätzliches Förderband (nicht darge stellt) hervorgerufen werden, das Reibbeläge aufweist, die analog zu dem Block 101 angehoben werden. Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit der Stapeltrennung, insbesondere in Verbindung mit einem Verfahren, bei dem die das Schaufelrad verlassenden Signaturen 14 zunächst einen Schuppenstrom bilden. Um zu verhindern, dass beim Zusammenschieben eines Stapels 16 durch den Finger 62 die nachfolgende Signatur mitgeschleppt wird, was durch die Überlappung der Signatur mit dem zusammenzuschiebenden Stapel und der damit verbundenen Haftreibung erfolgen kann, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass eine oder mehrere Signaturen eines Stapels in dem mit gleichförmiger Geschwindigkeit transportierten Schuppenstrom kraftschlüssig geklemmt werden, während die davor liegenden Signaturen mit höherer Geschwindigkeit wegbewegt und zu einem Stapel zusammengeschoben werden. Die Signaturen werden auf diese Weise sicher und ohne die Gefahr des Mitschleppens nachfolgender Signaturen getrennt, wodurch diskrete Stapel gebildet werden. Um unterschiedliche Geschwindigkeiten des Schuppenstromes und des Wegtransports zu erreichen, ist vorgesehen, zwei voneinander getrennte Transportbänder 60 und 105 zu verwenden. Das Transportband 105 bestimmt die Geschwindigkeit des Schuppenstromes und das Band 60 die höhere Geschwindigkeit des Wegtransports zum Zusammenschieben der Stapel 16 mittels der Finger 62. Im Bereich des Bandes 105 ist nun erfindungsgemäss eine Einrichtung zum klemmenden Festhalten der Signaturen 14 vorgesehen. Oberhalb und unterhalb des Schuppenstromes sind jeweils Finger 106,107 angeordnet, die sich über gesonderte Bänder 108,109 synchron mit dem Schuppenstrom mitbewegen und diesen klemmend festhalten, bis der vorhergehende Stapel so weit entfernt ist, dass keine Mitnahme mehr zu befürchten ist. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Band 105 in einer Ebene verläuft,die höher liegt als die Ebene des Bandes 60. Hierdurch entsteht vor dem Band 105 eine Stufe, die ebenfalls zu einer sicheren Stapeltrennung beiträgt. In einer alternativen Ausgestaltung kann auch einseitig des Schuppenstroms ein Finger und anderseitig ein Transportband zum klemmenden Festhalten der Signaturen verwendet werden (nicht dargestellt). In Fig. 7 ist dargestellt, wie auch ein Greifer 110 zur Stapeltrennung verwendet werden kann. Dieser Greifer 110 ergreift die jeweils erste Signatur 14 eines Stapels 16 und hält diese so lange fest, bis der Stapel 16 zusammengeschoben und wegtransportiert worden ist. Eine besonders einfache Greiferkonstruktion zeigt Fig. 8, wobei die Greifkräfte durch Ausbiegung der Signatur 14 gewonnen werden. Diese Ausbiegung erfolgt durch eine entsprechende Anordnung des Transportbandes 60 für die Stapel 16 und des Bandes 111 für den Greifer 110 bezüglich der Eingriffsebene dieses Greifers 110. Durch geringe Veränderung der geometrischen Verhältnisse dieser Anordnung kann das Ein- und Auskoppeln gesteuert werden. In einer in den Fig. 9 und 10 gezeigten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Probleme bei der Stapeltrennung dadurch vermieden, dass die Signaturen 14 beim Verlassen des Schaufelrades 2 ohne Bildung einer Schuppe unmittelbar einen Stapel 16 bilden, der nachfolgend durch mittels des Bandes 60 bewegte Finger 62 wegtransportiert wird. Hierzu ist es erfindungswesentlich, dass die Signaturen 14 vor Verlassen des Schaufelrades 2 durch einen Abstreifer 120 auf die Geschwindigkeit v=o abgebremst werden und nachfolgend im freien Fall auf den Stapel herabfallen. Die Synchronisation von Schaufelrad 2 und Transportfingern 62 ist dabei derart eingestellt, dass ein Finger 62 den Stapel 16 wegtransportiert, wenn die vorbestimmte Signaturanzahl erreicht ist und die erste Signatur des folgenden Stapel noch in der Schwebe ist. Wenn bei beginnendem Wegtransport kontinuierlich weitere Signaturen 14 herabfallen, ist es vorteilhaft, wenn auch hier eine Haltevorrichtung vorgesehen ist, die das Mitschleppen dieser herabfallenden Signaturen 14 durch den Stapel 16 verhindert. Die Haltevorrichtung kann in der bereits beschriebenen Art ausgebildet sein, wie durch einen Greifer, durch Reibung (wie in Fig. 10 unter der Bezugsziffer 125 dargestellt) oder durch Saugfinger verwirklicht werden. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass im Gegensatz zu einem Schuppenstrom das Festhalten bei einer Geschwindigkeit der Signaturen von v=o erfolgt, wodurch die Haltekräfte sehr gering sind. Um eine möglichst genaue Stapelbildung der im freien Fall herabfallenden Signaturen 14 zu erreichen, ist ein Abstützblech 130 vorgesehen, das die Flugbahn der Signaturen 14 bestimmt. Dieses Abstützblech 130 ist in Bewegungsrichtung des Transportmittels 60 gesehen hinter den herabfallenden Signaturen 14 angeordnet. Je nach Geschwindigkeit des Wegtransportierens der Stapel 16 und der Drehzahl des Schaufelrades 2 kann bei dieser Anordnung wiederum eine Schuppenbildung eintreten, wobei die einzelnen Schuppen aber aus Stapeln 16 bestehen. Es wird hierdurch erreicht, dass sich das Band 60 bei gleicher Stapelanzahl mit einer verminderten Geschwindigkeit bewegen kann, da die Abstände der einzelnen Stapel 16 voneinander sehr gering sind, oder aber es wird bei gleicher Bandgeschwindigkeit ein höherer Durchsatz erreicht.

Claims: Process for collecting into stacks sheet-like products (14), in particular signatures for assembling inner books downstream of a printing machine, wherein the sheet-like products (14) are conveyed in compartments (12) formed by approximately radially to tangentially disposed dividing walls (6) of a continuously rotating bucket wheel (2) during a predetermined angular rotation of the bucket wheel (2), during rotation past a predetermined swing angle region in the bucket wheel (2) have their leading edges pressed by the compartment base (10) continuously outwards towards the outer edge of the dividing wall (6) and after leaving the bucket wheel are transported away, characterised in that the sheet-like products (14) are guided by their leading edges over a path (38) which is so curved and cuts the compartments (12) in such a manner that they are pressed outward at a constant reduced speed. Process according to claim 1, characterised in that the sheet-like products (14) are pressed radially outwards at such a speed that, in a notionally stationary bucket wheel (2), the portions of the curved path (38) between each two dividing walls (6) of the bucket wheel (2) have the same length ( ΔS). Process according to claim 1 or 2, characterised in that the leading edges of the sheet-like products during their outward movement are guided along the dividing walls (6) serving as a guideway. Process according to one or more of claims 1 to 3, characterised in that the sheet-like products (14) are firmly clamped in the region of their leading edge between a stripper band (32) forming the curved path (38) and the respective dividing wall (6) serving as a support, with the sheet-like products (14) being slidable outwards along said dividing walls (6). Process according to one or more of claims 1 to 4, characterised in that during part of the radially outward-directed movement the sheet-like products (14) are supported in the region of their trailing edge on a co-travelling stop (50). Process according to one or more of claims 1 to 5, characterised in that after leaving the bucket wheel (2) the sheet-like products (14) are free-falling. Process according to one or more of claims 1 to 6, characterised in that after leaving the bucket wheel (2) the sheet-like products (14) are stacked and transported away in stacks. Process according to claim 7, wherein the sheet-like products form staggered stacks below the bucket wheel which are then transported horizontally away, characterised in that the last sheet-like product (14) of a stack is nudged at its trailing edge as its leading edge leaves the region of the bucket wheel (2), and the staggered stack is then pushed together and transported away. Process according to claim 8, characterised in that the first sheet-like product(s) (14) of a staggered stack is (are) retained in the region of the bucket wheel (2) for a specific period of time after completion and during the start of transporting away of the preceding stack. Process according to claim 9, characterised in that retention of the first sheet-like products (14) of a stack is effected in synchronism with the rotation of the bucket wheel (2). Process according to claim 9 or 10, characterised in that retention of the first sheet-like products (14) of a staggered stack is effected by means of friction. Process according to claim 11, characterised in that the friction is generated by cyclically raised friction linings of a conveyor belt. Process according to claim 11, characterised in that the friction is generated by a cyclically raised lifting block (101) fitted with a friction lining. Process according to one or more of claims 1 to 7, wherein the sheet-like products after leaving the bucket wheel form a staggered stream, characterised in that one or more sheet-like products (14) of a stack are force-lockingly clamped in the staggered stream conveyed at uniform speed, while the sheet-like products (14) lying in front are moved away at a higher speed and are pushed together into a stack (16). Process according to claim 14, characterised in that clamping of the sheet-like products is effected by fingers (106, 107) which are uniformly moved therewith and are disposed above and below the staggered stream. Process according to claim 14, characterised in that clamping is effected on one side of the staggered stream by a finger and on the other side by a belt. Process according to claim 14, characterised in that the back end of a sheet-like product is held by means of a co-travelling gripper (110). Process according to one or more of claims 14 to 17, characterised in that acceleration of the sheet-like products lying in front of the clamped sheet-like products is effected by means of a belt and/or an additional stop. Process according to one or more of claims 14 to 18, characterised in that acceleration is effected in a pressure-relieved region for the sheet-like products to be accelerated by introducing a step in the direction of transport. Process according to one or more of claims 1 to 7, characterised in that the sheet-like products, on leaving the bucket wheel, without forming a staggered configuration, immediately form a stack which is transported away by means of a conveyor finger (62). Process according to claim 20, characterised in that the sheet-like products (14) for non-staggered stack formation are, prior to leaving the bucket wheel (2), slowed down by a stripper (120) to the speed v = 0 and then fall freely onto the stack (16). Process according to claim 20 or 21, characterised in that depending upon the transport speed and the rotation speed of the bucket wheel, a staggered stream comprising individual stacks (16) is formed. Process according to one or more of claims 20 to 22, characterised in that the first sheet-like product of each stack (16) is retained at the speed v = 0 to prevent its being carried along by the stack (16) moving away therefrom. Process according to claim 23, characterised in that the first sheet-like products (14) of each stack (16) are retained by a gripper (125). Process according to claim 23, characterised in that the first sheet-like products (14) of each stack (16) are retained by friction with the aid of a liftable friction lining. Process according to claim 23, characterised in that the first sheet-like products (14) of each stack (16) are retained by a suction finger. Process according to one or more of claims 24 to 26, characterised in that retention to prevent subsequent sheet-like products (14) from being carried along by stacks (16) being moved away is effected cyclically and in synchronism with the bucket wheel (2). Apparatus for collecting into stacks sheet-like products, in particular signatures for assembling inner books downstream of a printing machine, and in particular for carrying out the process according to one of claims 1 to 27, having a feed device (18) for the sheet-like products (14), a bucket wheel (2) downstream of the feed device (18) and having compartments (12) formed by dividing walls (6) which extend approximately radially to tangentially from a cylindrical basic element (8), as well as transport means (60) downstream of the bucket wheel (2) for carrying away the sheet-like products, with the dividing walls (6) each comprising at least two axially spaced portions and with at least one stripper band (32) being guided in the gap between the portions of the dividing walls (6) in such a manner that, within a predetermined swing angle region of the bucket wheel (2), it extends, cutting each of the compartments running through said region, approximately tangentially to the basic element (8) of the bucket wheel (2), said element forming compartment bases (10) and having a first radius (R1) from the bucket wheel axis of rotation, outwards at least as far as a circle determined by the outer edges of the dividing walls (6) and having a second radius (R2), and that the stripper band (32) is moved in the same direction of rotation as the bucket wheel (2), characterised in that the stripper band (32), in its region cutting the compartments (12), is guided over a guide rail (40) of such a convex curvature that all the band portions lying between each two dividing walls (6) have the same length ( Δ s), and that the speed (v AB ) of the stripper band (32) is equal to the length ( Δ s) of the band portions divided by the cycle time (t s ), with the cycle time (t s ) being equal to the period of one revolution of the bucket wheel (2) divided by the total number of compartments (12). Apparatus according to claim 28, characterised in that the stripper band (32) forms such an acute angle with each of the dividing walls (6) that the sheet-like products (14) are conveyed each clamped in the region of their leading edges first located on the compartment base (10) formed by the bucket wheel basic element (8) between the relevant dividing wall (6) and the stripper band (32). Apparatus according to claim 28 or 29, characterised in that for driving the stripper band (32) a driving wheel is disposed coaxially to the bucket wheel (2) and rotates with said bucket wheel. Apparatus according to one or more of claims 28 to 31, characterised in that the stripper band (32) has two guide rollers (34, 36), that one guide roller (34) at the start of the predetermined swing angle region is disposed in front of the guide device (40) and its outer periphery at its outermost point is at a distance corresponding substantially to the first radius (R1) from the axis of rotation of the bucket wheel (2), that the other guide roller (36) is disposed behind the end of the guide device (40) and its outer periphery at its outermost point is at a distance from the axis of rotation of the bucket wheel (4) which is greater than the second radius (R2) preferably corresponding to the outer radius of the bucket wheel (4) and at the same time is smaller than the distance of the notional extension of the band region (38) which is in engagement with the sheet-like products (14). Apparatus according to one or more of claims 28 to 31, characterised in that the dividing walls (6) are curved as a guideway for the leading edges of the sheet-like products. Apparatus according to one or more of claims 28 to 32, characterised in that a co-travelling stop (50) is provided which supports the sheet-like products (14) in the region of their trailing edges during part of the outwardly directed movement. Apparatus according to claim 33, characterised in that the co-travelling stop (50) is formed by a conveyor belt which, in the region of engagement with the sheet-like products, moves in accordance with the direction of rotation of the bucket wheel (2). Apparatus according to claim 34, characterised in that the conveyor belt (50), in the region of engagement with the sheet-like products (14), cuts the circle formed by the latter's trailing edges. Apparatus according to one or more of claims 28 to 35, characterised in that the transport means (60) has a rotating chain (61) and stops (62) are provided for each of the completed stacks (16). Apparatus according to claim 36, characterised in that the drive of the stops (62) is synchronised with the rotation of the bucket wheel (4), with a stop (62) nudging the trailing edge of each last sheet-like product (14) as the leading edge of the latter leaves the bucket wheel (2). Apparatus according to one or more of claims 28 to 37, characterised in that disposed next to the stripper band (32) at the end of the region (38) of engagement with the sheet-like products is a holding element (70) which retains the first sheet-like products (14) of a stack (16) for a specific period of time relative to the last sheet-like product of the preceding stack. Apparatus according to claim 38, characterised in that the holding element (70) is an inclined pin which is slidable outwards beyond the outer radius (R2) of the bucket wheel (2). Apparatus according to claim 39, characterised in that a drive synchronised with the rotation of the bucket wheel (2) is provided for the pin (70). Apparatus according to one or more of claims 28 to 40, characterised in that disposed in the region below the bucket wheel (2) and in front of the transport means (60) is a holding device which retains each first sheet-like product (14). Apparatus according to claim 41, characterised in that the holding device takes the form of a block (101) which is provided with a friction lining and may be cyclically raised and lowered by means of a crank mechanism (102) in such a manner that in its raised state the sheet-like product (14) is lifted and the block (101) executes a movement in the opposite direction to the transport direction of the transport means (60). Apparatus according to claim 41, characterised in that the holding device takes the form of a pair of fingers (106, 107), of which one finger (106) is disposed above and the other finger (107) is disposed below a staggered stream formed by the sheet-like products (14), and that the sheet-like products (14) are clampable between the fingers (106, 107). Apparatus according to claim 43, characterised in that the plane of the staggered stream is disposed above the plane of the transport means (60) so that the sheet-like products (14) pass onto the transport means (60) by way of step. Apparatus according to claim 41, characterised in that the holding device takes the form of a gripper (110) which by means of a belt (111) rotates in synchronism with the staggered stream and clampingly retains each first sheet-like product (14) of a stack, the transport means (60) having a speed (v) which is greater than the speed v o of the staggered stream or of the gripper (110). Apparatus according to one or more of claims 28 to 45, characterised by a support plate (130) which determines the flight path of the free-falling sheet-like products (14) and, viewed in the direction of movement of the transport means (60), is disposed behind the sheet-like products (14).

Inventors: KOHN, DIETER, PRITSCHOW, GUENTER, PROF. DR.-ING., Pritschow, Günter, Prof. Dr.-Ing.
Applicants: PRITSCHOW, GUENTER, PROF. DR.-ING.
Application year: 1985
Main classification: B65H29
IPC codes: B65H31, B65H33, B65H29