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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung einer von einer
Rollenrotationsdruckmaschine kommenden, mit einem in Abschnitte
unterteilbaren Druckbild bedruckten Bedruckstoffbahn zu Sammelprodukten
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Zur
Verarbeitung einer Bedruckstoffbahn zu Sammelprodukten finden bisher
mit rotierenden Zylindern ausgestattete Falzapparate Verwendung. Diese
ermöglichen
zwar eine hohe Produktionsgeschwindigkeit, jedoch keine Formatvariabilität. Vielmehr
sind Falzapparate bezüglich
der Seitenhöhe festformatig,
was jedoch bei der Buchherstellung sehr nachteilig ist, da Bücher keiner
Standardisierung der Seitenhöhe
unterliegen.
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Aus
der
EP 0 000 411 A1 ergibt
sich zwar eine Vorrichtung zur Herstellung von Sammelprodukten wie
Blöcken,
Büchern
etc., die ohne Verwendung eines Falzapparats, das heißt ohne
rotierenden Sammelzylinder auskommt. Diese bekannte Anordnung ist
jedoch zur Verarbeitung eines bahnförmigen Eingangsmaterials nicht
geeignet, sondern benötigt
bogenförmiges
Eingangsmaterial. Die bekannte Anordnung enthält ein Schuppaggregat zur Bildung
eines Schuppenstroms und einen dem Schuppaggregat nachgeordneten
Querschneider. Das Schuppaggregat besteht aus einem taktweise bewegbaren,
mit einem Bogenanschlag zusammenwirkenden Schieber, der die auf
ihn nach hinten einander überlappend
aufgelegten, am Anschlag anlaufenden Bogen taktweise vorschiebt.
Der Querschneider besteht aus einem heb- und senkbaren Messer, dem
ein Niederhalter zugeordnet ist. Diese bekannte Anordnung ermöglicht daher
nur einen schrittweisen Betrieb mit Stillstand des Schuppenstroms
bei jedem Schnitt und ist daher für die Verarbeitung von bahnförmigem Eingangsmaterial
nicht geeignet.
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Die
CH 649 264 A5 zeigt
eine Vorrichtung zum Vergleichmäßigen eines
Schuppenstroms. Diese besteht aus einem Rückhalter, der taktweise in den
Schuppenstrom hineinbewegt wird. Zum Transport des Schuppenstroms
ist ein taktweise angetriebener Förderer vorgesehen, der mit
jedem Takt eine der Schuppenteilung entsprechende Wegstrecke zurücklegt.
Auch hier kommt es daher zu einem Stillstand des Schuppenstroms.
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Die
EP 1505 026 A1 zeigt
eine Vorrichtung zur Zentrierung eines Schuppenstroms mit zwei einander
gegenüberliegenden,
mit Rollen und Bändern versehenen
Ausrichteinrichtungen. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht zwischen
zwei Querschneidern angeordnet.
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Die
DE 22 45 727 B2 zeigt
eine Vorrichtung zum Verbinden aufeinander abgelegter Bahnen, bevor
diese zu Buchblöcken
verarbeitet werden. Die Bahnen werden hierbei linienförmig beleimt,
was bei einem Schuppenstrom nicht in Frage kommt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die ohne Falzapparat auskommt
und dennoch eine kontinuierliche. Arbeitsweise mit vergleichsweise
hoher Produktionsgeschwindigkeit sowie eine einfache Formatvariation
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch die Maßnahmen der
Ansprüche
1 und 3 gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden
die Nachteile des oben abgehandelten Standes der Technik beseitigt
und die Vorteile beibehalten. Gegenüber den üblichen Falzapparaten wird eine
Formatvariation erreicht. Gegenüber
Anordnungen der aus der
EP
0 000 411 A1 entnehmbaren Art werden eine hohe Produktionsgeschwindigkeit
sowie eine kontinuierliche Arbeitsweise gewährleistet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann somit anstelle eines normalen Falzapparats direkt einer Druckmaschine
nachgeordnet sein, ohne dass die bisherigen Nachteile zu befürchten wären.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen
der übergeordneten
Maßnahmen sind
in den Unteransprüchen
angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand
der Zeichnung näher
entnehmbar.
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In
der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer zur Verarbeitung einer Endlosbahn
geeigneten, erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 bis 4 Beispiele
für eine
Schuppenabstand-Vergleichmäßigungseinrichtung,
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5 ein
Beispiel für
eine Seitenausrichteinrichtung,
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6 ein
Beispiel für
eine Lagen-Verbindungseinrichtung und
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7 eine
Anordnung mit gegenüber
im Schuppenbeginn versetztem Querschnitt.
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Die 1 zeigt
eine Bedruckstoffbahn 1, die von einer nicht näher dargestellten
Rollenrotationsmaschine kommt und längs gefalzt und/oder längs geschnitten
sein kann. Anstelle einer einlagigen Bahn kann es sich somit auch
um ein Bahnpaket mit mehreren, aufeinander liegenden Bahnen handeln. Im
Folgenden wird der Einfachheit halber immer von einer Bahn gesprochen,
wobei jedoch sowohl eine Einzelbahn als auch ein Bahnpaket darunter
verstanden werden kann. Die mit der Produktionsgeschwindigkeit der
vorgeordneten Druckmaschine transportierte Bahn 1 durchläuft einen
Querschneider 2, wie er bei konventionellen Falzapparaten
am Falzapparateingang angeordnet ist. Mittels des Querschneiders 2 wird
die Bahn 1 in aufeinanderfolgende bogenförmige Flachprodukte
unterteilt, deren Länge zweckmäßig einem
Zylinderumfang der vorgeordneten Druckmaschine entspricht. Derartige
Produkte werden in der Regel als Signaturen bezeichnet, so dass
im Folgenden immer von Signaturen 3 die Rede ist. Der Querschneider 2 besitzt
im dargestellten Beispiel einen Messerzylinder 4 mit einem
Messer am Umfang. Die Umfangsgeschwindigkeit des Messerzylinders 4 ist
daher so einzustellen, dass sich ein der Länge der Signaturen 3 entsprechender
Schnittabstand ergibt. Da in modernen Druckmaschinen Zylinder mit
unterschiedlichem Durchmesser Verwendung finden können, ist
die Geschwindigkeit des Querschneiders 2 zweckmäßig einstellbar.
Zur Führung der
Bahn 1 sind dem Querschneider 2 Führungsrollenpaare 5 vorgeordnet.
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Die
von der Bahn 1 abgetrennten Signaturen 3 enthalten
eine Oberflächeneinteilung,
die aus dem aufgedruckten Druckbild resultiert. Bei der Buchherstellung,
die als bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung in Frage kommen
kann, ist der Formzylinder in der Regel in Umfangsrichtung nicht
unterteilt, sondern mit einer über
den ganzen Umfang durchgehenden Druckplatte belegt, die eine Druckform
mit mehreren in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Feldern enthält, deren
Höhe jeweils
der Höhe
einer unbeschnittenen Buchseite entspricht. Dabei ist praktisch
jede gewünschte
Umfangsteilung denkbar. Im Folgenden ist im Zusammenhang mit der
Umfangsteilung der Einfachheit halber von „Seiten am Umfang" die Rede. Im dargestellten
Beispiel wird von einem Formzylinder ausgegangen, der eine Druckform
mit vier Seiten am Umfang enthält.
Die Signaturen 3 besitzen hier dementsprechend eine Vierer-Oberflächeneinteilung
mit vier aufeinanderfolgenden Seiten a, b, c, d. Wie schon erwähnt sind
insbesondere bei der Buchherstellung auch andere gerade oder ungerade
Oberflächeneinteilungen,
beispielsweise eine Dreier-, Fünfer-
oder Sechserteilung denkbar.
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Die
auf einem Zylinderumfang gedruckten Seiten bilden in der Regel einen
Satz zusammengehörender
Seiten, die gemeinsam weiter verarbeitet werden. Hierzu werden mehrlagige
Päckchen 6 gebildet,
die jeweils alle Seiten a, b, c, d eines kompletten Seitensatzes,
d. h. alle Seiten, die eine Signatur 3 enthält, enthalten.
Die einzelnen Seiten a, b, c, d sind dabei in derselben Reihenfolge
untereinander angeordnet, wie sie auf der Signatur 3 hintereinander angeordnet
sind. Die Länge
der Päckchen 6 entspricht
dementsprechend der Höhe
einer Seite. Im dargestellten Beispiel enthalten die Signaturen 3 wie erwähnt jeweils
vier Seiten. Die Päckchen 6 enthalten
dementsprechend vier Lagen.
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Zur
Bildung der Päckchen 6 wird
aus den aufeinanderfolgenden Flachprodukten, hier in Form der durch
den Querschneider 2 gebildeten Signaturen 3, ein
mehrlagiger Schuppenstrom 7 zusammengestellt, wobei bei
der Buchherstellung ein der Seitenhöhe entsprechender Schuppenabstand
vorgesehen wird. Dementsprechend ergibt sich eine der Anzahl der
Seiten pro Signatur 3 entsprechende Anzahl von Lagen des
Schuppenstroms 7, wobei infolge des gewählten Schuppenabstands von
einer Seite jeweils ein kompletter Seitensatz übereinander zu liegen kommt.
So liegen beispielsweise unter der ersten Seite a der obersten Signatur
die zweite Seite b der zweiten Signatur, darunter die dritte Seite
c der dritten Signatur und ganz unten der vierte Nutzen d der vierten
Signatur.
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Zur
Bildung der jeweils einen Seitensatz enthaltenden Päckchen 6 wird
der Schuppenstrom 7 einfach entsprechend unterteilt. Hierzu
ist ein weiterer Querschneider 8 vorgesehen, durch welchen
der Schuppenstrom 7 hindurch geführt wird. Der Querschneider 8 ist
so ausgebildet, dass sich ein dem Schuppenabstand und damit der
Seitenhöhe
und der gewünschten
Päckchenlänge entsprechender Schnittabstand
ergibt. Im dargestellten Beispiel enthält der Querschneider einen
Messerzylinder 9 mit vier Messern am Umfang. Der Durchmesser
des Messerzylinders 9 entspricht dem Durchmesser des lediglich
ein Messer am Umfang aufweisenden Messerzylinders 4 des
Querschneiders 2. Bei einer derartigen Ausführung der
Querschneider 8 mit derselben Geschwindigkeit wie der Querschneider 2, was
die Antriebseinrichtung vereinfachen kann. Bei anderer Messerzahl
etc. muss der gewünschte Schnittabstand
durch entsprechende Einstellung der Geschwindigkeit erreicht werden.
Der Querschneider 8, vorzugsweise beide Querschneider 2 und 8 sind daher
zweckmäßig mit
variabler Geschwindigkeit antreibbar.
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Die
durch den Querschneider 8 vom Schuppenstrom 7 abgetrennten
Päckchen 6 werden
zweckmäßig so vereinzelt,
dass sich ein kleiner Abstand zwischen aufeinander folgenden Päckchen 6 ergibt, was
die weitere Verarbeitung erleichtern kann. So können die Päckchen 6 beispielsweise
mit einem zusätzlichen
Falz versehen und hierzu einem Schwertfalzwerk etc. zugeführt werden.
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Zur
Bildung des Schuppenstroms 7 ist dem Querschneider 8 ein
Schuppaggregat 10 vorgeordnet. Dieses befindet sich bei
der Anordnung gemäß 1 im
Bereich zwischen den beiden Querschneidern 2 und 8.
Das Schuppaggregat 10 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel
aus einem Transportorgan, hier in Form eines Transportbands 11,
das mit einer gegenüber
der Geschwindigkeit der Bahn 1 und dementsprechend der
Geschwindigkeit der den Querschneider 2 verlassenden Signaturen 3 reduzierten
Geschwindigkeit angetrieben wird. Um den gewünschten Schuppenabstand zu
erreichen, ist dabei die Geschwindigkeit des Transportbands 11 um einen
der Anzahl der gewünschten
Lagen des Schuppenstroms 7 entsprechenden Divisor kleiner als
die Geschwindigkeit der Bahn 1. Im dargestellten Beispiel
beträgt
die Geschwindigkeit des Transportbands 11 ein Viertel der
Bahngeschwindigkeit.
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Zur
Bildung des Transportbands 11 kann ein Tisch mit einer
zugeordneten Saugbandanordnung mit einem oder mehreren Saugbändern oder
mit einer zugeordneten Bandführung
mit unteren und oberen Bändern
vorgesehen sein. Bei der Verwendung von Saugbändern ergibt sich der Vorteil,
dass die Oberseite des Schuppenstroms 7 gut zugänglich ist. Die
das Schuppaggregat 10 bildende Transporteinrichtung ist
zweckmäßig mit
variabler Geschwindigkeit antreibbar, so dass der Schuppenabstand
unterschiedlichen Seitenhöhen
angepasst werden kann. Dasselbe gilt, wie schon erwähnt, für die Querschneider.
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Die
im Querschneider 8 vom Schuppenstrom 7 abgetrennten
Päckchen 6 werden
auf einem Transportband 12 aufgenommen, das zur Erzielung
der erwünschten
Vereinzelung mit einer gegenüber
der Schuppenstromgeschwindigkeit leicht erhöhten Geschwindigkeit antreibbar
ist.
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Bei
hohen Geschwindigkeiten und/oder problematischem Bedruckstoffmaterial
kann es zu Ungenauigkeiten im Bereich des Schuppenstroms 7 kommen.
Um dem vorzubeugen, ist zweckmäßig eine
Einrichtung zur Vergleichmäßigung des Schuppenabstands
vorgesehen. In 1 ist eine derartige Schuppenabstand-Vergleichmäßigungseinrichtung 14 angedeutet,
die dem Querschneider 8 vorgeordnet und dementsprechend
im Bereich des Schuppaggregats 10 vorgesehen ist. Die Schuppenabstand-Vergleichmäßigungseinrichtung 14 enthält ein Anlauforgan,
an welchem die die Einrichtung 14 passierenden Signaturen 3 mit
ihrer Vorderkante anlaufen, so dass eine exakte Ausrichtung erfolgt,
und welches den Weg der anlaufenden Signaturen 3 so freigibt,
dass der gewünschte
Schuppenabstand erreicht wird.
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In
den dargestellten Beispielen wird der Schuppenstrom 7 so
gebildet, dass die jeweils letzte Signatur 3 über die
jeweils vorhergehende Signatur 3 geschoben wird und diese
nach hinten überlappt. Hierbei
sind die Vorderkanten der Signaturen 3 daher im Bereich
der Oberseite des Schuppenstroms 7 zugänglich. Die Schuppenabstand-Vergleichmäßigungseinrichtung 14 kann
daher oberhalb des Schuppenstroms 7 angeordnet sein, was
eine einfache Sichtkontrolle ermöglicht.
Zur Bildung eines Anlauforgans kann daher einfach, wie in 1 angedeutet
ist, ein taktweise heb- und senkbarer Anschlag 15 vorgesehen
sein, der an die Oberseite des Schuppenstroms 7 anstellbar
ist und zu einem definierten Zeitpunkt wegschwingt.
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Bei
einer anderen Ausführung
können
bewegbare Greifer vorgesehen sein. Eine derartige Ausführung liegt
der 2 zugrunde. Die hierbei vorgesehen Greifer 16 sind
zwischen einer mit unterbrochenen Linien angedeuteten in Transportrichtung des
Schuppenstroms 7 hinteren Fangstellung und einer mit durchgezogenen
Linien angedeuteten, vorderen Loslassstellung hin- und herbewegbar.
In der Fangstellung sind die Greifer 16 geöffnet, so
dass die jeweils oberste Signatur 3 mit ihrem vorderen
Randbereich in die Greifer 16 einlaufen kann. Anschließend werden
die Greifer 16 geschlossen und zur Loslassstellung bewegt,
wobei die erfasste Signatur 3 mitgeschleppt wird. In der
Loslassstellung geben die Greifer 16 die erfasste Signatur 3 zu
einem definierten Zeitpunkt frei und werden anschließend zur Fangstellung
zurück
transportiert. Die aufeinander folgenden Freigaben von Signaturen 3 erfolgen
in einem vorgegebenen Abstand, so dass der gewünschte Schuppenabstand erreicht
wird. Die Greifer 16 sind im dargestellten Beispiel an
einem Träger 17 aufgenommen,
der auf einer oberhalb des Schuppenstroms 7 vorgesehenen,
zur Transporteinrichtung 11 parallelen Führung 18 hin-
und herbewegbar geführt
ist. Die Greifer 16 fungieren hier als Anlauf- und Schlepporgane.
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Bei
der Ausführung
gemäß 3 ist
zur Bildung eines Anlauforgans eine an die Oberseite des Schuppenstroms 7 angestellte
oder vorzugsweise taktweise anstellbare Anlaufwalze 19 vorgesehen. Diese
besitzt zweckmäßig eine
aus Gummi etc. bestehende, griffige Oberfläche. Die Anlaufwalze 19 ist zweckmäßig so angeordnet,
dass die jeweils obersten Signaturen 3 mit ihrer Vorderkante
anlaufen und ab einem definierten Zeitpunkt exakt weiter transportiert
werden. Hierzu kann die Anlaufwalze 19 taktweise mehr oder
weniger an die Oberseite des Schuppenstroms 7 anstellbar
sein.
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Eine
weitere Möglichkeit
für eine
Schuppenabstand-Vergleichmäßigungseinrichtung
ist in 4 angedeutet. Hierbei ist zur Bildung eines Anlauforgans
ein Schaufelrad 20 vorgesehen, in dessen durch die Schaufeln
begrenzte Fächer
die ankommenden Signaturen 3 einlaufen. Diese werden somit am
Fachboden abgebremst und definiert auf den Schuppenstrom 7 abgelegt.
Ein derartiges Schaufelrad 20 könnte zusammen mit einem zugeordneten Transportband
auch als Schuppaggregat vorgesehen sein, ähnlich den bekannten Schuppenstromauslegern.
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Die
obigen Beispiele beziehen sich auf oberhalb des Schuppenstroms 7 angeordnete
Schuppenabstand-Vergleichmäßigungseinrichtungen.
Es wäre selbstverständlich aber
auch denkbar, derartige Einrichtungen auch im Bereich der Unterseite
des Schuppenstroms 7 vorzusehen, beispielsweise in Form
von mit Schuppenabstand auf dem Transportband 11 angeordneten
Anschlägen,
die mit der Hinterkante der Signaturen 3 zum Eingriff kommen
und diese in die gewünschte
Position schieben können. Es
wäre auch
denkbar, gleichzeitig obere und untere Anlauforgane vorzusehen,
wobei die unteren schieben und die oberen abbremsen, so dass für alle Fälle ein
besonders exakter Schuppenabstand gewährleistet wird.
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Außer Unregelmäßigkeiten
beim Schuppenabstand kann es auch vorkommen, dass die auf dem Schuppenstrom 7 abgelegten
Signaturen 3 seitlich gegeneinander versetzt sind, wie
dies in 5 angedeutet ist. Zur Erzielung
einer exakten seitlichen Ausrichtung der Signaturen und exakter
Seitenkanten des Schuppenstroms 7 kann daher vorteilhaft
eine dem Schuppaggregat 10 zugeordnete, dem Querschneider 8 vorgeordnete
Seitenausrichteinrichtung 21 vorgesehen sein. Im dargestellten
Beispiel sind zur Bildung der Seitenausrichteinrichtung 21 einander
gegenüber
liegende, den Seitenflanken des Schuppenstroms 7 zugeordnete
Seitenstoßer 22 vorgesehen,
die quer zur Transportrichtung des Schuppenstroms 7 bewegbar
sind, wobei der dabei sich ergebende kleinste Abstand der Seitenstoßer 22 der Breite
der Signaturen 3 und damit des Schuppenstroms 7 entspricht.
Es wäre
aber auch denkbar, den Schuppenstrom 7 zur Bewerkstelligung
einer seitlichen Ausrichtung einfach an ein seitliches Lineal anlaufen
zu lassen.
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Um
sicherzustellen, dass die gewünschte Position
der Signaturen 3 und dementsprechend auch der übereinander
sich befindenden Seiten jedes Seitensatzes erhalten bleibt, können die
Lagen des Schuppenstroms 7 mechanisch miteinander verbunden
werden. Hierzu kann, wie aus 6 hervorgeht,
eine dem Querschneider 8 vorgeordnete, im Bereich des Schuppenstroms 7 vorgesehene
Lagenverbindungseinrichtung 23 vorgesehen sein, welche die
Lagen des Schuppenstroms 7 in der Mitte des Schuppenstroms 7 mechanisch
miteinander verbindet. Dabei kann es sich um eine Vernadelung etc. handeln.
In 6 ist ein Perforationsrad 24 angedeutet,
das den Schuppenstrom 7 mittig perforiert und so die Lagen
des Schuppenstroms 7 mechanisch, aber jederzeit wieder
lösbar
miteinander verbindet. Diese Verbindung stellt auch sicher, dass
die Lagen der Päckchen 6 nicht
lose übereinander
liegen, sondern mechanisch miteinander verbunden sind, was die Weiterverarbeitung
erleichtern kann. Sofern weiter oben geschilderte Einrichtungen
zur Erhöhung
der Schuppenstromgenauigkeit, wie Schuppenabstand-Vergleichmäßigungseinrichtungen
und/oder Seitenausrichteinrichtungen etc. vorgesehen sind, ist die
Lagenverbindungseinrichtung 23 diesen zweckmäßig nachgeordnet,
wie in 6 angedeutet ist.
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Bei
den oben geschilderten Beispielen erfolgt der zur Bildung der Päckchen 6 erforderliche Schnitt
im Querschneider 8 exakt am Beginn jeder Schuppe des Schuppenstroms 7,
d.h. an der Vorderkante der jeweils obersten Signatur 3.
Bei nicht exaktem Schuppenstrom oder nicht exaktem Schnitt im Querschneider 2 können in
Fällen
dieser Art schmale Papierstreifen anfallen, die am vorderen oder
hinteren Ende einer Signatur 3 abgetrennt werden. Diese Streifen
können
zu Störungen
führen.
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Um
dem vorzubeugen kann die Oberflächeneinteilung
der Signaturen so sein, dass das jeweils erste und letzte Feld,
d.h. die jeweils erste und letzte Seite gegenüber den mittleren Seiten verkürzt ist
und der Schnitt im Querschneider 8 auf die Seitengrenzen
der mittleren Seiten abgestellt ist, deren Länge zur Erzielung einer entsprechenden
Gesamtlänge der
Signaturen 3 entsprechend der Verkürzung der vorderen und hinteren
Seiten erhöht
ist. Eine Ausführung
dieser Art zeigt die 7. Hierbei ist erkennbar, dass
die Länge
der vorderen und hinteren Seiten 3a, 3d gegenüber der
Länge der
mittleren Seiten 3b, 3c verkürzt ist, so dass der Schnitt
des Querschneiders 8 immer mit Vorlauf gegenüber der
Vorderkante der jeweils obersten Signatur 3 und Nachlauf
gegenüber der
Hinterkante der jeweils untersten Signatur 3 erfolgt. Bei
den Päckchen 6 ergibt
sich dementsprechend jeweils ein Rücksprung der Vorderkante der obersten
Lage gegenüber
der Päckchenvorderkante und
der Hinterkante der untersten Lage gegenüber der Päckchenhinterkante. Dies wird
bei einem nachfolgenden Beschnitt, der in der Regel sowieso stattfindet,
beseitigt.