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Die
Erfindung betrifft einen Falzapparat einer Druckmaschine nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum Betreiben eines Falzapparats nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 10.
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Falzapparate
von Druckmaschinen dienen der Ausbildung von Falzen an bedruckten
Bedruckstoffen, wobei bei aus dem Stand der Technik bekannten Falzapparaten
ein bahnförmiger
Bedruckstoff üblicherweise
zuerst durch eine mindestens einen Falztrichter aufweisende erste
Längsfalzeinheit geführt wird,
um so am bahnförmigen
sowie vorzugsweise noch nicht durchtrennten Bedruckstoff einen Längsfalz
auszubilden. Ausgehend von der ersten Längsfalzeinheit wird der bahnförmige Bedruckstoff in
Richtung auf eine Schneideinheit geführt, die zumindest einen Schneidmesserzylinder
und einen mit dem Schneidmesserzylinder zusammenwirkenden Nutenzylinder
umfasst. Im Bereich der Schneideinheit werden vom bahnförmigen Bedruckstoff
Exemplare durch Querschneiden abgetrennt. Der Schneideinheit ist üblicherweise
eine Querfalzeinheit nachgeordnet, die zumindest einen Falzmesserzylinder
sowie einen Falzklappenzylinder umfasst. An der Scheideinheit abtrennte
Exemplare werden mit Hilfe des Falzmesserzylinders in Richtung auf
den Falzklappenzylinder bewegt. Die vom bahnförmigen Bedruckstoff abgetrennten
Exemplare, welche vom Falzmesserzylinder in Richtung auf den Falzklappenzylinder
bewegt werden, werden unter Ausbildung eines ersten Querfalzes vom
Falzmesserzylinder an den Falzklappenzylinder übergeben. Weitere, zweite Querfalze
sind zwischen dem Falzklappenzylinder und einem Greiferzylinder
ausbildbar, der mit dem Falzklappenzylinder zusammenwirkt. Die so
mit einem Längsfalz
sowie mit mindestens einem Querfalz versehenen Exemplare gelangen
ausgehend von der Querfalzeinheit in den Bereich einer zweiten Längsfalzeinheit,
die üblicherweise
mehrere Falztische umfasst. Im Bereich der Falztische werden an den
bereits vorgefalzten Exemplaren zweite Längsfalze ausgebildet, die parallel
zu dem in der ersten Längsfalzeinheit
ausgebildeten Längsfalz
verlaufen.
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An
Stelle der ersten Längsfalzeinheit
kann auch ein sogenannter Magazinaufbau vorhanden sein, wobei im
Magazinaufbau keine Längsfalzung sondern
eine Längstrennung
des Bedruckstoffs erfolgt. Weiterhin sind auch Falzapparate bekannt,
die über
keine Querfalzeinheit verfügen,
bei welchen demnach vom Bedruckstoff abgetrennte Exemplare an einem
Sammelzylinder sammelbar und unmittelbar der zweiten Längsfalzeinheit
zuführbar
sind.
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Zwischen
der ersten Längsfalzeinheit
bzw. dem Magazinaufbau und der Schneideinheit kann eine Querperforationseinheit
und/oder eine Längsperforationseinheit
angeordnet sein, um den im Bereich der ersten Längsfalzeinheit vorgefalzten
oder den im Bereich des Magazinaufbaus in Längsrichtung durchtrennten Bedruckstoff
zu perforieren. Die Perforationen unterstützen die Ausbildung von Querfalzen
in der Querfalzeinheit und/oder die Ausbildung von Längsfalzen
in der zweiten Längsfalzeinheit.
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Im
Bereich der Schneideinheit, in welcher durch Querschneiden vom bahnförmigen Bedruckstoff
Exemplare abgetrennt werden, so wie im Bereich einer gegebenenfalls
vorhandenen Querperforationseinheit muss zur Gewährleistung eines sauberen Schnitts
bzw. einer sauberen Perforation die Umfangsgeschwindigkeit eines
Schneidmesserzylinders bzw. eines Perforationsmesserzylinders sowie
eines mit demselben zusammenwirkenden Nutenzylinders der Transportgeschwindigkeit
des bahnförmigen
Bedruckstoffs entsprechen, wobei die Transportgeschwindigkeit des
bahnförmigen
Bedruckstoffs vom Umfang des oder jedes Plattenzylinders einer Druckeinheit
abhängt,
die dem Falzapparat vorgelagert ist. Hierzu werden im Bereich der
Schneideinheit der Schneidmesserzylinder sowie der Nutenzylinder
umfangsgroß ausgelegt,
was bedeutet, dass der Umfang des Schneidmesserzylinders sowie des
Nutenzylinders an den Umfang des oder jedes Plattenzylinders angepasst
ist.
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Hieraus
folgt zwangsläufig,
dass aus dem Stand der Technik bekannte Falzapparate im Bereich der
Schneideinheit sowie gegebenenfalls im Bereich der Querperforationseinheit
formatabhängig
sind. Sollen demnach an einer Druckmaschine unterschiedliche Formate
gedruckt werden, so müssen hierzu
dann auch unterschiedliche Falzapparate bereitgehalten werden. Dies
erfordert einen hohen Investitionsaufwand.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen formatvariablen Falzapparat einer Druckmaschine und ein Verfahren
zum Betreiben desselben zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch einen
Falzapparat gemäß Anspruch 1
gelöst.
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Erfindungsgemäß sind der
Schneidmesserzylinder und der Nutenzylinder der Schneideinheit zur
Gewährleistung
einer Formatvariabilität
derart antreibbar, dass während
des Schneidvorgangs die Umfangsgeschwindigkeiten von Schneidmesserzylinder
und Nutenzylinder in etwa der Geschwindigkeit des Bedruckstoffs
entsprechen, und dass vor und nach dem Schneidvorgang der Schneidmesserzylinder
und Nutenzylinder beschleunigbar und abbremsbar sind.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, den Schneidmesserzylinder
sowie den Nutenzylinder einer Schneideinheit, die dem Abtrennen
von Exemplaren vom bahnförmigen
Bedruckstoff durch Querschneiden dient, derart anzutreiben, dass
lediglich während
des Schneidvorgangs die Umfangsgeschwindigkeiten von Schneidmesserzylinder
und Nutenzylinder in etwa der Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs
entsprechen, dass hingegen nach sowie vor dem Schneidvorgang dieselben
beschleunigt bzw. abgebremst werden. Hierdurch ist es möglich, die
Schneideinheit auf ein mittleres Format auszulegen und durch entsprechende
Veränderung
der Umfangsgeschwindigkeiten Formatunterschiede zwischen dem zu
druckenden Format und dem Format, auf welches dieselben ausgelegt
ist, auszugleichen.
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Dann,
wenn der Falzapparat eine Querperforationseinheit umfasst, können die
Zylinder der Querperforationseinheit analog zu den Zylindern der Schneideinheit
ausgelegt sein.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der Schneidmesserzylinder
und der Nutenzylinder der Schneideinheit derart antreibbar, dass
während
des Schneidvorgangs die Umfangsgeschwindigkeit zumindest des Schneidmesserzylinders
derart variierbar ist, dass beim Eintritt und/oder Ausstritt des
Scheidmessers in den und/oder aus dem Bedruckstoff die Umfangsgeschwindigkeit
einer Spitze des Schneidmessers, die über den Umfang des Schneidmesserzylinders
vorsteht, in etwa der Geschwindigkeit des Bedruckstoffs entspricht.
Hierdurch kann vermieden werden, dass das Schneidmesser beim Eintritt
und/oder Ausstritt den Bedruckstoff auslenkt und den Transport derselben
beeinträchtigt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Betreiben eines Falzapparats ist im unabhängigen Anspruch 10 definiert.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1:
eine schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Falzapparats
einer Druckmaschine;
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2:
einen Ausschnitt aus dem Falzapparat der 1 im Bereich
einer Schneideinheit;
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3:
ein Detail der Schneideinheit im Bereich des Schneidmesserzylinders;
und
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4:
ein Diagramm zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung.
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1 zeigt
eine mögliche
Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Falzapparats 10 einer Druckmaschine,
wobei der in 1 dargestellte Falzapparat 10 eine
einen Falztrichter 11 umfassende erste Längsfalzeinheit 12 aufweist,
die dem Ausbilden eines ersten Längsfalzes
am bahnförmigen, noch
nicht durchtrennten Bedruckstoff dient. Der ersten Längsfalzeinheit 12 ist
eine Schneideinheit 13 nachgeordnet, die dem Abtrennen
von Exemplaren vom bahnförmigen
Bedruckstoff durch Querschneiden dient. Die Schneideinheit 13 umfasst
einen Schneidmesserzylinder 14 sowie einen mit dem Schneidmesserzylinder 14 zusammenwirkenden
Nutenzylinder 15. Im Bereich der Schneideinheit 13 vom bahnförmigen Bedruckstoff
abgetrennte Exemplare werden an einem Sammelzylinder 16 des
Falzapparats 10 gesammelt und ausgehend vom Sammelzylinder 16 einer
zweiten Längsfalzeinheit 17 zugeführt, im
Bereich derer an den abgetrennten Exemplaren zweite Längsfalze
ausbildbar sind, die parallel zu den in der ersten Längsfalzeinheit 12 ausgebildeten
ersten Längsfalzen
verlaufen. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist
zwischen der ersten Längsfalzeinheit 11 und
der Schneideinheit 13 eine Längsperforationseinheit 18 angeordnet,
die der Ausbildung von Längsperforationen
am Bedruckstoff dient, wobei die Längsperforationen die Ausbildung
der zweiten Längsfalze
im Bereich der zweiten Längsfalzeinheit 17 unterstützen. Zum
Transport des Bedruckstoffs bzw. der Exemplare durch die Falzeinheit 10 dienen Zugwalzen 19.
Mit Hilfe einer Beschleunigungseinheit 20 sind vom Bedruckstoff
abgetrennte Exemplare auf die Umfangsgeschwindigkeit des Sammelzylinders 16 beschleunigbar.
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Das
in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Falzapparats 10 dient
demnach lediglich der Ausbildung von Längsfalzen am Bedruckstoff. Die
Erfindung soll jedoch nicht auf diese konkrete Ausführungsform
eines Falzapparats beschränkt sein,
vielmehr kann die Erfindung auch an Falzapparaten Verwendung finden,
die zusätzlich über mindestens
eine Querfalzeinheit sowie gegebenenfalls eine Querperforationseinheit
verfügen.
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Die
Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs durch den Falzapparat 10 im
Bereich der ersten Längsfalzeinheit 12 sowie
der Schneideinheit 13 wird durch den Umfang von Plattenzylindern
einer Druckeinheit bestimmt, die dem in 1 dargestellten
Falzapparat 10 vorgelagert ist. Da zur Ausbildung eines
sauberen Schnitts im Bereich der Schneideinheit 13 die
Umfangsgeschwindigkeiten von Schneidmesserzylinder 14 und
Nutenzylinder 15 der Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs
entsprechen müssen,
ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Falzapparaten der Umfang
des Schneidmesserzylinders sowie der Umfang des Nutenzylinders an den
Umfang der Plattenzylinder angepasst. Hierdurch ergibt sich bei
aus dem Stand der Technik bekannten Falzapparaten eine Formatabhängigkeit
des Falzapparats.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung sind zur Bereitstellung bzw.
Gewährleistung
einer Formatvariabilität
der Schneidmesserzylinder 14 sowie der Nutenzylinder 15 der
Schneideinheit 13 derart antreibbar, dass während des
eigentlichen Schneidvorgangs die Umfangsgeschwindigkeiten von Schneidmesserzylinder 14 und
Nutenzylinder 15 in etwa der Geschwindigkeit des Bedruckstoffs
entsprechen, dass jedoch vor und nach dem Schneidvorgang der Schneidmesserzylinder 14 sowie
der Nutenzylinder 15 mit einer hiervon abweichenden Umfangsgeschwindigkeit
antreibbar sind, wobei hierzu der Schneidmesserzylinder 14 und
der Nutenzylinder 15 beschleunigbar und abbremsbar sind.
Hierauf wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 und 4 in
größerem Detail
eingegangen.
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So
zeigt 3 den Schneidmesserzylinder 14 der Schneideinheit 13 des
Falzapparats 10 zusammen mit einem bahnförmigen Bedruckstoff 21. Gemäß 3 verfügt der Schneidmesserzylinder 14 über ein
Schneidmesser 22, welches in 3 in einer
Position gezeigt ist, in der es mit einer Messerspitze in den Bedruckstoff 21 eingedrungen
ist und senkrecht zum Bedruckstoff 21 verläuft. Der
Schneidmesserzylinder 14 wird in Richtung des Pfeils 23 drehend
angetrieben, wobei ein Winkelbereich 24 den Bereich einer
vollen Umdrehung des Schneidmesserzylinders 14 visualisiert,
in welchem der eigentliche Schneidvorgang erfolgt.
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Der
Winkelbereich 24 ist durch den Eintritt des Schneidmessers 22 in
den Bedruckstoff 21 und den Austritt des Schneidmessers 22 aus
dem Bedruckstoff 21 definiert. In diesem Winkelbereich 24, also
zwischen dem Eintritt des Schneidmessers 22 in den Bedruckstoff 21 und
dem Austritt des Schneidmessers 22 aus dem Bedruckstoff 21,
erfolgt das Querschneiden desselben zum Abtrennen von Exemplaren,
wobei in diesem Winkelbereich 24 der Schneidmesserzylinder 14 mit
einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die in etwa der Transportgeschwindigkeit
des Bedruckstoffs entspricht.
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Außerhalb
des Winkelbereichs 24 wird der Schneidmesserzylinder 14 beschleunigt
und abgebremst, wobei im Ausführungsbeispiel
der 3 und 4 in einem sich in Drehrichtung
(Pfeil 23) des Schneidmesserzylinders 14 gesehen
an den Winkelbereich 24 anschließenden Winkelbereich 25 der Schneidmesserzylinder 14 abgebremst
wird, wohingegen in einem in Drehrichtung (Pfeil 23) gesehen dem
Winkelabschnitt 24 vorgelagerten Winkelabschnitt 26 der
Schneidmesserzylinder 14 beschleunigt wird. Dies kann am
besten 4 entnommen werden, wobei in 4 auf
der horizontal verlaufenden Achse der Drehwinkel α des Schneidmesserzylinders 14 und
auf der vertikal verlaufenden Achse die Umfangsgeschwindigkeit v
desselben aufgetragen ist.
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Beim
erfindungsgemäßen Falzapparat 10 ist der
Schneidmesserzylinder 14 ebenso wie der Nutenzylinder 15 auf
ein mittleres Format von im Falzapparat 10 zu verarbeitenden
Exemplaren ausgelegt. Dann, wenn wie im Ausführungsbeispiel der 4 gezeigt,
ein größeres Format
als das mittlere Format zu verarbeiten ist, muss der Schneidmesserzylinder 14 ebenso
wie der Nutenzylinder 15 vor dem eigentlichen Schneiden
derart beschleunigt werden, dass dessen Umfangsgeschwindigkeit während des Scheidvorgangs
der Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs entspricht. Im Ausführungsbeispiel
der 4 wird die Umfangsgeschwindigkeit des Schneidmesserzylinders 14 sowie
des Nutenzylinders 15 während
des Scheidens konstant gehalten, nach Ausführung des Schnitts hingegen
werden dann dieselben abgebremst, um die Taktung der Schneideinheit 19 an
das zu verarbeitende Format beizubehalten.
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Soll
hingegen in dem Falzapparat 10 ein kleineres Format verarbeitet
werden, so kehren sich die obigen Zusammenhänge um, was bedeutet, dass
vor dem eigentlichen Schneiden der Schneidmesserzylinder 14 sowie
der Nutenzylinder 15 verlangsamt werden, und dass nach
dem Schneiden dieselben beschleunigt werden.
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Aus
den obigen Zusammenhängen
folgt demnach, dass jede Umdrehung des Schneidmesserzylinders 14 sowie
Nutenzylinders 15 der Schneideinheit 13 des Falzapparats 10 in
drei Winkelbereiche 24, 25 und 26 untergliedert
werden kann. Im Winkelbereich 24, der durch den Eintritt
des Schneidmessers 22 in den Bedruckstoff 21 und
durch den Austritt des Schneidmessers 22 aus dem Bedruckstoff 21 definiert
ist, wird der Schneidmesserzylinder 14 sowie der Nutenzylinder 15 mit
einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die in etwa der Transportgeschwindigkeit
des Bedruckstoffs entspricht. In den Winkelbereichen 25 und 26,
die sich an den Winkelbereich 24 anschließen bzw.
demselben vorgelagert sind, erfolgt je nach zu verarbeitendem Format
eine Beschleunigung oder ein Abbremsen des Schneidmesserzylinders 14 sowie
Nutenzylinders 15, wobei dann, wenn im Winkelbereich 25 ein
Abbremsen erfolgt, im Winkelbereich 26 eine Beschleunigung
durchgeführt
wird, und wobei dann, wenn im Winkelbereich 25 eine Beschleunigung
erfolgt, im Winkelbereich 26 ein Abbremsen durchgeführt wird.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 4 erfolgt die Abbremsung sowie Beschleunigung
von Schneidmesserzylinders 14 sowie Nutenzylinders 15 jeweils sinusförmig. Im
Unterschied hierzu ist es auch möglich,
eine lineare Abbremsung sowie Beschleunigung von Schneidmesserzylinders 14 sowie
Nutenzylinders 15 vorzusehen.
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Wie
bereits erwähnt,
wird im gezeigten Ausführungsbeispiel
der 4 die Umfangsgeschwindigkeit des Schneidmesserzylinders 14 sowie
die Umfangsgeschwindigkeit des Nutenzylinders 15 während des
Schneidvorgangs im Winkelbereich 24 konstant gehalten.
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Im
Unterschied hierzu ist es auch möglich, die
Umfangsgeschwindigkeit zumindest des Schneidmesserzylinders während des
Schneidvorgangs derart zu variieren, dass beim Eintritt und/oder beim
Austritt des Schneidmessers 22 in den und/oder aus dem
Bedruckstoff 21 die Umfangsgeschwindigkeit einer Spitze
des Schneidmessers 22, die gegenüber dem Umfang des Schneidmesserzylinders 14 vorsteht,
der Geschwindigkeit des Bedruckstoffs entspricht. Hierdurch kann
vermieden werden, dass beim Eintritt sowie beim Austritt des Schneidmessers in
den Bedruckstoff 21 derselbe ausgelenkt und damit in seinem
Transport beeinträchtigt
wird.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
(siehe 2) ist sowohl dem Schneidmesserzylinder 14 als auch
dem Nutenzylinder 15 der Schneideinheit 13 jeweils
ein separater Antrieb 27 bzw. 28 zugeordnet, die
jeweils über
eine Kupplung 29 sowie Bremse 30 mit dem Schneidmesserzylinder 14 bzw.
Nutenzylinder 15 der Schneideinheit 13 gekoppelt
sind. Jeder der Antriebe 27 und 28 ist dann über eine
Steuerungseinrichtung derart betreibbar, dass der Schneidmesserzylinder 14 sowie
der Nutenzylinder 15 auf die erfindungsgemäße Art und
Weise antreibbar sind. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, den
Schneidmesserzylinder sowie den Nutenzylinder über einen gemeinsamen Antrieb
anzutreiben. Dies kann derart erfolgen, dass lediglich dem Schneidmesserzylinder
ein Antrieb zugeordnet ist, wohingegen der Nutenzylinder über eine
Verzahnung vom Schneidmesserzylinder aus angetrieben wird. Aufgrund
der großen
zu beschleunigenden sowie abzubremsenden Massen ist jedoch die gezeigte
Variante, in welcher dem Schneidmesserzylinder 14 sowie dem
Nutenzylinder 15 separate Antriebe zugeordnet sind, bevorzugt.
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Die
obigen Details, die im Zusammenhang mit der Schneideinheit des Falzapparats
beschrieben wurden, sind analog auf eine Querperforationseinheit eines
Falzapparats übertragbar.
In diesem Fall sind dann ein Perforationsmesserzylinder sowie ein
mit dem Perforationsmesserzylinder zusammenwirkender Nutenzylinder
auf die obige Art und Weise antreibbar.
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- 10
- Falzapparat
- 11
- Falztrichter
- 12
- erste
Längsfalzeinheit
- 13
- Schneideinheit
- 14
- Schneidmessezylinder
- 15
- Nutenzylinder
- 16
- Sammelzylinder
- 17
- zweite
Längsfalzeinheit
- 18
- Längsperforationseinheit
- 19
- Zugwalzen
- 20
- Beschleunigungseinheit
- 21
- Bedruckstoff
- 22
- Scheidmesser
- 23
- Pfeil
- 24
- Winkelbereich
- 25
- Winkelbereich
- 26
- Winkelbereich
- 27
- Antrieb
- 28
- Antrieb
- 29
- Kupplung
- 30
- Bremse