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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Manipulation von flachem
Stückgut
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 6.
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Bei
der Manipulation von Druckbogen, z. B. zum Falzen, werden Vorrichtungen
eingesetzt, die mit Falztaschen versehen sind. Mit solchen Falztaschen
ist es nur möglich,
ein vorbestimmtes Blattformat und eine bestimmte Falzvariante zu
verarbeiten. Im laufenden Betrieb kann nur die Satzzahl der Produkte,
d. h. die Anzahl der gesammelten Blätter z. B. pro Postsendung,
variiert werden. Wenn das Blattformat oder die Falzvariante geändert werden
soll, muss die Anlage angehalten und neu justiert oder umgerüstet werden,
wodurch unerwünschte
Ausfallzeiten entstehen. Auch können
keine gemischt variable Produkte im sogenannten Print on Demand
hergestellt werden.
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Um
einen Wechsel der Falzvariante während des
laufenden Betriebes zu ermöglichen,
wurde bereits versucht, parallele Systeme in einer Anlage zu installieren,
welche wechselweise zugeschaltet werden, was jedoch einen großen Aufwand
verursacht und einen hohen Platzbedarf erfordert.
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Weiterhin
wurde versucht, vorgefertigte Teilprodukte (z. B. Werbung oder andere
Beilagen) auf einer speziellen Transportstrecke der herzustellenden
Sendung zuzuführen,
was ebenfalls einen großen
Aufwand, einen hohen Platzbedarf und eine komplizierte Logistik
bei der Bereitstellung und Zuführung
des richtigen Produktes zur richtigen Sendung erfordert. Eine Herstellung
von gemischt variablen Produkten im sogenannten Print on Demand
ist auch mit diesen Lösungen
nicht möglich.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie
eine damit ausgerüstete
Anlage zu schaffen, mit welchen die Herstellung selektiv zusammengestellter
Produkte wie z. B. Postsendungen, mit hoher Variantenvielfalt in
einfacher Weise möglich
ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 6.
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Die
Erfindung soll im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert werden.
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In
den 1 bis 9 sind verschiedene Anwendungsmöglichkeiten
eines Falzwerkes dargestellt. Wie aus 1 erkennbar
ist, sind zwei taschenlose erfindungsgemäße Falzwerke F1, F1' hintereinander geschaltet.
In jedem Falzwerk sind je zwei Einlauf-, Falz- und Hilfswalzen zueinander achsparallel
angeordnet, drehbar gelagert und von Servomotoren angetrieben. Die
Einlaufwalzen 1, 3; 1', 3' sind direkt im (nicht dargestellten)
Gestell gelagert, während
die Hilfswalzen 5, 7; 5', 7' und die Falzwalzen 9, 11; 9', 11' in einem ebenfalls
nicht dargestellten Schwenkrahmen gelagert sind, welcher seinerseits
im Gestell um eine Drehachse D1 schwenkbar angeordnet ist. Die Hilfswalzen 5, 7; 5', 7' haben gleichen
Durchmesser, der aber kleiner ist als der Durchmesser der beiden
Falzwalzen 9, 11; 9', 11'.
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Es
ergibt sich folgende Funktion: Ein Bogen B wird von den Einlaufwalzen 1, 3 des
ersten Falzwerkes F1 erfasst und vorbei an den Hilfswalzen 5, 7 den
Falzwalzen 9, 11 zugeführt und von diesen an die Einlaufwalzen 1', 3' des zweiten
Falzwerkes F1' weitergeleitet.
Der Bogen B durchläuft
auch das zweite Falzwerk F1' ohne
gefaltet zu werden und wird von Transportwalzen bzw. Einlaufwalzen 13, 15 eines
weiteren Moduls weitertransportiert. Mit dieser Funktion wird deutlich,
dass Anlagen mit in Reihe angeordneten Modulen zusammengestellt
werden können,
und dass bestimmte Bogen die Anlage durchlaufen können, ohne
die Falzfunktion zu benutzen. Auf diese Weise wird die angestrebte
Produktion von Druckbogenprodukten im Print on Demand möglich.
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In 2 ist
der Schwenkrahmen des ersten Falzwerkes um die Drehachse D1 im Uhrzeigersinn so
verschwenkt, dass der Bogen B zunächst von den Einlaufwalzen 1, 3 kommend
zwischen der Hilfswalze 7 und der Falzwalze 11 sowie
der Hilfswalze 5 und der Falzwalze 9 bis zu der
für eine
Faltung notwendigen Länge
nach außen
geführt
wird. Diese notwendige Länge
wird vom Sensor S1 erkannt, worauf die Hilfs- und die Falzwalzen 5, 9 ihre
Drehrichtung ändern.
Während
die Hilfs- und Falzwalzen 7, 11 den Bogen in unveränderter
Richtung weiter schieben, wird der vordere Teil des Bogens von den
Hilfs- und Falzwalzen 5, 9 in entgegengesetzter
Richtung geschoben, wodurch sich im Bogen eine Ausbauchung 85 bildet,
die in den Spalt zwischen den Falzwalzen 9, 11 gerät und zum
sogenannten V-Falz gefaltet wird. Der gefaltete Bogen durchläuft dann
das zweite Falzwerk F1' ohne
weitere Bearbeitung und wird von den Walzen 13, 15 zum
folgenden Modul der Anlage weitergeleitet.
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In 3 wird
mittels der beiden Falzwerke F1 und F1' ein sogenannter Z-Falz hergestellt.
Zunächst
wird im Falzwerk F1, wie vorstehend beschrieben, am vorderen Bogendrittel
ein V-Falz gebildet. Der so vorgefaltete Bogen wird dann von den Einlaufwalzen 1', 3' des zweiten
Falzwerkes F1' bei entgegen
dem Uhrzeigersinn nach unten geschwenktem Schwenkrahmen zwischen
die Hilfswalze 5' und
die Falzwalze 9' und
weiter zwischen die Hilfswalze 7' und die Falzwalze 11' geführt. Wenn
der Sensor S2' die
zur Falzung richtige Lage des vorgefalteten Bogens erkennt, wird
die Drehrichtung der Hilfswalze 7' und der Falzwalze 11' umgesteuert,
wodurch der Bogen ausgebaucht (Ausbauchung 86), in den
Spalt zwischen den Falzwalzen 9', 11' eingezogen und zum Z-Falz fertig
ausgebildet wird. Die Walzen 13 und 15 leiten
den in dieser Weise gefalteten Bogen weiter. Der Bogen B weist somit
zwei Falze 85, 86 auf.
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In 4 ist
schließlich
die Ausbildung eines sogenannten C-Falzes in erfindungsgemäßen Falzwerken
dargestellt. Im Falzwerk F1 wird zunächst wiederum, wie bereits
erläutert,
ein V-Falz 85 gebildet, der am Ende des vorderen Bogendrittels
vorgesehen ist. Der vorgefaltete Bogen wird dann bei im Uhrzeigersinn
nach oben geschwenktem Schwenkrahmen dem zweiten Falzwerk F1' zugeführt. Es durchläuft den
Spalt zwischen der Hilfswalze 7' und der Falzwalze 11' sowie den Spalt
zwischen der Hilfswalze 5' und
der Falzwalze 9',
bis der Sensor S2' die für die C-Faltung richtige
Ausgangslage des Bogens ermittelt und die Umsteuerung der Drehrichtung
der Hilfswalze 5' und
der Falzwalze 9' auslöst. Damit
wird wiederum eine Ausbauchung 86 des Bogens in Richtung
des Spaltes zwischen den Falzwalzen 9' und 11' bewirkt. Die Vorderkante des umgefalteten
Bogens wird jedoch bei der Ausbauchung nicht mitgeführt und
somit nicht mit in den Spalt zwischen den beiden Falzwalzen 9' und 11' eingezogen.
Deshalb ist im Rahmen des Falzwerkes F1' ein Falzelement 17 vorgesehen,
welches im Rahmen quer zum Walzenspalt zwischen den Falzwalzen 9', 11' (Pfeil 87)
linear hin und her beweglich ist und mit der Umsteuerung der Bewegungsrichtung
der Walzen 5' und 9' in Richtung des
Spaltes zwischen den Walzen 9' und 11' kurzzeitig vorgeschoben wird und
die Bogenkante in den Spalt leitet. Nach dem Durchlauf durch die
Walzen 9' und 11' ist die C-Faltung hergestellt
und der Bogen kann durch die Walzen 13, 15 zum
nächsten
Modul der Anlage weiterbefördert
werden. Bei der C-Faltung liegen die gefalteten Bogenteile unmittelbar
aufeinander.
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In
den 5 bis 9 ist zum besseren Verständnis die
Herstellung eines V-Falzes in einem erfindungsgemäßen taschenlosen
Falzwerk nach Patentanspruch 1 in fünf Zwischenpositionen dargestellt:
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5 zeigt
den Einlauf des Bogens B in das Falzwerk F1 bei nach oben geschwenktem
Schwenkrahmen, so dass der Bogen B zunächst von den Walzen 7, 11 erfasst
und in Richtung auf die Walzen 5, 9 weitergeleitet
wird.
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In 6 befindet
sich der Bogen bereits zwischen den Walzen 5, 9,
und der Sensor S1 erfasst gerade die Vorderkante 88 des
Bogens B.
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7 zeigt
den Moment, in welchem der Sensor S1 den zur Bildung des V-Falzes
erforderlichen Abstand von der Vorderkante 88 ermittelt
und die Umsteuerung der Drehrichtung der Walzen 5, 9 gerade
eingeleitet hat. Es ist die Ausbauchung 85 des Bogens B
in Richtung auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 9, 11 gut
erkennbar.
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In 8 ist
schließlich
das Zurückschwenken
des Schwenkrahmens im Augenblick des Einziehens des Falzes 85 zwischen
die Falzwalzen 9, 11 erkennbar. Im Weiteren (9)
wird der gefaltete Bogen von den Walzen 13, 15 erfasst
und zum nächsten Bearbeitungsmodul
weiterbefördert.
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In
den 10 bis 12 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Falzwerkes
F2 dargestellt, bei welchem in einem (nicht dargestellten) Gestell
die Falz- und Hilfswalzen in je einem (ebenfalls nicht dargestellten)
um die Drehachse D2 schwenkbaren oberen und unteren Schwankrahmen
drehbar gelagert sind. Der obere Schwenkrahmen lagert zwei Falzwalzen 33, 34 und zwei
Hilfswalzen 37, 38 und besitzt zwei unbewegliche
erste Leitelemente L1 und L2, welche bei bestimmten Stellungen der
Falzwalzen die Weiterleitung der Bogen B zwischen die Hilfswalzen 37, 38 des
oberen Schwankrahmens sichern. Die gleich großen Hilfswalzen 37, 38 haben
wiederum einen kleineren Durchmesser als die gleich großen Falzwalzen 33, 34.
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Der
untere Schwenkrahmen lagert drei Falzwalzen 30, 31, 32 und
zwei Hilfswalzen 35, 36 und besitzt zwei unbewegliche
zweite Leitelemente L3, L4, welche ebenfalls in Abhängigkeit
von der Stellung der Falzwalzen zueinander die Weiterleitung der Bogen
B zwischen die Hilfswalzen 35, 36 des unteren Schwenkrahmens
sichern.
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Die
gleich großen
Hilfswalzen 35, 36 haben einen kleineren Durchmesser
als die gleich großen Falzwalzen 30 bis 32.
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In
den 10 bis 12 ist
die Hintereinanderschaltung von drei Falzwerken F2 dargestellt.
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In 10 ist
der untere Schwenkrahmen mit den Falzwalzen 30, 31, 32 nach
unten geschwenkt, und ein zwischen den Falzwalzen 33 und 34 des
oberen Schwenkrahmens und der Falzwalze 31 des unteren
Schwenkrahmens einlaufender Bogen B läuft unbearbeitet durch.
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In 11 ist
der untere Schwenkrahmen um die Drehachse D2 zum oberen Schwenkrahmen
hin geschwenkt, so dass die Falzwalze 31 mit den Falzwalzen 33 und 34 des
oberen Schwenkrahmens zusammenwirkt.
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Der
einlaufende Bogen B gerät
in den Spalt zwischen den Falzwalzen 33 und 31 und
von dort zwischen die Leitelemente L1 und L2. Sie leiten den Bogen
B zwischen die Hilfswalzen 37 und 38. Ein (nicht
dargestellter) Sensor ermittelt die Vorderkante 88 des
Bogens und steuert die Hilfswalzen 37 und 38 in
ihrer Drehrichtung um, sobald die Falzlänge für den Vorderteil des Bogens
B erreicht ist. Durch die Umsteuerung der Hilfswalzen 37, 38 bildet
sich eine Ausbauchung 85 des Bogens in Richtung auf den Spalt
zwischen den Falzwalzen 31 und 34, bis die Ausbauchung 85 in
den Spalt eingezogen, der Bogen gefalzt und zum folgenden Falzwerk
weitergeleitet wird, bei welchem nach 12 der
untere Schwenkrahmen um die Drehachse D2 noch weiter nach oben und
der obere Schwenkrahmen um die Drehachse D2 ebenfalls nach oben
geschwenkt wurde. Der vom Falzwerk nach 11 vorgefaltete
und weitergeleitete Bogen B gerät
zunächst
zwischen die Falzwalzen 30 und 31 und wird zwischen
die unbeweglichen Leitelemente L3 und L4 geleitet. Sie ihrerseits
leiten den vorgefalteten Bogen zwischen die Hilfswalzen 35 und 36.
Ein (nicht dargestellter) Sensor ermittelt wiederum die Vorderkante 85 des
vorgefalteten Bogens und steuert die Drehrichtung der Hilfswalzen 35 und 36 um,
sobald die für
die weitere Falzbildung erforderliche Bogenlänge zwischen den Hilfswalzen 35 und 36 eingelaufen
ist. Der Bogen B wird durch die Umsteuerung der Hilfswalzen 35 und 36 in
Richtung auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 31 und 32 ausgebaucht
(Ausbauchung 86) und schließlich in den Spalt eingezogen,
gefalzt und ausgeleitet bzw. zum folgenden Bearbeitungsmodul der Anlage
A weitergeleitet.
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In
den 13 bis 15 ist
eine weitere Ausführungsform
eines Falzwerkes F3 in dessen möglichen
Funktionen dargestellt.
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Das
erfindungsgemäße Falzwerk
F3 umfasst ein (nicht dargestelltes) Gestell sowie fünf Falz-
und mindestens vier Hilfswalzen, die alle zueinander achsparallel
angeordnet und drehbar gelagert sind. Zwei der Falzwalzen 40, 41 sind
zusammen mit zwei Hilfswalzen 42, 43 in einem
ersten (im Ausführungsbeispiel
unteren) Schubrahmen drehbar gelagert. Die drei übrigen Falzwalzen 44, 45, 46 sind
zusammen mit zwei Hilfswalzen 47, 48 in einem
zweiten (im Ausführungsbeispiel
oberen) Schubrahmen drehbar gelagert. Die ersten und zweiten Schubrahmen
(ebenfalls nicht dargestellt) sind im Gestell linear zueinander
sowie miteinander verschieblich gelagert. An jedem Schubrahmen sind
ferner unbewegliche Leitelemente befestigt, welche die Bogen von
den Falz- zu den Hilfswalzen sowie zurück zu den Falzwalzen leiten.
Die Falzwalzen jedes Schubrahmens haben gleichen Durchmesser, der
größer ist
als der Durchmesser der gleich großen Hilfswalzen jedes Schubrahmens.
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In 13 sind
die beiden im Gestell verschieblich gelagerten Schubrahmen, welche
die Falz- und Hilfswalzen drehbar lagern, voneinander entfernt,
indem der zweite (obere) Schubrahmen nach oben verschoben ist und
dadurch die Falzwalzen 40, 41 des ersten Schubrahmens
nicht mit den Falzwalzen 44, 45, 46 des
zweiten Schubrahmens zusammenwirken, so dass ein Bogen B das Falzwerk unbearbeitet
durchläuft
und zum folgenden Falzwerk nach 14 weitergeleitet
wird.
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Im
Falzwerk nach 14 wurde der zweite Schubrahmen
nach unten zum ersten Schubrahmen und der zweite und der erste Schubrahmen
wurden zusammen weiter nach unten verschoben. Der einlaufende Bogen
B gerät
so zwischen die Falzwalzen 44 und 46 des zweiten
Schubrahmens und wird zwischen den unbeweglichen Leitelementen L7,
L8 nach oben zwischen die Hilfswalzen 47, 48 geleitet.
Ein (nicht dargestellter) Sensor ermittelt, wie bereits in den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen,
die Bogenvorderkante 88 und steuert die Hilfswalzen 47, 48 in
ihrer Drehrichtung um, sobald die für die erste Falzung erforderliche
Bogenlänge
zwischen den Hilfswalzen 47, 48 eingelaufen ist.
Durch die Umsteuerung der Hilfswalzen 47, 48 wird
der Bogen B an der Falzstelle in Richtung auf den Spalt zwischen
den Falzwalzen 45, 46 ausgebaucht, in den Spalt
eingezogen, gefalzt (Falz 85) und ausgeleitet bzw. zum Falzwerk
nach 15 weitergeleitet.
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Im
Falzwerk nach 15 wurden im Vergleich zur 14 die
beiden Schubrahmen nach oben verschoben. In dem in 15 dargestellten Falzwerk
wird der einlaufende vorgefaltete Bogen B zwischen den Falzwalzen 40 und 46 erfasst
und durch die unbeweglichen Leitelemente L5, L6 zwischen die Hilfswalzen 42, 43 geleitet.
Ein (nicht dargestellter) Sensor ermittelt wiederum die einlaufende Vorderkante
des vorgefalteten Bogens und steuert die Drehrichtung der Hilfswalzen 42, 43 um,
sobald die erforderliche Faltlänge
des Bogens eingelaufen ist. Durch die Umsteuerung der Drehrichtung
der Hilfswalzen 42, 43 wird der Bogen in Richtung
auf den Spalt zwischen den Falzwalzen 41 und 46 ausgebaucht
und zwischen den Falzwalzen 41 und 46 eingezogen,
gefalzt (Falz 86) und ausgeleitet bzw. zum nächsten Modul
der Anlage A weitergeleitet.
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In
den 16 bis 19 sind
die vielfältigen Funktionsmöglichkeiten
eines erfindungsgemäßen Falzwerkes
F4, F4' und F4'' dargestellt.
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16 zeigt
drei in Reihe geschaltete Falzwerke F4, in welchen zwei Einlaufwalzen 50, 51,
vier Falzwalzen 53, 54, 55, 56 und
zwei Reversierwalzen 57, 58 in einem Gestell G
zueinander achsparallel angeordnet und drehbar gelagert sind. Am
Gestell G sind weiterhin unbewegliche Leitelemente L10, L11 sowie
beweglich gelagerte Leitelemente L15, L16 vorgesehen.
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Ein
Bogen B läuft
zwischen den Einlaufwalzen 50 und 51 ein und wird,
da das bewegliche Leitelement L15 aus der Laufbahn des Bogens heraus nach
oben geschwenkt ist, auf dem festen Leitelement L10 den Falzwalzen 54, 55 zugeleitet,
durchläuft
den Falzspalt ohne Bearbeitung und wird von dem Leitelement L11
an die Einlaufwalzen des folgenden Falzwerkes weitergeleitet. Anhand
der 16 wird deutlich, dass die in einer Anlage als Funktionsmodule
zusammengefassten Falzwerke tatsächlich
on-the-fly steuerbar sind, d. h. dass ein Bogen im Bedarfsfall die
Module der Anlage auch unbearbeitet passieren kann.
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17 zeigt
die Herstellung eines V-Falzes in einem erfindungsgemäßen Falzwerk
F4.
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Nach
Passieren der Einlaufwalzen 50, 51 wird der Bogen
B von deren beweglichem Leitelement L15, welches in die Laufbahn
des Bogens B eingeschwenkt wurde, in den Spalt der Falzwalzen 53, 54 geleitet
und von den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 zwischen die Reversierwalzen 57, 58 weiterbefördert. An
den Reversierwalzen 57, 58 befindet sich ein Sensor
S4, welcher die vordere Bogenkante 88 ermittelt und die
Reversierwalzen 57, 58 umsteuert, sobald die für die Falzbildung
erforderliche Bogenlänge
die Reversierwalzen passiert hat. Nach der Umsteuerung der Drehrichtung
der Reversierwalzen 57, 58 wird der Bogen B in
Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht und
in den Falzspalt eingezogen und gefalzt. Das linke Falzwerk der 17 zeigt
den Bogen beim Einlauf in den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56.
Nach Bildung des V-Falzes 85 durchläuft der Bogen B die zwei weiteren
Falzwerke ohne weitere Bearbeitung.
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18 zeigt
die Bildung eines Z-Falzes. Im linken Falzwerk wird zunächst, wie
vorstehend erläutert,
ein V-Falz 85 gebildet und der Bogen mit dem V-Falz 85 zum
mittleren Falzwerk weitergeleitet. Im mittleren Falzwerk ist die
Anordnung der Walzen im Gestell G, bezogen auf die Anordnung der
Walzen im linken Falzwerk um die waagerechte Mittelachse nach unten
spiegelbildlich versetzt, wie dies durch die mit Indizes versehenen
Bezugszeichen erkennbar ist. Nach dem Durchlauf des mit einer V-Falzung 85 versehenen
Bogens B durch die Einlaufwalzen 50', 51' wird der vorgefaltete Bogen B
von dem in die Laufbahn eingeschwenkten beweglichen Leitelement L15' zwischen die Falzwalzen 53', 54' geleitet und von
diesen mittels der unbeweglichen Leitelemente L12', L13' zu den Reversierwalzen 57', 58' geleitet. An
den Reversierwalzen ist ein Sensor S4' angeordnet, welcher die gefaltete Bogenkante 85 erkennt
und die Reversierwalzen in Ihrer Drehrichtung umsteuert, sobald
die für
die Faltung erforderliche Bogenlänge die
Reversierwalzen passiert hat. Durch die Umsteuerung der Reversierwalzen 57', 58' wird der Bogen
in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 54', 56' ausgebaucht
und in den Spalt eingezogen und gefalzt (Falz 86) sowie
durch das bewegliche Leitelement L16' zu den Einlaufwalzen 50, 51 des
rechten Falzwerkes weitergeleitet. Der mit Z-Falz 85, 86 versehene
Bogen B passiert das rechte Falzwerk ohne weitere Bearbeitung.
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In 19 ist
die Bildung eines C-Falzes mittels dreier Falzwerke F4 dargestellt.
Zunächst
wird im linken Falzwerk, wie vorstehend erläutert, ein V-Falz 85 gebildet,
und der vorgefaltete Bogen B wird zum mittleren Falzwerk weitergeleitet,
welches er ohne weitere Bearbeitung durchläuft. Nach Einlauf zwischen
den Einlaufwalzen des rechten Falzwerkes wird der vorgefaltete Bogen
durch das in die Laufbahn eingeschwenkte bewegliche Leitelement
L15 zum Falzspalt der Falzwalzen 53, 54 geleitet
und von diesen mittels der unbeweglichen Leitelemente L12, L13 zwischen
die Reversierwalzen 57, 58 weiterbefördert. An
den Reversierwalzen 57, 58 ermittelt der Sensor
S4 die gefaltete Vorderkante 85 des Bogens B und steuert
die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 in
dem Moment um, wenn die für
den nächsten Falz 86 erforderliche
Bogenlänge
die Reversierwalzen 57, 58 passiert hat. Durch
die Umsteuerung der Reversierwalzen wird der Bogen an der zu faltenden Stelle 86 zum
Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht, in
den Falzspalt eingezogen, gefalzt und ausgeleitet bzw. dem in der
Anlage A folgenden Bearbeitungsmodul übergeben.
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In
den 20 bis 24 wird
nochmals die Funktion des erfindungsgemäßen Reversierrollenfalzwerkes
F4 Schritt für
Schritt erläutert.
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In 20 ist
der Moment dargestellt, wenn ein Bogen B die Einlaufwalzen 50, 51 passiert
und von dem in die Bogenlaufbahn eingeschwenkten beweglichen Leitelement
L15 zum Falzspalt der Falzwalzen 53, 54 geleitet
und den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 zugeführt wird.
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In 21 wurde
der Bogen B von den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 den Reversierwalzen 57, 58 zugeleitet
und hat die Reversierwalzen soweit durchlaufen, dass der Sensor
S4 die Vorderkante 88 des Bogens erkannt hat.
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22 zeigt
den Bogen B kurz nach der Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58,
d. h. der Bogen hat die Reversierwalzen 57, 58 bis
zu der für
die Falzbildung erforderlichen Länge durchlaufen,
und durch Umsteuerung der Reversierwalzen wird der Bogen in Richtung
auf den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht.
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In 23 wird
der Bogen B gerade in den Falzspalt zwischen den Falzwalzen 54, 56 eingezogen.
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24 zeigt
den mit einer Z-Faltung 85, 86 versehenen Bogen
B beim Verlassen der Falzwalzen 54, 56. Der Bogen
B wird ausgeleitet oder an ein weiteres Bearbeitungsmodul einer
Anlage A weitergeleitet.
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In
den 25 bis 28 ist
das Wenden eines Bogens in einem erfindungsgemäßen Falzwerk F4 dargestellt.
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In 25 ist
die Lage des Bogens B nach dem Erfassen des Bogens durch die Einlaufwalzen 50, 51 und
die Weiterleitung durch das in die Bogenlaufbahn eingeschwenkte
bewegliche Leitelement L15 erkennbar. Der Bogen wurde bereits von
den Falzwalzen 53, 54 erfasst und zu den unbeweglichen Leitelementen
L12, L13 weitergeleitet.
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In 26 wurde
der Bogen B von den unbeweglichen Leitelementen L12, L13 zu den
Reversierwalzen 57, 58 weitergeleitet und der
an den Reversierwalzen angeordnete Sensor S4 erkennt die Vorderkante 88 des
Bogens B.
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In 27 hat
der Bogen B die Reversierwalzen 57, 58 so weit
passiert, dass das Bogenende 90 für die Rückführung frei ist. Dies wurde
vom Sensor S4 erkannt, welcher die Umsteuerung der Drehrichtung
der Reversierwalzen 57, 58 veranlasst hat.
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28 zeigt
die Ausleitung des gewendeten Bogens B nach dem Durchlaufen der
Falzwalzen 54, 56. Der gewendete Bogen B kann
ausgeleitet oder einem weiteren Bearbeitungsmodul der Anlage A zugeleitet
werden.
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In
den 29 bis 31 ist
die Verwendung eines erfindungsgemäßen Falzwerkes F4 zur Ausleitung
von Bogen B aus dem Bogenstrom dargestellt.
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29 zeigt
den Einlauf des Bogens B zwischen den Einlaufwalzen 50, 51 und
die Weiterleitung mittels des in die Bogenlaufbahn eingeschwenkten
beweglichen Leitelementes L15 zu den Falzwalzen 53, 54 und
weiter zu den unbeweglichen Leitelementen L12, L13.
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In 30 durchläuft der
Bogen B die Reversierwalzen 57, 58, und der Sensor
S4 hat die Bogenvorderkante 88 erkannt. Weil durch einen
Steuerbefehl, welcher z. B. durch manuelle Eingabe, Spracheingabe
oder in anderer Weise erfolgt, der Bogen zur Ausleitung vorgesehen
wurde, steuert der Sensor S4 in diesem Falle die Drehrichtung der
Reversierwalzen 57, 58 nicht um.
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31 zeigt,
wie der Bogen B durch ein weiteres, oberhalb der Reversierwalzen 57, 58 angeordnetes
unbewegliches Leitelement L20 in eine Ablage 91 geleitet
wird.
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Die 32 bis 34 zeigen
ein weiteres Falzwerk F4. Dieses Falzwerk F4 umfasst zwei Einlaufwalzen 50, 51,
drei Falzwalzen 70, 71, 72 und zwei Reversierwalzen 57, 58.
Außerdem
besitzt diese Ausführungsform
des Falzwerkes vier unbewegliche Leitelemente L18, L19, L20 und
L21, ein bewegliches Leitelement L22 sowie einen Sensor S4.
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Zunächst soll 32 erläutert werden.
Nach dem Einlauf des Bogens B in die Einlaufwalzen 50, 51 wird
dieser von dem unbeweglichen Leitelement L18 zwischen die Falzwalzen 70, 71 geleitet.
Nach dem Passieren der Falzwalzen 70, 71 wird
die Bogenvorderkante 88 von dem im Gestell G beweglich gelagerten
Leitelement L22 zum Falzspalt der Falzwalzen 71, 72 geleitet.
Der Bogen B durchläuft die
Falzwalzen 71, 72 ohne Bearbeitung und wird von dem
unbeweglich am Gestell G angeordneten Leitelement L19 ausgeleitet
oder einem weiteren Bearbeitungsmodul der Anlage A zugeführt.
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In 33 wird
die Herstellung eines V-Falzes dargestellt. Nach dem Einlauf zwischen
den Einlaufwalzen 50, 51 wird der Bogen B von
den Falzwalzen 70, 71, zu den unbeweglich am Gestell
G angeordneten Leitelementen L20, L21 bewegt und zwischen den Reversierwalzen 57, 58 weiter
nach oben geführt.
Der Sensor S4 erkennt die Vorderkante 88 des Bogens B und
steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 um,
sobald die für
den Falz 85 erforderliche Bogenlänge in die Reversierwalzen
eingelaufen ist. Durch die Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 wird
der Bogen B an der Falzstelle ausgebaucht und in den Falzspalt der Falzwalzen 71, 72 eingezogen
und gefalzt. Nach dem Falzen wird der Bogen B über das unbeweglich angeordnete
Leitelement L19 ausgeleitet oder einem folgenden Bearbeitungsmodul
der Anlage A zugeführt.
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In 34 ist
die Herstellung eines Z-Falzes in dem Falzwerk F4 dargestellt.
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Ein
vorgefalzter, mit dem Falz 85 versehener Bogen B, z. B.
aus dem Falzwerk nach 33, wird in das Falzwerk F4
nach 34 eingegeben und von den Einlaufwalzen 50, 51 durch
das unbeweglich angeordnete Leitelement L18 den Falz walzen 70, 71 und
weiter den Reversierwalzen 57, 58 zugeführt. Der
Sensor S4 ermittelt die gefaltete Vorderkante 85 des Bogens
und steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 um,
sobald die für
den Falz erforderliche Bogenlänge
erreicht ist. Durch die Umkehrung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 wird
der Bogen an der Falzstelle in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 71, 72 ausgebaucht.
Die Falzwalzen 71, 72 ziehen die ausgebauchte
Bogenkante ein und bilden den Falz 86 aus. Der mit Z-Faltung
versehene Bogen B wird über
das unbeweglich am Gestell G angeordnete Leitelement L19 aus- oder zu
einem weiteren Bearbeitungsmodul der Anlage A weitergeleitet.
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In
den 35 bis 40 ist
eine weitere Ausführungsform
eines Falzwerkes F4 dargestellt. Mit diesem Falzwerk ist es möglich, mehrere
Falzungen in nur einem Falzwerk zu erzeugen.
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35 zeigt,
wie der Bogen B nach Passieren der Einlaufwalzen 50, 51 über das
in die Bogenlaufbahn geschwenkte, beweglich im Gestell G gelagerte
Leitelement L15 den Falzwalzen 53, 54 und über die
unbeweglich im Gestell G angeordneten Leitelemente L12, L13 den
Reversierwalzen 57, 58 zugeleitet wird. An den
Reversierwalzen erkennt ein Sensor S4 die Bogenvorderkante 88 und
steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 um,
sobald die für
die Falzung erforderliche Bogenlänge
eingezogen ist. Durch die Drehrichtungsänderung der Reversierwalzen 57, 58 wird
der Bogen in Richtung auf den Falzspalt der Falzwalzen 54, 56 ausgebaucht und
zwischen die Falzwalzen 54, 56 gezogen und gefalzt
(Falz 85).
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36 zeigt,
wie der Bogen B nach dieser Vorfalzung über das beweglich gelagerte
Leitelement L16 dem Falzwalzenpaar 52, 59 zugeleitet
wird. Ein Sensor S4' ermittelt
wiederum die gefalzte Bogenvorderkante 85 und steuert die
Drehrichtung der Falzwalzen 52, 59 um, sobald
das beweglich gelagerte Leitelement L16 vom Bogen B frei ist. Gleichzeitig
mit der Umsteuerung der Drehrichtung der Falzwalzen 52, 59 werden
die beweglich gelagerten Leitelemente L16, L15 aus der Bogenlaufbahn
geschwenkt, so dass der Bogen B durch die Falzwalzen 54, 55 zurück zu den
Einlaufwalzen 50, 51 bewegt werden kann (37 und 38).
Der Bogen B wird, vom Sensor S4'' gesteuert, soweit
von den Einlaufwalzen 50, 51 zurückgezogen,
bis das beweglich gelagerte Leitelement L15 wieder nach unten in
die Bogenlaufbahn geschwenkt werden kann (39). Zusammen
mit dem Absenken des Leitelementes L15 wird die Drehrichtung der
Einlaufwalzen 50, 51 umgesteuert und der vorgefaltete
Bogen B über
das beweglich gelagerte Leitelement L15, die Falzwalzen 53, 54 und
die unbeweglich angeordneten Leitelemente L12, L13 erneut den Reversierwalzen 57, 58 zugeführt (40).
Der Sensor S4 erkennt wiederum die Vorderkante 85 des vorgefalteten
Bogens B und steuert die Drehrichtung der Reversierwalzen um, sobald
die für
die zweite Faltung erforderliche Bogenlänge von den Reversierwalzen 57, 58 eingezogen ist.
Die Umsteuerung der Drehrichtung der Reversierwalzen 57, 58 führt zu einer
Ausbauchung des Bogens an der Falzstelle des in 40 dargestellten
erneuten Falzes (Falz 86) des Bogens. Der doppelt gefaltete
Bogen B wird dann über
das abgesenkte beweglich gelagerte Leitelement L16 und die Falzwalzen 52, 59 aus
dem Falzwerk ausgeleitet bzw. einem weiteren Bearbeitungsmodul der
Anlage A zugeführt.
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41 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Anlage A zur Weiterverarbeitung von Druckbogen zwecks Herstellung
von Druckbogenprodukten, wie z. B. Postsendungen.
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Die
Anlage ist modular aufgebaut und umfasst ein Eingangsmodul 80,
ein Akkumodul 81, ein aus drei erfindungsgemäßen, hintereinander
angeordneten Falzwerken bestehendes Falzmodul 82, ein aus
zwei Buffern bestehendes Buffermodul 83 sowie ein Kollektormodul 84.
Alle Module sind in Reihe angeordnet und on-the-fly steuerbar.
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Das
Eingangsmodul 80 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Codeleser 91, welcher die auf den zugeführten Bogen
aufgedruckten Codes entschlüsselt
und die für
die Funktion der Module bestimmten Steuerbefehle an die Module weiterleitet.
Das Eingangsmodul enthält
weiterhin eine Mechanik 92 zur Schuppenbildung der Bogen
B. Die Mechanik 92 weist zur Zuführrichtung der Bogen B schräg liegende,
um horizontale Achsen drehbare Rollen auf, mit denen die Bogen B
schuppenartig aufeinandergelegt werden.
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Im
Falzmodul 82 kann auch zusätzlich ein Prägewerk 83 nach 42 angeordnet
werden. Wenn eine größere Anzahl
von Blättern
gefalzt werden müssen,
können
die Falzstellen mit dem Prägewerk 93 vorgeprägt werden.
Das Prägewerk 93 hat zwei
Walzenpaare 94, 95 und 96, 97,
die vorteilhaft gleichen Durchmesser haben und am Umfang jeweils
mit zwei Prägeprofilen 98, 99 versehen
sind. Das Prägeprofil 98 hat
eine über
den Walzenumfang vorstehende, spitz zulaufende Rippe 100.
Das Prägeprofil 99 hat
eine entsprechende Vertiefung 101. Die Prägeprofile 98, 99 sind
an den Walzen 94 bis 97 jeweils diametral einander
gegenüberliegend
angeordnet. Für
einen Prägevorgang
sind die Walzen jedes Walzenpaares so zueinander angeordnet, dass nach
jeder 180°-Drehung
die Rippe 100 in die Vertiefung 101 eingreift,
wie es für
das Walzenpaar 94, 95 dargestellt ist. Der durch
diese Walzen 94, 95 hindurchlaufende Bogen wird
durch die Rippe 100 in Verbindung mit der korrespondierenden
Vertiefung 101 an der erforderlichen Stelle geprägt. Der
im Falzwerk anschließende
Falzvorgang lässt
sich infolge der Prägung
zuverlässig
durchführen.
Dieser Prägevorgang
ist besonders dann von Vorteil, wenn die Falzung bei hoher Satzzahl
und damit bei entsprechend dicken Produkten durchgeführt werden
soll. So ist es beispielsweise empfehlenswert, ab Blatt 5 oder 6 eines
Blattstapels die Falzkanten am Einzelblatt vor dem Sammeln im Akkumulatormodul 81 vorzuprägen.
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Soll
ein Prägevorgang
nicht durchgeführt werden,
können
die Walzen in eine Durchlaufposition gedreht werden, wie es in 42 für das Walzenpaar 96, 97 dargestellt
ist. Der Radius der Walzen außerhalb
der Prägeprofile 98, 99 ist
kleiner als der halbe Achsabstand der Walzen 96, 97.
Dadurch haben die Walzen in der Durchlaufposition Abstand voneinander.
Die Prägeprofile 98, 99 liegen,
bezogen auf die Prägeposition,
um 90° versetzt.
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Nehmen
die Walzen in der Prägeposition
die für
die Walzen 94, 95 dargestellte Lage ein, erfolgt eine
Prägung
und später
eine Falzung nach oben, da die Rippe 100 der unteren Walze 95 nach
oben gerichtet ist und in die nach unten offene Vertiefung 101 der
oberen Walze 94 eingreift. Werden die beiden Walzen 94, 95 um
180° gedreht,
ist die Rippe 100 der oberen Walze 94 nach unten
gerichtet und greift in die nach oben offene Vertiefung 101 der
unteren Walze 95 ein. In diesem Fall erfolgt die Prägung und
die nachfolgende Falzung nach unten.
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In
den Lücken
zwischen den nacheinander zugeführten
Bogen werden die Walzen 94 bis 97 in die jeweils
erforderliche Position gedreht.
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Zwischen
den Walzenpaaren 94, 95; 96, 97 befinden
sich Förderwalzen 102, 103,
mit denen die Bogen transportiert werden.
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Wenn
keine Vorprägung
notwendig ist, kann die in 42 rechts
dargestellte Durchlaufposition des Prägewerkes on-the-fly eingestellt
werden.
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Die
Anlage A kann weiterhin ein Pressmodul P enthalten. Dieses Pressmodul
P arbeitet selektiv. Das Pressmodul P erhält z. B. von der Systemsteuerung
die Information, welche Satzstärke,
d. h. wie viel gesammelte und miteinander gefalzte Produkte zu pressen
sind. Entsprechend dieser Information kann selektiv ein- oder mehrmals
nacheinander in diesem Modul gepresst werden. Bei kleinen Satzstärken erfolgt
beispielsweise eine einmalige Pressung, bei mittleren Satzstärken eine
dreimalige Pressung und bei großen
Satzstärken
eine fünfmalige
Pressung. Das Pressmodul P kann zwischen die Falzwalze und/oder
nach dem Falzmodul in das System integriert werden.
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Das
Pressmodul P ist in den 43 bis 45 dargestellt.
Es umfasst erste und zweite Presswalzenpaare 110, 110' und 111, 111'.
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44 zeigt
den Einlauf eines Stapels zu pressender Produkte 112 zwischen
dem ersten Presswalzenpaar 110, 110'. Bei kleinen Satzstärken können die
Produkte nach dem Durchlaufen des zweiten Presswalzenpaares 111, 111' ausgeleitet werden.
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Bei
mittleren und großen
Satzstärken
werden nach dem Durchlaufen der Produkte durch die Presswalzen 110, 110' und 111, 111' die Drehrichtungen
der Presswalzenpaare umgesteuert. Dadurch durchlaufen die Produkte
die Presswalzen erneut, jedoch in rückwärtiger Richtung. Nach erneuter
Umsteuerung der Drehrichtung der Presswalzen durchlaufen die Produkte
die Presswalzen noch einmal in Vorwärtsrichtung. Mittlere Satzstärken werden
nach diesem dreimaligen Durchlauf ausgeleitet, während große Satzstärken, wie bereits erwähnt, durch
weitere zweimalige Umsteuerung der Drehrichtung der Presswalzen
einer weiteren zweimaligen Pressung ausgesetzt werden.
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Mit
der Anlage A ist es möglich,
die verschiedensten Produkte herzustellen, welche der Anlage vom
Print on Demand übergeben
werden.
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Die
Anlage A wird entsprechend den für
die einzelnen herzustellenden (verschiedenen) Produkte festgelegten
(z. B. programmierten) Parametern gesteuert, d. h. die einzelnen
Module werden für
die Bearbeitung jedes einzelnen Produktes angesteuert und on-the-fly
eingestellt. Jedes einzelne Produkt kann individuell entsprechend
der Vorgabe der Steuerung z. B. durch eine Datenbank oder auch direkt vom
Bediener, z. B. durch Displayeingabe oder durch Sprachsteuerung
hergestellt werden.