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Die Erfindung betrifft einen Falzapparat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Abmessungen der Nutzen, die mit einer Rotationsdruckanlage erzeugt werden, ist in der Längsrichtung der Materialbahn im Wesentlichen durch die Plattenlänge eines in einem Druckwerk der Druckanlage verwendeten Plattenzylinders und quer dazu durch die Breite der eingesetzten Materialbahn vorgegeben. Ein Längsschneidwerk kann an einem Falzapparat vorgesehen sein, um die Materialbahn in Teilbahnen zu zerlegen, deren Breite jeweils einem ganzzahligen Bruchteil der Breite der ursprünglichen Materialbahn entspricht und die in einem Oberbau oder an einem Falztrichter des Falzapparats übereinander gelegt werden können, um die Zahl der Seiten eines fertigen Produkts zu erhöhen. Es können jedoch weder Nutzen erzeugt werden, die an Länge von der Länge des Plattenzylinders um einen kleinen Betrag abweichen, noch solche, deren Breite kein ganzzahliger Bruchteil der Breite der ursprünglichen Materialbahn ist.
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Theoretisch besteht zwar die Möglichkeit, Druckerzeugnisse unterschiedlichen Formats zu produzieren, indem z. B. auf einem zweifeldrigen Plattenzylinder wahlweise Plattenverwendet werden, die in Umfangsrichtung hintereinander die Druckbilder von zwei Seiten eines großformatigen Druckerzeugnisses oder von drei Seiten eines kleinformatigen Druckerzeugnisses tragen, doch ergibt sich dabei das Problem, dass bei der Produktion des kleinformatigen Erzeugnisses pro Umdrehung des Plattenzylinders 50% mehr Nutzen geschnitten und gefalzt werden als bei der Produktion des großformatigen. Um die kleinformatigen Nutzen korrekt auf den Falzmesserzylinder zu platzieren, muss zwischen aufeinander folgenden Nutzen ein Abstand hergestellt werden, der ihrer halben Länge entspricht. Dies erfordert eine erhebliche Beschleunigung der Nutzen nach dem Abtrennen von der Materialbahn, die nur bei einem sehr langsamen Lauf der Materialbahn realisierbar ist. Ein langsamer Lauf der Materialbahn entspricht jedoch einer geringen, unwirtschaftlichen Produktionsgeschwindigkeit. Außerdem ist nur eine kleine Zahl von unterschiedlichen Längen der Nutzen realisierbar.
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Eine Möglichkeit, die Breite der Nutzen willkürlich zu variieren, besteht nicht.
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Die
EP 0 607 514 A2 und die
DE 34 22 755 C2 offenbaren Falzapparate mit Falzmesserzylinder und Falzklappenzylinder, wobei zwischen vorgelagerten Zugwalzenpaaren ein Längsschneidwerk angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Falzapparat zu schaffen, wobei der Falzapparat die Produktion von gefalzten Druckerzeugnissen mit im Rahmen der Breite der dem Falzapparat zugeführten Materialbahn im wesentlichen beliebig festlegbaren Breiten gestattet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Falzapparat die Produktion von gefalzten Druckerzeugnissen mit im Rahmen der Breite der dem Falzapparat zugeführten Materialbahn im wesentlichen beliebig festlegbaren Breiten gestattet.
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Das Längsschneidwerk umfasst wenigstens eine rotierende Walze und eine rotierende Klinge, die eine Stirnfläche der Walze überstreicht, um eine Scherenwirkung zu erzeugen, durch die die Materialbahn durchtrennt wird.
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Um beidseitiges Beschneiden der Materialbahn zu ermöglichen, umfasst das Längsschneidwerk zweckmäßigerweise zwei in Breitenrichtung beabstandete rotierende Klingen.
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Um die Breite der Nutzen variieren zu können, sind die Klingen und die Stirnflächen axial verschiebbar.
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Um zu verhindern, dass eine dünne Materialbahn zwischen Stirnfläche und Klinge lediglich abgeknickt wird, bietet die Walze zweckmaßigerweise beiderseits der Klinge eine Auflagefläche, die die Materialbahn unterstützt, oder, mit anderen Worten, ist die Stirnfläche vorzugsweise durch eine Seitenfläche einer umlaufenden Nut der Walze gebildet.
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Die Walze umfasst zwei axial gegeneinander verschiebbare, jeweils einen Achszapfen tragende Teile. Die beiden Teile – und mit Ihnen die Positionen der Stirnflächen – sind so auf einfache Weise durch eine an den Achszapfen von außen einwirkende Kraft verstellbar.
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Das Längsschneidwerk ist am Förderweg der Materialbahn durch den Falzapparat vorzugsweise vor dem Querschneidwerk und zwischen zwei Zugwalzenpaaren angeordnet.
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Von zwei Zugwalzenpaaren hat vorzugsweise das in Förderrichtung vor dem Längsschneidwerk gelegene einen um eine erste Achse rotierenden Zugwalze und zwei um eine zweite Achse rotierende Radscheiben zum Andrücken von Randzonen der Materialbahn an der Zugwalze, wobei die zwei Radscheiben zur Anpassung an unterschiedliche Breiten der Materialbahn vorzugsweise in Richtung der Achse verstellbar sind.
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Um einer Durchbiegung der Materialbahn unter der Wirkung der Zugkraft des hinter dem Längsschneidwerk gelegenen Zugwalzenpaars entgegenzuwirken, sind vorzugsweise zwischen den zwei Radscheiben Zylinderkörper von geringfügig kleinerem Durchmesser als dem der Radscheiben angeordnet.
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Von den zwei Zugwalzenpaaren umfasst wenigstens das in Förderrichtung hinter dem Längsschneidwerk gelegene einen um eine erste Achse rotierenden Zugwalze und zwei Paare von jeweils um eine jedem Paar gemeinsame Achse rotierenden Radscheiben, wobei die Radscheiben des zweiten Paares zwischen denen des ersten Paares angeordnet sind und ihre gemeinsame Achse unabhängig von der gemeinsamen Achse des zweiten Paares verstellbar ist. Die unabhängige Verstellbarkeit der Achsen bietet in dem Fall, dass keine Beschneidung der Materialbahn in dem Längsschneidwerk stattfindet, die Möglichkeit, die Materialbahn in dem Zugwalzenpaar lediglich zwischen den Radscheiben des ersten Paares und den Zugwalze zu klemmen und einen Kontakt der Materialbahn mit den Radscheiben des zweiten Paares, die eventuell bedruckte Fläche der Materialbahn berühren und dort Druckfarbe verwischen könnten, zu verhindern.
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Um zu ermöglichen, dass beide Paare von Radscheiben die Zugwalze an im Wesentlichen der selben Winkelposition berühren, ist vorzugsweise das erste Paar auf einer gemeinsamen Welle montiert, und das zweite Paar ist auf einer Hülse montiert, die die Welle spielhaltig umgibt, so dass im Rahmen des Spiels eine unabhängige Verstellung der Achse der zweiten Paares möglich ist.
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Eine Abschlagvorrichtung zum Kappen der Materialbahn im Falle einer Störung ist an dem Förderweg vorzugsweise zwischen den Zugwalzenpaaren und dem Querschneidwerk angeordnet.
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Zur Beseitigung von durch das Längsschneidwerk abgetrenntem Material ist vorzugsweise eine Absaugvorrichtung vorgesehen. Diese ermöglicht die Abführung von von der Materialbahn abgetrennten Randstreifen, ohne dass vor Inbetriebnahme der Produktion ein Einfädeln dieser Randstreifen erforderlich ist.
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Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Längsschneidwerks und von in Förderrichtung einer Materialbahn vor und hinter dem Längsschneidwerk angeordneten Zugwalzen;
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2 eine schematische Draufsicht auf das Längsschneidwerk;
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3 einen Schnitt durch eine Welle des Längsschneidwerks;
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4 eine perspektivische Ansicht des in Förderrichtung vor dem Längsschneidwerk liegenden Zugwalzenpaares;
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5 eine Draufsicht auf das Zugwalzenpaar der 4;
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6 eine perspektivische Ansicht des in Förderrichtung hinter dem Längsschneidwerk liegenden Zugwalzenpaares;
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7 eine Draufsicht auf das in 6 gezeigte Zugwalzenpaar;
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8 bis 11 Schnitte durch das Zugwalzenpaar der 6 und 7;
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12 bis 16 schematische Schnitte von Falzapparaten mit einem Längsschneidwerk;
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17 einen schematischen Teilschnitt durch den Falzapparat der 12;
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18 einen zur 17 analogen Teilschnitt nach einer vollständigen Umdrehung des Sammelzylinders;
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19 einen Teilschnitt nach einer weiteren Umdrehung.
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1 zeigt in einer stark schematisierten Seitenansicht einen Abschnitt des Förderwegs eines Falzapparats, auf dem ein oberes Zugwalzenpaar 04, ein unteres Zugwalzenpaar 06 und zwischen diesen ein Längsschneidwerk 41 angeordnet sind. In dem Längsschneidwerk 41 durchläuft eine auf dem Förderweg geförderte Materialbahn 01 einen Spalt zwischen einer Walze 42 von im wesentlichen zylindrischer Form einerseits und wenigstens eine, insbesondere zwei auf einer gemeinsamen Welle 43 rotierenden kreisrunden Klingen 44 andererseits.
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Wie in der Draufsicht der 2 zu erkennen, greift jede Klinge 44 in eine umlaufende Nut 46 der Walze 42 ein, wobei eine seitliche Flanke der Klinge 44 und eine Stirnfläche 47, z. B. Seitenfläche 47 der Nut 46 einander überstreichen. Die sich überstreichenden Flächen des Schneidwerks 41 wirken ähnlich einer Schere und trennen von der Materialbahn 01 zwei Randstreifen 39 ab. Absaugvorrichtungen 48 einer Saugvorrichtung sind unterhalb der Klingen 44 angeordnet, um das abgetrennte Material 39, z. B. die Randstreifen 39 anzusaugen und kontinuierlich abzuführen.
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Die zylindrische Walze 42 sowie die die Klingen 44 tragende Welle 43 sind jeweils aus zwei in axialer Richtung gegeneinander verschiebbaren Teilen 51; 52 bzw. 53; 54 aufgebaut. Das linke Teil 51 bzw. 53 umfasst jeweils einen Stift 56, der in eine Buchse 57 des rechten Teils 52 bzw. 54 verschiebbar eingreift. Um den Stift 56 und die Buchse 57 bei minimalem radialen Spiel axial leicht gegeneinander verschiebbar zu machen, ist in einem Zwischenraum zwischen beiden ein Kugelkäfig 58 mit Kugeln 59 angeordnet, die jeweils in axial ausgerichtete Rillen 61; 62 des Stifts 56 bzw. der Buchse 57 eingreifen, wie in 3 anhand eines Schnitts durch die Welle 43 gezeigt.
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Achszapfen 63 der Teile 51; 52; 53; 54 sind in Seitengestellplatten (in 2 nicht dargestellt) des Falzapparats drehbar und mit Hilfe von Stellgliedern axial verschiebbar aufgehängt. Die Stellglieder erlauben eine Verstellung des linken und des rechten Teils 51; 52; 53; 54 der Walze 42 bzw. der Welle 43 unabhängig vom anderen Teil und damit eine willkürliche Einstellung der Breite der von der Materialbahn 01 abgetrennten Randstreifen 39.
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Die Welle 43 ist an den Seitengestellplatten quer zu ihrer Achse in Richtung des Pfeils 67 in 2 verstellbar aufgehängt, so dass die Welle 43 in eine in 2 gestrichelt dargestellte Stellung verschoben werden kann, in welcher die Klingen 44 nicht in die Nuten 46 eingreifen. in dieser Stellung kann die Materialbahn 01 das Längsschneidwerk 41 durchlaufen, ohne an den Rändern beschnitten zu werden. Des weiteren ist es in dieser Stellung möglich, alle vier Teile 51 bis 54 unabhängig voneinander zu verschieben. So kann z. B. das rechte Teil 52 der Walze 42 in 2 nach links und/oder das rechte Teil 54 der Welle 43 nach rechts so weit verschoben werden, dass, wenn die Welle 43 wieder auf die Walze 42 zu bewegt wird, nur noch die linke Klinge 44 in die ihr entsprechende Nut einrückt. So ist auch eine einseitige Beschneidung der Materialbahn 01 realisierbar.
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4 und 5 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht auf das Zugwalzenpaar 04. Von den zwei Zugwalzen 68; 69 des Zugwalzenpaares 04 ist die in der Perspektive der 4 vordere Zugwalze 68 mit ortsfester Achse an den Seitengestellplatten (nicht dargestellt) des Falzapparats gelagert. Ein Motor, der die Zugwalze 68 antreibt, ist fest an einer der Seitengestellplatten montiert. Die zweite Zugwalze 69 ist von zwei Armen 72 gehalten, die über Zapfen 73 schwenkbar an den Seitengestellplatten aufgehängt sind. Die schwenkbare Aufhängung erlaubt es, Materialbahnen 01 unterschiedlicher Stärke durch einen Spalt zwischen den zwei Zugwalzen 68; 69 hindurch zu führen. Um die Zugwalzen 68; 69 gegeneinander zu drücken und die Materialbahn 01 im Spalt zu klemmen, sind an den Armen 72 angreifende Stellglieder 74 vorgesehen. Die Zugwalze 69 ist von demselben Motor drehangetrieben wie die Zugwalze 68; zur Drehmomentübertragung dienen miteinander kämmende Zahnräder 76; 77 sowie ein doppeltes Kardangelenk 78 zwischen dem Zahnrad 77 und der Zugwalze 69.
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Die Zugwalze 69 trägt zwei Radscheiben 79 aus einem rutschfesten Kunststoff, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der benachbarter Teile der Zugwalze 69 und die an der Zugwalze 69 axial verschiebbar sind, um sie an die Breite einer verarbeiteten Materialbahn 01 anzupassen. Um ein Verwischen von Druckfarbe auf der Materialbahn 01 zu verhindern, werden die Radscheiben 79 zweckmäßigerweise so platziert, dass sie jeweils nicht bedruckte Randbereiche der Materialbahn 01 berühren. Den Radscheiben 79 liegen an der Zugwalze 68 jeweils Transportringe 81 aus rutschfestem Kunststoff gegenüber, deren Ausdehnung in axialer Richtung jeweils der Verstellbewegungsfreiheit der Radscheiben 79 an der Zugwalze 69 entspricht. Radscheiben 79 und Transportringe 81 haben jeweils die Form von entlang einer Line wie etwa 82 geschlitzten Hülsen, so dass sie, wenn sie verschlissen sind, ausgetauscht werden können, ohne die Zugwalzen 68; 69 aus den Seitengestellplatten zu lösen.
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Zwischen den zwei Radscheiben 79 und unabhängig von diesen axial verschiebbar sind an der Zugwalze 69 zwei Zylinderkörper 83 angebracht, deren Durchmesser geringfügig kleiner als der der Radscheiben 79 ist, so dass sie die Materialbahn 01, wenn sie im Querschnitt geradlinig durch den Spalt zwischen den zwei Zugwalzen 68; 69 verläuft, nicht berühren, eine Durchbiegung der Materialbahn 01, die zu einer ungleichmäßigen Breite des in Längsschneidwerk 41 aus der Materialbahn 01 herausgetrennten Mittelstreifens 38 führen könnte, jedoch verhindern.
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Die 6 und 7 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht auf das zweite Zugwalzenpaar 06. Wie das Zugwalzenpaar 04 umfasst es eine Zugwalze 84 mit ortfester Achse und einem an einer der Seitengestellplatten 092 (7) befestigten Motor und eine zwischen schwenkbar an den Seitengestellplatten 92 aufgehängten Armen 87 gehaltene Welle 86, insbesondere Zugwalze 86, die von dem Motor über ein Zahnradpaar und ein doppeltes Kardangelenk angetrieben ist.
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Die Arme 87 tragen in die Seitengestellplatten 92 drehbar eingreifende Zapfen 73 und sind untereinander durch zwei Streben 88; 89 starr verbunden. Stellglieder, die an den Armen 87 und an den Seitengestellplatten 92 (s. 7) angreifen, um die Zugwalze 86 gegen die Zugwalze 84 zu drücken, sind mit 91 bezeichnet.
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Die Zugwalze 84 trägt ein Paar von Radscheiben 79, die den Radscheiben 79 der Zugwalze 69 gleichen und in derselben axialen Position wie diese angeordnet sind, so dass sie zusammen mit Transportringen 81 der Zugwalze 86 die Ränder der Materialbahn 01 klemmen, wenn diese nicht im Längsschneidwerk 41 beschnitten worden ist.
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Zwischen der linken Radscheibe 79 in 7 und der linken Seitengestellplatte 92 ist auf der Zugwalze 86 eine Riemenscheibe 93 montiert. Wie in 8 zu sehen, die einen Schnitt entlang der Ebene VIII von 7 zeigt, sind die Riemenscheibe 93, eine auf einer zur Zugwalze 86 parallelen Welle 94 montierte Riemenscheibe 96 sowie Spannrollen 97; 98 von einem Riemen 99 umschlungen, um die Drehung der Zugwalze 86 auf die Welle 94 zu übertragen. Wie 9 und 10 zeigen, die jeweils Schnitte entlang der Ebenen IX und K von 7 darstellen, trägt die Welle 94 eine weitere Riemenscheibe 101, die zusammen mit einer Riemenscheibe 102 und Spannrollen 103; 104 von einem zweiten Riemen 106 umschlungen ist. Die Riemenscheibe 102 ist drehfest auf einer Hülse 107 montiert, welche die Zugwalze 86 in einem mittleren Bereich derselben spielhaltig umgibt und an an der Strebe 88 schwenkbar aufgehängten Armen 108 gehalten ist. Die Stellung der Hülse 107 in Bezug auf die Zugwalze 84 ist durch Stellglieder 109 gesteuert, die jeweils einerseits an einem der Arme 108 und andererseits an der Strebe 89 befestigt sind.
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Die Hülse 107 trägt wiederum zwei Radscheiben 111. Mit Hilfe der Stellglieder 109 ist die gemeinsame Drehachse der Radscheiben 111 zwischen einer Stellung, in der diese gegen die Zugwalze 84 drücken und so in der Lage sind, den Mittelstreifen 38 einer in dem Längsschneidwerk 41 beschnittene Materialbahn 01 zu klemmen und zu spannen, und einer von der Zugwalze 84 beabstandeten Stellung verstellbar, in welcher die unbeschnittene Materialbahn 01 zwischen den Radscheiben 79 der Zugwalze 86 einerseits und der Zugwalze 84 andererseits klemmbar ist. Das Zugwalzenpaar 06 ermöglicht somit die Verarbeitung sowohl einer nicht im Längsschneidwerk 41 beschnittene Materialbahn 01 als auch eines Mittelstreifens 38 der Materialbahn 01 von in Längsschneidwerk 41 praktisch beliebig und stufenlos einstellbarer Breite.
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12 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Falzapparat mit einem Längsschneidwerk 41 der oben beschriebenen Art. Der Falzapparat empfängt die Materialbahn 01, die aus ein oder mehr Lagen bedruckten Papier besteht, von einem nicht dargestellten Druckwerk. Die Materialbahn 01 ist wahlweise einer von zwei Baugruppen 02; 03 des Falzapparats zuführbar, von denen jede einen an sich vollständigen Falzapparat 02; 03 darstellt. Die beiden Falzapparate 02; 03 umfassen jeweils Zugwalzenpaare 04; 06 zur Regelung der Spannung der Materialbahn 01, eine Kappvorrichtung 36 zum Durchschlagen der Materialbahn 01, um im Falle einer Störung Stopfer zu vermeiden, das Längsschneidwerk 41, ein erstes Schneidwerk, z. B. einen Schneidzylinder 07, insbesondere einen Querschneidzylinder 07, einen Zylinder 08, insbesondere einen Falzmesserzylinder 08, insbesondere Sammelzylinder 08, einen Zylinder 09, z. B. Falzklappenzylinder 09, eine Bandfördereinrichtung 10, ein Schaufelrad 11 und ein Transportband 12. Querschneidzylinder 07 und Sammelzylinder 08 begrenzen zusammen einen Schneidspalt 13, an dem die Materialbahn 01 nach Passieren der Zugwalzenpaare 04; 06 auf den Sammelzylinder 08 trifft.
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Der Querschneidzylinder 07 der zwei Falzapparate 02; 03 haben die gleiche Umfangslänge. Der Schneidzylinder 07 des Falzapparats 02 trägt an seinem Umfang zwei Schneidmesser 14, der des Falzapparats 03 drei Schneidmesser 14. Wenn die Querschneidzylinder 07 im Betrieb mit einer der Geschwindigkeit der zugeführten Materialbahn 01 entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit rotieren, werden im Falzapparat 03 aus der Materialbahn 01 um ein Drittel kürzere Nutzen geschnitten als im Falzapparat 02.
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Die Sammelzylinder 08 der Falzapparate 02; 03 haben jeweils eine in fünf Felder gegliederte Mantelfläche, wobei jedes Feld ein Haltewerkzeug 16, insbesondere Greifwerkzeug 16, hier eine Punkturleiste 16, zum Festhalten einer Vorderkante der zugeführten Materialbahn 01 bzw. eines von der Materialbahn 01 abgeschnittenen Nutzens an dem Sammelzylinder 08 aufweist. Ferner weist jedes Feld ein Falzmesser 17 auf, das bei Passieren eines zwischen dem Sammelzylinder 08 und dem Falzklappenzylinder 09 begrenzten Spalts 18 ausfahrbar ist, um auf dem betreffenden Feld des Sammelzylinders 08 gehaltene Nutzen in eine von fünf Falzklappen 19 des Falzklappenzylinders 09 einzuführen und dadurch zu falzen.
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Ein Heftapparat 21, z. B. ein Lagenhefter 21 kann am Sammelzylinder 08 angeordnet sein, um einzelne oder gesammelte, an dem Sammelzylinder 08 gehaltene Nutzen zu heften.
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Entsprechend der unterschiedlichen Länge der in den Falzapparaten 02; 03 erzeugten Nutzen haben der Sammelzylinder 08 und der Falzklappenzylinder 09 des Falzapparats 03 einen um ein Drittel kleineren Durchmesser als die des Falzapparats 02, so dass an beiden Falzapparaten 02; 03 die Länge der Felder der Länge der von der Materialbahn 01 geschnittenen Nutzen entspricht.
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Die Falzapparat 02 unterstützt Nichtsammel- und Einfachsammelbetrieb; der Falzapparat 03 Nichtsammel- und Zweifach-Sammelbetrieb. Wenn die Plattenzylinder der nicht dargestellten Druckwerke jeweils mit zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Platten bestückbar sind, so kann jede dieser Platten in Umfangsrichtung hintereinander zwei Druckbilder tragen, die jeweils einer Seite des am Ausgang der Druckanlage erhaltenen fertigen Druckerzeugnisses entsprechen. Dann werden pro Umdrehung des Plattenzylinders vier Seiten bedruckt, und die bedruckte Materialbahn 01 wird der Falzapparat 02 zugeführt, um daraus Nutzen in einer der Länge der Platten entsprechenden Länge zu schneiden. Wenn beide Platten des Plattenzylinders identisch sind, wird die Falzapparat 02 im Nichtsammelbetrieb gefahren; wenn die zwei Platten verschieden sind, wird Einfach-Sammelbetrieb gefahren.
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Wenn die zwei Druckplatten des Plattenzylinders jeweils drei Druckbilder tragen, wird die Materialbahn 01 dem Falzapparat 03 zugeführt, wobei die in einer zwei Dritteln der Plattenlänge entsprechende Länge geschnittenen Nutzen im zyklischen Wechsel die ersten zwei Druckbilder der ersten Platte, das dritte Druckbild der ersten und das erste Druckbild der zweiten bzw. das zweite und dritte Druckbild der dritten Platte tragen. Es werden also drei Nutzen mit jeweils unterschiedlichen Druckbildern erhalten, die im Zweifach-Sammelbetrieb auf dem Sammelzylinder 08 gesammelt und dann gefalzt werden.
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Der in 12 gezeigte Aufbau ermöglicht es so, Druckerzeugnisse mit stark unterschiedlichen Formaten mit hoher Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit zu erzeugen. Die Materialbahn 01 wird vollständig ausgenutzt; Verschnitt entsteht nicht.
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13 zeigt ein Beispiel eines Falzapparats, der die Fertigung von Druckerzeugnissen in unterschiedlichen Formaten auf einem gleichen Sammelzylinder 08 ermöglicht.
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Die bedruckte Materialbahn 01 ist über Zugwalzenpaare 04; 06 und das Längsschneidwerk 41 einem von dem Sammelzylinder 08 und einem Schneidzylinder 07 begrenzten Schneidspalt 13 zugeführt. Der Schneidzylinder 07 ist mit zwei Sätzen von Schneidwerken, z. B. von je zwei Schneidmessern 14 bzw. 22 bestückt. Die jeweils zum Schneiden einer führenden Kante eines in dem Falzapparat zu falzenden Nutzens dienenden Schneidmesser 14 treffen beim Durchgang durch den Schneidspalt 13 jeweils auf eine Schneidleiste 23 des Sammelzylinders 08, der ein Haltewerkzeug 16 wie etwa eine Punkturleiste 16 zum Festhalten der führenden Kante an dem Sammelzylinder 08 benachbart ist. Die Schneidmesser 22 sind demontierbar. Wenn sie entfernt sind, ist der von einem der Schneidmesser 14 erzeugte Schnitt sowohl eine neue führende Kante der Materialbahn 01 als auch die nacheilende Kante eines von Materialbahn 01 abgetrennten Nutzens, was einer an sich bekannten Arbeitsweise des Falzapparats entspricht. Wenn die Schneidmesser 22 montiert sind, erzeugen diese jeweils im Zusammenwirken mit einer Schneidleiste 24 des Sammelzylinders 08 die nacheilende Kante eines jeden Nutzens, und zwischen dieser und der vom darauf folgenden Schneidmesser 14 erzeugten neuen führenden Kante der Materialbahn 01 wird ein Stück Verschnitt erhalten. Um diesen Verschnitt kontrolliert abzuführen, ist auch der Schneidzylinder 07 mit Greifwerkzeugen 16, namentlichen Punkturleisten 16, versehen, um den Verschnitt zeitweilig am Schneidzylinder 07 festzuhalten und vom Schneidspalt 13 weg zu fordern.
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Die Punkturleisten 16 sind durch nicht dargestellte Kurvenscheiben gesteuert, um den Verschnitt jeweils am Einlass einer Absaugvorrichtung 26 freizugeben, wo er abgesaugt und aus dem Falzapparat beseitigt wird. Die Punkturleisten 16 des Schneidzylinders 07 sind in einer im Inneren des Schneidzylinders 07 versenkten Stellung stilllegbar, wenn die Schneidmesser 22 entfernt sind. Kurvenscheiben, mit denen eine an eine Zylinderdrehung gekoppelte Bewegung der Punkturleisten 16 sowie ggf. eine Stilllegung der Punkturleisten 16 steuerbar ist, sind dem Fachmann von herkömmlichen Sammelzylindern vertraut und brauchen daher hier nicht im Detail beschrieben zu werden.
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Der Abstand der Schneidmesser 14; 22 des Schneidzylinders 07 voneinander und der Abstand der Schneidleisten 23; 24 des Sammelzylinders 08 voneinander kann verstellbar gemacht sein, um Nutzen von variabler Länge zuzuschneiden. Um diese jeweils mittig zu falzen, sind zweckmäßiger Weise auch die Falzmesser 17 gegen die Punkturleisten 16 des Sammelzylinders 07 verstellbar.
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Der Aufbau des Falzklappenzylinders 09, der Bandfördereinrichtung 10, des Schaufelrades 11 und des Transportbandes 12 ist derselbe wie mit Bezug auf 12 erläutert und wird nicht erneut beschrieben.
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14 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Falzapparats. Zugwalzenpaare 04; 06, Längsschneidwerk 41, Sammelzylinder 08, Falzklappenzylinder 09, Bandfördereinrichtung 10, Schaufelrad 11 und Transportband 12 sind dieselben wie bei der Ausgestaltung der 13. Der Schneidzylinder 07 trägt ein erstes Schneidwerk mit einem einzigen Schneidmesser 14, das mit den Punkturleisten 16 benachbarten Schneidleisten 23 des Sammelzylinder 08 zusammenwirkt, um Nutzen von der Materialbahn 01 abzuschneiden, deren Länge jeweils einer Feldlänge bzw. einem Fünftel des Umfangs des Sammelzylinders 08 entspricht. Die abgeschnittenen und am Sammelzylinder 08 gehaltenen Nutzen passieren ein zweites Schneiwerk mit einem Schneidzylinder 27, der ein Schneidmesser 22 trägt. Der Schneidzylinder 27 ist in einer Orientierung wie der in der 14 dargestellten, in der das Schneidmesser 22 nicht dem Sammelzylinder 08 zugewandt ist, von einem nicht dargestellten Antrieb abkuppelbar, so dass die am Sammelzylinder 08 geförderten Nutzen den Schneidzylinder 27 passieren können, ohne beschnitten zu werden. Wenn der Schneidzylinder 27 drehangetrieben ist, trifft sein Schneidmesser 22 am Umfang des Sammelzylinders 08 jeweils mit einer der Schneidleisten 24 zusammen, wodurch ein durchlaufender Nutzen an seiner nacheilenden Kante gekürzt wird. Das dabei abgeschnittene Material wird auch bei dieser Ausgestaltung von einer Punkturleiste 16 des Schneidzylinders 27 aufgespießt, zum Einlass einer Absaugvorrichtung 26 weiter befördert und dort frei gegeben.
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Bei dieser Ausgestaltung ist die Steuerung der Punkturleiste 16 am Schneidzylinder 27 vereinfacht, da kein Betriebsmodus benötigt wird, in dem der Schneidzylinder 27 rotiert, ohne dass die Punkturleiste 16 ausfährt. Auch ist durch eine Phasenverstellung der zwei Schneidzylinder 07; 27 gegeneinander eine Formatänderung der fertigen Druckerzeugnisse recht einfach realisierbar.
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Bei der in 15 gezeigten Ausgestaltung haben der Sammelzylinder 08 und der Falzklappenzylinder 09 jeweils einen dreifeldrigen Aufbau, und der Schneidzylinder 07, der zusammen mit dem Sammelzylinder 08 den Schneidspalt 13 begrenzt, trägt zwei Schneidmesser 14 und hat zwei Drittel des Durchmessers des Sammelzylinders 08. Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass hier wie auch bei den vorhergehenden Ausgestaltungen andere Zahlen von Feldern von Sammel- und Falzklappenzylinder 08; 09, bzw. von Schneidmesser 14 des Schneidzylinders 07 bei entsprechender Anpassung der Durchmesserverhältnisse realisierbar sind. Ein Schneidzylinder 27 bildet hier zusammen mit dem Falzklappenzylinder 09 einen Schneidspalt 28. In diesem werden die durchlaufenden Nutzen im gefalzten und ggf. zu mehreren gesammelten Zustand an ihren nacheilenden Kanten gekürzt. Die Zahl der gleichzeitig zu scheidenden Papierschichten ist daher doppelt so groß wie bei den zuvor betrachteten Ausgestaltungen.
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Ein Vorteil der Konstruktion gemäß 15 ist, dass exakt mittig gefalzte Produkte erhalten werden können, ohne dass es hierfür erforderlich ist, den Abstand zwischen Punkturleisten 16 und Falzmessern 17 am Sammelzylinder 08 an variierende Produktformate anzupassen.
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Um eine Verarbeitung der Nutzen auch ohne nachträgliche Beschneidung zu ermöglichen, ist der Scheidzylinder 27 in eine vom Falzklappenzylinder 09 beabstandete, in 15 als gestrichelter Umriss dargestellte Stellung schwenkbar. Alternativ kann eine Beschneidung jedoch auch durch einfache Phasenverschiebung des Schneidzylinders 27 gegenüber dem Falzklappenzylinder 09 bewirkt werden: da die gefalzten Produkte maximal die Hälfte der Mantelfläche des Falzklappenzylinders 09 zwischen zwei benachbarten Falzklappen 19 belegen, ist es ohne Schwierigkeiten möglich, die Drehung des Schneidzylinders 27 mit der des Falzklappenzylinders 09 so zu synchronisieren, dass die Schneidmesser 22 den Schneidspalt 28 jeweils zwischen zwei gefalzten Nutzen passieren. Wenn gewünscht, genügt eine minimale Verstellbarkeit des Schneidzylinders 27 quer zu seiner Achse, um einen Kontakt von dessen Schneidmessern 22 mit dem Falzklappenzylinder 09 völlig zu vermeiden.
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Die in 16 gezeigte Ausgestaltung entspricht weitgehend derjenigen der 14. Am Sammelzylinder 08 sind Schneidzylinder 07 und Schneidzylinder 27 jeweils getrennt voneinander angeordnet. Der Schneidzylinder 27 ist in Richtung eines Pfeils 29 von dem Sammelzylinder 08 abstellbar und kann komplett aus dem Falzapparat entfernt und durch einen Lagenhefter 21 ersetzt werden.
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Die 17 bis 19 sind schematische Darstellungen eines Falzapparats, der aufgrund seiner Eignung für Zweifachsammelbetrieb insbesondere als Baugruppe 03 des in 12 gezeigten Falzapparats 03 in Betracht kommt.
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17 zeigt den Sammelzylinder 08 und den Schneidzylinder 07, die einen Schneidspalt 31 begrenzen, und die sich von der nicht dargestellten Druckmaschine zu dem Schneidspalt 31 erstreckende Materialbahn 01. Auf der Materialbahn 01 wechseln sich Abschnitte mit jeweils unterschiedlichen Druckbildern zyklisch ab, die mit A, B bzw. C bezeichnet sind und in den 17 bis 19 durch jeweils unterschiedliche Strichelung kenntlich gemacht sind.
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Der Umfang des Sammelzylinders 08 ist in fünf identische Felder 08a; 08b; 08c; 08d; 08e gegliedert. Die Zahl der Felder 08a; 08b; 08c; 08d; 08e des Sammelzylinders 07 ist um 1 kleiner als eine durch drei teilbare natürliche Zahl. Die Zahl der Felder 08a; 08b; 08c; 08d; 08e des Sammelzylinders 07 ist um 1 größer ist als eine durch drei teilbare natürliche Zahl. Jedes Feld 08a; 08b; 08c; 08d; 08e weist an seinem in Drehrichtung des Sammelzylinders 08 vorderen Rand in an sich bekannter Weise ein Haltewerkzeug zum Festhalten eines vorderen Randes der Materialbahn 01 bzw. eines von der Materialbahn 01 abgeschnittenen Nutzens auf, wie etwa einen Greifer oder eine Punkturleiste. Die Haltewerkzeuge sind, da an sich bekannt, in den 17 bis 19 nicht dargestellt. Für die Zwecke der folgenden Beschreibung wird als Grenze zwischen zwei Feldern 08a; 08b; 08c; 08d oder 08e die Mittellinie einer Kunststoffleiste 32 angesehen, von der fünf Stück in gleichmäßigen Abständen in die Mantelfläche des Sammelzylinders 08 eingebettet sind, um als ein Widerlager beim Zerlegen der Materialbahn 01 in einzelne Nutzen mit Schneidmessern 14A; 14B; 14C des Schneidzylinders 07 zusammenzuwirken. Benachbart zu der Kunststoffleiste 32 erstreckt sich im in Drehrichtung hinteren Randbereich jedes Feldes 08a; 08b; 08c; 08d; 08e eine Nut 33.
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Der Sammelzylinder 07 weist eine Zahl von Feldern 08a; 08b; 08c; 08d; 08e auf, die größer als drei und mit drei teilerfremd ist.
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Der Schneidzylinder 07 ist durch die an seinem Umfang angeordneten Schneidmesser 14A; 14B; 14C in drei Umfangsabschnitte 07A; 07B; 07C geglieden Die zwei Umfangsabschnitte 07A; 07B beiderseits des Schneidmessers 14A erstrecken sich jeweils um geringfügig mehr als ein Drittel des Zylinderumfangs über einen Winkel 120° + ε. Der Umfangsabschnitt 07A nimmt einen Winkel von 120° – 2 ε ein. Um die nicht gleichmäßige Verteilung der Schneidmesser 14A; 14B; 14C zu verdeutlichen, sind in den Schneidzylinder 07 drei strichpunktierte Radien in einem Winkelabstand von genau 120° zueinander eingezeichnet. Nur einer dieser Radien verläuft durch eines der Schneidmesser 14A; 14B; 14C. Im Umfangsabschnitt 07C ist benachbart zum Schneidmesser 14B ein Balken 34 angebracht, der über die Umfangsfläche des Schneidzylinders 07 übersteht und sich über die gesamte Breite der Materialbahn 01 erstreckt.
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Der Balken 34 ist benachbart zu demjenigen Schneidmesser 14B, dass die beiden anderen Umfangsabschnitte 07B; 07C trennt, so angeordnet, dass es den Schneidspalt 31 vor diesem Schneidmesser 14B passiert. Der Balken 34 in einem der beiden anderen Umfangsabschnitte 07A; 078; 07C ist benachbart zu demjenigen Schneidmesser 14A; 14B; 14C, dass diesen anderen Umfangsabschnitt 07A; 07B; 07C von dem kurzen Umfangsabschnitt 07A; 07B; 07C trennt, so angeordnet, dass es den Schneidspalt 31 vor diesem Schneidmesser 14A; 14B; 14C passiert.
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Ein Falzklappenzylinder, an den in an sich bekannter Weise am Sammelzylinder 07 gehaltene oder gesammelte Nutzen übergeben und gleichzeitig gefalzt werden, ist teilweise dargestellt und mit 09 bezeichnet.
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In der in 17 gezeigten Konfiguration haben das Feld 08a des Sammelzylinders 08 und der Umfangsabschnitt 07A des Schneidzylinders 07 soeben den Schneidspalt 31 passiert, und das Schneidmesser 14A ist im Begriff, einen auf dem Feld 08a gehaltenen Nutzen vom Typ A von der Materialbahn 01 abzuschneiden. Da der Umfangsabschnitt 07A kürzer als die beiden anderen ist, trifft das Schneidmesser 14A auf die Kunststoffleiste 32 kurz vor deren Mitte (bzw. der Grenzlinie zwischen den Feldern 08a und 08b) und durchtrennt dort die Materialbahn 01. Der dabei abgeschnittene Nutzen A reicht daher nicht bis zur Mitte der Kunststoffleiste 32.
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Ein auf den abgeschnittenen Nutzen vom Typ A folgender Abschnitt der Materialbahn 01 vom Typ C wird bei der weiteren Drehung des Sammelzylinders 08 auf zwei bereits auf dem Feld 08b gehaltene Nutzen vom Typ A bzw. B aufgelegt.
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18 zeigt die Konfiguration des Falzapparats nach einer vollständigen Umdrehung des Sammelzylinders 08. Da sich die Abschnitte A; C; B auf der Materialbahn 01 in der Reihenfolge ACBACB ... abwechseln, ist auf dem Feld 08a, das soeben den Schneidspalt 31 passiert hat, dem bereits darauf befindlichen Nutzen vom Typ A ein zweiter Nutzen vom Typ B aufgelegt worden. Gleichzeitig mit dem Feld 08a hat der Umfangsabschnitt 07B des Schneidzylinders 07 den Schneidspalt 31 passiert. Dieser Umfangsabschnitt 07B ist geringfügig länger als 120°, und das ihn begrenzende Schneidmesser 14B trifft auf die Kunststoffleiste 32 kurz hinter der Grenzlinie, im Feld 08b. Der Schnitt wird somit in sicherem Abstand von dem hinteren Rand des in der vorhergehenden Umdrehung auf das Feld 08a geladenen Nutzens A erzeugt, so dass keine Gefahr besteht, dass dieser erneut beschnitten wird. Gleichzeitig führt diese Lage des Schnitts dazu, dass die Vorderkante der Materialbahn 01, die sich bei der weiteren Drehung des Sammelzylinders 08 auf das Feld 08b legt und wieder zu einem Nutzen vom Typ A gehört, erst kurz hinter der Grenze zwischen den beiden Feldern 08a; 08b beginnt. Da die Vorderkante eines Nutzens vom Typ A immer vom Schneidmesser 14B geschnitten wird, kann das Schneidmesser 14A, das wie in 17 gezeigt, stets kurz vor der Grenze zwischen zwei Feldern 08a; 08b auf die Kunststoffleiste 32 trifft, niemals die Vorderkante eines Nutzens vom Typ A beschneiden.
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19 zeigt die Konfiguration des Falzapparats nach einer weiteren Umdrehung des Sammelzylinders 08. Es befinden sich nun drei Nutzen der Typen A; B; C auf dem Feld 08a. Zusammen mit dem Feld 08a hat der Umfangsabschnitt 07C des Schneidzylinders 07 den Schneidspalt 31 passiert, und in dem Moment, in dem wie dargestellt das Schneidmesser 14C mittig auf die Kunststoffleiste 32 zwischen den Feldern 08a; 08b trifft, hält der Balken 34 des Schneidzylinders 07 die auf dem Feld 08a gehaltenen Nutzen A; B; C in dessen Nut 33 gedrückt. Dadurch werden die hinteren Kanten dieser Nutzen A; B; C in Umlaufrichtung des Sammelzylinders 08 vorgezogen, so dass sie nicht von dem Schneidmesser 14C beschnitten werden können.
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Da wie oben erläutert die Vorderkante des zu diesem Zeitpunkt auf dem Feld 08b gehaltenen Nutzens vom Typ A knapp hinter der mit der Grenzlinie zwischen den beiden Feldern 08a; 08b zusammenfallenden Schnittlinie des Schneidmessers 14C liegt, besteht auch keine Gefahr, dass dieser Nutzen A unbeabsichtigt beschnitten wird.
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In der Zusammenschau erkennt man, dass die Vorderkanten der auf dem Sammelzylinder 08 gehaltenen Nutzen A; B; C vor Beschneidung sicher sind, weil die Linie, entlang derer sie abgeschnitten werden, am Umfang des Sammelzylinders 08 in dessen Drehrichtung immer weiter vorrückt, bis ein vollständiges Bündel von drei Nutzen A; B; C gesammelt ist. Da der am Sammelzylinder 08 jeweils zuinnerst liegende Nutzen vom Typ A kürzer als der als nächstes darüber gelegte Nutzen vom Typ B ist, liegt der hintere Rand des Nutzens B hinter dem des Nutzens A, so dass der Nutzen B ohne Gefahr für A geschnitten werden kann. Da die Umfangsabschnitte 07B; 07C gleich lang sind, würde an sich die gestaffelte Lage der Vorderkanten der Nutzen A; B; C am Sammelzylinder 08 dazu führen, dass beim Abschneiden des äußersten Nutzens vom Typ C von der Materialbahn 01 auch der darunter liegende Nutzen vom Typ B gestutzt wird. Dies wird jedoch vermieden mit Hilfe des Balkens 34.
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In Anbetracht der obigen Beschreibung ist nachvollziehbar, dass das dargelegte Prinzip auch ahne weiteres auf die Kombination eines siebenfeldrigen Sammelzylinders mit einem Schneidzylinder mit drei Schneidmessern übertragbar ist. Um Nutzen in der Reihenfolge A; B; C, wie oben beschrieben, an einem Feld des Sammelzylinders zu sammeln, ist dann lediglich eine umgekehrte Reihenfolge der Nutzen, ABCABC ..., auf der Materialbahn 01 erforderlich, und der Balken 34 muss an demjenigen von zwei längeren Umfangsabschnitten des Schneidzylinders angeordnet sein, der unmittelbar vor dem kürzeren Umfangsabschnitt den Schneidspalt durchläuft.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Materialbahn
- 02
- Baugruppe, Falzapparat
- 03
- Baugruppe, Falzapparat
- 04
- Zugwalzenpaar
- 05
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- 06
- Zugwalzenpaar
- 07
- Querschneidzylinder, Schneidzylinder, erster
- 08
- Zylinder, Falzmesserzylinder, Sammelzylinder
- 09
- Zylinder, Falzklappenzylinder
- 10
- Bandfördereinrichtung
- 11
- Schaufelrad
- 12
- Transportband
- 13
- Schneidspalt
- 14
- Schneidmesser
- 15
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- 16
- Haltewerkzeug, Greifwerkzeug, Punkturleiste
- 17
- Falzmesser
- 18
- Spalt
- 19
- Falzklappe
- 20
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- 21
- Heftapparat, Lagenhefter
- 22
- Schneidmesser
- 23
- Schneidleiste
- 24
- Schneidleiste
- 25
-
- 26
- Absaugvorrichtung
- 27
- Schneidzylinder, zweiter
- 28
- Schneidspalt
- 29
- Pfeil
- 30
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- 31
- Schneidspalt
- 32
- Kunststoffleiste
- 33
- Nut
- 34
- Balken
- 35
-
- 36
- Kappvorrichtung
- 37
-
- 38
- Mittelstreifen
- 39
- Material, abgetrennt, Randstreifen
- 40
-
- 41
- Längsschneidwerk
- 42
- Walze
- 43
- Welle
- 44
- Klinge
- 45
-
- 46
- Nut
- 47
- Stirnfläche, Seitenfläche
- 48
- Absaugvorrichtung
- 49
-
- 50
-
- 51
- Teil, links (42)
- 52
- Teil, rechts (42)
- 53
- Teil, links (43)
- 54
- Teil, rechts (43)
- 55
-
- 56
- Stift
- 57
- Buchse
- 58
- Kugelkäfig
- 59
- Kugel
- 60
-
- 61
- Rille
- 62
- Rille
- 63
- Achszapfen
- 64
- Pfeil
- 65
-
- 66
-
- 67
-
- 68
- Zugwalze
- 69
- Zugwalze
- 70
-
- 71
-
- 72
- Arm
- 73
- Zapfen
- 74
- Stellglied
- 75
-
- 76
- Zahnrad
- 77
- Zahnrad
- 78
- Kardangelenk
- 79
- Radscheibe
- 80
-
- 81
- Transportring
- 82
- Linie
- 83
- Zylinderkörper
- 84
- Zugwalze
- 85
-
- 86
- Welle, Zugwalze
- 87
- Arm
- 88
- Strebe
- 89
- Strebe
- 90
-
- 91
- Stellglied
- 92
- Seitengestellplatte
- 93
- Riemenscheibe
- 94
- Welle
- 95
-
- 96
- Riemenscheibe
- 97
- Spannrolle
- 98
- Spannrolle
- 99
- Riemen
- 100
-
- 101
- Riemenscheibe
- 102
- Riemenscheibe
- 103
- Spannrolle
- 104
- Spannrolle
- 105
-
- 106
- Riemen
- 107
- Hülse
- 108
- Arm
- 109
- Stellglied
- 110
-
- 111
- Radscheibe
- A
- Abschnitt, Nutzen
- B
- Abschnitt, Nutzen
- C
- Abschnitt, Nutzen
- 07A
- Umfangsabschnitt
- 07B
- Umfangsabschnitt
- 07C
- Umfangsabschnitt
- 14A
- Schneidmesser
- 14B
- Schneidmesser
- 14C
- Schneidmesser
- 08a
- Feld
- 08b
- Feld
- 08c
- Feld
- 08d
- Feld
- 08e
- Feld
