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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rollendruckmaschine gemäß Patentanspruch 1.
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Rollendruckmaschinen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus Standard-Lehrbuchern zum Rollenoffsetdruck. So sind aus Wolfgang Walenski, Der Rollenoffsetdruck, 1995, S. 98–103 beispielsweise Rollendruckmaschinen für den Buchdruck bekannt. Ebenso sind solche Rollendruckmaschinen für den Buchdruck aus Helmut Teschner, Offsetdrucktechnik, 1997, S. 10/76–10/82 bekannt.
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Weiterhin sind Rollendruckmaschinen für den Buchdruck aus
DE 40 30 863 A1 bekannt, wo eine Rollenrotationsdruckmaschine beschrieben ist, die zwei aufeinanderfolgende Längsfalzvorrichtungen aufweist mit zwei Falztrichtern, wobei die erste Längsfalzvorrichtung gegenüber der zweiten um 90° gedreht angeordnet ist.
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Die genannten Rollendruckmaschinen sind sämtlich als Rotationsdruckmaschinen ausgebildet, verwenden also zum Aufbringen von Druckfarbe auf eine Papierbahn rotierende Druckzylinder in Form von Plattenzylindern die Druckplatten tragen sowie in Form von Übertragungszylindern oder Gummizylindern, die die Druckfarbe vom Plattenzylinder auf die Papierbahn übertragen. In Helmut Teschner, Offsetdrucktechnik, 1997, S. 10/76 wird bereits auf das Problem der verfahrenstechnischen Nachteile aufgrund von festen Zylinderumfängen hingewiesen, doch wird dort weiterhin mit Rollenoffsetdruckmaschinen gearbeitet, also mit Rollendruckmaschinen, die rotierende Druckzylinder aufweisen.
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Es werden also nach dem Stand der Technik bei Rollendruckmaschinen, insbesondere bei Buchdruck-Rollenmaschinen Druckwerke und auch Falzapparate mit festem Zylinderumfang und damit fixem Druckabschnitt bzw. Druckformat verwendet. Nachdem die Plattenzylinder und Übertragungszylinder bzw. Gummizylinder einen festen, definierten Umfang aufweisen, sind auch die zugehörigen Falzapparate auf diese festen Umfänge und damit festen Druckformate eingerichtet. Somit sind die produzierbaren Druckformate und Druckprodukte auf die gesamte Lebensdauer der Rollendruckmaschine immer gleich, vorgegeben durch die festen Umfänge der Zylinder. Solche festen Formate sowie sind aber gerade bei Kleinauflagen (z. B. kleiner als 1000 Stück) und Kleinstauflagen (z. B. kleiner als 100 Stück) nicht wirtschaftlich und/oder technisch optimiert einsetzbar. Auch wirke sich die Herstellungskosten von Druckplatten und die Rüstzeit beim Druckplattenwechsel bei kleineren Auflagen prozentual viel stärker auf die Herstellkosten der Druckprodukte aus als bei Druckprodukten, die in immer gleichem Druckformat in großer Auflage (z. B. von tausenden Stück) gedruckt werden. Gleiches kann aber auch für Zeitungsdruck und Illustrationsdruck mit Kleinauflagen und Kleinstauflagen gelten, gerade für Lohndruckereien, die im Auftrag für eine Vielzahl von Kunden und Verlagen ständig wechselnde Druckprodukte bereitstellen müssen.
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Die Anforderungen zum Druck wechselnder Formaten, wie beispielsweise im Buchdruck und wie beispielsweise für Kleinauflagen (z. B. kleiner als 1000 Stück) und Kleinstauflagen (z. B. kleiner als 100 Stück bis hin zur Losgröße = 1 d. h. „print an demand”) ist also mit den bisher nach dem Stand der Technik bekannten Rollendruckmaschinen nicht wirtschaftlich und/oder technisch optimiert zu lösen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Gerade durch gleichzeitige Beibehaltung einer Rollendruckmaschine bzw. von Einrichtungen (inklusive Steuerung und Falzapparat) für den Rollendruck, also des Druckes von einer aufgerollten und damit praktisch „unendlichen Papierbahn, in Verbindung mit den technischen Merkmalen der Erfindung wie im folgenden für die Gegenstände der Erfindung und deren Ausgestaltungen dargestellt kann garantiert werden, dass auf wirtschaftlich und/oder technisch optimierte Weise verschiedenste Druckformate gedruckt und/oder verarbeitet werden können.
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Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft eine Rollendruckmaschine mit Druckeinheiten aufweisend Druckeinrichtungen oder Gruppen von Druckeinrichtungen zum Aufbringen von Druckfarbe auf eine Papierbahn. Nach der Erfindung ist zunächst vorgesehen, dass die Druckeinrichtungen oder Gruppen von Druckeinrichtungen sämtlich frei von rotierenden Druckzylindern ausgebildet sind. Die Druckeinheiten zum Aufbringen von Druckfarbe sind im Sinne der Erfindung auch geeignet zum Aufbringen für jede andere Art von flüssiger Substanz zu verstehen, die auf eine Papierbahn aufgebracht werden soll, wie z. B. Lack Flüssigkleber, Feuchtmittel oder ähnliches. Dadurch dass sämtlich auf rotierenden Druckzylinder verzichtet wird, löst sich die Erfindung von dem Zwang der festen Zylinderumfänge, die Druckformate stets auf Bruchteile des Zylinderumfangs beschränken (1, ½, 1/3, ¼ etc). Die auf einer Rolle befindliche Papierbahn hat diese Einschränkung nicht, da sie praktisch eine „unendliche” Ausdehnung hat – begrenzt nur durch die Bahnbreite der Papierbahn – und den Aufdruck beliebiger Formatgrößen zulässt. Es wird also durch den Verzicht auf rotierenden Druckzylinder eine formatvariable Rollendruckmaschine ermöglicht, die verschiedenste Druckformate drucken kann. Die Druckformate eines Druckbildes bzw. einer Druckseite können sich dabei insbesondere durch die Länge (Ausdehnung in Laufrichtung der Papierbahn) und/oder die Breite (Ausdehnung in Richtung quer zur Papierbahn), aber auch durch die Ausrichtung (Abstand des Druckbildes von dem Rand der Papierbahn, Abstände zwischen den Druckbildern, Winkel zwischen Druckbild-Längskante und Laufrichtung der Papierbahn) auf der Papierbahn unterscheiden.
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Eine Ausgestaltung oder eine Alternative der Erfindung sieht vor, dass die Druckeinrichtungen oder Gruppen von Druckeinrichtungen zum berührungslosen Aufbringen von Druckfarbe auf die Papierbahn ausgebildet sind. Diese können insbesondere als Einrichtung zum Auftropfen oder Aufspritzen von Druckfarbe mit Hilfe einer Tropfeinrichtung oder Düseneinrichtung, beispielsweise in Form einer Inkjet-Einrichtung ausgebildet sein. Damit wird ein direkter Kontakt zwischen Papierbahn und Druckeinrichtungen vermieden und ein formatvariabler Auftrag von Druckfarbe auf die Papierbahn ermöglicht.
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Im folgenden werden weitere Ausgestaltungen des ersten Gegenstands der Erfindung beschrieben. Diese Ausgestaltungen können einzeln oder in Kombination zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, d. h. es sind grundsätzlich alle geeigneten Kombinationen der im folgenden beschriebenen technischen Merkmale untereinander zur Weiterbildung der Erfindung möglich. Eine Möglichkeit der Kombination der technischen Merkmale zur Ausgestaltungen des ersten Gegenstands der Erfindung wird durch die abhängigen Patentansprüche dargestellt.
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Es wird im Folgenden auch häufig auf die Laufrichtung L der Papierbahn Bezug genommen. Die Laufrichtung der Papierbahn im Sinne dieser Erfindung definiert dabei nicht eine globale feste Ebene im Raum, denn die Papierbahn durchläuft mehrere Richtungsänderungen und ggf. auch Umschlingungen, wie die Figuren deutlich zeigen. Es ist aber für den Fachmann lokal – also für jeden Bahnabschnitt der Papierbahn jeweils eine klare Raumrichtung aus der lokalen Laufrichtung der Papierbahn bestimmbar.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Druckeinrichtungen oder Gruppen von Druckeinrichtungen eine Düseneinrichtung zum Aufspritzen von Druckfarbe auf die Papierbahn aufweisen, beispielsweise in Form einer Inkjet-Einrichtung.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in Laufrichtung der Papierbahn mehrere Druckeinrichtungen oder Gruppen von Drukeinrichtungen hintereinander angeordnet sind. Dies kann beispielsweise zum Drucken mehrerer Farben hintereinander genutzt werden.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die einzelnen Druckeinrichtungen einer Gruppe von Druckeinrichtungen jeweils zum Aufbringen verschiedener Druckfarben ausgebildet sind. Es kann also grundsätzlich vorgesehen sein, dass Druckeinrichtungen die Papierbahn nur mit einer einzigen Druckfarbe bedrucken. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass Druckeinrichtungen zum Drucken verschiedener Druckfarben vorgesehen sind, wobei jeweils gewisse Druckeinrichtungen zum Drucken verschiedener Druckfarben zu einer Gruppe zusammengefasst sind. Diese Gruppen zeichnen sich beispielsweise durch eine gleichartige räumliche Anordnung oder eine gemeinsame Ansteuerung aus.
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Die Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Trockner vorgesehen ist, der min destens einer der Druckeinheiten in Laufrichtung der Papierbahn nachgeordnet ist. Damit ist insbesondere eine sogenannte Heatset-Produktion möglich.
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Die Erfindung sieht weiter vor, dass der Trockner baulich in eine Druckeinheit integriert ist. Damit ist eine besonders kompakte bauliche oder räumliche Ausführung von Druckeinheit und Trockner möglich.
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Die Erfindung sieht weiter vor, dass der Trockner derart baulich oder räumlich in eine Druckeinheit integriert ist, dass eine Beeinflussung der Druckeinrichtungen durch den Trocknerbetrieb vermieden wird Hierbei wird berücksichtigt, dass vom Trockner Störeinflüsse wie Wärmestrahlung, Vibrationen, elektromagnetische Felder oder ähnliches ausgehen können, die die Funktion der Druckeinrichtungen beeinflussen können. Es wird durch die Ausgestaltung der Erfindung eine störende Beeinflussung der Druckeinrichtungen durch den Trocknerbetrieb vermieden, beispielsweise durch geeignete räumliche Trennung bzw. Abstände, geeignete relative räumliche Anordnung von Trockner und Druckeinrichtungen zueinander oder durch geeignete Abschirmungen.
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Grundsätzlich kann der Trockner beispielsweise unterhalb der Druckeinrichtungen angeordnet sein. Hier könnte je nach Art und Auslegung des Trockners aber die Gefahr bestehen, dass entstehende Wärme aufsteigt und die Druckeinrichtungen in ungewünschter Weise erwärmt. Die Erfindung sieht daher vor, dass der Trockner räumlich über den Druckeinrichtungen einer Druckeinheit angeordnet ist.
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Im folgenden werden Ausgestaltungen des weiteren Gegenstands der Erfindung beschrieben. Diese Ausgestaltungen können einzeln oder in Kombination zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, d. h. es sind grundsätzlich alle geeigneten Kombinationen der im folgenden beschriebenen technischen Merkmale untereinander zur Weiterbildung der Erfindung möglich. Eine Möglichkeit der Kombination der technischen Merkmale zur Ausgestaltungen des weiteren Gegenstands der Erfindung wird durch die abhängigen Patentansprüche dargestellt.
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Spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 27 dargestellt. Es zeigen:
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1 Formatvariable Rollendruckmaschine
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2: Formatvariable Rollendruckmaschine mit Steuerung
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3: Steuerkurven
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4: Druckeinheiten für berührungslosen Druck, insbesondere mit Inkjet-Druckeinrichtungen
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5: Anordnung Trocker unter Druckeinheiten für berührungslosen Druck, insbesondere mit Inkjet-Druckeinrichtungen
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6: Anordnung Trocker über Druckeinheiten für berührungslosen Druck, insbesondere mit Inkjet-Druckeinrichtungen
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7: Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über die volle Papierbahnbreite
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8: Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite
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9: quer zur Papierbahn überlappende Druckeinrichtungen
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10: quer zur Papierbahn voneinander beabstandete Druckeinrichtungen
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11: Gruppen von Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite zum Aufbringen verschiedener Druckfarben
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12: Alternative Anordnung von Gruppen von Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite zum Aufbringen verschiedener Druckfarben
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13: Druckeinrichtungen mit mehreren Segmenten zum Aufbringen verschiedener Druckfarben
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14: Alternative Ausführung von Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite
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15: Alternative Ausführung von Gruppen von Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite zum Aufbringen verschiedener Druckfarben
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16: Falzapparat (a) in Seitenansicht und (b) in Draufsicht
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17: Anordnung von zwei verschiebbaren Falztrichtern
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18: Falzlinien und Bahnführung auf einen Falztrichter bei Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite
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19: alternative Falzlinien und Bahnführung auf zwei Falztrichter bei Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite
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20: Falzlinien und Bahnführung auf zwei Falztrichter bei alternativen Druckeinrichtungen mit Ausdehnung über einen Teil der Papierbahnbreite
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21: Schematische Darstellung einer Verarbeitungsmöglichkeit einer Papierbahn im Falzapparat nach 16
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22: Schematische Darstellung einer alternativen Verarbeitungsmöglichkeit einer Papierbahn im Falzapparat nach 16
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23: Nachverarbeitungseinrichtung mit Schneidmodul und Auslagemodul
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24: Draufsicht auf eine Nachverarbeitungseinrichtung mit Schneidmodul und Auslagemodul nach 23
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25: Schematische Darstellung einer Verarbeitungsmöglichkeit einer Papierbahn mit Bahnwendeeinrichtung nach 16 und Nachverarbeitungseinrichtung nach 23 und 24
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26: Hufschuppen von Papierbögen zu mehrlagigen Produkten
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27: außer-mittige Bahnführung einer teilbreiten Bahn
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1 zeigt eine Rollendruckmaschine, insbesondere eine formatvariable Heatset-Rollendruckmaschine, beispielsweise für den Buchdruck oder Illustrationsdruck. Diese weist einen Rollenwechsler 101 auf, von dem eine Papierbahn 108 abgewickelt wird und durch Druckeinheiten 102a, 102b geführt wird. Anschließend wird die Papierbahn zu einem Falzapparat 103 geführt, der folgendes aufweist: eine Bahnwendeeinrichtung 104, beispielsweise in Form einer Wendestangeneinrichtung, ein Falzmodul 105, ein Schneidmodul 106 und ein Auslagemodul 107. Bei einer bestimmten Ausführung kann auch auf das Falzmodul 105 verzichtet werden bzw. es kann zumindest umgangen werden, wie nachfolgend noch beschrieben wird in Verbindung mit der 25.
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Die 4 bis 15 zeigen, dass die Druckeinheiten 102a, 102b Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d aufweisen, die sämtlich frei von rotierenden Druckzylindern ausgebildet sind. Die Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d sind zum berührungslosen Aufbringen von Druckfarbe auf die Papierbahn 108 ausgebildet.
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Wie die 5 und 6 zeigen, sind die Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d nach den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen als Inkjet-Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Inkjet-Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d ausgeführt. Die Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d weisen dazu jeweils eine Düseneinrichtung 139 zum Aufspritzen von Druckfarbe auf die Papierbahn 108 auf. Diese Düseneinrichtungen sind nur in den 5 und 6 explizit dargestellt, sind aber auch bei den Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d nach den anderen Figuren in deren Ausbildung als Inkjet-Druckeinrichtungen vorhanden.
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2 zeigt nochmals die Rollendruckmaschine nach 1 mit einer zugehörigen Steuereinrichtung 20. Die Steuereinrichtung 20 ist einerseits zur Steuerung und/oder Regelung der Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d vorgesehen. Gleichzeitig ist die Steuereinrichtung 20 zumindest auch zur Steuerung und/oder Regelung einer – hier motorischen – Betätigungsvorrichtung 28 mindestens einer Schneidvorrichtung 6 zum Schneiden zumindest eines Teils der Papierbahn 108 vorgesehen. Die Schneidvorrichtung 6 ist nach 2 und 24 als Schneidmesserzylinder mit Schneidmessern 16 ausgebildet, der beim Betrieb der Rollendruckmaschine rotiert und dadurch die Schneidmesser 16 in regelmäßigen Kontakt mit der Papierbahn 108 bringt. Die motorische Betätigungsvorrichtung 28 ist nach der 2 und 24 als Antriebsmotor ausgebildet.
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Die Steuerung und/oder Regelung der Betätigungsvorrichtung 28 erfolgt in Abhängigkeit von Druckformateinstellungen 25, 26 für die Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d. Die Steuereinrichtung 20 ist zur Steuerung und/oder Regelung der motorischen Betätigungsvorrichtung 28 in Abhängigkeit von vorgespeicherten oder vorberechneten Steuerkurven 27 ausgebildet.
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Dazu weist die Steuerungseinrichtung 20 eine Recheneinrichtung oder als Datenspeicher ausgebildeten Dateneinrichtung 24 auf, in der Steuerkurven 27 gespeichert sind oder berechnet werden. 3 zeigt schematisch ein Beispiel für solche Steuerkurven. Diese Steuerkurven beschreiben nach 3 den zeitlichen Verlauf der Winkelgeschwindigkeit wS, wS' des Schneidmessers 16 der Schneidvorrichtung 6. Es wird nun die motorischen Betätigungsvorrichtung 28 – also der Antriebsmotor – der Schneidvorrichtung 6 so gesteuert oder geregelt, dass sich die Schneidvorrichtung 6 und damit auch jedes Schneidmesser 16 pro Umlauf tU – also während der Zeitspanne von t = 0 bis t = tU, die der Schneidzylinder für einen vollen Umlauf von 360° benötigt – mit variierender Winkelgeschwindigkeit wS, wS' bewegt. Die Variation der Winkelgeschwindigkeit wS, wS' erfolgt nun nach 3 derart, dass bei Kontakt eines Schneidmessers 16 mit der Papierbahn zur Zeit tK die Winkelgeschwindigkeit wS, wS' der Schneidvorrichtung 6 und damit auch jedes Schneidmessers 16 – bzw. genauer ausgedrückt die tangentiale Komponente der Drehgeschwindigkeit des kontaktierenden Schneidmesser 16 in Laufrichtung der Papierbahn im Zeitpunkt tK – gleich der Fördergeschwindigkeit vB der Papierbahn 108 ist, also gleich der Geschwindigkeit vB, mit der sich die Papierbahn 108 durch die Druckmaschine bewegt. Es wird also pro Umdrehung der rotierenden Schneidvorrichtung die Drehgeschwindigkeit so angepasst, dass zumindest bei Kontakt zwischen Schneidmesser 16 und Papierbahn 108 beide gleich schnell sind, so dass im Kontaktpunkt keine Relativgeschwindigkeit zwischen beiden besteht. Ist dabei die Winkelgeschwindigkeit wS der Schneidvorrichtung 6 und damit auch jedes Schneidmessers 16 – bzw. genauer ausgedruckt die tangentiale Komponente der Drehgeschwindigkeit des kontaktierenden Schneidmesser 16 in Laufrichtung der Papierbahn 108 kleiner als die Fördergeschwindigkeit vB der Papierbahn 108, so erfolgt zum Zeitpunkt tK des Kontakts zwischen Schneidmesser 16 und Papierbahn 108 hin eine Beschleunigung des Schneidmesser 16 auf Fördergeschwindigkeit vB. Ist die Winkelgeschwindigkeit wS' der Schneidvorrichtung 6 und damit auch jedes Schneidmessers 16 – bzw. genauer ausgedrückt die tangentiale Komponente der Drehgeschwindigkeit des kontaktierenden Schneidmesser 16 in Laufrichtung der Papierbahn 108 größer als die Fördergeschwindigkeit vB der Papierbahn 108, so erfolgt zum Zeitpunkt tK des Kontakts zwischen Schneidmesser 16 und Papierbahn 108 hin eine Verzögerung des Schneidmesser 16 auf Fordergeschwindigkeit vB. Dadurch wird jeweils ein Reißen oder Rupfen der Papierbahn 108 vermieden.
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Die Steuereinrichtung 20 weist ein Steuer- und/oder Regelmodul 21 auf, welches mit der Dateneinrichtung 24 sowie mit den Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d und der motorischen Betätigungsvorrichtung 28 – also dem Antriebsmotor – der Schneidvorrichtung 6 datentechnisch in Verbindung steht.
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Weiter zeigt 2, dass die Steuereinrichtung 20 einen weiteren Datenspeicher 22 aufweist oder zumindest aufweisen kann, in dem Druckformateinstellungen 26 gespeichert sind und der über eine datentechnische Verbindung mit dem Steuer- und/oder Regelmodul 21 verbunden ist. Diese Druckformateinstellungen 26 können z. B. in Form von vorgespeicherte Daten zu Druckbild-Formaten oder Druckseiten-Formaten, insbesondere in Form von Daten zur Länge (Ausdehnung in Laufrichtung der Papierbahn 108) und/oder zur Breite (Ausdehnung in Richtung quer zur Papierbahn 108), aber auch zur die Ausrichtung (Abstand des Druckbildes von dem Rand der Papierbahn 108, Abstände zwischen den Druckbildern, Winkel zwischen Druckbild-Längskante und Laufrichtung L der Papierbahn 108) gespeichert sein.
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Weiterhin zeigt 2, dass die Steuereinrichtung eine Datenverarbeitungseinrichtung 23 aufweist oder zumindest aufweisen kann, in dem Druckformateinstellungen 25 berechnet und/oder verarbeitet werden können, insbesondere in Form von Daten zur Länge (Ausdehnung in Laufrichtung der Papierbahn 108) und/oder zur Breite (Ausdehnung in Richtung quer zur Papierbahn 108), aber auch zur die Ausrichtung (Abstand des Druckbildes von dem Rand der Papierbahn 108, Abstände zwischen den Druckbildern, Winkel zwischen Druckbild-Längskante und Laufrichtung L der Papierbahn 108). Mit der Datenverarbeitungseinrichtung 23 können beispielsweise vorgespeicherte Daten zu Druckbild-Formaten oder Druckseiten-Formaten, die in dem Datenspeicher 22 gespeichert sind, ausgelesen, verändert und/oder bearbeitet werden, und/oder es können auch über andere Schnittstellen neue oder veränderte Daten zu Druckbild-Formaten oder Druckseiten-Formaten über die Datenverarbeitungseinrichtung 23 eingelesen und über eine datentechnische Verbindung an das Steuer- und/oder Regelmodul 21 der Steuereinrichtung 20 übermittelt werden.
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4 bis 6 zeigen nun Beispiele für den inneren Aufbau der Druckeinheiten 102a, 102b. Die Papierbahn 108 wird – beispielsweise über geeignete Umlenkrollen oder andere Bahnführungselemente – nacheinander durch die Druckeinheiten 102a, 102b geführt. In den Druckeinheiten 102a, 102b wird die Papierbahn 108 über Bahnführelemente 130 wie z. B. Stützwalzen geführt, die den Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d benachbart sind. Nach den 4 bis 6 liegen diese Bahnführelemente 130 bzw. Stützwalzen den Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d auf der anderen Seite der Papierbahn 108 gegenüber. Die Bahnführelemente 130 bzw. Stützwalzen dienen zur Führung der Papierbahn 108 und bewirken, dass jeweils ein vordefinierter Abstand zwischen der Papierbahn 108 und den Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d eingehalten wird. Dieser Abstand kann grundsätzlich fest eingestellt sein, er kann aber auch durch eine Steuereinrichtung wie die Steuereinrichtung 20 gesteuert oder geregelt werden, z. B. dadurch, dass die Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d oder die Bahnführelemente 130 senkrecht zur Bahnebene der Papierbahn 108 verschiebbar sind, wie durch die Doppelpfeile in 4 angedeutet.
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4 bis 6 zeigen weiter mindestens je einen Trockner 110, der je einer der Druckeinheiten 102a, 102b in Laufrichtung L der Papierbahn 108 nachgeordnet ist. Die Laufrichtung L der Papierbahn im Sinne dieser Erfindung definiert dabei nicht eine globale feste Ebene im Raum, denn die Papierbahn 108 durchläuft mehrere Richtungsänderungen und ggf. auch Umschlingungen, wie 1 deutlich zeigt. Es ist aber für den Fachmann lokal – also für jeden Bahnabschnitt der Papierbahn 108 – jeweils eine klare Raumrichtung aus der lokalen Laufrichtung L der Papierbahn 108 bestimmbar.
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4 zeigt nun eine Ausgestaltung, bei der jeder Trockner 110 baulich in eine Druckeinheit 102a, 102b integriert ist. Jeder Trockner 110 kann dabei derart baulich oder räumlich in eine Druckeinheit 102a, 102b integriert sein, dass eine Beeinflussung der Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d durch den Trocknerbetrieb vermieden wird So kann jeder der Trockner 110 räumlich über den Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d der jeweiligen Druckeinheit 102a, 102b angeordnet sein, wie in 6 gezeigt. Damit wird die Gefahr vermieden, dass entstehende Wärme aufsteigt und die Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d in ungewünschter Weise erwärmt. Es kann aber bei geeigneter Auslegung des Trockners 110 und der Druckeinheit 102a, 102b der Trockner 110 auch unterhalb der Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d der jeweiligen Druckeinheit 102a, 102b angeordnet sein, wie in 5 gezeigt.
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Wie die 1 bis 15 zeigen, ist grundsätzlich vorgesehen, dass die Inkjet-Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d während des Druckvorganges quer zur Laufrichtung L der Papierbahn 108 fixiert sind. Durch die Ausbildung als Inkjet-Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d ist eine Bewegung der Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d im normalen Druckbetrieb unnötig, die Zahl beweglicher Teile wird dadurch erheblich minimiert. Es kann aber für Wartungs- und Austauschzwecke vorgesehen werden, dass Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d aus einer Druckposition durch geeignete Lagerungen (z. B. Exzenter oder Hebel) abschwenkbar oder durch geeignete Lagerungen oder Führungen (z. B. Schienen oder Gleitlager) verschiebbar gelagert sind.
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Wie 7 zeigt, können sich in zumindest einer Druckeinheit 102a die Druckeinrichtungen 109 bzw. eine ganze Gruppe 119 von Druckeinrichtungen 109 quer zur Laufrichtung L der Papierbahn 108 jeweils über die volle Breite der Papierbahn 108 erstrecken. Die verschiedenen Druckeinrichtungen 109 dienen dabei zum Drucken verschiedener Druckfarben. Es kann aber auch nur eine einzige Druckeinrichtung 109 über die volle Breite der Papierbahn 108 vorgesehen sein, wie durch die gestrichelten Linien in der Darstellung der weiteren Druckeinrichtungen 109 angedeutet wird Diese sind also möglich, aber nicht grundsätzlich zwingend vorgesehen.
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Wie die folgenden 8 bis 15 zeigen, können sich Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119a, 119b, 119c, 119d von Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d quer zur Laufrichtung L der Papierbahn 108 jeweils nur über einen Teil der Breite der Papierbahn 108 erstrecken. Dabei wird dann aber nach den 8 bis 15 vorgesehen, dass Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d oder Gruppen 119a, 119b, 119c, 119d von Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d quer zur Laufrichtung L der Papierbahn 108 gegeneinander versetzt angeordnet sind. Typische Papierbahnbreiten von Rollendruckmaschinen können größer als 1 m sein, zum Teil sogar deutlich größer. Wenn sich die Druckeinrichtungen quer zur Laufrichtung der Papierbahn jeweils nur über einen Teil der Breite der Papierbahn erstrecken, aber gegeneinander versetzt angeordnet sind, so kann auf einerseits aufwändige und teure vollbreite Druckeinrichtungen verzichtet werden, andererseits trotzdem die volle Papierbahnbreite bedruckt werden.
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8 bis 10 zeigen Beispiele, bei denen je zwei Druckeinrichtungen 109a, 109b vorgesehen sind, die jeweils eine halbe Papierbahnbreite bedrucken können. Die Druckeinrichtungen 109a, 109b müssen aber nicht zwingend exakt jeweils eine halbe Papierbahnbreite bedrucken. Dabei kann entweder vorgesehen werden dass sich Druckeinrichtungen 109a, 109b in Laufrichtung (1) der Papierbahn 108 gesehen quer zur Laufrichtung L der Papierbahn 108 in mindestens einem Überlappungsbereich 111 überlappen. Dieser Überlappungsbereich 111 wird damit von beiden Druckeinrichtungen 109a, 109b bedruckt, wie 9 zeigt.
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Alternativ kann nach 10 aber auch vorgesehen sein, dass die Druckeinrichtungen 109a, 109b in Laufrichtung L der Papierbahn 108 gesehen quer zur Laufrichtung L der Papierbahn 108 durch mindestens einen Abstandsbereich 112 voneinander beabstandet sind. In diesem Abstandsbereich 112 druckt also keine der beiden Druckeinrichtungen 109a, 109b.
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Gleiches gilt grundsätzlich auch für die Beispiele der 11 bis 15, d. h. auch bei mehr als zwei Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d können ein oder mehrere Überlappungsbereiche 111 und/oder ein oder mehrere Abstandsbereiche 112 analog zu 9 und 10 vorgesehen werden.
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Wenn solche Überlappungsbereiche 111 und/oder Abstandsbereiche 112 vorliegen, dann wird idealerweise vorgesehen, dass ein Überlappungsbereich 111 oder ein Abstandsbereich 112 jeweils im Bereich einer Falzlinie 113, 114, 115 liegt bzw. jeweils mindestens eine solche Falzlinie 113, 114, 115 in einen Überlappungsbereich 111 oder einen Abstandsbereich 112 fällt, wie in den 9 und 10 dargestellt. Gleiches gilt auch für die Falzlinien 113, 114, 115 in den übrigen Figuren. Wie 18–20 zeigen, wird dann die Anordnung von Falzeinrichtungen T1, T2 und die Bahnführung der Papierbahn 108 im Falzapparat 103 so eingerichtet ist, dass die Falzlinien 113, 114, 115 jeweils den Falz der Papierbahn 108 durch eine der Falzeinrichtungen T1, T2 also eine Linie zur Spitze von Falztrichtern – definieren.
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7, 11 bis 13 und 15 zeigen Anordnungen zum Drucken mehrerer Druckfarben hintereinander. Diese sind durch unterschiedliche Schraffur voneinander unterschieden. Dabei ist vorgesehen, dass jeweils in Laufrichtung L der Papierbahn 108 mehrere Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d – gegliedert in Gruppen 119, 119a, 119b von Druckeinrichtungen 109, 109a, 109b, 109c, 109d – hintereinander angeordnet sind. Diese Gruppen ergeben sich durch die gemeinsame Bedruckung eines Teilbereichs der Papierbahn 108 und/oder durch eine gemeinsame Ansteuerung durch die Steuereinrichtung 20.
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13 zeigt, dass die Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d alternativ oder zusätzlich auch quer zur Laufrichtung L der Papierbahn 108 jeweils mehre Segmente 129 zum Aufbringen verschiedener Druckfarben aufweisen können. Diese sind durch unterschiedliche Schraffur voneinander unterschieden.
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16 zeigt einen Falzapparat 103, der den Druckeinheiten 102a, 102b nachgeordnet ist bzw. Druckeinheiten 102a, 102b nachgeordnet werden kann und der nach 16 mehrere, in Laufrichtung L der Papierbahn 108 in Reihe angeordnete Falzeinrichtungen T1, T2 in Form von Falztrichtern aufweist. Die Falzeinrichtungen T1, T2 sind dabei jeweils in einem Trichtermodul TM1 TM2 angeordnet. Wie bei 25 noch erläutert wird, kann aber im Sinne der Erfindung auch auf die Falzeinrichtungen T1, T2 verzichtet werden oder diese können zumindest umgangen werden.
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Falzapparat 103 beinhaltet eine Bahnwendeeinrichtung 104, beispielsweise in Form einer Wendestangeneinrichtung, ein Falzmodul 105 (kann bei Ausführung nach 25 entfallen), ein Schneidmodul 106 und ein Auslagemodul 107. Schneidmodul 106 und Auslagemodul 107 beinhalten folgende Komponenten: eine erste Zuggruppe 1 (im Beispiel von einem eigenen Motor angetrieben), eine Strangtrennvorrichtung 2, eine zweite Zuggruppe 3, eine ggf. optionale Schnittregisterkamera 4 zur optischen Überwachung des Betriebes und der Funktion der Schneidvorrichtung 6 und zur Lieferung von entsprechenden Überwachungsdaten an die Steuereinrichtung (20), eine kleine Zuggruppe 5, eine Schneidvorrichtung 6 mit Antriebsmotor 28, ein Papierbogen-Transportelement 131 in Form einer Bandleitung, eine Abschwenkvorrichtung 7 für das Papierbogen-Transportelement 131, eine (auf Produktlänge bzw. Druckformat) einstellbare Bandwalze 8, einen Antrieb 9 für die Bandleitung 7, eine Einrichtung 10 zur Verlangsamung der Transportbewegung von Papierbögen B1, B2, B3... mit einem Antrieb 11 und einen (auf Produktlänge bzw. Druckformat) einstellbaren Klemmpunkt für die Bandwalze.
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Wie
17 zeigt, ist das Falzmodul
105 so ausgebildet, dass jede Falzeinrichtung T1, T2 – also jeder Falztrichter – in zumindest einer Raumrichtung R1, R2 verschiebbar ist, wobei die erste Falzeinrichtung T1 – also der erste Falztrichter – in einer ersten Raumrichtung R1 parallel zur Zeichnungsebene (Doppelpfeil) verschiebbar ist und die zweite Falzeinrichtung T2 – also der zweite Falztrichter – in einer dazu senkrechten Raumrichtung R2 senkrecht zur Zeichnungsebene (Pfeilspitze dargestellt durch Kreis mit Punkt, Pfeilende dargestellt durch Kreis mit Kreuz) verschiebbar ist Dies bietet eine verbesserte Freiheit bei der Ausrichtung und Anpassung der Falzeinrichtungen T1, T2 an verschiedenste Druckformate und Papierbahnbreiten bzw. Papierbahnführungen, ohne dass die Komponenten 1 bis 12 der in Laufrichtung der Papierbahn
108 nachgeordneten Nachverarbeitungseinrichtung
103a an veränderte Druckformate und Papierbahnbreiten bzw. Papierbahnführungen angepasst (z. B. räumlich verschoben) werden müssen Dies kann vielmehr über die Verschiebbarkeit der Falzeinrichtungen T1, T2 realisiert werden. Dabei kann z. B. eine Veränderung der Breite der Papierbahn
108 durch ein Verschieben der ersten Falzeinrichtung T1 – also des ersten Falztrichters – in der ersten Raumrichtung R1 parallel zur Zeichnungsebene so ausgeglichen werden, dass die Mitte der gefalzten Papierbahn
108 wieder genau auf der Falzlinie (gestrichelte Linie) liegt, die zur Spitze der zweiten Falzeinrichtung T2 also des zweiten Falztrichters – führt. So muss insbesondere nicht die relative Lage und Einrichtung des Papierbogen-Transportelements
131 in Form einer Bandleitung an veränderte Druckformate und Papierbahnbreiten bzw. Papierbahnführungen angepasst werden, wie dies beider
DE 40 30 863 A1 der Fall ist.
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Wie 17 zeigt, ist zusätzlich die erste Falzeinrichtung T1 – also der erste Falztrichter – zusätzlich auch in der zweiten Raumrichtung R2 senkrecht zur Zeichnungsebene (Pfeilspitze dargestellt durch Kreis mit Punkt, Pfeilende dargestellt durch Kreis mit Kreuz) verschiebbar. So kann beispielsweise auch eine asymmetrische, sprich außer-mittige Bahnführung der Papierbahn durch die Druckeinrichtungen bei gleichzeitiger Variabilität der Bahnbreiten und Druckformate durch die zweiachsige Verschiebbarkeit ausgeglichen werden, ohne dass die Komponenten 1 bis 12 der in Laufrichtung der Papierbahn 108 nachgeordneten Nachverarbeitungseinrichtung 103a an veränderte Druckformate und Papierbahnbreiten bzw. Papierbahnführungen angepasst (z. B. räumlich verschoben) werden müssen. Es kann damit also beispielsweise statt einer vollbreiten Papierbahn 108 wie z. B. in 8–15 gezeigt lediglich eine teilbreite Bahn durch die Druckeinheiten 102a, 102b geführt werden und zwar so, dass diese nicht mittig bzw. symmetrisch durch die Druckeinheiten 102a, 102b geführt wird sondern außer-mittig bzw. asymmetrisch, wie in 27 gezeigt. Dabei kann dann zumindest eine der teilbreiten Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d abgeschaltet werden, die übrigen der teilbreiten Druckeinrichtungen 109a, 109b, 109c, 109d genügen zum Bedrucken der Papierbahn 108 Der Versatz der Mitte der Papierbahn 108 gegen die Mitte der Druckeinheiten 102a, 102b kann dann durch Verschieben der ersten Falzeinrichtung T1 – also des ersten Falztrichters – in der zweiten Raumrichtung R2 senkrecht zur Zeichnungsebene ausgeglichen werden.
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Wie bereits beschrieben weist der Falzapparat 103 bzw. die Nachverarbeitungseinrichtung 103a ein Papierbogen-Transportelement 131 mit einem Antrieb 9 – hier in Form eines Motors auf. Der Antrieb 9 wird derart durch die Steuereinrichtung 20 oder eine davon separate Steuereinrichtung gesteuert oder geregelt, dass durch die Schneidvorrichtung 6 von der Papierbahn 108 abgetrennte Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6 von der verbleibenden Papierbahn 108 weg in Laufrichtung L der Papierbahn 108 beschleunigt werden. Dies ist in 24 dargestellt.
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Dem Papierbogen-Transportelement 131 ist dann eine Einrichtung 10 mit einem Antrieb 11 – hier in Form eines Motors – nachgeordnet. Auch der Antrieb 11 wird durch die Steuereinrichtung 20 oder eine separate Steuereinrichtung gesteuert oder geregelt und zwar derart, dass eine Verlangsamung der Transportbewegung der zuvor beschleunigten Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6 erfolgt. Dabei ist die Einrichtung 10 derart ausgebildet ist, dass zusätzlich zur Verlangsamung ein Anheben oder Absenken zumindest eines Teils der Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6, um ein Aufschuppen der Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6 zu erzielen, wie in 26 dargestellt. Dies erfolgt nach 23 durch eine Scheibe oder Walze 15, die in Umfangsrichtung mindestens einen Nocken 13 aufweist, der mit einem entsprechenden Gegennocken 14 einer entsprechenden Gegenscheibe oder Gegenwalze 17 zusammenwirkt.
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26 zeigt, wie die einzelnen Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6 zu einer Schuppe zusammengeschoben sind. Anschließend wird diese Schuppe in einem nachgeschalteten Collator zu einem Stapel aus übereinander gelegten Papierbögen 1...6 verdichtet, beispielsweise zu einem Bücherblock und bei Bedarf werden dann die Seitenkanten nochmals beschnitten, um einen Stapel einzelne Blätter zu erhalten, beispielsweise in Form eines üblichen Buches als finales Druckprodukt einer Buchdruck-Produktionsart. Ansicht X zeigt eine Draufsicht auf diesen Stapel. Es weist im Beispiel nach 26 jedes Blatt zwei Druckseiten auf. Dies entspricht dem Ergebnis einer Produktionsart nach 21.
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21 und 22 zeigen Produktionsarten mit der vorgenannten Erfindung, bei der eine (vollbreite) Papierbahn 108 jeweils durch eine Längsschneideinrichtung 26 zum Aufteilen der Papierbahn 108 in Teilbahnen TB geschnitten wird und dann nacheinander über zwei Falztrichter (angedeutet durch Dreiecke) geführt wird, wie in 16–20 gezeigt. Jede Teilbahn TB wird dann anschließend durch die Schneidvorrichtung 6 in Papierbögen B1, B2 geschnitten.
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Wie 25 in Verbindung mit den 23 und 24 zeigt, muss der Falzapparat 103 aber nicht zwingend ein Falzmodul 105 mit Falzeinrichtungen T1, T2 aufweisen. Bei einer bestimmten Ausführung kann auch auf das Falzmodul 105 verzichtet werden bzw. es kann zumindest umgangen werden. Dies kann bei einer Einrichtung bzw. Produktionsart des Falzapparat 103 nach 25 erfolgen. Dazu ist lediglich erforderlich
- – eine Bahnwendeeinrichtung 104, die den Druckeinheiten 102a, 102b nachgeordnet ist und mehrere Längsschneideinrichtungen 26 zum Aufteilen der Papierbahn 108 in Teilbahnen TB aufweist, sowie
- – eine falztrichterlose Nachverarbeitungseinrichtung 103a nach 23 und 24, die ein Schneidmodul 106 zum Abtrennen von Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6 von der verbleibenden Papierbahn 108 und ein Auslagemodul 107 zum Sammeln und/oder Auslegen und/oder Aufschuppen der Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6 aufweist.
Es werden dabei also die in der Bahnwendeeinrichtung 104 erzeugten Teilbahnen TB nicht mehr weiter gefalzt, sondern diese werden lediglich noch durch die Schneidvorrichtung 6 in Papierbögen B1, B2, B3 geschnitten – eventuell nachdem vorher einige oder alle der Teilbahnen TB durch entsprechende Einrichtungen wie Wendestangen in der Bahnwendeeinrichtung 104 übereinander gelegt wurden.
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Anschließend erfolgt wieder ein Aufschuppen der Papierbögen B1, B2, B3, B4, B5, B6 zu erzielen, wie in 26 dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4030863 A1 [0003, 0072]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Wolfgang Walenski, Der Rollenoffsetdruck, 1995, S. 98–103 [0002]
- Helmut Teschner, Offsetdrucktechnik, 1997, S. 10/76–10/82 [0002]
- Helmut Teschner, Offsetdrucktechnik, 1997, S. 10/76 [0004]
