EP1647373A1 - Method for cutting more sides of a printed product - Google Patents

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EP1647373A1
EP1647373A1 EP20040405649 EP04405649A EP1647373A1 EP 1647373 A1 EP1647373 A1 EP 1647373A1 EP 20040405649 EP20040405649 EP 20040405649 EP 04405649 A EP04405649 A EP 04405649A EP 1647373 A1 EP1647373 A1 EP 1647373A1
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cutting
cut
pressing
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Abstract

The cutting device (1) comprises a storage unit (1) for the supply of objects (5) to be cut and a feeding device (7) moving the objects (5) to the cutting station (17). The cutting station (17) is equipped with a pressure element (19) holding the object (10) in a clamped position on a cutting table (18) and with three blades (23, 24). The feeding device (7) and the cutting station (17) are directed by a control unit (30) in order to facilitate variable combinations of feeding, pressing, and cutting with a constant time used for the cutting motion and a variable duration as required for feeding and pressing.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschneiden mehrerer Kanten eines Druckproduktes über mehrere Verarbeitungsschritte eines Verarbeitungsprozesses, mit einer Schneideinrichtung, die eine Stapelvorrichtung zur Aufnahme von Druckprodukten, eine Zuführvorrichtung zum Transport der Druckprodukte von der Stapelvorrichtung in eine mit einem Pressstempel zum Pressen der Druckprodukte auf einen Schneidtisch, und mit Messern zum Schneiden der Druckprodukte auf dem Schneidtisch ausgebildete Schneidvorrichtung aufweist, wobei der Pressstempel und die Messer gesondert angetrieben und deren Antriebe von einer Steuervorrichtung gesteuert sind und bei dem der Verarbeitungsprozess wenigstens die sich folgenden Verarbeitungsschritte umfasst:
    • Zuführen der Druckprodukte von der Stapelvorrichtung zur Schneidvorrichtung
    • Pressen der Druckprodukte auf den Schneidtisch der Schneidvorrichtung
    • Schneiden der Druckprodukte auf dem Schneidtisch der Schneidvorrichtung
    • Lösen des Pressstempels von dem Schneidtisch der Schneidvorrichtung und Ausfördern der geschnittenen Druckprodukte vom Schneidtisch.
    The invention relates to a method for trimming a plurality of edges of a printed product over a plurality of processing steps of a processing process, comprising a cutting device, a stacking device for receiving printed products, a feeding device for transporting the printed products from the stacking device into one with a ram for pressing the printed products on a cutting table , and cutting device with blades for cutting the printed products on the cutting table, wherein the pressing punch and the blades are driven separately and their drives are controlled by a control device and wherein the processing process comprises at least the following processing steps:
    • Feeding the printed products from the stacking device to the cutting device
    • Pressing the printed products onto the cutting table of the cutting device
    • Cutting the printed products on the cutting table of the cutting device
    • Releasing the plunger from the cutting table of the cutter and discharging the cut print products from the cutting table.
  • Zum Schneiden von Schneidgut, beispielsweise Broschürenstapel, Buchblocks oder dergleichen, sind Dreischneider bekannt, bei denen das Schneidgut gegen Schneidleisten geschnitten wird. Solche Dreischneider sind in der Lage, in der gleichen Position einen Stapel, der aus wenigstens einem Buch bzw. Buchblock besteht, komplett und auf allen drei Seiten zu beschneiden. Dazu befindet sich das zu beschneidende, eingespannte Schneidgut ausgerichtet auf einem Schneidtisch und wird an Kopf und Fuss sowie an der Front beschnitten. Je nach Ausführung des Dreischneiders kann die Schnittfolge auch umgekehrt sein.For cutting material to be cut, for example, brochures, book blocks or the like, three-knife trimmer are known in which the material to be cut is cut against cutting strips. Such three-knife trimmers are able to truncate in the same position a stack consisting of at least one book or book block completely and on all three sides. For this purpose, the cut-to-cut material to be cut is aligned on a cutting table and is trimmed on the head and foot as well as on the front. Depending on the design of the three-knife trimmer, the cutting sequence can also be reversed.
  • Es sind auch Dreischneider bekannt, die den Frontschnitt und die Schnitte an Kopf und Fuss in getrennten Maschinentakten resp. Verarbeitungsschritten ausführen. Dazu muss das Schneidgut zwischen den Schneidoperationen von einer Schneidstation zur nächsten transportiert werden, was sich negativ auf die zu erreichende Schnittqualität auswirkt.There are also known Dreischneider that the front section and the cuts on the head and foot in separate machine cycles resp. Execute processing steps. For this purpose, the cutting material must be transported between the cutting operations from one cutting station to the next, which has a negative effect on the quality of cut to be achieved.
  • Während dem Schneidvorgang wird das Schneidgut mit einem Pressstempel gegen den Schneidtisch gepresst, damit es sich aufgrund der auftretenden Schneidkräfte nicht verschieben kann. Damit die Geometrie des Schneidgutes während dem Schneidvorgang stabil bleibt, muss sichergestellt werden, dass vorgängig alle Luft, die sich noch im frisch gebundenen Schneidgut befindet, entweichen kann. Luft, die sich während des Schneidvorganges im Schneidgut befindet, ist in mehreren Hinblicken schädlich. Einerseits wird der Reibwert zwischen den Blättern durch die Wirkung der Luft als Luftkissen vermindert, wodurch sich die Lagen während des Schneidvorganges gegenseitig verschieben können. Zweitens ist aufgrund der eingeschlossenen Luft das Schneidgut zu dick, was die Einfederung des Schneidgutes im Bereich der Schnitte vergrössert, so dass die oberen Lagen des Schneidgutes länger geschnitten werden. Durch beide Effekte wird die Schnittqualität beeinträchtigt.During the cutting process, the material to be cut is pressed against the cutting table with a press ram, so that it can not shift due to the cutting forces that occur. To ensure that the geometry of the material to be cut remains stable during the cutting process, it must be ensured that all air that is still freshly bound is removed Cutting material is located, can escape. Air that is in the cut during the cutting process is harmful in several ways. On the one hand, the friction value between the blades is reduced by the action of the air as air cushion, whereby the layers can shift each other during the cutting process. Secondly, because of the trapped air, the cut material is too thick, which increases the deflection of the cut material in the area of the cuts, so that the upper layers of the cut material are cut longer. Both effects affect the quality of the cut.
  • Ein Verfahren zum Beschneiden von Schneidgut ist beispielsweise aus der DE 42 06 329 A bekannt geworden. Hierbei wird eine Pressvorrichtung verwendet, bei welcher ein Antrieb für Presselemente unter Beachtung geringster Baumasse nach einer vorgegebenen Kennlinie einstellbar ist. Die Hubbewegung des Presselementes ist in Abhängigkeit von der Einsatzhöhe des Schneidgutes vorwählbar. Vorgesehen ist zudem eine Presskraft- und Hubhöhenauswahl, in welcher eine Bedienperson die gewünschte Presskraft und Hubhöhe eingibt. Die genannten Probleme mit eingeschlossener Luft und entsprechend verminderter Schnittqualität werden dort jedoch nicht gelöst.A method for cutting cutting material has become known for example from DE 42 06 329 A. In this case, a pressing device is used, in which a drive for pressing elements, taking into account the lowest building mass according to a predetermined characteristic is adjustable. The lifting movement of the pressing element is preselected depending on the application height of the material to be cut. Also provided is a Presskraft- and Hubhöhenauswahl, in which an operator enters the desired pressing force and lifting height. However, the problems with trapped air and correspondingly reduced cutting quality are not solved there.
  • Weiter offenbart die EP 0 740 983 A einen Dreischneider, bei dem zwei Seitenmesser und ein Vordermesser gesonderte Antriebe mit digital gesteuerten Servo- oder Schrittmotoren aufweisen. Die Bewegungsabläufe der Messer werden durch einen gemeinsamen Steuerrechner synchronisiert. Ein Pressstempel besitzt ebenfalls einen gesonderten Antrieb mit einem digital gesteuerten Servo- oder Schrittmotor und wird synchronisiert. Dadurch soll der mechanische Aufwand und der Platzbedarf für die Koppelelemente reduziert werden.Further, EP 0 740 983 A discloses a three-knife trimmer in which two side knives and one front knife have separate drives with digitally controlled servo or stepper motors. The movements of the knives are synchronized by a common control computer. A ram also has a separate drive with a digitally controlled servo or stepper motor and is synchronized. Thereby should the mechanical complexity and the space required for the coupling elements can be reduced.
  • Die DE 30 11 090 A offenbart eine Schneideinrichtung mit einer mechanisch angetriebenen Pressvorrichtung, bei welcher die Presskraft hydraulisch einstellbar ist. Die Pressvorrichtung wird selbsttätig entsprechend der jeweils vorausgehenden Schneidguthöhe positioniert.DE 30 11 090 A discloses a cutting device with a mechanically driven pressing device, in which the pressing force is hydraulically adjustable. The pressing device is automatically positioned according to the respective preceding crop height.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschneiden mehrerer Kanten eines Druckproduktes zu schaffen, das eine höhere Schnittqualität ermöglicht.The invention has for its object to provide a method for trimming multiple edges of a printed product, which allows a higher quality of cut.
  • Die Aufgabe ist bei einem gattungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass ein aus den Verarbeitungsschritten Zuführen, Pressen, Schneiden und Lösen gebildeter zeitlich variabler Verarbeitungszyklus beim Schneiden der Druckprodukte eine jeweils zeitlich konstante Messerbewegung und zeitlich variable Zuführ-, Press- und Löseschritte aufweist.The object is achieved in a generic method in that a time-variable processing cycle formed from the processing steps feeding, pressing, cutting and releasing when cutting the printed products each time constant blade movement and temporally variable feeding, pressing and Löseschritte.
  • Anschliessend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die bezüglich aller in der Beschreibung nicht näher erwähnten Einzelheiten verwiesen wird, anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1
    schematisch eine Ansicht einer erfindungsgemässen Schneideinrichtung,
    Fig. 2
    ein Diagramm, das bei maximal möglicher Taktzahl bei einem Verarbeitungszyklus die Schritte des Transportes, der Pres- sung, des Front- und des Kopf-/Fussschnittes zeigt,
    Fig. 3
    ein Diagramm gemäss Fig. 2, jedoch mit doppelter Zykluszeit,
    Fig. 4
    ein Diagramm gemäss Fig. 3, mit verlängerter Presszeit und
    Fig. 5
    ein Diagramm zur Illustration von Bauschigkeit und Abhängigkeit der Dicke von der Presskraft zur Ermittlung der Federkennlinie des Schneidgutes.
    Subsequently, the invention will be explained with reference to the drawing, to which reference is made with respect to all unspecified details in the description, based on an embodiment. In the drawing show:
    Fig. 1
    1 is a schematic view of a cutting device according to the invention;
    Fig. 2
    a diagram showing the maximum possible number of cycles in a processing cycle, the steps of transport, the pres- solution, of the front and the head / foot cut,
    Fig. 3
    a diagram according to FIG. 2, but with twice the cycle time,
    Fig. 4
    a diagram according to FIG. 3, with extended pressing time and
    Fig. 5
    a diagram illustrating the bulkiness and dependence of the thickness of the pressing force to determine the spring characteristic of the material to be cut.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Schneideinrichtung 1 weist eine hier angedeutete Beschickungsvorrichtung 2, eine Zuführvorrichtung 7, sowie eine Schneidvorrichtung 17 für Druckprodukte, vornehmlich Buchblocks oder Bücher auf. Die Beschickungsvorrichtung 2 besitzt ein an sich bekanntes Fördermittel, mit dem die Druckprodukte 5 gemäss Pfeilrichtung 60 einer Stapelvorrichtung 4 zugeführt werden und dort einen Stapel von Druckprodukten 5 bilden. Das Schneidgut 10 besteht aus mindestens einem Druckprodukt 5. Druckprodukte sind beispielsweise auch Zeitschriften, Kataloge, Taschenbücher oder dgl. Druckerzeugnisse. Die innerhalb einer Produktion gefertigten Druckprodukte können hinsichtlich Dicke variieren.
    Der maximal auf die Höhe der kleinsten Dicke des Schneidgutes 10 eingestellte Abschieber 3 schiebt das Schneidgut aus der Stapelvorrichtung 4 in die Zuführvorrichtung 7, die im Wesentlichen aus einer unteren Abzugrolle 9 und einer oberen Abzugrolle 8 besteht. Beide Abzugrollen 8, 9 werden durch den Motor 43 und Antriebsmittel 44 angetrieben. Der Motor 43 ist über die Leitung 45 mit einer Steuervorrichtung 30 verbunden. Die untere Abzugrolle 9 ist ortsfest mit dem Maschinengestell (nicht dargestellt) verbunden, während sich die obere Abzugrolle 8 in Führungen 13 vertikal bewegen lässt. Die für die Förderung des Schneidgutes 10 erforderliche Kraft in Richtung des Pfeils 15 wird durch eine Druckfeder 12 erzeugt. Die vertikale Position der oberen Abzugrolle 8 wird durch eine Verbindung 14 durch eine Messvorrichtung 11 erfasst. Die Messvorrichtung 11 ist durch eine Signalleitung 32 mit der Steuervorrichtung 30 verbunden. Das Schneidgut 10 wird, nachdem es die Zuführvorrichtung 7 in Richtung der Schneidvorrichtung 17 verlassen hat, mit einem nicht näher dargestellten, aber an sich bekannten Fördermittel 42 auf den Schneidtisch 18 der Schneidvorrichtung 17 gefördert. Danach bewegt sich der Abschieber 3 wieder in seine Ausgangslage zurück und ist bereit, das nächste Schneidgut 10 abzuschieben.
    Auf dem Schneidtisch 18 wird das Schneidgut 10 mittels hier nicht gezeigten Ausrichtmitteln in Längs- und Querrichtung formschlüssig positioniert und anschliessend durch einen Pressstempel 19 gegen den Schneidtisch 18 gepresst und somit fixiert. Der Pressstempel 19 ist am unteren Ende einer Spindel 20 angeordnet, die mit einem durch den Servoantrieb 29, über die Leitung 35 gesteuerten Servomotor 21, antriebsverbunden ist. Der Servoantrieb 29 ist über die Signalleitung 34 mit dem Sensor 22, der die Position des Pressstempels 19 erfasst, verbunden. Durch Drehen der Spindel 20 wird der Pressstempel 19 nach oben oder unten bewegt. Der Servoantrieb 29 ist über die Signalleitungen 36, 37 mit der Steuervorrichtung 30 verbunden. Ist das Schneidgut 10 auf dem Schneidtisch 18 gepresst und somit fixiert, wird dieses anschliessend mit einem Frontmesser 23 an der Front und darauf mit zwei Seitenmessern 24 am Kopf sowie am Fuss beschnitten. Die Reihenfolge der Schnitte kann auch umgekehrt, Kopf- und Fuss- vor Frontbeschnitt sein. Das Frontmesser 23 bewegt sich in den Richtungen des Doppelpfeiles 25 vertikal, während die beiden Seitenmesser 24 sich in den Richtungen des Doppelpfeiles 26 beim Schneidvorgang bewegen. Diese Bewegungsrichtungen sind in Fig. 1 mit den gestrichelten Linien 27 und 28 angegeben. Das Schneidgut 10 wird in einem Verarbeitungszyklus beschnitten. Die geführten Messer 23 und 24 sind durch Kurbeln 46, 47 über die Gestänge 48, 49 angetrieben. Die Kurbeln 46, 47 ihrerseits werden durch den Motor 50, mit dem sie über das Antriebsmittel 51 verbunden sind, angetrieben. Der Motor 50 ist durch die Leitung 52 mit der Steuervorrichtung 30 verbunden. Es ist naheliegend, die Motoren 43, 50 als Servomotoren zu wählen. In diesem Fall wird zwischen den Motoren 43, 50 und der Steuervorrichtung 30 je ein Servoantrieb geschaltet.
    Ist das Schneidgut 10 geschnitten und die Pressung durch Anheben des Pressstempels 19 gelöst, wird das Schneidgut 10 mit einer nicht gezeigten Wegtransportvorrichtung vom Schneidtisch 18 wegbefördert.
    Die Wegtransportvorrichtung kann in bekannter Weise als Schieber-, Greifer oder Transportbandsystem ausgebildet sein. Vorzugsweise wird gleichzeitig mit dem Ausfördern des geschnittenen Schneidgutes 10 ein nachfolgendes Schneidgut 10 eingefördert. Zur Ermittlung des Maschinenwinkels M ist ein Sensor 31 vorgesehen, der über eine Signalleitung 33 mit der Steuervorrichtung 30 verbunden ist.
    Die einzelnen Verarbeitungsschritte umfassen somit das Zuführen des Schneidgutes 10 durch Abschieben von der Stapelvorrichtung 4 und Ueberführen des Schneidgutes 10 in die Schneidvorrichtung 17, das Pressen des Schneidgutes 10 auf den Schneidtisch 18 mittels Pressstempel 19, die Ausführung des Frontschnittes mit dem Frontmesser 23 sowie den Seitenbeschnitt durch die Seitenmesser 24 und das abschliessende Lösen des Pressstempels 19 vom Schneidgut 10.
    Diese Schritte sind in der Fig. 2, die einen Verarbeitungszyklus über die Dauer T zeigt, anhand der Kurven 38 bis 41 und in Abhängigkeit vom Maschinenwinkel M dargestellt.
    Die Kurve 38 zeigt die Zuführung des Schneidgutes 10 von der Stapelvorrichtung 4 zum Schneidtisch 18 zwischen einem Maschinenwinkel von 130° bis 260° auf dem Transportweg W. Kurz bevor das Schneidgut 10 in der Schneidposition auf dem Schneidtisch 18 eintrifft, beginnt sich der Pressstempel 19 gemäss der Kurve 39 um den Presshub D zu senken und erreicht seine unterste Position auf dem Schneidgut 10 bei etwa 300°. Die Kurve 40 zeigt die Bewegung SF des Frontmessers 23. Dieses beginnt sich bei etwa 270° zu senken und beginnt, kurz nachdem der Pressstempel seine untere Endlage erreicht hat, mit dem Schneiden eines dicken Schneidgutes 10 der Dicke DD, kurz nach 300°. Bei dünnem Schneidgut der Dicke Dd beginnt das Schneiden beispielsweise etwa 30° später, bei ca. 330°. Die untere Endlage des Frontmessers wird bei 0° erreicht, von wo das Frontmesser 23 unmittelbar anschliessend den Rückhub in die obere Endlage beginnt. Die Bewegung der Seitenmesser nach der Kurve 41 ist analog zur Bewegung des Frontmessers, jedoch im vorliegenden Beispiel um 110° phasenverschoben. Damit wird eine Kollision der Messer 23, 24 verhindert. Der totale Hub SF des Frontmessers 23 und SS der Seitenmesser 24 ist unabhängig von allen anderen Parametern stets gleich lang.
    Sobald das Schneiden durch die Seitenmesser 24 erfolgt ist, wird gemäss Kurve 39 die Pressung beendet und das geschnittene Schneidgut 10 vom Schneidtisch 18 wegbefördert. Gleichzeitig wird das nächste Schneidgut 10 zugeführt und der eben beschriebene Verarbeitungszyklus wiederholt. Die in Fig. 2 gezeigte Kurve 39a) für den Pressverlauf entspricht einer Pressung mit dem dicksten und bauschigsten Schneidgut 10. Bei einem weniger bauschigen Schneidgut 10 ergibt sich ein kleinerer Hub sowie ein flacherer Verlauf der Kurve 39b). Bei einem dünnen Schneidgut 10 mit der Dicke Dd beginnt der Schneidvorgang bei etwa 333°. Somit steht für den Pressvorgang zusätzliche Zeit zur Verfügung und der Verlauf der Presskurve 39 wird gemäss dem Verlauf 39c) noch flacher. Die beim Schneiden eines dünnen gegenüber einem dicken Schneidgut 10 für den Pressvorgang zur Verfügung stehende Zeit wird nun gemäss Fig. 2 von 0,21 T auf 0,30 T wesentlich erhöht. Aufgrund der längeren Presszeit kann die im Schneidgut 10 vorhandene Luft in einem höheren Ausmass entweichen. Damit ergibt sich ein wesentlich stabilerer Stapel aufgrund einer höheren Reibung zwischen den einzelnen Blättern. Dies wirkt sich wie schon erwähnt positiv auf die Schnittqualität aus. Die Anpassung der Pressungsbewegung an die unterschiedliche Dicke DD bzw. Dd des Schneidgutes 10 ist hier lediglich ein Beispiel.
    Alternativ kann beispielsweise die gewonnene Zeit für die Verlängerung des Ausrichtvorgangs oder des Transports des Schneidgutes 10 verwendet werden.
    Wird der Schneidvorgang mit dem Frontmesser 23 und den Seitenmessern 24 bei allen Betriebsbedingungen mit maximaler Geschwindigkeit durchgeführt, so ergibt dies weitere Vorteile. Dies wird nachfolgend anhand der Fig. 3 und Fig. 4 erläutert. Wird die Schneideinrichtung 1 gemäss Diagramm in Fig. 3 mit halber Geschwindigkeit betrieben, so verdoppelt sich die Zykluszeit Z auf 2T. Bei starr gekoppelten Abläufen werden damit alle Zeiten der einzelnen Schritte proportional zur Zykluszeit verändert. Die entsprechenden Kurvenverläufe 38', 39', 40' und 41' zeigen die Verlängerung der einzelnen Verarbeitungsschritte, beispielsweise eine längere Transportzeit gemäss Kurve 38'. Wird gemäss Fig. 4 die Geschwindigkeit des Schneidvorganges nicht entsprechend halbiert, sondern beibehalten wird für den Schneidvorgang die gleiche Zeit wie im Diagramm gemäss Fig. 2 benötigt, resp. 0.45 T. Der Anteil des Schneidvorgangs an einem Verarbeitungszyklus wird nun zugunsten der restlichen Verarbeitungsschritte verkleinert. Für die restlichen und qualitätsrelevanten Verarbeitungsschritte steht somit signifikant mehr Zeit zur Verfügung. Diese zusätzliche Zeit kann auf die anderen Verarbeitungsschritte verteilt werden. Im Diagramm nach Fig. 4 beträgt die Presszeit beispielsweise 1.19 T gegenüber 0.60 T bei proportionaler Verteilung gemäss Diagramm in Fig. 3. Bei einem Schneidgut 10 mit einer vergleichsweise grossen Dicke DD ergibt sich immer noch eine vergleichsweise lange Presszeit von 1.11 T. Aufgrund dieser wesentlich verlängerten Presszeit kann entsprechend viel Luft aus dem Schneidgut ausgepresst werden. Da die Dicke eines aus mehreren Druckprodukten 5 bestehenden Schneidgutes 10 in einem gewissen Bereich variieren kann, ist es vorteilhaft, jeweils vor dem Pressvorgang die effektive relative Dicke SR des Schneidgutes 10 zu kennen und somit für jeden Vera-rbeitungszyklus die Verarbeitungsschritte optimal und laufend anpassen zu können. Dies wird anhand von zuvor in einem Eichvorgang ermittelten Werten und einer laufenden Messung der Dicke des Schneidgutes 10 im Bereich der Zuführvorrichtung 7 erreicht.
    The cutting device 1 shown in Fig. 1 has a feed device 2 indicated here, a feed device 7, as well as a cutting device 17 for printed products, mainly book block or books. The feeding device 2 has a per se known conveying means with which the printed products 5 are fed in accordance with the direction of arrow 60 to a stacking device 4 and form a stack of printed products 5 there. The material to be cut 10 consists of at least one printed product 5. Printed products are for example magazines, catalogs, paperbacks or the like. Printed matter. The printed products produced within a production may vary in thickness.
    The maximum set to the height of the smallest thickness of the material to be cut 10 pusher 3 pushes the material to be cut from the stacking device 4 in the feeder 7, which consists essentially of a lower take-off roll 9 and an upper take-off roll 8. Both take-off rollers 8, 9 are by the engine 43 and drive means 44 driven. The motor 43 is connected via the line 45 to a control device 30. The lower take-off roller 9 is fixedly connected to the machine frame (not shown), while the upper take-off roller 8 can be moved vertically in guides 13. The force required for the promotion of the material to be cut 10 in the direction of the arrow 15 is generated by a compression spring 12. The vertical position of the upper take-off roll 8 is detected by a connection 14 by a measuring device 11. The measuring device 11 is connected by a signal line 32 to the control device 30. The cut material 10, after it has left the feeding device 7 in the direction of the cutting device 17, is conveyed to the cutting table 18 of the cutting device 17 by a conveying means 42 (not shown in more detail but known per se). Thereafter, the pusher 3 moves back to its original position and is ready to deport the next material to be cut 10.
    On the cutting table 18, the material to be cut 10 is positively positioned by means not shown here alignment in the longitudinal and transverse directions and then pressed by a punch 19 against the cutting table 18 and thus fixed. The ram 19 is disposed at the lower end of a spindle 20 which is drivingly connected to a servo motor 21 controlled by the servo drive 29 via the line 35. The servo drive 29 is connected via the signal line 34 to the sensor 22, which detects the position of the ram 19. By turning the spindle 20, the punch 19 is moved up or down. The servo drive 29 is connected to the control device 30 via the signal lines 36, 37. If the material to be cut 10 pressed on the cutting table 18 and thus fixed, this is then with a front knife 23 at the front and then cut with two side knives 24 on the head and on the foot. The order of cuts can also be reversed, head and foot before front trim. The front blade 23 moves vertically in the directions of the double arrow 25, while the two side blades 24 move in the directions of the double arrow 26 during the cutting operation. These directions of movement are indicated in Fig. 1 by the dashed lines 27 and 28. The cut material 10 is cut in a processing cycle. The guided blades 23 and 24 are driven by cranks 46, 47 via the linkages 48, 49. The cranks 46, 47 in turn are driven by the motor 50 to which they are connected via the drive means 51. The motor 50 is connected by the line 52 to the control device 30. It is obvious to choose the motors 43, 50 as servomotors. In this case, a servo drive is connected between the motors 43, 50 and the control device 30.
    If the material to be cut 10 is cut and the pressure is released by lifting the ram 19, the material to be cut 10 is transported away from the cutting table 18 by means of a removal device, not shown.
    The way transport device can be formed in a known manner as a slider, gripper or conveyor belt system. Preferably, a subsequent material to be cut 10 is conveyed simultaneously with the discharge of the cut material to be cut 10. To determine the machine angle M, a sensor 31 is provided, which is connected via a signal line 33 to the control device 30.
    The individual processing steps thus include the feeding of the material to be cut 10 by pushing off the stacking device 4 and transferring the material to be cut 10 into the cutting device 17, the pressing of the material to be cut 10 on the cutting table 18 by means of press ram 19, the execution of the front section with the front blade 23 and the Seitenbeschnitt by the side knife 24 and the final release of the ram 19 from the cutting material 10th
    These steps are illustrated in FIG. 2, which shows a processing cycle over the duration T, by means of the curves 38 to 41 and in dependence on the machine angle M.
    The curve 38 shows the feeding of the material to be cut 10 from the stacking device 4 to the cutting table 18 between a machine angle of 130 ° to 260 ° on the transport path W. Shortly before the material to be cut 10 arrives in the cutting position on the cutting table 18, the ram 19 begins according to the curve 39 to reduce the pressing stroke D and reaches its lowest position on the cutting material 10 at about 300 °. The curve 40 shows the movement S F of the front knife 23. This begins to lower at about 270 ° and begins shortly after the ram has reached its lower end position, with the cutting of a thick material to be cut 10 of thickness D D , shortly after 300 ° , In the case of thin material to be cut with the thickness D d , cutting begins, for example, about 30 ° later, at about 330 °. The lower end position of the front blade is reached at 0 °, from where the front blade 23 immediately after the return stroke to the upper end position begins. The movement of the side knives according to the curve 41 is analogous to the movement of the front knife, but in the present example phase-shifted by 110 °. This prevents a collision of the knives 23, 24. The total stroke S F of the front blade 23 and S S of the side knives 24 is always the same regardless of all other parameters.
    Once the cutting is done by the side knife 24, the pressure is terminated according to curve 39 and the cut Material to be cut 10 is transported away from the cutting table 18. At the same time, the next item 10 to be cut is fed and the processing cycle just described is repeated. The curve 39a) shown in FIG. 2 for the course of the press corresponds to a pressing with the thickest and most bulky material to be cut 10. A less bulky material to be cut 10 results in a smaller stroke and a flatter course of the curve 39b). For a thin material to be cut 10 with the thickness D d , the cutting process begins at about 333 °. Thus, additional time is available for the pressing process and the course of the pressing curve 39 becomes even flatter according to the course 39c). The time available for cutting a thin time compared with a thick material to be cut 10 for the pressing process is now significantly increased from 0.21 T to 0.30 T as shown in FIG. Due to the longer pressing time, the air present in the material to be cut 10 can escape to a greater extent. This results in a much more stable stack due to a higher friction between the individual sheets. As already mentioned, this has a positive effect on the quality of the cut. The adaptation of the pressing movement to the different thickness D D or D d of the material to be cut 10 is merely an example here.
    Alternatively, for example, the time gained for the extension of the alignment process or the transport of the cut material 10 may be used.
    If the cutting operation with the front blade 23 and the side knives 24 is carried out at maximum speed under all operating conditions, this results in further advantages. This will be explained below with reference to FIGS. 3 and 4. If the cutting device 1 is operated at half speed according to the diagram in FIG. 3, the cycle time Z is doubled to 2T. With rigidly coupled processes become so all times of the individual steps changed in proportion to the cycle time. The corresponding curves 38 ', 39', 40 'and 41' show the extension of the individual processing steps, for example, a longer transport time according to curve 38 '. 4, the speed of the cutting process is not halved according to, but maintained for the cutting process, the same time as in the diagram of FIG. 2 is required, respectively. 0.45 T. The proportion of the cutting process on one processing cycle is now reduced in favor of the remaining processing steps. Significantly more time is available for the remaining and quality-relevant processing steps. This additional time can be distributed to the other processing steps. In the diagram according to FIG. 4, the pressing time is, for example, 1.19 T compared to 0.60 T with proportional distribution according to the diagram in FIG. 3. In the case of a product 10 having a comparatively large thickness D D , a comparatively long pressing time of 1.11 T. results significantly extended pressing time can be correspondingly much air pressed out of the material to be cut. Since the thickness of a cutting material 10 consisting of a plurality of printed products 5 can vary within a certain range, it is advantageous to know the effective relative thickness S R of the material to be cut 10 before the pressing process, and thus optimally and continuously adjust the processing steps for each processing cycle to be able to. This is achieved on the basis of values previously determined in a calibration process and a continuous measurement of the thickness of the material to be cut 10 in the region of the feed device 7.
  • Eichprozedere:Calibration procedure:
  • Als Erstes muss die Schneideinrichtung 1 auf die Abmessungen der Druckprodukte resp. des Schneidgutes eingestellt werden.First, the cutting device 1 on the dimensions of the printed products resp. be set of the cutting material.
  • Unter Umständen müssen sogar Teile wie beispielsweise der Schneidtisch 18 oder der Pressstempel 19 ausgetauscht werden. Der Pressstempel 19 wird zur Erfassung des 0-Punktes auf den Schneidtisch 18 abgesenkt und das Messsystem des Servoantriebes 29 geeicht. Dieses Prozedere wird auch schon an Maschinen nach dem Stand der Technik durchgeführt. Der neue, zusätzliche Eichvorgang ist in dem Diagramm nach Fig. 5 festgeahlten und umfasst folgende Schritte:
    • Relative Dickenmessung eines Schneidgutes 10 durch Messung der Distanz SR der Abzugsrollen 8,9 mit der Messvorrichtung 11, bei der für den Abzugvorgang benötigten Kraft FR und Abspeichern des Messwerts SR(0) in der Steuervorrichtung 30, die zu diesem Zweck über die Signalleitung 32 mit der Messvorrichtung 11 verbunden ist.
    • Fördern des Schneidgutes 10 auf den Schneidtisch 18, wobei der Pressstempel 19 sich in einer oberen Lage befindet.
    • Absenken des Pressstempels 19 auf die Dicke DL und Abspeichern des Messwertes DL(0) in der Steuervorrichtung 30. Diese Dicke entspricht dem zugeführten Schneidgut 10, bevor die Luft ausgepresst ist. Bei dieser Dicke erfolgt die erste Berührung von Pressstempel 19 und Schneidgut 10. Die Erkennung dieser Position kann visuell durch den Bediener oder mittels optoelektronischen Sensoren erfolgen. Der Messwert der Position des Pressstempels 19 kann am Servoantrieb 29 abgefragt werden, der über die Signalleitung 34 mit dem Sensor 22 des Servomotors 21 verbunden ist.
    • Aufbau der Presskraft F2, die mindestens der in der Produktion benötigten Presskraft entsprechen soll und Messung der Dicke D2(0)
    • Aufbau der Presskraft F1, die wesentlich kleiner als die Presskraft F2 sein soll und Messung der Dicke D1 und Abspeichern des Messwerts D1(0)
    Under certain circumstances, even parts such as the cutting table 18 or the punch 19 must be replaced. The press die 19 is lowered to detect the 0-point on the cutting table 18 and the measuring system of the servo drive 29 calibrated. This procedure is already carried out on state-of-the-art machines. The new, additional calibration process is fixed in the diagram according to FIG. 5 and comprises the following steps:
    • Relative thickness measurement of a material to be cut 10 by measuring the distance S R of the take-off rollers 8.9 with the measuring device 11, at the required force F R for the withdrawal process and storing the measured value S R (0) in the control device 30, for this purpose on the Signal line 32 is connected to the measuring device 11.
    • Conveying the material to be cut 10 on the cutting table 18, wherein the pressing die 19 is in an upper position.
    • Lowering of the ram 19 to the thickness D L and storing the measured value D L (0) in the control device 30. This thickness corresponds to the supplied cutting material 10 before the air is squeezed out. In this thickness, the first contact of the punch 19 and 10 cutting material takes place. The detection of this position can be done visually by the operator or by means of optoelectronic sensors. The measured value of the position of the press ram 19 can be interrogated on the servo drive 29, which is connected via the signal line 34 to the sensor 22 of the servomotor 21.
    • Structure of the pressing force F 2 , which should at least correspond to the pressing force required in production and measurement of the thickness D 2 (0)
    • Structure of the pressing force F 1 , which should be much smaller than the pressing force F2 and measurement of the thickness D 1 and storing the measured value D 1 (0)
  • Der Aufbau einer bestimmten Kraft am Pressstempel erfolgt über den Aufbau eines entsprechenden Drehmomentes am Servomotor 21 durch den Servoantrieb 29. Mit Hilfe der Punkte P1(0) und P2(0) lassen sich die Steigung der Federkennlinie nach der Formel C = (F2 - F1) / (D2 (0) - D1(0)) und der Punkt P0(0) berechnen. Der Eichvorgang muss lediglich am ersten Schneidgut 10 durchgeführt werden, da die einmal ermittelte Federkennlinie C als konstant betrachtet werden kann, weil die Differenzen der Dicke SR innerhalb einer Produktion relativ klein sind.
    Unter der Annahme, dass bei allen Druckprodukten 5 einer Serie D0-SR, DB und C des Schneidgutes 10 konstant sind, lassen sich in Abhängigkeit der laufend gemessenen Dicke SR(n) alle anderen Punkte, wie P0(n), P1(n), P2(n) und PL(n) berechnen.
    Die Dicke DL eines losen Schneidgutes 10 errechnet sich beispielsweise nach der Formel: D L ( n ) = D L ( 0 ) + ( S R ( n ) S R ( 0 ) )
    Figure imgb0001
    The construction of a certain force on the ram takes place via the construction of a corresponding torque on the servo motor 21 by the servo drive 29. With the help of points P 1 (0) and P 2 (0), the slope of the spring characteristic according to the formula C = (F 2 - F 1 ) / (D 2 (0) - D 1 (0)) and calculate the point P 0 (0). The calibration process only has to be carried out on the first material to be cut 10, since the once-determined spring characteristic C can be regarded as constant, because the differences in the thickness S R within a production are relatively small.
    Assuming that in all printed products 5 of a series D 0 -S R , D B and C of the material to be cut 10 are constant, depending on the currently measured thickness S R (n), all other points, such as P 0 (n) , P 1 (n), P 2 (n) and P L (n).
    The thickness D L of a loose material to be cut 10 is calculated, for example, according to the formula: D L ( n ) = D L ( 0 ) + ( S R ( n ) - S R ( 0 ) )
    Figure imgb0001
  • Die Koordination der Antriebe wird durch die Steuervorrichtung 30 vorgenommen, die über die Leitungen 37,45,52 mit den Antrieben oder Motoren verbunden ist. Die benötigten Messwerte und Signale erhält die Steuervorrichtung 30 über die Signalleitungen 32,33,36.
    Aus den obigen Erläuterungen ist es offensichtlich, dass durch die Optimierung des Presshubes vor allem bei steifen und/oder dünnen Druckprodukten 5 eine wesentliche Reduktion der Pressgeschwindigkeit und vor allem der Beschleunigung erreichbar ist. Unabhängig von der Produktionsgeschwindigkeit kann die Schneidvorrichtung 17 immer mit der maximalen Geschwindigkeit arbeiten, die hierbei nicht durch die Schnittgeschwindigkeit, sondern durch die von der Mechanik bestimmten Grenzen limitiert wird. Wesentlich ist zudem, dass die bei tiefer Maschinengeschwindigkeit vergrösserte Zykluszeit Z insbesondere für die Operationen Transportieren, Ausrichten und Pressen zur Verfügung steht, da für den Schneidvorgang immer gleich viel Zeit benötigt wird.
    The coordination of the drives is made by the control device 30, which is connected via the lines 37,45,52 with the drives or motors. The required measured values and signals are received by the control device 30 via the signal lines 32, 33, 36.
    From the above explanations, it is obvious that by optimizing the pressing stroke, especially in the case of stiff and / or thin printed products 5, a substantial reduction of the pressing speed and above all of the acceleration can be achieved is. Regardless of the production speed, the cutting device 17 can always work at the maximum speed, which is not limited by the cutting speed, but by the limits determined by the mechanics. It is also essential that the cycle time Z, which is increased at low machine speeds, is available in particular for the transporting, aligning and pressing operations, since the cutting process always requires the same amount of time.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Beschneiden mehrerer Kanten eines Druckproduktes (5, 10) über mehrere Verarbeitungsschritte eines Verarbeitungszyklusses, mit einer Schneideinrichtung (1), die eine Stapelvorrichtung (4) zur Aufnahme von Druckprodukten (5, 10), eine Zuführvorrichtung (7) zum Transport der Druckprodukte (10) von der Stapelvorrichtung (4) in eine mit einem Pressstempel (19) zum Pressen der Druckprodukte (10) auf einen Schneidtisch (18), und mit Messern (23, 24) zum Schneiden der Druckprodukte (10) auf dem Schneidtisch (18) ausgebildete Schneidvorrichtung (17) aufweist, wobei der Pressstempel (19) und die Messer (23, 24) gesondert angetrieben und deren Antriebe von einer Steuervorrichtung (30) gesteuert sind und bei dem der Verarbeitungszyklus wenigstens die sich folgenden Verarbeitungsschritte umfasst:
    - Zuführen der Druckprodukte (10) von der Stapelvorrichtung (4) zur Schneidvorrichtung (17)
    - Pressen der Druckprodukte (10) auf den Schneidtisch (18) der Schneidvorrichtung (17)
    - Schneiden der Druckprodukte (10) auf dem Schneidtisch (18) der Schneidvorrichtung (17)
    - Lösen des Pressstempels von dem Schneidtisch (18) der Schneidvorrichtung (17) und Ausfördern der geschnittenen Druckprodukte (10) vom Schneidtisch,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein aus den Verarbeitungsschritten Zuführen, Pressen, Schneiden und Lösen gebildeter zeitlich variabler Verarbeitungszyklus beim Schneiden der Druckprodukte eine jeweils zeitlich konstante Messerbewegung und zeitlich variable Zuführ-, Press- und Löseschritte aufweist.
    Method for trimming a plurality of edges of a printed product (5, 10) over a plurality of processing steps of a processing cycle, comprising a cutting device (1), a stacking device (4) for receiving printed products (5, 10), a feed device (7) for transporting the printed products (10) from the stacking device (4) into one with a press die (19) for pressing the printed products (10) onto a cutting table (18), and with knives (23, 24) for cutting the printed products (10) on the cutting table (10). 18), wherein the pressing punch (19) and the knives (23, 24) are driven separately and their drives are controlled by a control device (30) and wherein the processing cycle comprises at least the following processing steps:
    - feeding the printed products (10) from the stacking device (4) to the cutting device (17)
    - Pressing the printed products (10) on the cutting table (18) of the cutting device (17)
    - Cutting the printed products (10) on the cutting table (18) of the cutting device (17)
    Detaching the press ram from the cutting table (18) of the cutting device (17) and feeding the cut printed products (10) from the cutting table,
    characterized in that one of the processing steps feeding, pressing, cutting and releasing formed time-variable processing cycle when cutting the printed products each time constant blade movement and temporally variable feeding, pressing and Löseschritte.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerbewegungen jeweils aus Vor- und Rückhub bestehen.A method according to claim 1, characterized in that the blade movements each consist of forward and return stroke.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Bauschigkeit und/oder Federkennlinie (C) der Druckprodukte (5) resp. des Schneidgutes (10) ermittelten Werte die obere Endlage des Hubes des Pressstempels (19) bestimmen.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the bulkiness and / or spring characteristic (C) of the printed products (5) resp. of the material to be cut (10) determined the upper end position of the stroke of the press ram (19).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D, d) des Schneidgutes (10) im Bereich der Zuführvorrichtung (2) durch Messen ermittelt wird.A method according to claim 3, characterized in that the thickness (D, d) of the material to be cut (10) in the region of the feed device (2) is determined by measuring.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfang des Presshubes in Abhängigkeit der ermittelten Dicke (D, d) des Schneidgutes (10) gesteuert wird.A method according to claim 3 or 4, characterized in that the beginning of the pressing stroke in dependence of the determined thickness (D, d) of the material to be cut (10) is controlled.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der für einen Dickenvergleich benötigte Wert durch eine Messvorrichtung (11) an dem Schneidgut (10) ermittelt wird.Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that for a Thickness comparison required value by a measuring device (11) on the material to be cut (10) is determined.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkennlinie (C) des Schneidgutes (10) durch wenigstens zwei Presskräfte und daraus gemessenen Dicken ermittelt wird.Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that the spring characteristic (C) of the material to be cut (10) is determined by at least two pressing forces and thicknesses measured therefrom.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D, d) des Schneidgutes (10) laufend ermittelt wird.Method according to one of claims 3 to 7, characterized in that the thickness (D, d) of the material to be cut (10) is determined continuously.
  9. Schneideinrichtung (1) zum Beschneiden mehrerer Kanten eines Druckproduktes (5, 10) in einem aus den Verarbeitungsschritten Zuführen, Pressen und Schneiden der Druckprodukte (5, 10) sowie Lösen des Pressstempels (19) von den Druckprodukten (10) bestehenden Verarbeitungsprozesses, welche eine Stapelvorrichtung (4), eine zuführvorrichtung (7), einen Pressstempel (19) und eine mit diesen zusammenwirkende, aus mehreren Messern (23, 24) bestehende Schneidvorrichtung (17) aufweist, wobei der Pressstempel (19) und die Messer (23, 24) der Schneidvorrichtung (17) gesondert angetrieben und von einer Steuervorrichtung (30) gesteuert sind, gekennzeichnet durch eine Messvorrichtung (11) zur Ermittlung der Dicke eines Druckproduktes (10) und einer mit der Messvorrichtung (11) verbundenen Steuervorrichtung (30) zur Zeitaufteilung zwischen einem zeitlich konstanten Schneidvorgang und wenigstens einem der restlichen Verarbeitungsschritte des Verarbeitungszyklusses.A cutting device (1) for trimming a plurality of edges of a printed product (5, 10) in a processing process consisting of the processing steps of feeding, pressing and cutting the printed products (5, 10) and releasing the press ram (19) from the printed products (10) Stacking device (4), a feed device (7), a punch (19) and cooperating with these, from a plurality of knives (23, 24) comprising a cutting device (17), wherein the pressing punch (19) and the knives (23, 24) of the cutting device (17) are driven separately and controlled by a control device (30), characterized by a measuring device ( 11) for determining the thickness of a printed product (10) and a control device (30) connected to the measuring device (11) for the time division between a temporally constant cutting operation and at least one of the remaining processing steps of the processing cycle.
  10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (17) mit einem Frontmesser (23) und zwei mit diesem antriebsverbundenen Seitenmessern (24) ausgebildet ist.Device according to claim 9, characterized in that the cutting device (17) with a front knife (23) and two with this drive-connected side knives (24) is formed.
  11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (11) im Bereich der Zuführvorrichtung (7) angeordnet ist.Device according to claim 9 or 10, characterized in that the measuring device (11) is arranged in the region of the feed device (7).
  12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (7) eine eigene, mit der Steuervorrichtung (30) verbundene Antriebsvorrichtung aufweist.Device according to claim 11, characterized in that the supply device (7) has its own drive device connected to the control device (30).
  13. Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressstempel (19) mit einem gesteuerten Servomotor (21) antriebsverbunden ist.Cutting device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the pressing ram (19) is drive-connected to a controlled servomotor (21).
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