EP1650152B1 - Falzvorrichtung für eine Rollen-Rotationsdruckmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Falzvorrichtung für eine Rollen-Rotationsdruckmaschine zur Durchführung eines Querfalzvorganges, um ein Druckmedium, insbesondere eine Papierbahn, querzuschneiden, sowie um abgetrennte Produkte zu sammeln, nach dem Patentanspruch 1.
• Im Stand der Technik sind diverse Falzvorrichtungen bekannt, um Papierbahnen zu bearbeiten. So ist es im Zeitungs- und Zeitschriftendruck durchaus der Fall, dass ein Querschneiden der Papierbahn mit einem glatten oder feingezahnten Messer durchgeführt wird, das gegen eine Hartgummileiste arbeitet. Bei Zeitschriften ist es erforderlich, beim Schneiden mit feingezahnten Messern nachträglich unschöne Randbereiche in der Weiterverarbeitung zu entfernen. Um die schnelllaufende Papierbahn beschneiden und weitertransportieren zu können, ist es erforderlich, mit Punktureinrichtungen das Ende der zu bearbeitenden Papierbahn zu erfassen, wobei auch abgeschnittene Bestandteile der Papierbahn durch Punktureinrichtungen mitgenommen werden können. Nadeleinstiche durch die Punktureinrichtung wie auch gezahnte Schnittstellen können beim Trimmen des Druckproduktes entfernt werden. Ferner ist es möglich, mit der Falzvorrichtung, die eine Zylinderanordnung mit einem Sammelzylinder sowie einem Messerzylinder umfasst, einen Formatbeschnitt vorzunehmen, der auch auf unterschiedliche Längen von Druckprodukten eingestellt werden kann. Zu der unterschiedlichen Einstellung ist es erforderlich, anstelle einer Anordnung von Schneidmessern nebst Punktureinrichtung, auch Messerbalken genannt, für jedes Format einen unterschiedlichen Messerbalken zu verwenden, bei dem der Messerabstand von zwei am Messerbalken angeordneten Messern differiert, um somit die Abschnittlänge festzulegen.
• Die EP 0 023 630 Al offenbart einen Falzapparat an Rollen-Rotationsdruckmaschinen, bei dem ein Sammelzylinder gegenüber einem Messerzylinder angeordnet ist, wobei Punkturreihen im Sammelzylinder fest eingebaut sind. Der Messerzylinder weist Messerbalken auf, die einerseits aus einem Einzelmesser und andererseits aus einem Paar von Schneidmessern bestehen. Diese Anordnung ermöglicht keine maximierten Transportgeschwindigkeiten für die bedruckte Papierbahn.
• Gemäß einem anderen Beispiel einer Falzvorrichtung nach dem Stand der Technik ist in einem Messerbalken mittig zwischen zwei Schneidmessern eine Punktureinrichtung vorgesehen, um abgeschnittene Teile einer Papierbahn zu entsorgen. Auch diese Falzvorrichtung ermöglicht keine optimierte Transportgeschwindigkeit und damit auch keine optimierte Herstellungsgeschwindigkeit.
• Es ist dementsprechend die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Falzvorrichtung vorzuschlagen, die eine erhöhte Transportgeschwindigkeit für ein endloses Druckprodukt ermöglicht, das zu vereinzeln ist.
• Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Falzvorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
• Die gemäß der Erfindung erzielbaren Vorteile beruhen darauf, dass die Punktureinrichtung einer Anordnung, nachfolgend Messerbalken genannt, von zwei Schneidmessern mit einem vorlaufenden und einem nachlaufenden Schneidmesser 16 derart in diese eingebaut ist, dass die Punktureinrichtung 13 in einem Abstand X zum vorlaufenden Messer 15 eingebaut ist, wobei der Abstand X kleiner ist als der Abstand der Punktureinrichtung 13 zum nachlaufenden Messer.
• Bereits durch diese Anordnung ist es möglich, das Abluften von nicht abgetrennten und abgetrennten Bestandteilen der Papierbahn bzw. des Druckmediums selbst bei hohen Geschwindigkeiten zu vermeiden. Das Abheben der Papierbahn und deren abgeschnittener Bestandteile lassen sich gemäß der Erfindung selbst bei extrem hohen Geschwindigkeiten verhindern, so dass ein kontrollierter Transport ermöglicht wird und Standzeiten aufgrund des Abrisses oder des Ausreißens der Papierbahn selbst bei hohen Transportgeschwindigkeiten vermieden werden können.
• Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine Punkturachse der Punktureinrichtung um einen Winkel α zum vorlaufenden Messer geneigt ist. Auf diese Weise kann das Abluften bzw. Abheben des Druckmediums bzw. der Papierbahn oder eines Abschnittes der Papierbahn bei noch höheren Geschwindigkeiten zuverlässig verhindert werden. Besonders vorteilhaft sind Neigungswinkel α von 5 bis 20° für die Neigung der Punkturachse der Punktureinrichtung zu dem vorlaufenden Messer. Die Geschwindigkeitssteigerung für den Transport ist dabei überraschend groß.
• Auch wenn eine Punkturachse der Punktureinrichtung, die axial durch die Punktureinrichtung verläuft, achsparallel zum vorlaufenden Messer ausgerichtet ist, wobei gleichzeitig der Abstand zwischen dem vorlaufenden Messer und der Punkturachse bevorzugt in einem Bereich von 4 bis 20 mm und insbesondere 8 bis 12 mm liegt, kann eine bemerkenswerte Steigerung des Transportes des Druckmediums und insbesondere der Papierbahn erzielt, ohne dass ein Abluften auftritt.
• Die Punktureinrichtungen weisen in Querrichtung der Papierbahn mehrere Punkturnadeln auf, so dass mehrere Punktureinrichtungen entlang eines Balkens angeordnet sein können.
• Auch um unterschiedliche Forrnate schneiden zu können, ist es gemäß der Erfindung zweckmäßig, wenn zwei der Anordnungen, respektive der Messerbalken in den Messerzylinder reversibel eingebaut sind, die im Wesentlichen einander gegenüber angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht es unterschiedliche Längen von Druckexemplaren herzustellen, und zwar bei einer gemäß der Erfindung sehr gesteigerten Transportgeschwindigkeit. Eine Austauschbarkeit der Anordnungen bzw. Messerbalken ist erforderlich, um auch zum variablen Einsatz der erfindungsgemäßen Falzvorrichtung zum Abschneiden von unterschiedlichen Druckproduktgrößen beizutragen. Für jede unterschiedliche Größe eines Druckproduktes ist ein anderer Messerbalken respektive eine andere Anordnung eines vorlaufenden und eines nachlaufenden Messers in Verbindung mit einer Punktureinrichtung erforderlich:
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine der Anordnungen von den Messern nebst Punktureinrichtung bzw. Messerbalken seitlich verschiebbar ist, so dass ein Formatbeschnitt sowohl für eine einfache als auch für eine Sammelproduktion ermöglicht wird, wobei auf diese Weise ein Druckerzeugnis gegenüber dem anderen Druckerzeugnis eine andere Abmessung aufweisen wird. Dabei laufen beispielsweise zwei Papierbahnen parallel ein und werden dann durch unterschiedliche Messerbalken bearbeitet.
• Vorteilhafterweise lassen sich die Punktureinrichtungen des Messerzylinders mittels Bewegungsvorrichtungen vor und zurück bewegen, wobei diese Bewegungen natürlich gesteuert sind. Eine entsprechende Steuerung erfolgt relativ zu dem Sammelzylinder bzw. von Punktureinrichtungen im Sammelzylinder, die für den Transport der Druckprodukte bzw. der Bahn des Druckmediums vorgesehen sind. Für die Vor- und/oder Rückbewegung der Punktureinrichtungen können mechanische, elektromechanische oder auch elektrische Einrichtungen vorgesehen sein, wie etwa eine Kurvenscheibe, die mit der Rotation des Messerzylinders auf die Punktureinrichtungen einwirkt. Auch Schrittmotoren für die Punktureinrichtungen oder elektromagnetische Einrichtungen wie etwa Elektromagneten oder dergleichen, können zum Einsatz gelangen.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der vorlaufende Teil der Bahn des Druckmediums von den Punktureinrichtungen des Messerzylinders punktiert und damit erfasst. Durch die Rotation des Messerzylinders tritt ein Transport auf und anschlie-ßend wird die Vorderkante des Druckmediums beschnitten. Der abgeschnittene Teil des Druckmediums wird von den Punktureinrichtungen des Messerzylinders gehalten zu einer Abtransportvorrichtung befördert. Hierfür dient in der Regel eine Absaugung, die die abgetrennten Abschnitte ansaugt und aus dem Produktionsprozess entfernt. Das Druckmedium wird nachfolgend und praktisch gleichzeitig von Punktureinrichtungen des Sammelzylinders punktiert, so dass der Sammelzylinder die Bahn des Druckmediums weitertransportieren kann. Auf diese Weise wird das Druckmedium nun mit dem nachlaufenden Schneidmesser des Messerzylinders in Kontakt gebracht und dabei wird der hintere Teil des Ausschussabschnittes von der Bahn des Druckmediums abgetrennt. Das damit abgeschnittene Stück kann von den Punktureinrichtungen des Messerzylinders weiter befördert und dann über die genannte Absaugung entsorgt werden. Dabei muss die Punktureinrichtung während des Weitertransportes des Ausschusses wieder zurückgezogen werden, um einerseits die Freigabe des Ausschusses zu ermöglichen und andererseits die Abstreifung des Ausschussstückes zu ermöglichen. Die einlaufende Bahn des Druckmediums wird also in einen Ausschussabschnitt und einen Exemplarbestandteil eines Druckproduktes zerlegt, wobei der Ausschuss von der Punktureinrichtung des Messerzylinders in eine Absaugeinrichtung befördert wird, während der Sammelzylinder das vereinzelte Druckprodukt weiter befördert, insbesondere in die Auffangtaschen von Schaufelrädern, die anschließend die Druckerzeugnisse auf einem Förderband auslegen.
• Nachfolgend wird die folgende Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsformen gemäß der Erfindung beschrieben, wobei weitere Merkmale, Vorzüge und Zielsetzungen gemäß der Erfindung offenbart werden. In den Darstellungen zeigen:

Figur 1

eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung in einer schematischen Schnittdarstellung;

Figur 2

eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung; und

Figur 3

die Ausführungsform gemäß Figur 2 in einer anderen Funktionssituation.

• In der Figur 1 ist ein Messerzylinder 1 dargestellt, an dem eine Absaugungseinrichtung 21 angeschlossen ist, um vom Messerzylinder abgeschnittene Abschnitte eines bahnartigen Druckmediums 4 zu entsorgen. Dem Messerzylinder 1 liegt ein Sammelzylinder 2 gegenüber, der von der von dem bahnartigen Druckmedium 4, nachfolgend Papierbahn 4 genannt, Druckprodukte 5 abtrennt und zur nachfolgenden Bearbeitung weiterleitet.
• Der Sammelzylinder 2 läuft im Wesentlichen mit der selben Geschwindigkeit wie der Messerzylinder 1, so dass die einzelnen Bearbeitungs- und Transportbestandteile der Zylinder eine zeitlich abgestimmte Bearbeitung vornehmen können.
• Der Messerlzylinder 1 weist mindestens ein vorlaufendes bzw. nachlaufendes Schneidmesser auf, das dazu dient, Druckprodukte von dem Papierband abzutrennen. Der Sammelzylinder 2 weist eine Punkturspindel 7 mit einem daran schwenkbar festgelegten Punkturhebel 18 auf, an dessen Ende eine Punkturspitze vorgesehen ist, die die Papierbahn und nachfolgend vereinzelte Druckexemplare punktiert, somit erfasst und weitertransportiert. Zwischen zwei Schneidunterlagen 19, 20 ist eine Ausnehmung vorgesehen, in die eine Punkturspitze einer Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 am gegenüberliegenden Messerzylinder 1 einzugreifen vermag. Den Schneidunterlagen 19, 20 sind jeweilige Schneidmesser 15, 16 des Messerzylinders 1 zugeordnet. Dementsprechend haben die Schneidunterlagen, insbesondere Schneidgummis 19, 20 in etwa den gleichen Abstand voneinander, wie die Schneidmesser 15, 16 des Messerzylinders 1.
• Der Messerzylinder 1 weist jeweilige Anordnungen der Schneidmesser 15, 16 und der Punktureinrichtung 10, 11, 12 und 13 auf. Konzentrisch zur Messerzylinderachse ist eine Kurvenscheibe 9 vorgesehen, die über eine Kurvenrolle auf die Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 einwirkt, um die Spitze der Punktureinrichtung voran zu bewegen, um das Papierband zu durchstoßen. Dementsprechend weist die Kurvenscheibe 9 in Umfangsrichtung Steuerabschnitte auf, um die Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 voran zu bewegen, während eine Feder 12 die Punktureinrichtung zurückbewegt, wenn ein Kurvenabschnitt einer Kurvenscheibe 9 in Anlage zu der Kurvenrolle 10 auf der Rückseite der Punktureinrichtung gelangt, der radial zurückeilt, um die Feder 12 freizulegen, wodurch die Feder 12 die Punkturnadel, deren Längsachse 13 angedeutet ist, zurück zu bewegen, um das genadelte Papierstück freizugeben.
• Die Anordnung der Schneidmesser 15, 16 in Verbindung mit der Punktureinrichtung, die auch als Messerbalken bezeichnet wird, wird über jeweilige, einander gegenüberliegende Klemmleisten 23 gehalten, wobei natürlich auch eine einzelne Klemmleiste oder mehr als zwei Klemmleisten verwendet werden können, um den Messerbalken reversibel und ko-axial zur Zylinderachse des Messerzylinders 1 verschieblich zu halten. Es ist erkennbar, dass die Punkturnadel parallel zu dem vorlaufenden Schneidmesser 15 gehalten ist, wobei ein vorgegebener Abstand in einem Bereich von 6 bis 18 mm bevorzugt 8 bis 12 mm zwischen dem vorlaufenden Schneidmesser 15 und der Punktureinrichtung bzw. der Spitze der Punktureinrichtung vorgesehen ist.
• Bei dieser Ausführungsform weist der Schneidmesserzylinder 2 gegenüberliegende Anordnungen bzw. Messerbalken auf, die jeweils austauschbar und koaxial zur Zylinderachse des Messerzylinders 1 verschieblich gelagert und gehalten sind.
• Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform mit Merkmalen gemäß der Erfindung, wobei aber im Unterschied zu Figur 1 die Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 dem vorlaufenden Messer 15 nicht parallel, sondern in einem Winkel angeordnet ist. Der Winkel beträgt vorzugsweise etwa zwischen 5 und 20°, bevorzugt ca. 10 bis 15°. Dieser Winkel α ist der spitze Winkel zwischen der Verlängerung des vorlaufenden Schneidmessers 15 und der Achse 13 der Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13. Ansonsten sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bestandteile allesamt mit den gleichen Bezugsziffem gekennzeichnet, wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1, so dass sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt.
• Gemäß Figur 2 ist der Bearbeitungsprozess für die Papierbahn 4, 5 in einem gegenüber Figur 1 fortgeschrittenen Stadium. Während in Figur 1 die Papierbahn soeben von der Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 bzw. deren Punkturspitze durchstochen worden ist und der Schneidvorgang mit dem vorlaufenden Schneidmesser 15 gerade abläuft, ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 der Schneidvorgang mit dem vorlaufenden Schneidmesser 15 bereits abgeschlossen und der von der Punkturspitze der Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 gehaltene Papierabschnitt wird durch die Rotation des Sammelzylinders 2 und des Messerzylinders 1 von der Oberfläche des Sammelzylinders 2 abgehoben und in Umfangsrichtung des Messerzylinders 1 mitbewegt, wobei die Papierbahn 4 zwischen dem nachlaufenden Messer 16 und der gegenüberliegenden Schneidunterlage 20 durchtrennt wird. Nachfolgend wird der abgetrennte Papierabschnitt durch die Drehbewegung des Messerzylinders 1 mitgenommen. Nach einem bestimmten Bewegungsablauf wird die Punkhimadel dadurch zurückgezogen, dass die Kurvenrolle 10 einen radial einwärts zurückweichenden Kurvenabschnitt der Kurvenscheibe 9 erreicht, wodurch die Feder 12 die Punktur oder Punkturnadel 13 nach innen in den Messerzylinder 1 zurücktreibt. Am Ende der Drehbewegung und der radial einwärts ausgerichteten Bewegung der Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 wird der abgetrennte Abschnitt der Papierbahn von der Punkturnadel 13 freigegeben und in die Absaugung 21 hineingezogen, um entsorgt zu werden. Gleichzeitig wird das
• Druckprodukt 5 gehalten durch die Punkturspitze der Punktureinrichtung 7, 18, abtransportiert, während der Messerzylinder 1 seine geschlossene Teilkreisoberfläche zwischen den Messerbalken an dem Sammelzylinder vorbei bewegt. In diesem geschlossenen Umfangsbereich des Messerzylinders läuft dann der Schneidvorgang mittels mindestens einem des vorlaufenden bzw. nachlaufenden Schneidmesser (15, 16) ab.
• In der Figur 3 ist eine entsprechende Situation des Bearbeitungsprozesses der Papierbahn 4, 5 dargestellt, bei der die Punkturnadel 13 des Messerzylinders 1 gerade den abgetrennten Abschnitt 6 zur Absaugung 21 transportiert, während das Druckprodukt in Umfangsrichtung des Sammelzylinders 2 mit den Punkturnadel 14 des Sammelzylinders 2 weiterbefördert wird. Zur Freigabe des Abschnittes 5 wird dann an einer entsprechenden Stelle die Punkturnadel 14 der Punktureinrichtung 7 des Sammelzylinders 2 radial zurückbewegt bzw. um die Punkturspindel 7 zurückgeschwenkt, so dass dann das Druckprodukt 5 freigegeben werden kann. Zur gleichen Zeit ist der abgetrennte Abschnitt 6 bereits in Umfangsrichtung des Messerzylinders 1 in den Ansaugtrichter der Ansaugung 21 hineinbewegt worden und nachdem die Kurvenrolle 10 mit dem radial einwärts ausgerichteten Kurvenabschnitt der Kurvenscheibe in Berührung kommt, wird die Punkturnadel der Punktureinrichtung 10, 11, 12, 13 aus dem Papierabschnitt 6 gezogen und der Papierabschnitt 6 wird in die Absaugung hinein aus dem Bearbeitungsprozess entsorgt.
• Wesentlich gemäß der Erfindung ist dabei, dass durch die erfindungsgemäße Vorrichtung überraschenderweise eine Transportgeschwindigkeit erreicht werden kann, die insbesondere bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 mit einer verwinkelten Anordnung der Punktureinrichtung bzw. deren Spitze zum voreilenden Schneidmesser besonders hervortritt.
Bezugszeichenliste

1

Messerzylinder

2

Punktur- und Falzmesserzylinder

3

-

4

Papierstrang

5

Abschnitt Exemplar

6

Abschnittstreifen

7

Punkturspindel

8

Falzmesserspindel

9

Kurvenscheibe

10

Kurvenrolle

11

Punkturachse

12

Feder

13

Punktur (Messerzylinder)

14

Punktur (Sammelzylinder)

15

Schneidmesser Vorlaufend

16

16 Schneidmesser Nachlaufend

17

Messerbalken

18

Punkturhebel

19

Schneidgummi (Nachlaufend)

20

Schneidgummi (Vorlaufend)

21

Absaugung

22

Klemmschraube

23

Klemmleiste

Claims (9)

1. Falzvorrichtung für eine Rollen-Rolationsdruckmaschine zur Durchführung eines Querfalzvorganges, um ein Druckmedium (4), insbesondere eine Papierbahn, querzuschneiden sowie um getrennte Produkte zu sammeln, mit den folgenden Merkmalen:

   - einer Zylinderanordnung mit

   - einem Sammelzylinder (2), um die abgetrennten Produkte bzw. Druckexemplare zu sammeln, und

   - einen Messerzylinder (1), der mit dem Sammelzylinder (2) zusammenwirkt;

   - wobei der Messerzylinder (2) wenigstens eine bevorzugt zwei Anordnungen mit einem vorlaufenden Schneidmesser (15) und einem nachlaufenden Schneidmesser (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem vorlaufenden Schneidmesser (15) und dem nachlaufenden Schneidmesser (16) eine Punktureinrichtung (10, 11, 12, 13) vorgesehen ist und

   - wobei die Punktureinrichtung (10, 11, 12, 13) im Betrieb einer Ausnehmung im Sammelzylinder zugeordnet ist, zu welcher benachbart jeweilige Schneidunterlagen (19, 20) angeordnet sind,

   - wobei sich die Punktureinrichtung in einem Abstand zum vorlaufenden Schneidmesser (15) befindet, der kleiner ist als deren (11, 12, 13) Abstand zum nachlaufenden Messer (16).
2. Falzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Punkturachse (11) der Punktureinrichtung (10, 11, 12, 13), die axial durch die Punktureinrichtung verläuft, um einen Winkel zum vorlaufenden Messer (15) geneigt ist.
3. Falzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Punkturachse (11) der Punktureinrichtung (10, 11, 12, 13), die axial durch die Punktureinrichtung verläuft, achsparallel zum vorlaufenden Schneidmesser (15) ausgerichtet ist.
4. Falzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Anordnungen (11, 13, 15, 16) bzw. Druckbalken, in den Messerzylinder (1) bevorzugt reversibel eingebaut sind, die im Wesentlichen einander gegenüber angeordnet sind.
5. Falzvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Anordnungen (10, 11, 12, 13, 15, 16) koaxial zur Zylinderachse des Messerzylinders verschiebbar gehalten ist.
6. Falzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktureinrichtungen (10, 11, 12, 13) mittels einer mechanischen, elektromechanischen und/oder elektrischen Einrichtung aktiviert werden können, etwa einer Kurvenscheibe (9), einem oder mehreren Schrittmotoren, elektromagnetisch oder dergleichen.
7. Falzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand X zwischen der Punktureinrichtung 13 zum vorlaufenden Messer (15) etwa 6 bis 20 mm, bevorzugt 8 bis 12 mm beträgt.
8. Falzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis, 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelzylinder mindestens eine Punkturanordnung (18) umfasst, die das Druckmedium, insbesondere ein bandartiges Druckmedium für den Weitertransport durchsticht und erfasst, wenn das vorlaufende Schneidmesser (15) des Messerzylinders (1) das bandartige Druckmedium durchtrennt.
9. Falzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Punkturachse (11), in einem Winkel zum nachlaufenden Schneidmesser (16) ausgerichtet ist.

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