EP2061714B1

EP2061714B1 - Falzapparat mit einem falzmesserzylinder und einem falzklappenzylinder

Info

Publication number: EP2061714B1
Application number: EP07802699A
Authority: EP
Inventors: Michael Held; Sebastian Alois PRÜM
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2027-08-20
Also published as: US20090318275A1; DE102006042592B4; DE502007003176D1; ATE461147T1; EP2061714A1; DE102006042592A1; US7883455B2; WO2008031690A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Falzapparat mit einem Falzmesserzylinder und einem Falzklappenzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Falzapparat ist zum Beispiel aus DE 44 12 142 C2 bekannt. Er umfasst einen Sammelzylinder, einen Falzklappenzylinder und ein dem Sammelzylinder vorgelagertes Schneidwerk. Das Schneidwerk dient zum Zerlegen der Materialbahn in die einzelnen Produkte. Der Sammelzylinder trägt eine Mehrzahl von Greifern, denen jeweils die führende Kante der Produkte zugeführt wird, um sie mit Hilfe der Greifer an den Sammelzylinder anzudrücken und auf diesem weiter zu fördern. Um die Greifer zwischen einer Freigabestellung und einer Haltestellung schwenken zu können, ohne die Produkte zu beschädigen, müssen die Produkte am Umfang des Sammelzylinders jeweils durch einen Zwischenraum beabstandet sein, in welchem sich die Greifer bewegen können. Um diesen Zwischenraum zu erzeugen, muss die Umfangsgeschwindigkeit des Sammelzylinders größer sein als die Geschwindigkeit der dem Falzapparat zugeführten Materialbahn.
Der Sammelzylinder ist ferner mit einer Mehrzahl von Falzmessern bestückt, die im Falzproduktionsmodus des Falzapparates jeweils beim Durchgang durch einen zwischen Sammelzylinder und Falzklappenzylinder gebildeten Spalt ausfahren und dabei vor ihnen liegende Produkte in eine Falzklappe des Falzklappenzylinders hineindrücken. Da der dabei entstehende erste Querfalz die Produkte mittig teilen sollte, ist es zur Verarbeitung von Produkten unterschiedlicher Länge erforderlich, den Abstand zwischen Greifern und Falzmessern am Sammelzylinder variieren zu können. Zu diesem Zweck sind Greifer und Falzmesser an zwei verschiedenen ineinandergeschachtelten und gegeneinander drehbaren Teilen des Sammelzylinders montiert.
In dem Falzproduktionsmodus müssen an einem zwischen Sammelzylinder und Falzklappenzylinder gebildeten Übergabespalt stets die Falzmesser des Sammelzylinders auf die Falzklappen des Falzklappenzylinders treffen, um ein Produkt in letztere einführen zu können. Daher ist der die Falzmesser tragende Teil des Sammelzylinders starr an den Falzklappenzylinder drehgekoppelt.
Im Buchproduktionsmodus passieren die Greifer des Sammelzylinders den Übergabespalt jeweils gleichzeitig mit einem Greifer des Falzklappenzylinders. Indem während des Durchgangs durch den Übergabespalt der Greifer des Sammelzylinders von der Haltestellung in die Freigabestellung schwenkt und der Greifer des Falzklappenzylinders von der Freigabestellung in die Haltestellung schwenkt, wird ein Produkt vom Sammelzylinder an den Falzklappenzylinder übergeben, ohne quergefalzt zu werden, insbesondere wenn gleichzeitig die Falzmesser abgestellt sind.
Die Tatsache, dass einerseits der Abstand von Greifern und Falzmessern am Sammelzylinder verstellbar ist und andererseits die Falzmesser und Falzklappen unabhängig von diesem ersteren Abstand stets gleichzeitig den Übergabespalt passieren, führt dazu, dass die Greifer von Sammelzylinder und Falzklappenzylinder den Spalt zeitversetzt passieren können. Wenn ein Greifer des Falzklappenzylinders beim Durchgang durch den Spalt auf ein Produkt trifft, wird letzteres durch eine Schwenkbewegung dieses Greifers beschädigt. Um dies zu verhindern, muss der Greifer des Falzklappenzylinders stets auf einen Zwischenraum zwischen den am Sammelzylinder gehaltenen Produkten treffen. Aus diesem Grund ist der Winkelabstand zwischen den Greifern und den Falzklappen des Falzklappenzylinders so gewählt, dass, wenn der Abstand zwischen einem Greifer des Sammelzylinders und einem mit einem von diesem Greifer gehaltenen Produkt wechselwirkenden Falzmesser auf den größtmöglichen Wert eingestellt ist, die Greifer des Sammelzylinders und diejenigen des Falzklappenzylinders jeweils gleichzeitig den Spalt zwischen den beiden Zylindern passieren. Wenn der Abstand kleiner eingestellt ist, passiert der Greifer des Falzklappenzylinders den Spalt kurz vor demjenigen des Sammelzylinders, und ein Zusammenstoß des Greifers des Falzklappenzylinders mit einem Produkt kann verhindert werden, wenn nur der Zwischenraum zwischen den Produkten am Sammelzylinder groß genug gemacht ist.
Die hierfür benötigte Breite des Zwischenraumes ist größer als die lediglich zum Ausfahren der Greifer des Sammelzylinders erforderliche. Ein typischer Wert dieser Breite ist ca. 6 cm. Wenn man annimmt, dass die Länge der Produkte jeweils 50 cm beträgt, so folgt daraus, dass zum Erzeugen des benötigten Zwischenraums die Geschwindigkeit, mit der die Materialbahn dem Schneidwerk zugeführt wird, um 12 % kleiner sein muss als die Umfangsgeschwindigkeit der Zylinder. Letztere ist jedoch aufgrund der bei der Umdrehung auftretenden Fliehkräfte begrenzt. Je breiter also der benötigte Zwischenraum ist, um so langsamer muss die Bahn zugeführt werden, und um so geringer ist die Produktivität. Je kürzer die Produkte sind, um so ungünstiger ist das Verhältnis der Bahnzufuhrgeschwindigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit der Zylinder.
Die DE 43 42 037 C1 und die DE 36 28 411 A1 offenbaren Falzapparate mit variabler Abschnittslänge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Falzapparat mit einem Falzmesserzylinder und einem Falzklappenzylinder zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass indem bei dem Falzapparat im ersten Produktionsmodus die Halteeinrichtungen des Falzklappenzylinders den Übergabespalt zwischen Sammelzylinder und Falzklappenzylinder in der Haltestellung passieren, wird vermieden, dass die Halteeinrichtungen beim Durchgang durch den Übergabespalt Produkte beschädigen, auch wenn eine dieser Halteeinrichtungen den Übergabespalt gleichzeitig mit einem Produkt passiert.
Der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Produkten am Sammelzylinder muss daher nicht größer sein als für das ordnungsgemäße Funktionieren der Halteeinrichtungen des Sammelzylinders erforderlich. Der Zwischenraum muss daher insbesondere nicht breiter als 30 mm sein. Vorzugsweise beträgt seine Breite wenigstens 20 mm.
Zwischen dem Schneidwerk und dem Sammelzylinder ist vorzugsweise eine Bandfördereinrichtung zum Beschleunigen der Produkte auf die Umfangsgeschwindigkeit des Sammelzylinders angeordnet.
Besagter erster Produktionsmodus ist vorzugsweise ein Falzproduktionsmodus, in welchem die Produkte von den Falzmessern an die Falzklappen übergeben werden, und in einem zweiten Produktionsmodus, als Buchproduktionsmodus bezeichnet, werden die Produkte von den Halteeinrichtungen des Sammelzylinders ungefalzt an die Halteeinrichtungen des Falzklappenzylinders übergeben.
Die Bewegung der Halteeinrichtungen des Falzklappenzylinders ist vorzugsweise in an sich bekannter Weise durch eine Kurvenscheibe gesteuert, die eine der Freigabestellung entsprechende Vertiefung aufweist, wobei in dem ersten Produktionsmodus die Halteeinrichtungen des Falzklappenzylinders daran gehindert sind, die Vertiefung abzutasten.
Um die Halteeinrichtungen am Abtasten der Vertiefung zu hindern, ist vorzugsweise eine Deckscheibe zum Überdecken der Vertiefung koaxial und drehbar in Bezug auf die Kurvenscheibe angeordnet.
Der Abstand zwischen einer Halteeinrichtung des Falzklappenzylinders und einer dieser Halteeinrichtung am Umfang des Falzklappenzylinders nachfolgenden Falzklappe ist fest, um den Aufbau des Falzklappenzylinders einfach zu halten. Ferner ist der Abstand erfindungsgemäß kleiner als der maximale Abstand zwischen einer der Halteeinrichtungen am Umfang des Sammelzylinders und dem auf diese Halteeinrichtung folgenden Falzmesser. So können die Falzklappen und Halteeinrichtungen in etwa gleichmäßig über den Umfang des Falzklappenzylinders verteilt werden, so dass die Notwendigkeit, die Falzklappen unterzubringen, keine sonderlich störenden Randbedingungen für die Konstruktion der Halteeinrichtungen schafft und umgekehrt.
Vorzugsweise ist damit eine Stillsetzung des Falzmessers mittels einer vorzugsweise vorhandenen Falzregulierung des Falzmesserzylinders möglich. Insbesondere wäre eine Abstellung mittels der Steuerung für das Falzmesser nicht möglich ohne eine der nun vorzugsweise möglichen Produktionsarten auszuschließen. Vorzugsweise ist keine Abstellung der Falzklappensysteme notwendig.
Wenn als Halteeinrichtungen Greifer verwendet werden, so liegen diese, wenn sie ein Produkt an einem Zylinder festhalten, an der Außenseite des Produktes an. Um in einer solchen Situation einen Überstand der Greifer über einen Wälzkreisradius des sie tragenden Zylinders zu minieren, ist es zweckmäßig, wenn die Greifer die Produkte gegen Kontaktflächen drücken, die jeweils in einer Senke des Zylinderumfangs platziert sind. Dies gilt insbesondere für Greifer des Falzklappenzylinders, da bei diesen die Möglichkeit besteht, dass sie beim Passieren des Übergabespalts zwischen Sammel- und Falzklappenzylinder mit einem am Sammelzylinder gehaltenen Produkt zusammentreffen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Falzapparates;
Fig. 2: eine zu Fig. 1 analoge Seitenansicht des Falzapparates, eingestellt zur Verarbeitung von Produkten geringer Länge;
Fig. 3: eine zweite Ansicht des Falzapparates von Fig. 2 zu einem geringfügig späteren Zeitpunkt;
Fig. 4: eine Ansicht des Falzapparates, eingestellt zur Verarbeitung von Produkten großer Länge.

Da der erfindungsgemäße Falzapparat (der insbesondere in einer Rollenrotationsdruckmaschine angeordnet ist) viele Komponenten mit dem herkömmlichen Falzapparat der Fig. 1 gemeinsam hat, wird zunächst letzterer beschrieben, wobei die im Folgenden über den herkömmlichen Falzapparat der Fig. 1 gemachten Angaben auch für den erfindungsgemäßen Falzapparat gelten, so weit nichts anderes gesagt ist oder sich aus dem Zusammenhang ergibt.
Ein Eingang des Falzapparates der Fig. 1 ist durch ein Schneidwerk 02 gebildet, das eine bedruckte Materialbahn 01, z. B. Papierbahn 01 von einem an sich bekannten und daher hier nicht dargestellten Oberbau mit z. B. mehreren Leitwalzen und Wendestangen empfängt. Das Schneidwerk 02 umfasst eine Walze 03, z. B. Messerwalze 03, die mit einem Messer bestückt ist, und eine Walze 04, z. B. Gegendruckwalze 04, die mit einem ein Widerlager für das Messer bildenden Hartgummistreifen besetzt ist. Messerwalze 03 und Gegendruckwalze 04 sind mit einer der Zufuhrgeschwindigkeit der Papierbahn 01 entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit drehangetrieben. Es können auch mehrere Messer an der Messerwalze 03 und Widerlager, insbesondere Hartgummistreifen an der Gegendruckwalze 04 gleichmäßig verteilt sein. Da in diesem Fall der Durchmesser der Walzen 03; 04 proportional zur Zahl der Messer bzw. Streifen vergrößert sein muss, ist die Ausführung mit je einem Messer und einem Widerlager bevorzugt.
Die jeweils nach Abschneiden eines Produktes neu gebildete Spitze der Papierbahn 01 tritt in die Einmündung 06 einer Bandfördereinrichtung 07 ein, wo sie mit zunehmender Eindringtiefe immer stärker zwischen sich gegenüberliegenden Bändern 08; 09 der Bandfördereinrichtung 07 geklemmt wird. Die Umlaufgeschwindigkeit der Bänder 08; 09 ist größer als die Zufuhrgeschwindigkeit der Papierbahn 01 und entspricht der Umfangsgeschwindigkeit eines Falzmesserzylinders 11, insbesondere eines Sammelzylinders 11, dem die von der Papierbahn 01 abgetrennten Produkte zugeführt werden. Der Sammelzylinder 11 trägt vorzugsweise fünf Halteeinrichtungen 12, z. B. fünf Greifer 12 und, in einem verstellbaren Abstand auf die Greifer 12 folgend, vorzugsweise fünf Falzmesser 18. Anstelle von fünf sind aber auch drei oder sieben möglich. An einer mit 13 bezeichneten Stelle werden die führenden Kanten der Produkte von der Bandfördereinrichtung 07 auf die Greifer 12 gelegt, während sich die Greifer 12 in einer Haltestellung befinden. Wenn ein Greifer 12 im Laufe der Drehung des Sammelzylinders 11 einen Bereich 15 erreicht, schlüpft er unter der vorderen Kante eines darüber liegenden Produktes vor und schwenkt anschließend in die Haltestellung zurück, wodurch das Produkt gegen die Mantelfläche des Sammelzylinders 11 gedrückt wird. Das so eingeklemmte Produkt wird am Sammelzylinder 11 bis zu einem Übergabespalt 14 befördert.
Wenn der Falzapparat in einem zweiten Produktionsmodus, vorzugsweise dem Buchproduktionsmodus arbeitet, sind die Falzmesser 18 stillgesetzt, und es trifft wie dargestellt am Übergabespalt 14 jeweils ein Greifer 12 des Sammelzylinders 11 auf eine Halteeinrichtung 17, z. B. einen Greifer 17 eines Falzklappenzylinders 16. Der Greifer 12 gibt das Produkt frei, indem er ausschwenkt, während der Greifer 17 auf die Mantelfläche des Falzklappenzylinders 16 zu in die Haltestellung schwenkt und das Produkt an einer Kontaktfläche festklemmt, die am Boden einer im Umfang des Falzklappenzylinders 16 gebildeten Senke gebildet ist. So wird das betreffende Produkt ungefalzt an den Falzklappenzylinder 16 übergeben. Der Abstand zwischen einem Greifer 17 des Falzklappenzylinders 16 und einer diesem Greifer 18 am Umfang des Falzklappenzylinders 16 nachfolgenden Falzklappe 19 ist insbesondere in Umfangsrichtung gesehen kleiner als 20°, vorzugsweise 15°± 2,5°.
Wenn stattdessen der Falzapparat in einem ersten Produktionsmodus, den Falzproduktionsmodus arbeitet, durchläuft jeder Greifer 12 zunächst den Übergabespalt 14, ohne sich zu öffnen, und erst wenn zu einem späteren Zeitpunkt die Falzmesser 18 bzw. Falzklappen 19, die am Umfang von Sammelzylinder 11 bzw. Falzklappenzylinder 16 auf die Greifer 12; 17 folgen, aufeinandertreffen, öffnet sich der Greifer 12, und das Falzmesser 18 fährt aus der Mantelfläche des Sammelzylinders 11 aus, um ein Produkt mittig gefalzt in die Falzklappe 19 hineinzudrücken. Daraufhin schließt sich die Falzklappe 19, um das Produkt festzuhalten und am Umfang des Falzklappenzylinders 16 weiter zu befördern.
Die Bewegungen der Greifer 12; 17, der Falzmesser 18 und Falzklappen 19 sind jeweils Schwenkbewegungen um in Bezug auf Sammelzylinder 11 bzw. Falzklappenzylinder 16 ortsfeste Achsen 21; 22, die mit Hilfe von Rollen 23 angetrieben werden, welche zu den Sammelzylinder 11 bzw. Falzklappenzylinder 16 koaxiale und in Bezug auf diese ortsfeste Kurvenscheiben abtasten, die, da an sich bekannt, in Fig. 1 nicht dargestellt sind.
Den Kurvenscheiben, die die Bewegung der Greifer 12 bzw. der Falzmesser 18 des Sammelzylinders 11 steuern, ist jeweils eine in Bezug auf die Achse des Sammelzylinders 11 drehbare, an sich bekannte und deswegen ebenfalls nicht dargestellte Deckscheibe zugeordnet, deren Umfang jeweils wie der der entsprechenden Kurvenscheibe von den Rollen 23 der Greifer 12 bzw. der Falzmesser 18 abgetastet wird. Die Deckscheiben ermöglichen Sammel- und Nicht-Sammeltrieb, indem sie mit wählbaren Drehzahlverhältnissen zur Drehung des Sammelzylinders 11 rotieren. Im Nicht-Sammelbetrieb kann die Drehgeschwindigkeit der Deckscheiben auf Null oder auf ein erstes vorgegebenes Verhältnis zur Drehzahl des Sammelzylinders 11 gesetzt sein, so dass sie bei jeder Umdrehung des Sammelzylinders 11 in jedem Produktionsmodus ein Öffnen und Schließen der Greifer 12 beim Passieren der Stelle 15 sowie, im Falle des Buchproduktionsmodus, beim Passieren des Übergabespaltes 14 oder, im Falle des Falzproduktionsmodus, kurz nach Passieren des Übergabespaltes 14 und ein Ausfahren der Falzmesser 18 jeweils bei Passieren des Übergabespaltes 14 zulassen. Im Falle von Sammelproduktion rotieren die Deckscheiben in einem zweiten vorgegebenen Drehzahlverhältnis zum Sammelzylinder 11, so dass sie bei jedem zweiten Durchgang der Greifer 12 bzw., im Falzproduktionsmodus, der Falzmesser 18, durch den Übergabespalt 14 deren Bewegung unterbinden, mit der Folge, dass das von dem betreffenden Greifer 12 gehaltene Produkt erneut die Stelle 13 passiert, wo ein weiteres Produkt darüber gelegt wird, und anschließend beide Produkte gemeinsam an den Falzklappenzylinder 16 übergeben werden.
Wie bereits erwähnt, sind die Greifer 12 und die Falzmesser 18 von zwei Teilen des Sammelzylinders 11 gehalten, die gegeneinander verdrehbar sind, um den Abstand zwischen den Greifern 12 und den Falzmessern 18 variieren zu können. Fig. 1 zeigt eine Konfiguration, in der der Abstand zwischen jedem Greifer 12 und einem Falzmesser 18, das auf das von dem betreffenden Greifer 12 gehaltene Produkt einwirken kann, auf den maximal möglichen Wert eingestellt ist.
Wenn, wie insbesondere im Falzproduktionsmodus der Fall, Produkte zu verarbeiten sind, deren Länge kleiner ist als der doppelte Abstand zwischen Greifer 12 und zugeordnetem Falzmesser 18, so muss dieser Abstand angepasst werden. Dabei wird die Phasenlage der Greifer 12 in Bezug zur Bandfördereinrichtung 07 unverändert belassen, damit auch nach der Anpassung die führenden Kanten der von der Bandfördereinrichtung 07 zugeführten Produkte von den Greifern 12 gegriffen werden können. Stattdessen wird die Phasenlage des die Falzmesser 18 tragenden Teiles des Sammelzylinders 11 verändert. An diesen Teil ist über ein Zahnradgetriebe der Falzklappenzylinder 16 starr drehgekoppelt, so dass auch nach der Verstellung Falzmesser 18 und Falzklappen 19 am Übergabespalt 14 zusammentreffen. Dies hat zur Folge, dass wenn der Abstand zwischen Greifer 12 und zugeordnetem Falzmesser 18 am Sammelzylinder 11 nicht maximal ist, ein Greifer 17 des Falzklappenzylinders 16 den Übergabespalt 14 jeweils kurz vor einem Greifer 12 des Sammelzylinders 11 passiert. Um sicherzustellen, dass dieser Greifer 17 nicht ein Produkt beschädigt, das im Sammelbetrieb den Übergabespalt 14 passiert, ohne übergeben zu werden, muss der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Produkten am Sammelzylinder 11 groß genug sein, so dass der Greifer 17 hineinfassen kann, ohne an eines der Produkte zu stoßen. Dies macht in der Praxis einen Zwischenraum von ca. 6 cm Breite erforderlich.
Fig. 2 zeigt in einer zu Fig. 1 analogen Darstellung eine Seitenansicht des Falzapparates. Die Bewegung der Greifer 17 des Falzklappenzylinders 16 ist durch eine Kurvenscheibe 24 gesteuert, die koaxial zum Falzklappenzylinder 16 angeordnet ist und von Rollen 23 der Greifer 17 abgetastet wird. Die Kurvenscheibe 24 hat an ihrem Umfang zwei Aussparungen 26; 27, von denen die eine Aussparung 26 benachbart zum Übergabespalt 14 liegt und die zweite Aussparung 27 in der Nähe des Scheitelpunktes der Kurvenscheibe 24 liegt. Koaxial zu der Kurvenscheibe 24 ist eine Deckscheibe 29 vorgesehen, die in Bezug auf die Kurvenscheibe 24 drehbar ist und Aussparungen, zwei von ihnen hier als 31; 32 bezeichnet, aufweist. In der in Fig. 2 gezeigten, dem Buchproduktionsmodus ohne Sammeln entsprechenden Konfiguration ist der Abstand zwischen den Greifern 12 und den Falzmessern 18 des Sammelzylinders 11 auf das Minimum eingestellt, so dass jeweils Greifer 12 des Sammelzylinders 11 und Greifer 17 des Falzklappenzylinders 16 am Übergabespalt 14 aufeinandertreffen. Ferner überdecken sich die Aussparungen 26 und 31 bzw. 27 und 32, so dass die Rollen 23 der Greifer 17 bei jeder Umdrehung die Konturen der Aussparungen 26; 27 abtasten können. Das Eintauchen der Rolle 23 eines der Greifer 17 in die Aussparung 26 führt dazu, dass der betreffende Greifer 17 kurz vor Durchgang durch den Übergabespalt 14 in die Freigabestellung und unmittelbar nach Durchgang durch den Übergabespalt 14 in die Haltestellung schwenkt, um ein Produkt, das von einem zeitgleich den Übergabespalt 14 passierenden Greifer 12 des Sammelzylinders 11 freigegeben wird, am Falzklappenzylinder 16 festzuklemmen. Das Produkt wird so am Umfang des Falzklappenzylinders 16 gefördert, bis der Greifer 17 in die Aussparung 27 eintaucht, in die Freigabestellung schwenkt und so das - bei der Übergabe im Übergabespalt 14 ungefalzt gebliebene- Produkt freigibt. Das freigegebene Produkt wird von einer mit 33 bezeichneten Bandfördereinrichtung übernommen.
Kurz nach den Greifern 12; 17 passieren die ihnen zugeordneten Falzmesser 18 bzw. Falzklappen 19 den Übergabespalt 14. Den Falzmessern 18 ist in an sich bekannter Weise eine zum Sammelzylinder 11 koaxiale Kurvenscheibe zum Steuern einer Freigabebewegung bei Passieren des Übergabespaltes 14 und eine Deckscheibe zugeordnet, die im Betriebsmodus der Fig. 2 so orientiert ist, dass sie die Rollen 23 der Falzmesser 18 daran hindert, in eine die Freigabebewegung steuernde Aussparung der Kurvenscheibe einzugreifen. Die Deckscheibe der Falzmesser 18 kann an die Stellung der Falzmesser 18 am Sammelzylinder 11 in der Weise gekoppelt sein, dass die Falzmesser 18 automatisch stillgesetzt sind, wenn der Abstand der Falzmesser 18 zu den Greifern 12 auf das Minimum eingestellt ist; in diesem Fall ist ein Falzbetrieb bei diesem minimalen Abstand ausgeschlossen. Alternativ können auch Stellmittel vorgesehen werden, um die Falzmesser 18 unabhängig von ihren Abstand zu den Greifern 12 stillzusetzen; diese Variante erlaubt auch Falzbetrieb bei dem minimalen Abstand.
Auch den Falzklappen 19 könnte zum Steuern ihrer Bewegung eine Kurvenscheibe und eine Deckscheibe zugeordnet sein, doch kann die Deckscheibe auch entfallen, da es für ein ordnungsgemäßes Funktionieren des Falzapparates nicht erforderlich ist, im Buchproduktionsmodus die Bewegung der Falzklappen 19 zu unterbinden. Vorzugsweise sind die Falzklappen 19 in allen Produktionsarten öffnend und schließend angeordnet, d.h. nicht abstellbar.
Der Falzapparat unterstützt auch Buchproduktionsmodi mit Sammeln. Bei einem ersten solchen Sammel-Buchproduktionsmodus wird die zugeführte Papierbahn 01 im Schneidwerk 02 in Produkte zerlegt, deren Länge jeweils dem ½ Umfang eines Druckzylinders einer Druckplatte im dem Falzapparat vorgelagerten Druckwerk entspricht. Wenn an einem Druckzylinder des Druckwerks zwei verschiedene Druckplatten montiert sind, können zwei verschiedene Druckblätter jeweils alternierend erzeugt werden, die durch Einfach-Sammelbetrieb in dem Falzapparat zu einem Druckerzeugnis zusammengefügt werden. Einfach-Sammelbetrieb erfordert in an sich bekannter Weise, dass die Greifer 12 des Sammelzylinders 11 bei jedem Passieren der Stelle 13 öffnen und beim Passieren des Übergabespalts 14 abwechselnd öffnen bzw. geschlossen bleiben. Kombinationen von Kurven- und Deckscheiben, die einen solchen Betrieb ermöglichen, sind an sich bekannt und brauchen an dieser Stelle nicht beschrieben zu werden. Um sicher zu stellen, dass Produkte, die den Übergabespalt 14 am Sammelzylinder 11 durchlaufen, nicht von den Greifern 17 des Falzklappenzylinders 16 gegriffen und - von den Greifern 12 und 17 gleichzeitig festgehalten - beschädigt werden, ist es für den Einfach-Sammelbetrieb erforderlich, auch für die Greifer 17 eine Steuerung zu implementieren, die diese bei jedem zweiten Durchgang durch den Übergabespalt 14 unbewegt lässt. Eine Kurvenscheiben-Deckscheiben-Kombination, die dies leistet, kann im wesentlichen analog derjenigen des Sammelzylinders 11 aufgebaut sein und ist daher nicht im Detail dargestellt.
Bei einem zweiten Sammel-Buchproduktionsmodus wird die zugeführte Papierbahn 01 im Schneidwerk 02 in Produkte zerlegt, deren Länge jeweils einem Drittel des Umfangs eines Druckzylinders, (insbesondere einem Formzylinder eines vorgeordneten Druckwerks) entspricht. D. h. von zwei Druckplatten, die am Druckzylinder montiert sind, enthält eine Seiten a1, a2, b1 und die andere Seiten b2, c1, c2, und das Schneidwerk 02 liefert Produkte, die jeweils die Seiten a1, a2 bzw. b1, b2 bzw. c1, c2 enthalten. Diese im Vergleich zum ersten Sammel-Buchproduktionsmodus kürzeren Produkte werden in der Bandfördereinrichtung 07 stark beschleunigt, damit jedes von ihnen auf einen Greifer 12 des Sammelzylinders 11 trifft. Eine hierfür geeignete Kombination von Kurven- und Deckscheibe ist dem Fachmann bekannt und wird hier nicht im Detail beschrieben. Eine entsprechende Kombination ist auch an dem Falzklappenzylinder 16 vorgesehen, um sicherzustellen, dass dessen Greifer 17 den Übergabespalt 14 je zweimal in geschlossener Stellung passieren und erst beim dritten Durchgang die dann vom Sammelzylinder 11 freigegebenen gesammelten Produkte greifen.
Fig. 3 zeigt den Falzapparat im Falzproduktionsmodus, wobei die relativen Phasenlagen des die Greifer 12 tragenden Teiles des Sammelzylinders 11 einerseits und des die Falzmesser 18 tragenden Teiles bzw. des Falzklappenzylinders 16 die gleichen sind wie im Falle der Fig. 2. Gezeigt ist ein Moment, in welchem ein Falzmesser 18 und eine Falzklappe 19 den Übergabespalt 14 passieren und das Falzmesser 18 ein vom benachbarten Greifer 12 soeben freigegebenes Produkt in die Falzklappe 19 hineindrückt. In diesem Betriebsmodus ist die Deckscheibe 29 in Bezug auf die Kurvenscheibe 24 so verdreht, dass die Aussparungen 26; 27 und 31; 32 sich nirgends überschneiden. Die Greifer 17 des Falzklappenzylinders 16 sind somit vollständig stillgelegt. Die Falzklappen 19 schließen jeweils kurz nach Passieren des Übergabespalts 14 und Öffnen an einer Übergabestelle 34, so dass am Übergabespalt 14 von den Falzmessern 18 in die Falzklappen 19 hineingesteckte Produkte an der Bandfördereinrichtung 33 vorbei bis zu der Übergabestelle 34 befördert werden, an der die Produkte von einer weiteren, nicht gezeigten Bandfördereinrichtung übernommen werden, um sie einem Schaufelrad zuzuführen, über das sie geschuppt auf ein Förderband ausgelegt werden.
Fig. 4 zeigt den Falzapparat wiederum im Falzproduktionsmodus, diesmal jedoch eingestellt zur Verarbeitung von Produkten größerer Länge als im Falle der Fig. 3. In Anpassung an diese Produkte ist der Abstand zwischen den Greifern 12 und den ihnen zugeordneten Falzmessern 18 am Sammelzylinder 11 vergrößert und ist nun größer als der feste Abstand zwischen Greifer 17 und diesem zugeordneter Falzklappe 19 am Falzklappenzylinder 16. Die Greifer 17 passieren daher den Übergabespalt 14 jeweils nach einem Greifer 12 und vor dem diesem Greifer zugeordneten Falzmesser 18, gleichzeitig mit einem von dem Greifer 12 gehaltenen Produkt. Da jedoch, wie bereits in Fig. 3 gezeigt, die Deckscheibe 29 die Aussparung 26 der Kurvenscheibe 24 verdeckt, bleibt der Greifer 17 beim Passieren des Übergabespaltes 14 unbeweglich in der Haltestellung und berührt das gleichzeitig den Übergabespalt 14 passierende Produkt nicht. Als Zwischenraurrr zwischen am Sammelzylinder 11 aufeinanderfolgenden Produkten braucht daher nur so viel Platz zur Verfügung gestellt zu werden, wie dessen Greifer 12 für ein ordnungsgemäßes Funktionieren benötigen. Dieser Abstand beträgt typischerweise 25 mm. Um diesen Abstand zu erzielen, müssen bei einer angenommenen Länge der Produkte von 50 cm die Bandfördereinrichtung 07 und der Sammelzylinder 11 lediglich um 5 % schneller laufen als der Zufuhrgeschwindigkeit der Papierbahn 01 entspricht, während ein Zwischenraum von 6 cm eine Geschwindigkeitsdifferenz von 12 % erfordert. Das heißt, wenn die der Sammelzylinder 11 bzw. der Falzklappenzylinder 16 mit einer durch ihre Bauart vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit rotieren, erlaubt es die Erfindung, die Papierbahn 01 um 7 % schneller laufen zu lassen und die Produktivität um den gleichen Prozentsatz zu steigern. Darüber hinaus ist aufgrund der verringerten Differenz zwischen der Zufuhrgeschwindigkeit der Papierbahn 01 und der Laufgeschwindigkeit der Bandfördereinrichtung 07 die Gefahr verringert, dass die in die Bandfördereinrichtung 07 einrückende und noch nicht abgeschnittene Spitze der Papierbahn 01 durch Reibung an den Bändern 08; 09 Schaden nimmt.
Die Greifer 17 dürfen den Übergabespalt 14 zusammen mit einem von einem Greifer 12 gehaltenen Produkt passieren. Bei dem hier gezeigten Falzklappenzylinder 16 sind die Greifer 17 und die Falzklappen 19 am Umfang des Falzklappenzylinders 16 in etwa gleichmäßig verteilt. So wird eine lockere Anordnung der Greifer 17 und Falzklappen 19 erhalten, die es einfach macht, sie so zu konstruieren, dass sie sich nicht gegenseitig in ihrer Funktion stören, und ihre gute Zugänglichkeit bei Reparaturen gewährleistet.
Auch im Falzproduktionsmodus ist durch geeignete, dem Fachmann vertraute Gestaltung von Kurven- und Deckscheiben der Falzmesser 18 einfaches oder zweifaches Sammeln möglich; d. h. die Falzmesser 18 fahren nur bei jedem zweiten bzw. dritten Durchgang durch den Übergabespalt 1.4 aus, um die Produkte in die Falzklappen 19 einzuführen. Eine analoge Steuerung der Falzklappen 19, die deren Öffnen und Schließen nur bei jedem zweiten bzw. dritten Durchgang durch den Übergabespalt 14 bewirkt, ist zwar denkbar, aber für ein ordnungsgemäßes Funktionieren des Falzapparats nicht unbedingt erforderlich.
Durch die oben beschriebene Bauweise des Falzapparats ist eine hohe Produktivität im Bücherproduktionsmodus sowie im Falzproduktionsmodus möglich. Es können auch Produkte mit einer Seitenlänge, die den Umfang des Sammelzylinders 11 nur unvollständig ausfüllt, wirtschaftlich produziert werden. Die Möglichkeit, aus zwei Druckplattenlängen drei Produkte zu erzeugen sowie nach Bedarf einfach oder zweifach zu sammeln, steigert die Flexibilität des Apparats erheblich.

Bezugszeichenliste

01: Materialbahn Papierbahn
02: Schneidwerk
03: Walze, Messerwalze
04: Walze, Gegendruckwalze
05: -
06: Einmündung
07: Bandfördereinrichtung
08: Band
09: Band
10: -
11: Falzmesserzylinder, Sammelzylinder
12: Halteeinrichtung, Greifer
13: Stelle
14: Übergabespalt
15: Bereich
16: Falzklappenzylinder
17: Halteeinrichtung, Greifer
18: Falzmesser
19: Falzklappe
20: -
21: Achse
22: Achse
23: Rolle
24: Kurvenscheibe
25: -
26: Aussparung
27: Aussparung
28: -
29: Deckscheibe
30: -
31: Aussparung
32: Aussparung
33: Bandfördereinrichtung
34: Übergabestelle

Claims

Falzapparat mit einem Falzmesserzylinder (11) und einem Falzklappenzylinder (16), wobei der Falzklappenzylinder (16) und der Falzmesserzylinder (11) in Umfangsrichtung jeweils mit einer Mehrzahl von Halteeinrichtungen (17; 12) versehen sind, wobei die Halteeinrichtungen (17; 12) zwischen einer Freigabestellung zum Aufnehmen und Abgeben einer führenden Kante eines Produktes und einer Haltestellung, in der die führende Kante an der Halteeinrichtung (17; 12) gehalten ist, bewegbar sind, wobei der Falzklappenzylinder (16) ferner zu jeder seiner Halteeinrichtungen (17) eine Falzklappe (19) und der Falzmesserzylinder (11) zu jeder seiner Halteeinrichtungen (12) ein Falzmesser (18) zum Hineindrücken eines von der dem Falzmesser (18) zugeordneten Halteeinrichtung (12) gehaltenen Produkts in eine der Falzklappen (19) beim Durchgang durch einen Übergabespalt (14) zwischen Falzmesserzylinder (11) und Falzklappenzylinder (16) aufweist, und wobei der Abstand zwischen jedem Falzmesser (18) und der zugeordneten Halteeinrichtung (12) am Falzmesserzylinder (11) verstellbar ist, wobei der Abstand zwischen einer Halteeinrichtung (17) des Falzklappenzylinders (16) und einer dieser Halteeinrichtung (17) am Umfang des Falzklappenzylinders (16) nachfolgenden Falzklappe (19) fest ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einer Halteeinrichtung (17) des Falzklappenzylinders (16) und einer dieser Halteeinrichtung (17) am Umfang des Falzklappenzylinders (16) nachfolgenden Falzklappe (19) kleiner als der maximale Abstand zwischen einer der Halteeinrichtungen (12) am Umfang des Falzmesserzylinders (11) und dem auf diese Halteeinrichtung (12) folgenden Falzmesser (18) ist.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneidwerk (02) zum Zerlegen einer Materialbahn (01) in einzelne Produkte angeordnet ist.
Falzapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schneidwerk (02) und dem Falzmesserzylinder (11) eine Bandfördereinrichtung (07) zum Beschleunigen der Produkte angeordnet ist.
Falzapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Falzmesserzylinders (11) an die Geschwindigkeit der Materialbahn (01) im Schneidwerk (02) gekoppelt ist.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzklappen (19) in allen Produktionsarten öffnend und schließend angeordnet sind.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzklappen (19) nicht abstellbar angeordnet sind.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen aufeinanderfolgend am Falzmesserzylinder (11) gehaltenen Produkten ein Zwischenraum von nicht mehr als 30 mm Breite vorhanden ist.
Falzapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum eine Breite von wenigstens 20 mm aufweist.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Produktionsmodus die Halteeinrichtungen (17) des Falzklappenzylinders (16) den Übergabespalt (14) zwischen Falzmesserzylinder (11) und Falzklappenzylinder (16) in der Haltestellung passierend angeordnet sind.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Produktionsmodus ein die Produkte von den Falzmessern (18) an die Falzklappen (19) übergebender Falzproduktionsmodus ist.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Produktionsmodus die Halteeinrichtungen (12) des Falzmesserzylinders (11) die Produkte ungefalzt an die Halteeinrichtungen (17) des Falzklappenzylinders (16) übergebend angeordnet sind.
Falzapparat nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Halteeinrichtungen (17) des Falzklappenzylinders (16) durch eine Kurvenscheibe (24) gesteuert ist, die eine der Freigabestellung entsprechende Aussparung (26) aufweist, und dass in dem ersten Produktionsmodus die Halteeinrichtungen (17) des Falzklappenzylinders (16) daran gehindert sind, die Aussparung (26) abzutasten.
Falzapparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckscheibe (29) zum Überdecken der Aussparung (26) koaxial und drehbar in Bezug auf die Kurvenscheibe (24) angeordnet ist.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzmesserzylinder (11) als Sammelzylinder (11) ausgebildet ist.
Falzapparat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Produktionsmodus Einfach-Sammelbetrieb ist.
Falzapparat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Produktionsmodus Zweifach-Sammelbetrieb ist.
Falzapparat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Zweifach-Sammelbetrieb die Produkte nach einem Schneidwerk (02) jeweils eine Länge von einem Drittel einer Umfangs eines dem Falzapparat vorgelagertem Formzylinders eines Druckwerks entspricht.
Falzapparat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Einfach-Sammelbetrieb die Produkte nach einem Schneidwerk (02) jeweils eine Länge von einer Hälfte eines Umfangs eines dem Falzapparat vorgelagerten Formzylinders eines Druckwerks entspricht.
Falzapparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Produktionsmodus, d.h. Querfalzproduktion, in der die Produkte von den Falzmessern (18) an die Falzklappen (19) übergeben werden, ein Abstand der der Falzklappe (19) zugeordneten Halteeinrichtung (17) gleich oder kleiner ist als ein Abstand der dem Falzmesser (18) zugeordneten Halteeinrichtung (12).
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dass ein Abstand zwischen einer Halteeinrichtung (17) des Falzklappenzylinders (16) und eine dieser Halteeinrichtung (17) am Umfang des Falzklappenzylinders (16) nachfolgenden Falzklappe (19) kleiner als 20° ist.