Verfahren und Einrichtung zum Vermindern von Makulatur in Rollenrotationsdruckmaschinen

Abstract

 Zum Vermindern von Makulatur infolge von Schnittregisterabweichungen, die als Ursache Papierbahnspannungsänderungen haben, werden die einzelnen Teilpapierbahnen (9.1 bis 9.8) zu einem oder mehreren Strängen (16, 17) zusammengefaßt. Die Wegstrecke der Stränge (16, 17) vor ihrem Einlauf in eine Strang-­Querschneideinrichtung (19) eines Falzapparates (58) wird entsprechend der prognostizierten Schnittregister-­Abweichungen fortlaufend verlängert oder verkürzt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermindern von Makulatur in einer Rollenrotationsdruckmaschine und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Eine Vorrichtung zur Messung und Steuerung der Papierbahnspannung in einer Rollenrotationsdruckmaschine ist durch die DE-OS 22 11 598 bekannt.

[0003] Luftumspülte Wendestangen sind z. B. durch das DE-GM 87 00 513.1 bekannt geworden.

[0004] Aus der DE-OS 35 15 626 ist eine Papierbahnführung durch eine Rollenrotationsdruckmaschine zu entnehmen, bei der eine Papierbahn in mehrere Papierstränge aufgeschnitten wird. Die DE-OS 35 15 626 zeigt ferner Einrichtungen zum Einstellen des Längsregisters der Papierbahnstränge und eine Einrichtung zur Regelung des Schnittregisters im Falzwerk.

[0005] Die DE-OS 38 11 909 zeigt einen Überbau über einen Falzapparat mit einer Vielzahl von Wendestangen und Längsregisterwalzen. Diese dienen dazu, das Schnittregister auf die Vielzahl von Papierbahnsträngen einzustellen.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen es möglich ist, den Makulaturanfall durch fehlerhafte Schnittregister zu verringern, der durch kurzzeitige Papierbahnspannungsänderungen entsteht.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren oder den Gegenstand des kennzeichnenden Teils der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

[0008] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Makulatur durch fehlerhafte Schnittregister weiter vermindert werden kann, ohne daß komplizierte Einrichtungen notwendig werden.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Überbaues eines Falzapparates mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Vermindern der durch fehlerhafte Schnittregister verursachten Makulatur,

Fig. 2 eine Ansicht II von Fig. 1,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Auslenkung der Stränge von ihrer vertikalen Laufrichtung in eine horizontale Laufrichtung.

[0010] Es ist seit langem bekannt, daß Papierbahn-­Spannungsschwankungen auch zu Schnittregisterschwankungen führen. Die Schnittregisterschwankungen dürfen eine vorgegebene Toleranz nicht überschreiten, um nicht gedruckte Makulatur zur Folge zu haben. Papierbahnspannungsänderungen treten z. B. unweigerlich beim Rollenwechsel auf. Beim Rollenwechselvorgang wird bekanntlich eine neue Papierbahn an die alte in die Rollenrotationsdruckmaschine einlaufende Papierbahn angeklebt. Während dieses Vorganges geht die Papierbahnspannung zurück, insbesondere auch dadurch, daß die oberen Wicklungen der neuen Papierbahn locker sind. Insbesondere bei Tiefdruck-Rotationsdruckmaschinen, bei denen häufig sehr breite Papierbahnen verdruckt werden, wird die Papierbahn nach dem Drucken vor dem Einlauf in den Überbau mit seiner Vielzahl von Wendestangen und Längsregistereinrichtungen in eine Vielzahl von Teilpapierbahnen längs aufgeschnitten. Diese Teilpapierbahnen werden in einem oder mehreren Papiersträngen zusammengefaßt. Die Papierstränge werden einzeln oder gemeinsam zu Signaturen quergeschnitten und anschließend zu Produkten längs- und / oder quergefalzt.

[0011] Bei ihrem Lauf in den Falzapparat laufen die Teilpapierbahnen über druckluftumspülte Wendestangen. Läßt nun die Papierbahnspannung, z. B. durch den Rollenwechselvorgang, nach, so drückt die Druckluft der Wendestangen die Teilpapierbahn von der Wendestange weg, d. h. mindestens der Weg, den die Teilpapierbahnen von der Längsschneideeinrichtung bis zu den Querschneidwalzen im Falzwerk zurücklegen müssen, wird länger, und damit wird sich auch das Schnittregister vom eingestellten Sollwert entfernen. Die Papierbahnspannungseinbrüche während des Rollenwechselvorganges - und damit die Schnittregisterveränderung - tritt nahezu sprunghaft ein und nimmt, je nachdem, wie viele Windungen wie stark auf der neuen Rolle gelockert sind, wieder ab. Diese Schnittregisterveränderungen müssen unter dem Aspekt betrachtet werden, daß die modernen Rollenrotationsdruckmaschinen mit Papierbahngeschwindigkeiten 15 m/sec. laufen.

[0012] Erfindungsgemäß wird z. B. ab Einleiten des Rollenwechsels die Papierbahnspannung vor dem Einlauf in die Längsschneideeinrichtung fortlaufend gemessen, und entsprechend dieser Meßwerte wird der Weg des Papierstranges mittels einer Papierstrang-Längsregister-­Einrichtung verlängert oder verkürzt. Am Ende des Rollenwechselvorganges, wenn sich die Papierbahnspannung wieder normalisiert hat, erreicht die Papierstrang-­Längsregister-Einrichtung wieder eine Wartestellung und wird abgeschaltet, so daß das Schnittregister nur noch über die Papierbahn-Längsregister-Einrichtung oder die Teilbahn-Schnittregister-Verstelleinrichtungen gesteuert bzw. geregelt werden.

[0013] Es ist aber auch im Rahmen der Erfindung möglich, fortlaufend das Schnittregister am Strang mittels Schnittregister-Marken und sie lesende Schnittregister-­Leseköpfe und eines elektronischen Strang-Schnittregister-­Steuer- und Stelleinrichtung zu messen, um synchron zum Strang-Querschneidzylinder getaktete, entstehende Sollwert-Abweichungen festzustellen. Da diese entstehenden Sollwert-Abweichungen frühzeitig erkannt werden, weil über die Meßköpfe 10.1, 10.2 oder Dehnungsmeßstreifen die Größe der Schnittregister-Abweichung prognostiziert werden kann, ist es möglich, frühzeitig die Strang-­Schnittregistereinrichtung 18 in der Weise zu betätigen, daß der Schnittregister-Fehler möglichst klein ist.

[0014] Von einer nicht dargestellten Rollenrotationsdruckmaschine, z. B. einer Tiefdruck-Rollenrotationsdruckmaschine, läuft eine bedruckte, z. B. formzylinderbreite (= ganzbreite), Papierbahn 1 in eine bekannte Haupt-Schnittregistereinrichtung 2 ein. Sie besteht im wesentlichen aus zwei in Seitengestellen fest gelagerten ganzbreiten Papierleitwalzen 3, 4 und einer horizontal bzw. vertikal elektromotorisch verschiebbaren Registerwalze 6. Der Elektromotor zur Verschiebung der Registerwalze 6 ist in bekannter Weise mit einer elektronischen Schnittregisterregelung verbunden.

[0015] Aus der Haupt-Schnittregistereinrichtung 2 kommend gelangt die Papierbahn 1 über geregelte Zugwalzen 7 in ein an sich bekanntes Längsschneidwerk 8, in dem die Papierbahn 1 in z. B. acht gleichbreite Teilpapierbahnen 9.1 bis 9.8 (= Teilbahnen) längs aufgeschnitten wird. Nach dem Längsschneidwerk 8 durchlaufen die Teilbahnen 9.1 bis 9.8 gemeinsam eine zweite Zugeinrichtung 11, ehe sie einzeln über jeweils ihnen zugeordneten, luftumspülten Wendestangen 12.1 bis 12.8 und Teilbahn-­Schnittregistereinrichtungen 13.1 bis 13.8 und Umlenkwalzen 15 durch einen Falzapparat-Überbau 14 in bekannter Weise geführt werden.

[0016] Die einzelnen Teilbahnen 9.1 bis 9.8 werden in einen oder auch zwei sich gegenüberliegende Stränge 16 und 17 zusammengefaßt. Der Strang 16 besteht im Erfindungsbeispiel aus den "aufeinandergelegten" Teilbahnen 9.1 bis 9.4 und der Strang 17 aus den "aufeinandergelegten" Teilbahnen 9.5 bis 9.8.

[0017] Diese beiden Stränge 16 und 17 laufen in eine Strang-­Schnittregistereinrichtung 18 ein, wobei erfindungsgemäß die Strang-Schnittregistereinrichtung 18 - in Stranglaufrichtung gesehen - zwischen dem Ort 10.1, 10.2, von dem an der Strang 16, 17 aus den Teilpapierbahnen 9.1 bis 9.8 fertig gebildet ist, und dem Längsschneidwerk 8 und vor einer Strang-Querschneideinrichtung 19 angeordnet ist.

[0018] Je Strang 16, 17 ist eine Strang-Registereinrichtung angeordnet. Es können auch nur ein Strang, aber auch mehr als zwei Stränge vorhanden sein.

[0019] Die Strang-Schnittregistereinrichtung 18 besteht z. B. aus oberen Strang-Umlenkwalzen 21, 22, unteren Strang-­Umlenkwalzen 23, 24 und aus zwischen oberen 21, 22 und unteren Strang-Umlenkwalzen 23, 24 angeordneten, horizontal verschiebbaren Strangregisterwalzen 26, 27.

[0020] Die Strang-Umlenkwalzen 21, 22 und 23, 24 sind in zwei Seitengestellen 28, 29 drehbar gelagert und erstrecken sich horizontal und parallel zur Breite des Stranges 16 bzw. 17. Die Strang-Umlenkwalzen 23, 24 erstrecken sich ebenfalls horizontal und parallel zur Breite des Stranges 16 bzw. 17.

[0021] Die Seitengestelle 28, 29 sind mit den Falzapparat-­Seitengestellen formschlüssig verbunden.

[0022] Sind mehrere Stränge 16, 17 vorhanden, wie im Ausführungsbeispiel der Erfindung, so werden die Strangregisterwalzen 26, 27 zweckmäßig sofort gemeinsam oder in kurzen Zeitabständen nacheinander und dann gemeinsam horizontal verschoben. In erfindungsgemäßen Beispiel sind zu diesem Zweck die Strangregisterwalzen 26 und 27 jeweils in Lagerblöcken 31, 32 bzw. 33, 34 drehbar gelagert. Die Lagerblöcke 31, 33 sind über ihre Gewindebohrung auf einer ersten Gewindespindel 36, die Lagerblöcke 32, 34 über ihre Gewindebohrung auf einer zweiten Gewindespindel 37 gelagert. Auf ein linkes Ende der Gewindespindel 36 ist ein Kegelrad 38, auf ein linkes Ende der Gewindespindel 37 ein Kegelrad 39 aufgekeilt. Die rechten Enden der Gewindespindeln 36, 37 sind in seitengestellfesten (Seitengestell 27, 28) Stützen 41 bzw. 42 drehbar gelagert.

[0023] Die Kegelräder 38 und 39 sind über ihre Flansche 43 und 44 in einem vorderen 46 bzw. hinteren Stützrahmen 47 drehbar gelagert. In den Stützrahmen 46 und 47 ist eine Synchronwelle 48 drehbar gelagert. Auf sie sind zwei Kegelräder 49, 51 aufgekeilt. Kegelrad 49 kämmt mit Kegelrad 38, Kegelrad 51 mit Kegelrad 39. An ein vorderes Ende 52 der Synchronwelle 48 ist ein drehrichtungsumkehrbarer Elektromotor 53, z. B. ein Schrittmotor, aufgeflanscht.

[0024] Der Strang 16 umschlingt die Strang-Umlenkwalzen 21, 23 und die rechte Strangregisterwalze 26, der Strang 17 die Strang-Umlenkwalzen 22, 24 und die linke Strangregisterwalze 27. Da die Strangregisterwalzen 26 und 27 z. B. gemeinsam und synchron horizontal verschoben werden, wird bei der Verschiebung der Strangregisterwalzen 26 und 27 unter Berührung der Stränge 16 und 17 nach rechts der Weg für die Stränge 16 und 17 verlängert. Werden die Strangregisterwalzen 26 und 27 nach links bewegt, verkürzt sich der Weg für die Stränge 16 und 17 solange, bis die Stränge 16 und 17 außer Berührung mit den Strangregisterwalzen 26 und 27 kommen.

[0025] Nach Verlassen der Strang-Schnittregistereinrichtung 18 gelangen die Stränge 16; 17 in bekannter Weise über Zugwalzenpaare 54, 56, 57 und ein Leitwalzenpaar 20 in eine Strang-Querschneideinrichtung 19 des Falzapparates 58, wobei die Stränge 16, 17 aufeinandergelegt, gemeinsam von der Zugwalze 57 gezogen werden.

[0026] Zwischen dem Ort 10.1, 10.2 und der Strang-­Schnittregistereinrichtung 18 ist ein bekannter Schnittmarken-Lesekopf 59; 61 montiert, der die Schnittregister-Marken auf dem Strang 16; 17 liest. Es können pro Strang 16; 17 ein Lesekopf 59; 61 angeordnet sein. In diesem Fall wäre jede Strang-Registerwalze 26; 27 einzeln für sich bewegbar und nicht wie im Ausführungsbeispiel beide gemeinsam.

[0027] Der oder die Leseköpfe 59, 61 wirken in einer bekannten elektronischen Steuer- und Stelleinrichtung 62 zusammen, die den oder die Elektromotoren 53 der Strang-­Schnittregistereinrichtung 18 entsprechend der Strang-­Schnittregister-Abweichung steuern. Zum Synchronisieren der Strang-Schnittregister-Steuer- und Stelleinrichtung 62 wirkt mit ihr ein synchronisierter Impulsgeber 63 zusammen, der mechanisch an einen Messerzylinder der Strang-­Querschneideinrichtung 19 angekuppelt ist.

[0028] Für die Teilpapierbahnen 9.1 bis 9.8 können auch Schnittmarken-Leseköpfe 64.1 bis 64.8 vorgesehen sein, die mit einer elektronischen Teilpapierbahn-Steuer- und Stelleinrichtung 65 verbunden sind. Ein synchronisierter Impulsgeber 66 steht mit der Einrichtung 65 in Wirkverbindung und ist an den Messerzylinder der Strang-­Querschneideinrichtung 19 gekuppelt.

[0029] Anstatt der Strang-Schnittregistermarken-Auswertung, wobei Strang-Schnittregistermarken und Teilpapierbahn-­Schnittregistermarken identisch sind, können auch die Strang-Schnittregistereinrichtung (en) 18 über die Abweichung der Papierbahnspannung von einem Sollwert geregelt oder gesteuert werden.

[0030] Zusammenfassend stellt sich die Erfindung wie folgt dar:

1. Verfahren zum Vermindern von Makulatur infolge von unzulässig großen Schnittregisterabweichungen in einer Rollenrotationsdruckmaschine, das gekennzeichnet ist dadurch, daß ein oder mehrere aus mehreren Teilpapierbahnen 9.1 bis 9.4; 9.5 bis 9.8 bestehenden Strängen 16, 17 je einer Strang-­Schnittregistereinrichtung 18; 21, 26, 23; 22, 27, 24 zugeführt werden, daß der Weg des Stranges 16, 17 in dieser Strang-Schnittregistereinrichtung 18; 21, 26, 23; 22, 27, 24 entsprechend der Strang-Schnittregister-­Abweichung des Stranges 16, 17 von einem Soll-Wert verlängert bzw. verkürzt wird, daß anschließend der so beeinflußte Strang 16, 17 einer Strang-­Querschneideeinrichtung 19 zugeführt wird. Die Strang-Schnittregister-Abweichungen von einem Sollwert können indirekt über die Abweichung der Zugspannung der Papierbahn 1 oder der Teilpapierbahnen 9.1 bis 9.8 ermittelt werden oder aber auch, indem die Strang-Schnittregister-Abweichungen von einem Sollwert direkt, z.B. mittels Schnittregistermarken-Lesern 64.1 bis 64.8 erfaßt werden.

2. Verfahren zum Vermindern von Makulatur infolge von unzulässig großen Schnittregisterabweichungen in einer Rollenrotationsdruckmaschine, bei dem die Wegstrecke eines Stranges 16, 17 auf seinem Weg in eine Strang-­Querschneideeinrichtung 19 in Abhängigkeit von der Schnittregister-Abweichung verlängert bzw. verkürzt wird.

3. Aus einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 4, die gekennzeichnet ist dadurch, daß zwischen dem Ort 10.1; 10.2, von dem an ein Strang 16, 17 auf mehreren Teilpapierbahnen 9.1 bis 9.8 fertig gebildet wird, und einer Strang-­Querschneideinrichtung 19 eine Vorrichtung zum Verändern der Länge der Wegstrecke 18; 21, 26, 23; 22, 27, 24 angeordnet ist, daß die Strang-­Querschneideinrichtung 19 mit dem Strang 16, 17 in Wirkverbindung steht.

[0031] Die Einrichtung zum Verändern der Länge der Wegstrecke besteht aus mindestens zwei gestellfesten Walzen 21, 23; 22, 24 und mindestens einer zwischen den gestellfesten Walzen 21, 23; 22, 24 verschiebbaren Walze 26; 27 und pro Strang 16, 17 ist eine verschiebbare Walze 26, 27 vorgesehen ist. Außerdem sind entsprechend der Mehrzahl der Stränge 16, 17 eine Mehrzahl von gemeinsam verschiebbaren Walzen 26, 27 vorgesehen.

[0032] Ferner wirken zur Erfassung der Schnittregister-­Abweichung mit dem Strang 16, 17 Schnittregister-­Leseköpfe 59, 60 zusammen, die mit der Schnittregister-­ Steuer- und Stelleinrichtung 62 verbunden sind. Mit der Steuer- und Stelleinrichtung 62 wirkt ebenfalls ein Impulsgeber 63, der mit einem Messerzylinder der Strang-­Querschneideinrichtung 19 verbunden ist.

Teileliste

[0033] 

1 Papierbahn

2 Haupt-Schnittregistereinrichtung

3 Papierleitwalze

4 Papierleitwalze

5 -

6 Registerwalze

7 Zugwalze

8 Längsschneidwerk

9.1 bis 9.8 Teilpapierbahnen

10.1 bis 10.2 Ort

11 Zugeinrichtung, zweite

12.1 bis 12.8 Wendestangen

13.1 bis 13.8 Teilbahn-Schnittregistereinrichtungen

14 Falzapparat-Überbau

15 Umlenkwalze

16 Strang

17 Strang

18 Strang-Schnittregistereinrichtung

19 Strang-Querschneideinrichtung

20 Leitwalzenpaar

21 Strang-Umlenkwalze, obere, rechte

22 Strang-Umlenkwalze, obere, linke

23 Strang-Umlenkwalze, untere, rechte

24 Strang-Umlenkwalze, untere, linke

25 -

26 Strangregisterwalze, rechte

27 Strangregisterwalze, linke

28 Seitengestell, vorderes

29 Seitengestell, hinteres

30-

31 Lagerblock

32 Lagerblock

33 Lagerblock

34 Lagerblock

35 -

36 Gewindespindel, erste

37 Gewindespindel, zweite

38 Kegelrad

39 Kegelrad

40 -

41 Stütze

42 Stütze

43 Flansch (38)

44 Flansch (39)

45 -

46 Stützrahmen, vorderer

47 Stützrahmen, hinterer

48 Synchronwelle

49 Kegelrad

50 -

51 Kegelrad

52 Ende, vorderes (48)

53 Elektromotor

54 Zugwalzenpaar

55 -

56 Zugwalzenpaar

57 Zugwalzenpaar

58 Falzapparat

59 Schnittmarken-Lesekopf

60 Schnittmarken-Lesekopf

61 -

62 Strang-Schnittregister-Steuer- und Stelleinrichtung

63 Impulsgeber

64.1 bis 64.8 Schnittmarken-Leseköpfe

65 Teilpapierbahn-Steuer- und Stelleinrichtung

66 Impulsgeber

Ansprüche

1. Verfahren zum Vermindern von Makulatur infolge von unzulässig großen Schnittregisterabweichungen in einer Rollenrotationsdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere aus mehreren Teilpapierbahnen (9.1 bis 9.4; 9.5 bis 9.8) bestehende Stränge (16, 17) je einer Strang-Schnittregistereinrichtung (18; 21, 26, 23; 22, 27, 24) zugeführt werden, daß der Weg des Stranges (16, 17) in dieser Strang-­Schnittregistereinrichtung (18; 21, 26, 23; 22, 27, 24) entsprechend der Strang-Schnittregister-Abweichung des Stranges (16, 17) von einem Soll-Wert verlängert bzw. verkürzt wird, daß anschließend der so beeinflußte Strang (16, 17) einer Strang-Querschneideeinrichtung (19) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strang-Schnittregister-Abweichungen von einem Sollwert indirekt über die Abweichung der Zugspannung der Papierbahn (1) oder der Teilpapierbahnen (9.1 bis 9.8) ermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strang-Schnittregister-Abweichungen von einem Sollwert direkt, z.B. mittels Schnittregistermarken-­Lesern (64.1 bis 64.8) erfaßt werden.

4. Verfahren zum Vermindern von Makulatur infolge von unzulässig großen Schnittregisterabweichungen in einer Rollenrotationsdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegstrecke eines Stranges (16, 17) auf seinem Weg in eine Strang-Querschneideeinrichtung (19) in Abhängigkeit von der Schnittregister-Abweichung verlängert bzw. verkürzt wird.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Ort (10.1; 10.2), von dem an ein Strang (16, 17) aus mehreren Teilpapierbahnen (9.1 bis 9.8) fertig gebildet wird, und einer Strang-Querschneideinrichtung (19) eine Vorrichtung zum Verändern der Länge der Wegstrecke (18; 21, 26; 22, 27, 24) angeordnet ist, daß die Strang-Querschneideinrichtung (19) mit dem Strang (16, 17) in Wirkverbindung steht.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verändern der Länge der Wegstrecke aus mindestens zwei gestellfesten Walzen (21, 23; 22, 24) und mindestens einer zwischen den gestellfesten Walzen (21, 23; 22, 24) verschiebbaren Walze (26; 27) besteht.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß pro Strang (16, 17) eine verschiebbare Walze (26, 27) vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Mehrzahl der Stränge (16, 17) eine Mehrzahl von gemeinsam verschiebbaren Walzen (26, 27) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Schnittregister-­Abweichung mit dem Strang (16, 17) zusammenwirkende Schnittregister-Leseköpfe (59, 60) angeordnet sind, daß die Schnittregister-Leseköpfe (59, 60) und ein Impulsgeber (63), der mit einem Messerzylinder der Strang-Querschneideinrichtung (19) verbunden ist, mit einer Schnittregister-Steuer- und Stelleinrichtung (62) zusammenwirkend angeordnet sind.

Zeichnung