Ein Falzapparat mit einem ersten Zylinder (3) und einem zweiten Zylinder (6) und mit einer Führungseinrichtung (12) zum Führen wenigstens eines nachlaufenden Endes eines Produktes, wobei das Produkt von dem ersten Zylinder (3) an den zweiten Zylinder (6) übergeben wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Führungseinrichtung (12) bewegbar und/oder verformbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Falzapparat mit einem ersten Zylinder und einem zweiten Zylinder und mit einer Führungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Führungseinrichtungen zum Führen von Falzprodukten beim Falzvorgang, so genannte "fold-off-guides" werden in der Regel in Maschinen eingesetzt, die im Wesentlichen flaches Material mittels einer Rotationsbewegung falzen. Im Zusammenhang mit Druckmaschinen umfassen diese Maschinen Klappenfalzapparate, punkturlose Falzapparate, Räderfalzapparate, Schwertfalzapparate, Greiferfalzapparate usw.
Führungseinrichtungen zum Führen der Falzprodukte beim Falzvorgang, die in Falzapparaten zum Falzen von Papierprodukten verwendet werden, unterstützen dabei die Signatur oder den Bogen, Richtungswechsel oder plötzliche Beschleunigungen oder Verzögerungen durchzuführen. Solche Beschleunigungen oder Verzögerungen führen häufig zum Auftreten von umgeschlagenen Ecken der Falzprodukte, d.h. von Eselsohren, und zu einem Verschmieren der Farbe auf dem frisch verarbeiteten Papier. Herkömmliche Führungseinrichtungen sind Führungseinrichtungen mit einem festen Radius. Obwohl diese bis zu einem gewissen Grade hilfreich sind, können sie den durch Änderungen der Geschwindigkeit bedingten Anforderungen während des Falzens der Produkte nicht Rechnung tragen. Ferner hat sich gezeigt, dass die Führungseinrichtungen mit festem Radius sich aufgrund der zunehmenden Geschwindigkeiten als nicht mehr angemessen erwiesen haben.
Dem gemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Führungseinrichtung zum Führen der Produkte bzw. der nachlaufenden Enden der Produkte beim Falzvorgang in einem Falzapparat einer papierverarbeitenden Maschine zu schaffen, die die zuvor genannten Nachteile der zuvor genannten Vorrichtungen und Verfahren beseitigt, und die eine verbesserte Kontrolle über den gegenwärtigen Geschwindigkeitsbereich hinweg, sowie eine weitere Steigerung der Geschwindigkeit ermöglicht, dabei jedoch gleichzeitig das Auftreten von Eselsohren, d.h. von umgeschlagenen Ecken, sowie ein Abschmieren der Signaturen reduziert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Falzapparat mit einem ersten Zylinder und einem zweiten Zylinder und mit einer Führungseinrichtung zum Führen wenigstens eines nachlaufenden Endes eines Produktes, wobei das Produkt von dem ersten Zylinder an den zweiten Zylinder übergeben wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Führungseinrichtung bewegbar und/oder verformbar ist.
Es kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der erste Zylinder ein Übertragungszylinder und der zweite Zylinder ein Falzzylinder ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Führungseinrichtung mindestens eine flexible Platte oder einen flexiblen Streifen umfasst, wobei die Platte oder der Streifen an zwei sich parallel zu einer Achse des Übertragungszylinders erstreckenden Spangen aufgenommen ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind eine oder beide der Spangen drehbar um eine parallel zur Achse des Übertragungszylinders verlaufenden Achse angeordnet, um die Form der flexiblen Platte oder des flexiblen Streifens durch Biegen der Platte oder des Streifens infolge einer Drehung von wenigstens einer der Spangen zu verändern.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die erfindungsgemäße Führungseinrichtung durch einen endlosen Riemen gebildet, der in der Weise befestigt ist, dass er um eine Vielzahl von Führungsrollen herumläuft oder herumgeführt ist, und eine dynamisch bewegbare Falz-Führungsoberfläche bildet, die sich in der Nähe des zweiten zylinders bzw. des Falzzylinders mit einer Geschwindigkeit bewegt, die im Wesentlichen der Geschwindigkeit der Peripherie des Falzzylinders entspricht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Falzzylinder durch einen Falzklappenzylinder gebildet, der wenigstens eine Falzklappe trägt, die zum Falzen der Signatur ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Übertragungszylinder durch einen Punkturzylinder oder einen Greiferzylinder gebildet, der wenigstens ein Falzmesser zum Hineinstoßen oder Hineindrängen der Signaturen in die Falzklappe des Falzklappenzylinders im Falzbereich aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Führungseinrichtung durch einen eine Steuerkurve oder Steuerkurvenscheibe aufweisenden rotierenden Körper, z. B. einen Zylinder gebildet, der wenigstens eine Auswölbung oder einen erhabenen Bereich besitzt und der synchron mit der durch den Spalt zu transportierenden Signatur rotiert.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Obwohl die Erfindung hierin in Form einer Führungseinrichtung zum Führen von Signaturen oder von bogenförmigem Material in einem Falzapparat einer bogenverarbeitenden Maschine beschrieben ist, ist ihre Anwendung nicht auf die gezeigten Details beschränkt, da verschiedenste Modifikationen und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne den erfindungsgemäßen Gedanken und den Bereich von Äquivalenten zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
In den Figuren 1A und 1B ist eine schematische Darstellung eines Falzapparats gezeigt, welcher eine von einer Bahn abgetrennte Signatur mit einem ersten Querfalz versieht.
Die endlose Bahn 1 läuft hierbei aus einem nicht dargestellten letzten Druckwerk oder einer nicht dargestellten Produkt-Endverarbeitungseinheit, z. B. einem Falztrichter, ein, bevor sie in Signaturen zerschnitten und in der gewünschten Form gefalzt wird. Die Bahn 1 wird zuerst durch Punkturnadeln 2 von Greifern auf dem Übertragungszylinder 3 aufgenommen. Der Übertragungszylinder 3 kann statt als Punkturzylinder auch als Greiferzylinder ausgeführt sein. Im Anschluss an die Aufnahme der Signatur durch die Punkturnadeln 2 wird die Bahn durch das Schneidmesser 4 auf einem Schneidzylinder 5 geschnitten. Nachdem das Papier in den Spalt zwischen dem Übertragungszylinder 3 und einem Falzzylinder 6 - in der dargestellten Ausführungsform ein Falzklappenzylinder - transportiert wurde, drückt ein Falzmesser 7 das Papier zwischen eine bewegliche Falzklappe 8 und eine stationäre Falzklappe 9 am Falzzylinder 6. Zu diesem Zeitpunkt werden die Punkturnadeln 2 in den Übertragungszylinder 3 hinein zurückgezogen.
In gleicher Weise kann die vorhergehende Beschreibung ebenfalls auf eine Bogenverarbeitungsmaschine angewandt werden. In diesem Falle wird die Signatur nicht von einer endlosen Bahn abgetrennt, sondern kommt in Form eines Bogens in einer Bogenrotationsmaschine oder in einer Bogenzuführeinrichtung an.
Wie in Fig. 1C gezeigt ist, wird die Signatur an diesem Punkt durch den Falzzylinder 6 gehalten und in die zum Uhrzeigersinn entgegengesetzte Richtung gezogen. Eine nachlaufende Kante 10 der Signatur setzt hierbei ihre Bewegung entlang einer krummlinigen oder gekrümmten Bahn fort, die durch die Peripherie des Übertragungszylinders 3 und durch die Peripherie des sich daran anschließenden Falzzylinders 6 beschrieben wird. Die vorlaufende Kante 11 ist andererseits einem sehr plötzlichen Richtungswechsel ausgesetzt, wenn sie vom sich im Uhrzeigersinn drehenden Übertragungszylinder 3 abgenommen und regelrecht in die im Gegenuhrzeigersinn erfolgende Drehung des Falzzylinders hinein "gepeitscht" wird. Vom Falzzylinder 6 aus wird die Signatur anschließend zu weiteren Falzapparaten, Falzzylindern oder zu einem nicht dargestellten Ausleger transportiert.
Wie bereits oben angedeutet wurde, unterliegt die vorlaufende Kante 11 der Signatur einer extremen Beschleunigung, die zu einem Peitschen oder zu einem Schlagen der vorlaufenden Kante 11 führt, wenn diese ihre Bewegungsrichtung vom Übertragungszylinder 3 hin zum Falzzylinder 6 wechselt. Als Ergebnis wird die vorlaufende Kante 11 ebenfalls zu einer nachlaufenden Kante. Die Signaturkanten 10 und 11, die dem Falz folgen, werden daher auch als Signaturenden oder Signaturschwänze bezeichnet.
Eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung 12 weist eine Falz-Führungsoberfläche auf, die oberhalb der Zylinder 3 und 6 angeordnet ist, um die durch die Beschleunigung hervorgerufene Beanspruchung der Signatur und den freien Peitscheneffekt zu minimieren. Führungseinrichtungen, die einen festen Radius aufweisen, können die sich ändernden Anforderungen und Bedürfnisse während des Falzens der Produkte sowie durch die Änderungen der Geschwindigkeit nicht aufnehmen. Die sich hierdurch ergebenden Probleme sind in der Bildsequenz von Fig. 2 dargestellt.
Während der ersten Augenblicke der in den Momentdarstellungen 20, 35 und 50 gezeigten Richtungsumkehr sollte die Führungseinrichtung 12 einen größeren Radius haben, um das Abschmieren und die Beschleunigung der Signatur zu minimieren. Hohe Beschleunigungen können zu Eselsohren führen, wenn die vorlaufende Kante der Signatur im Bereich der peripheren Geschwindigkeit des Falzklappenzylinders 6 (nach oben) in die zum Uhrzeigersinn entgegengesetzt verlaufende Richtung umschlägt. Während des mittleren Abschnitts des Falzvorgangs ist ein kleinerer Radius hilfreich, um die Bewegung der Signatur - wie in den Momentdarstellungen 65, 80 und 95 gezeigt - zu kontrollieren. Während dieser Zeitdauer des Falzvorgangs neigt das Ende der Signatur dazu, den Falz zu überholen, da der Falz sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit fortbewegt. Ein kleinerer Radius der Führungseinrichtung wäre an diesem Punkt hilfreich, um die Bewegung des Signaturendes zu begrenzen, welches aus dem Spalt zwischen dem Falzklappenzylinder 6 und dem Punkturzylinder 3 herausgeschossen wird. Wie sich gezeigt hat, führt eine übermäßige Bewegung des Endes der Signaturen zu Eselsohren. Zusätzlich erfordert der ständige Wunsch nach höheren Geschwindigkeiten Führungseinrichtungen mit einem größeren Radius.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, besitzt die erste Ausführungsform der Erfindung eine Führungseinrichtung 12, die eine statisch veränderliche Form aufweist. Der in diesem Zusammenhang verwendete Ausdruck "statisch" bezeichnet die Tatsache, dass die Falz-Führungsoberfläche sich nicht in die Richtung des Signaturtransports bewegt, und dass in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Führungseinrichtung während des Falzvorgangs vollständig stationär verbleibt.
Die erfindungsgemäße Führungseinrichtung 12 besteht aus einer flexiblen Platte oder wird durch mehrere gegenseitig parallel zueinander verlaufende und sich in der Signaturtransportrichtung erstreckende Streifen gebildet, die zwischen einer ersten Spange oder Klemmeinrichtung 13 und einer zweiten Spange oder Klemmeinrichtung 14 gehalten werden. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist die erste Spange 13 stationär ausgebildet und definiert eine Ausrichtung der linken Seite der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung 12 derart, dass diese im Wesentlichen parallel zu einer Tangente an den die Spange tragenden Zylinder 6 (senkrecht zu dessen Radius) verläuft. Die zweite Spange 14 dreht sich um eine Achse, die parallel zu den Achsen der Zylinder 3 und 6 verläuft. Die Drehung (der Klemmeinrichtung 14), die den Radius der flexiblen erfindungsgemäßen Führungseinrichtung 12 einstellt oder verändert, kann hierbei auf eine der nachfolgend genannten drei Weisen erfolgen:
Nachdem dieses Ende 10, 11 der Signatur den kritischen Bereich verlassen hat, in dem die Peitschbewegung oder Umschlagbewegung zu Eselsohren und zu einem Abschmieren führt (Momentdarstellungen 115, 140), wird die flexible Führungseinrichtung in ihre Ausgangsposition zurück entspannt und für eine neue Signatur vorbereitet. In einer weiteren Ausgestaltung der statisch veränderbaren Führungseinrichtung der ersten Ausführungsform ist die flexible Führungseinrichtung, bzw. Führungseinrichtungen 12, an zwei schwenkbaren Haltespangen oder Befestigungsspangen 13, 14 befestigt.
Wie unter Bezugnahme auf die Figuren 4A bis 4C erkennbar ist, erlauben die Spangen 13 und 14 eine unabhängige Einstellung, Veränderung oder Verformung der rechten Seite und der linken Seite der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung. Wenn von "Seite" die Rede ist, so bedeutet dies, dass die hierin verwendete Bezugnahme auf die rechte und die linke Seite sich nur auf die Darstellung mit dem Übertragungszylinder 3 auf der rechten Seite und dem Falzzylinder 6 auf der linken Seite bezieht (wie in der Figur gezeigt).
Zu Beginn eines vorgegebenen Falzvorganges einer Signatur (Momentdarstellungen 5, 20) ist die flexible erfindungsgemäße Führungseinrichtung 12 vergleichsweise entspannt, und die beiden Spangen 13 und 14 befinden sich in ihren entsprechenden Nullpositionen oder Mitten-Positionen, wie dies in Figur 4A gezeigt ist.
Wenn die vorlaufende Kante 11 der Signatur sich kurz davor befindet, von dem die Falzklappen tragenden Zylinder 6 aus ihrer am weitesten vorn liegenden Position in die Position gerissen zu werden, in der die Signatur vom Falzklappenzylinder (6) mitgezogen wird (Momentdarstellungen 35, 50, 65), werden beide Spangen 13 und 14 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht. Die resultierende Form der flexiblen Führungseinrichtung 12 ist hierbei eine in der Nähe des spangentragenden Zylinders 6 abgeflachte und eine in Richtung zum Übertragungszylinder 3 hin weisende, bzw. zu diesem hin verschobene Form, d. h. es kommt zu einer Verformung der Führungseinrichtung 12. Dies ist in Fig. 4B gezeigt.
Wenn sich das Ende der Signatur nach links hin vom Übertragungszylinder 3 weg bewegt (Momentdarstellungen 80, 95, 110) folgt die Biegung oder Auslenkung der Führungseinrichtung 12 im Wesentlichen dem Ende. Dies wird dadurch erreicht, dass beide Spangen 13 und 14 im Uhrzeigersinn gedreht werden und die erfindungsgemäße Führungseinrichtung 12 hierbei dazu zu veranlasst wird, eine sich von rechts nach links synchron mit der Signatur bewegende Korrugations-Welle zu bilden. Dies ist in Figur 4C gezeigt.
Nachdem die Signatur den Falzbereich (Momentdarstellung 140, 155) verlassen hat, wird die flexible Führungseinrichtung 12 durch Drehen der Spangen 13 und 14 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn erneut für eine nachfolgende Signatur vorbereitet.
In Abhängigkeit davon, ob die Führungseinrichtung 12 synchron mit jeder Signatur angetrieben wird, oder lediglich dann, wenn sich die Geschwindigkeit des Falzapparats ändert, können die Spangen 13 und/oder 14 unmittelbar über einen Getriebezug mit dem Antriebszahnrädern der Zylinder 3 und 6 verbunden sein, oder können durch einen eigenen Motor angetrieben werden. Die Kraft, die zur Drehung der Spangen 13 und 14 erforderlich ist, um die Form der flexiblen Führungseinrichtung 12 zu verändern, ist vergleichsweise gering, so dass ein vergleichsweise kleiner und kostengünstiger Motor ausreicht.
Gemäß Fig.5 ist die zweite darin gezeigte Ausführungsform der Erfindung durch eine sich dynamisch ändernde erfindungsgemäße Führungseinrichtung gekennzeichnet. Hierbei wird die Führungseinrichtung durch einen oder mehrere Riemen 15 gebildet, die, wie dargestellt, im Uhrzeigersinn umlaufen. Die Geschwindigkeit des Riemens 15 ist im Wesentlichen identisch mit der Umfangsgeschwindigkeit der Zylinder 3 und 6. Der Riemen oder die Riemen 15 laufen hierbei um Führungsrollen 16 um, deren Drehachsen parallel zu dem Zylinder 3 und 6 verlaufen. Wie anhand der oberen linken Führungsrolle 16 angedeutet ist, wird der Riemen 15 durch eine Feder 17 gespannt gehalten, die die Rolle 16 radial nach außen beaufschlagt. Gewünschtenfalls, bzw. wenn dies erforderlich ist, kann die andere Führungsrolle 16 ebenfalls durch eine Feder beaufschlagt werden, oder sie kann in einstellbaren Lagerblöcken aufgenommen sein.
Eine Kurvenrolle 18 rotiert mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit mit dem Riemen 15 in der gleichen Richtung im Uhrzeigersinn. Die Kurvenrolle 18 umfasst eine Kurvenfläche, die das untere Trum 12 des Riemens 15, beispielsweise die Führungseinrichtung 12, dazu veranlasst, seine Form synchron mit den sich durch den Falzapparat bewegenden Signaturen zu verändern.. Die Führungsrolle 18 ist in der Weise eingestellt, dass die Peitschbewegung des Signaturendes 10, 11 reduziert wird, um das Entstehen von Eselsohren und das Abschmieren der frisch bedruckten Signaturen zu verhindern.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung, welche in Fig. 6 dargestellt ist, weist eine Führungsrolle 18 oder einen Exzenter 18 auf, dessen Oberfläche in direkten Kontakt mit der Signatur gelangt, ohne dass ein Riemen oder mehrere Riemen 15 zwischengeschaltet sind. Die Führungseinrichtung 18, welche in diesem Fall als rotierender Körper ausgelegt ist, führt somit eine Bewegung durch.
Die Bewegung, z. B. eine Rotation und/oder eine Translation, oder auch die Verformung der Führungseinrichtung führt dazu, dass die Oberfläche der Führungseinrichtung veränderlich ist und das zu befördernde Produkt, oder zumindest ein nachlaufendes Ende des Produkts während der Übergabe von einem Zylinder zu einem nachgeordneten Zylinder derart führt, dass das Produkt beschädigungsfrei und mit hoher Geschwindigkeit übergeben werden kann.