EP1106551A2 - Vorrichtung und Verfahren zum Schneiden einer Bahn - Google Patents

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EP1106551A2
EP1106551A2 EP00124482A EP00124482A EP1106551A2 EP 1106551 A2 EP1106551 A2 EP 1106551A2 EP 00124482 A EP00124482 A EP 00124482A EP 00124482 A EP00124482 A EP 00124482A EP 1106551 A2 EP1106551 A2 EP 1106551A2
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EP
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cutting
web
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gripper
path
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EP00124482A
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EP1106551B1 (de
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Michael William Hilliard
Roland Thomas Palmatier
David Clarke Pollock
Charles Francis Svenson
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Goss International Americas LLC
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Definitions

  • the present invention relates to a device for cutting a web according to the The preamble of claim 1 and a method for cutting a web according to the Preamble of claim 12.
  • Web-fed rotary printing machines print on a continuous material web, e.g. a Paper web.
  • the continuous web is printed in a cutter in Signatures cut, which are then folded in a folder or on different types are arranged or collected.
  • the Signatures e.g. branched into two streams and also braked.
  • To the To reduce signature length often has to be the ratio of angular velocity be enlarged between the folder and the printing units of the printing press. Therefore, the speed of the signature after being cut off the web was increased, which adversely affects downstream transport functions affects.
  • Signatures therefore often have to be braked in a braking device, which but often damage the signatures, e.g. by making donkey ears or that Clog the folder because the transport from or to the braking device does not works.
  • the U.S. 5,740,900 describes a device for dividing a product stream into a current A and a current B.
  • the signatures are captured by grippers, where alternate grippers rotate to divide the product flow. A cutter is not explained.
  • the present invention provides an apparatus for cutting a web of material is moved at a web speed in a web direction.
  • the device has a plurality of cutting elements which can be moved in a straight line in the web direction for Cutting the web into signatures and a variety of gripper elements that work with the Interact cutting elements.
  • the distance can used between the elements to set the signature length.
  • the speed of the web in the folder advantageously does not have to be changed to set the signature length.
  • Each gripper element can comprise a gripper that grips the signature and on Wish brakes.
  • Each cutting element can comprise a knife and each Gripper element can comprise a groove against which the knife can cut the web.
  • Each gripper element can also have a retractable, laterally, i.e. across to Transport direction, include running pin.
  • the device can also be a Include brake disc that cooperates with the pin so that the gripper elements are supported and braked by the brake disc.
  • the device may include a drive mechanism that drives the cutting elements in Path direction moved.
  • the drive mechanism can e.g. Linear motors include wherein the guide rails of the cutting elements are used as a stator and the Cutting elements, or also the gripper elements, the moving parts of the linear motor form.
  • the present invention also provides an apparatus for cutting a Material web, which has a large number of linearly movable first cutting elements which are movable along a first path, a plurality of rectilinear movable first gripper elements, which are movable along the first path, a A plurality of rectilinear movable second cutting elements which run along a second path are movable and cooperate with the first gripper elements, and a plurality of second gripper elements that are movable along the second path and interact with the first gripper elements.
  • the train moves between the first and the second path through a signature cutting area.
  • the first cutting elements and the first gripper elements are preferred arranged alternately along the first path. After the Have passed the signature cutting area, the first gripper elements can become one move in the opposite direction to the second gripper elements so that the Signatures can be divided into two streams.
  • the first path and the second path are preferably two closed circular paths.
  • the cutting elements preferably comprise a laterally movable knife with two Blade that cuts a strip of material between the individual signatures or separates.
  • This type of knife has an advantageous effect on the production of Printed products, because a knife with only one blade possible defects in the cut or cannot remove when printing, which results in color from a signature in the Border area of the next signature can appear.
  • the strip of material used in the Using a knife with two blades arises, these shortcomings can be more beneficial Eliminate wise.
  • the device can also be an air nozzle and / or Include suction device with which the strip of material from the groove into which the Strips after cutting, can be removed.
  • a variety of cutting elements become straight in the signature cutting area moves, with the cutting elements moving in the web direction.
  • "Movable in a straight line” means here that the elements at least in sections on an essentially straight path are movable, in contrast to circularly movable Elements, as is the case with conventional cutting cylinders.
  • the train comes with cut the plurality of cutting elements into a stream of signatures, with each other the signature length changes depending on the controllable distance between the Cutting elements in the signature cutting area.
  • the method can also alternate branching of the signatures to obtain a first and a second stream of signatures.
  • the cutting elements are at web speed in the signature cutting area movable.
  • the method further sees a braking of the signatures after leaving the Signature cutting area and accelerating the cutting elements before entering the signature cutting area, if this is advantageous for cross cutting the web Way contributes.
  • the method preferably involves cutting a strip of material between every single signature.
  • This cutting step can e.g. from a laterally rotatable Knives are executed, which can have two blades.
  • the strip can then e.g. be removed by means of a blower or suction device. By a streak between the signatures, the quality in the marginal areas of the Signatures are improved.
  • Fig. 1 shows a folder 100 with a first circular path 101 and a second Circular path 102.
  • a first circular path 101 comprises a first path 105 along which a variety of cutting elements 3a, 3b, 3c, 3d etc. and a variety of Gripper elements 4a, 4b, 4c, 4d etc are moved.
  • the cutting elements and Gripper elements are arranged alternately along the path 105.
  • the second circular path 102 also includes a plurality of cutting elements 13a, 13b, 13c, 13d etc. and one Plurality of gripper elements 14a, 14b, 14c, 14d etc. that run along a second path 106 be moved.
  • a material web enters a gap which is formed between circular path 101 and circular path 102.
  • a "web" as defined here can comprise one or more material web strands, which can already be folded lengthways.
  • Each cutting element can comprise a strut and a knife.
  • Each gripper element can comprise a gripper and a groove. The web 1 is gripped between the strut of the cutting element 3b and the anvil of the gripper element 14b when the cutting element 3b comes together on the first path 105 and the gripper element 14b on the second path 106.
  • the cutting elements and the gripper elements can lie on this section of the circular paths 101 and 102 , which is shown in FIG. 1 as signature cutting area 1000, move at the path speed.
  • a knife in cutting element 13b cuts e.g. a web 1 against the anvil of the gripper element 4b. So a signature 7 created.
  • a leading edge of the signature cut by cutting element 3c is gripped by the gripper of the gripper element 14c.
  • the signatures are divided into two streams when the gripper elements Leave cutting area, leaving a first stream 11a of signatures and a second Stream 10a are formed by signatures. These signatures can then be obtained from the Gripper elements are conveyed to the conveyor elements 10 and 11. The streams 11a and 10a can then leave the signature cutting area by the Gripper elements are braked so that the speed of the currents is approximately 20 percent the web speed is.
  • variable signature length (cut-to-cut distance), which in Fig. 1 as variable length L is shown.
  • the gripper element 14b comprises an anvil 20 and a rotatable gripper 21.
  • the cutting element 3b comprises a knife 22 which e.g. is held by the support 23.
  • the knife 22 can Cut web 1 while knife 22 and anvil 20 meet.
  • web 1 can first be between the anvil 20 and the strut 24 of the Cutting elements 3b are held and then knife 22 is moved around the web 1 to cut.
  • the cutting front edge of the web can then be removed from the rotating gripper are gripped, as shown on the further gripper element 4b, the one gripper 21 includes.
  • the knife of cutting element 13b is not shown to figure to make it clearer, but it corresponds to the knife of cutting element 3b.
  • the gripper 21b presses the entire length of the front edge against the anvil 20b, damage to the leading edge, e.g. "Donkey ears" can be avoided.
  • the trailing edge 28 of the preceding signature is additionally removed from the gripper 21b Cut line pushed away. In contrast to most other folders without Needles must speed up the cut signatures with this procedure to create a space between the trailing edge of the preceding and the To create the leading edge of the subsequent signature.
  • the knife can be a laterally movable rotating knife or a scissor-like one Be knife.
  • the cutting element 113 comprises a frame 114 which e.g. by an engine or a Gear can be moved in the web direction and counter to the web direction, like that Arrows 115 and 116 show.
  • the frame 114 supports the rotatable knife axis 112 on which a knife 111 is arranged.
  • Knife 111 comprises two blades that are slightly offset, e.g. with a gap of 2 mm or less.
  • the cutting process with this knife proceeds as follows: The web is first between an anvil 110 and a support (not shown) that is defined by frames 114 extends above and / or below the knife 111, clamped. While the train passes the signature cutting area, the frame and the knife move with the two blades 111 toward 115 or 116 to make a pair of parallel cuts through the web produce. A very thin strip of cutting residue lies in groove 109 of the anvil 110.
  • This small strip of cutting residue can be through an air nozzle 108 or a suction system 107 be removed, as shown in Fig. 1.
  • Fig. 3 shows how the cutting element / gripper element pairs are controlled so that they be accelerated when they enter the signature cutting area and are braked when they leave the signature cutting area.
  • Every cutting element and every Gripper element includes a retractable pin 15.
  • the pins 15 are in the elements pushed back.
  • a spring in the elements pushes the pin out again as soon as that Element leaves the ramp so that it is guided into a groove in a disc 16.
  • the Movement of the elements is then from the disc 16 and a guide rail 18th controlled. While the disc 16 rotates counterclockwise, the Restriction of movement that emanates from rail 18, pin 15 to the outer edge of the Disc 16. As the effective radius increases, the elements are accelerated. If the pins leave the grooves of the disc 16, the movement of the elements by a drive mechanism 120, e.g. a belt drive, controlled.
  • a drive mechanism 120 e.g. a belt drive
  • the drive mechanism 120 stops the speed of the clamp strut Web speed.
  • the speed of rotation of the disc 16 in relation to that Path speed sets the distance between the successive pairs of Gripper and cutting elements that determine the section length of the signatures.
  • the printer can change the cut-to-cut length of signatures change.
  • the drive mechanism 120 transfers control of the clamp strut to one Brake disc 19.
  • the brake disc 19 corresponds to the disc 16, except that the disc 19 is modified so that it releases the pins 15 when the pins the minimum Approach the radius of the groove in disc 19.
  • the gripper elements are on the desired one Signature delivery speed slowed down because of its movement from the guide rail 18 is controlled, which guides the gripper elements so that your pins are constantly on the center of the Brake disc 19 close.
  • FIG. 4 shows a more detailed view of the brake disc 19, which is shown in FIG. 3.
  • Fig. 4 shows how the grooves 119 are chamfered towards the center of the brake disc 19, so that the Pin while being controlled from guide rail 18 to the center of brake disc 19 too moved, is pressed into a gripper or cutting element. If the pin 15 from the Brake disc 19 is removed, the control of the clamping strut to another Hand drive mechanism 121, which has the same speed as that ready gripper or cutting elements.
  • the Linear motor technology can be used.
  • guide rails that can form paths 105 and 106 to the stator of the linear motor.
  • This Guide rails have magnetic coils.
  • the size of the coils can vary or that Current in the coils can be changed to accelerate or brake the To effect cutting and gripper elements. Therefore determine and control the structure of the Coils in the stator and the control of the current frequency in the coils the movement and the distance between the gripper and cutting elements, which the moving parts of the Form linear motor.
  • the gripper and cutting elements have magnets that pass through powered the current in the electrical coils, i.e. towards the guide rail be moved.
  • Print speed signals and printer inputs that indicate the desired cut-to-cut length relate to the control of the linear motor, e.g. by a PLC (programmable logic controller), i.e. a programmable Control device.
  • PLC programmable logic controller
  • the clamping struts require the use of position sensors that indicate the current position of the Report moving gripper or cutting elements to the position control.
  • Gripper element does not have to be Grippers include, but can only be used as an anvil for each Cutting element act.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Schneiden einer Materialbahn (1), die mit einer Bahngeschwindigkeit in eine Bahnrichtung bewegt wird, umfasst eine Vielzahl von geradlinig in Bahnrichtung bewegbaren Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) zum Schneiden der Bahn (1) in Signaturen (7) und eine Vielzahl von Greiferelementen (4a, 4b, 4c, 4d etc. 14a, 14b, 14c, 14d etc.), die mit den Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) zusammenwirken. Ein Verfahren zum Schneiden einer Bahn (1), die sich in einem Signaturschneidbereich (1000) in eine Bahnrichtung bewegt, sieht vor, dass eine Vielzahl von Schneidelementen (3 a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) in einem Signaturschneidbereich (1000) geradlinig in Bahnrichtung bewegt werden; dass die Vielzahl von Schneidelementen (3 a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) die Bahn (1) in Signaturen (7) schneidet; dass die Signaturen (7) ergriffen werden; und dass die Länge der Signaturen (7) durch Steuern der Abstände zwischen den Schneidelementen (3 a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) in dem Signaturschneidbereich (1000) verändert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden einer Bahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Schneiden einer Bahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.
Rollenrotationsdruckmaschinen bedrucken eine fortlaufende Materialbahn, wie z.B. eine Papierbahn. Die fortlaufende Bahn wird nach dem Bedrucken in einem Schneidwerk in Signaturen geschnitten, die anschließend in einem Falzapparat gefalzt oder auf verschiedene Arten angeordnet bzw. zusammengetragen werden. Um Signaturen in einer gewünschten Art anzuordnen, oder gewünschte Falzvorgänge zu ermöglichen, können die Signaturen z.B. in zwei Ströme verzweigt und auch gebremst werden. Um die Signaturlänge zu verringern, muss oftmals das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit zwischen dem Falzapparat und den Druckwerken der Druckmaschine vergrößert werden. Daher muss die Geschwindigkeit der Signatur, nachdem sie von der Bahn abgeschnitten wurde, erhöht werden, was sich nachteilig auf nachgeordnete Transportfunktionen auswirkt. Signaturen müssen daher oft in einer Bremsvorrichtung gebremst werden, welche jedoch oft die Signaturen beschädigen, z.B. indem sie Eselsohren entstehen lassen oder den Falzapparat verstopfen, weil der Transport aus der oder zu der Bremsvorrichtung nicht funktioniert.
In der U.S. 5.865.082 ist eine Vorrichtung zum Schneiden von Signaturen von einer Materialbahn beschrieben. Ein Paar rotierende Zylinder schneidet die Bahn in Signaturen. Die Bahn wird, während sie zwischen den beiden Schneidzylindern hindurch geführt wird, von einer Vielzahl von Förderelementen, die sich in zwei Kreisbahnen bewegen, gehalten. Die Förderelemente halten die Signaturen, während sie geschnitten werden. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass die Schneidzylinder lediglich rotieren, so dass die Winkelgeschwindigkeit des Falzapparats erhöht werden muss, um die Signaturlänge zu verkürzen.
Die U.S. 5.740.900 beschreibt eine Vorrichtung zur Aufteilung eines Produktstroms in einen Strom A und einen Strom B. Die Signaturen werden von Greifern erfasst, wobei abwechselnde Greifer rotieren, um den Produktstrom zu teilen. Eine Schneidevorrichtung wird nicht erläutert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine zuverlässige Vorrichtung zum Schneiden einer Bahn in Signaturen zu schaffen, wobei die Vorrichtung das Schneiden von Formaten mit variabler Abschnittslänge ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen enthalten.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Schneiden einer Materialbahn, die mit einer Bahngeschwindigkeit in eine Bahnrichtung bewegt wird. Die Vorrichtung weist eine Vielzahl von geradlinig in Bahnrichtung bewegbaren Schneidelementen zum Schneiden der Bahn in Signaturen auf und eine Vielzahl von Greiferelementen, die mit den Schneidelementen zusammenwirken.
Da die Schneidelemente geradlinig in Bahnrichtung bewegbar sind, kann der Abstand zwischen den Elementen benutzt werden, um die Signaturlänge einzustellen. Die Geschwindigkeit der Bahn in dem Falzapparat muss vorteilhafterweise nicht verändert werden, um die Signaturlänge einzustellen.
Jedes Greiferelement kann einen Greifer umfassen, der die Signatur ergreift und auf Wunsch abbremst. Jedes Schneidelement kann ein Messer umfassen und jedes Greiferelement kann eine Nute umfassen, gegen die das Messer die Bahn schneiden kann. Jedes Greiferelement kann ferner einen einziehbaren, seitlich, d.h. quer zur Transportrichtung, verlaufenden Stift umfassen. Die Vorrichtung kann des Weiteren eine Bremsscheibe umfassen, die mit dem Stift zusammenwirkt, so dass die Greiferelemente von der Bremsscheibe gestützt und gebremst werden.
Die Vorrichtung kann einen Antriebsmechanismus umfassen, der die Schneidelemente in Bahnrichtung bewegt. Der Antriebsmechanismus kann dabei z.B. Linearmotoren umfassen, wobei die Führungsschienen der Schneidelemente als Stator eingesetzt werden und die Schneidelemente, oder auch die Greiferelemente, die bewegten Teile des Linearmotors bilden.
Die vorliegende Erfindung schafft ebenfalls eine Vorrichtung zum Schneiden einer Materialbahn, die eine Vielzahl von geradlinig bewegbaren ersten Schneidelementen aufweist, die entlang einem ersten Pfad bewegbar sind, eine Vielzahl von geradlinig bewegbaren ersten Greiferelementen , die entlang dem ersten Pfad bewegbar sind, eine Vielzahl von geradlinigen bewegbaren zweiten Schneidelementen, die entlang einem zweiten Pfad bewegbar sind und mit den ersten Greiferelementen zusammenwirken, und eine Vielzahl von zweiten Greiferelementen, die entlang dem zweiten Pfad bewegbar sind und mit den ersten Greiferelementen zusammenwirken. Die Bahn bewegt sich zwischen dem ersten und dem zweiten Pfad durch einen Signaturschneidbereich.
Die ersten Schneidelemente und die ersten Greiferelemente sind vorzugsweise abwechselnd entlang dem ersten Pfad angeordnet. Nachdem sie den Signaturschneidbereich passiert haben, können sich die ersten Greiferelemente in eine entgegengesetzte Richtung zu den zweiten Greiferelementen bewegen, so dass die Signaturen in zwei Ströme geteilt werden.
Der erste Pfad und der zweite Pfad sind vorzugsweise zwei geschlossene Kreisbahnen.
Die Schneidelemente umfassen vorzugsweise ein seitlich bewegbares Messer mit zwei Klingen, das zwischen den einzelnen Signaturen einen Streifen von Material schneidet bzw. heraustrennt. Diese Art Messer wirkt sich vorteilhaft auf die Herstellung von Druckprodukten aus, da ein Messer mit nur einer Klinge mögliche Mängel beim Schnitt oder beim Druck nicht entfernen kann, was dazu führt, dass Farbe von einer Signatur im Randbereich der nächsten Signatur erscheinen kann. Der Materialstreifen, der bei der Verwendung eines Messers mit zwei Klingen entsteht, kann diese Mängel in vorteilhafter Weise beseitigen. Die Vorrichtung kann zusätzlich eine Luftdüsen- und/oder Saugvorrichtung umfassen, mit welcher der Materialstreifen von der Nut, in die sich der Streifen nach dem Schneiden legt, entfernt werden kann.
Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Schneiden einer Bahn zu schaffen, welches das Schneiden der Bahn in zuverlässiger Weise gestattet und es weiterhin ermöglicht, Signaturen variabler Abschnittslänge herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 12 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen enthalten.
Eine Vielzahl von Schneidelementen wird in dem Signaturschneidbereich geradlinig bewegt, wobei sich die Schneidelemente in Bahnrichtung bewegen. "Geradlinig bewegbar" bedeutet hier, dass die Elemente zumindest abschnittsweise auf einer im Wesentlichen gerade verlaufenden Bahn bewegbar sind, im Gegensatz zu kreisförmig bewegbaren Elementen, wie es bei herkömmlichen Schneidezylindern der Fall ist. Die Bahn wird mit der Vielzahl von Schneidelementen in einen Strom von Signaturen geschnitten, wobei sich die Signaturlänge verändert, je nach dem steuerbaren Abstand zwischen den Schneidelementen im Signaturschneidbereich.
Das Verfahren kann darüber hinaus das abwechselnde Verzweigen der Signaturen umfassen, um einen ersten und einen zweiten Strom von Signaturen zu erhalten.
Die Schneidelemente sind in dem Signaturschneidbereich in Bahngeschwindigkeit bewegbar.
Das Verfahren sieht weiterhin ein Bremsen der Signaturen nach dem Verlassen des Signaturschneidbereichs und ein Beschleunigen der Schneidelemente vor ihrem Eintritt in den Signaturschneidbereich vor, sofern dies zum Querschneiden der Bahn in vorteilhafter Weise beiträgt.
Das Verfahren sieht vorzugsweise das Schneiden eines Streifens von Material zwischen jeder einzelnen Signatur vor. Dieser Schneidschritt kann z.B. von einem seitlich drehbarem Messer ausgeführt werden, welches zwei Klingen aufweisen kann. Der Streifen kann dann z.B. mittels einer Gebläse- oder Saugvorrichtung entfernt werden. Indem ein Streifen zwischen den Signaturen entfernt wird, kann die Qualität in den Randbereichen der Signaturen verbessert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Falzapparats;
Fig. 2
zeigt eine genauere Darstellung der Schneid- und Greiferelemente des Falzapparats nach Fig. 1;
Fig. 3
zeigt eine perspektivische schematische Seitenansicht des Falzapparats nach Fig. 1;
Fig. 4
zeigt eine genaue Ansicht der in Fig. 3 dargestellten Bremsscheibe;
Fig. 5
zeigt ein seitlich drehbares Messer nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt einen Falzapparat 100 mit einer ersten Kreisbahn 101 und einer zweiten Kreisbahn 102. Eine erste Kreisbahn 101 umfasst einen ersten Pfad 105 entlang welchem eine Vielzahl von Schneidelementen 3a, 3b, 3c, 3d etc. und eine Vielzahl von Greiferelementen 4a, 4b, 4c, 4d etc bewegt werden. Die Schneidelemente und Greiferelemente sind abwechselnd entlang des Pfads 105 angeordnet. Die zweite Kreisbahn 102 umfasst ebenso eine Vielzahl von Schneidelementen 13a, 13b, 13c, 13d etc. und eine Vielzahl von Greiferelementen 14a, 14b, 14c, 14d etc., die entlang einem zweiten Pfad 106 bewegt werden.
Eine Materialbahn, z.B. aus Papier tritt in einen Spalt ein, der zwischen Kreisbahn 101 und Kreisbahn 102 gebildet wird. Eine ,,Bahn", wie sie hier definiert ist, kann einen oder mehrere Materialbahnstränge umfassen, die bereits der Länge nach gefalzt sein können. Jedes Schneidelement kann eine Strebe und ein Messer umfassen. Jedes Greiferelement kann einen Greifer und eine Nut umfassen. Die Bahn 1 wird zwischen der Strebe des Schneidelements 3b und dem Amboss des Greiferelements 14b ergriffen, wenn das Schneidelement 3b am ersten Pfad 105 und das Greiferelement 14b am zweiten Pfad 106 zusammen kommen. Die Schneidelemente und die Greiferelemente können sich auf diesem Abschnitt der Kreisbahnen 101 und 102, der in Fig. 1 als Signaturschneidbereich 1000 dargestellt ist, in Bahngeschwindigkeit bewegen.
Während die Bahn den Signaturschneidbereich 1000 passiert, wird sie zwischen der Strebe und dem Amboss festgehalten und das Messer des Schneidelements schneidet die Bahn 1, um eine Vielzahl von Signaturen zu schaffen. Ein Messer in Schneidelement 13b schneidet z.B. eine Bahn 1 gegen den Amboss des Greiferelements 4b. So wird eine Signatur 7 geschaffen. Eine Vorderkante der Signatur, die von Schneidelement 3c geschnitten wurde, wird von dem Greifer des Greiferelements 14c ergriffen.
Da die Greiferelemente und die Schneidelemente der Kreisbahnen 101 und 102 abwechseln, werden die Signaturen in zwei Ströme geteilt, wenn die Greiferelemente den Schneidbereich verlassen, so dass ein erster Strom 11a von Signaturen und ein zweiter Strom 10a von Signaturen gebildet werden. Diese Signaturen können dann von den Greiferelementen an die Förderelemente 10 und 11 weitergegeben werden. Die Ströme 11a und 10a können dann beim Verlassen des Signaturschneidbereichs durch die Greiferelemente gebremst werden, so dass die Geschwindigkeit der Ströme ca. 20 Prozent der Bahngeschwindigkeit beträgt.
Da die Schneidelemente und die Greiferelemente kontrolliert in den Signaturschneidbereich eintreten können, kann die Signaturlänge dadurch verändert werden, dass der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Paaren von Schneid- und Greiferelementen in dem Signaturschneidbereich gesteuert wird. So schafft die vorliegende Erfindung eine variable Signaturlänge (Schnitt-zu-Schnitt-Distanz), die in Fig. 1 als variable Länge L dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt eine genauere Ansicht des Signaturschneidbereichs 1000. Das Greiferelement 14b umfasst einen Amboss 20 und einen drehbaren Greifer 21. Das Schneidelement 3b umfasst ein Messer 22, das z.B. von der Stütze 23 gehalten wird. Das Messer 22 kann die Bahn 1 während des Zusammentreffens des Messers 22 und des Amboss 20 schneiden. Alternativ kann Bahn 1 zunächst zwischen dem Amboss 20 und der Strebe 24 des Schneidelements 3b gehalten werden und dann Messer 22 bewegt werden, um die Bahn 1 zu schneiden. Die Schnittvorderkante der Bahn kann dann von dem rotierenden Greifer gegriffen werden, wie an dem weiteren Greiferelement 4b gezeigt wird, das einen Greifer 21 umfasst. Das Messer von Schneidelement 13b ist nicht dargestellt, um die Figur übersichtlicher zu gestalten, es entspricht jedoch dem Messer von Schneidelement 3b.
Der Greifer 21b drückt die Vorderkante in ihrer ganzen Länge gegen den Amboss 20b, wobei Beschädigungen der Vorderkante, wie z.B. "Eselsohren" vermieden werden. Die Hinterkante 28 der vorangehenden Signatur wird zusätzlich vom Greifer 21b von der Schnittlinie weggedrückt. Im Unterschied zu den meisten anderen Falzapparaten ohne Nadeln, müssen bei dieser Vorgehensweise die geschnittenen Signaturen beschleunigt werden, um einen Zwischenraum zwischen der Hinterkante der vorangehenden und der Vorderkante der nachfolgenden Signatur zu schaffen.
Das Messer kann ein seitlich bewegbares rotierendes Messer oder ein scherenähnliches Messer sein.
Fig. 5 zeigt ein Schneidelement 113 zum Gebrauch mit der Vorrichtung der Fig. 1 und 2. Das Schneidelement 113 umfasst einen Rahmen 114, der z.B. durch einen Motor oder ein Zahnrad in Bahnrichtung und entgegen der Bahnrichtung bewegt werden kann, wie die Pfeile 115 und 116 zeigen. Der Rahmen 114 stützt die drehbare Messerachse 112, auf der ein Messer 111 angeordnet ist. Messer 111 umfasst zwei Klingen, die leicht versetzt, z.B. mit einem Zwischenraum von 2 mm oder weniger, angeordnet sind.
Der Schneidprozess mit diesem Messer verläuft wie folgt: Die Bahn wird zunächst zwischen einem Amboss 110 und einer Stütze (nicht dargestellt), die sich durch Rahmen 114 ober- und/oder unterhalb des Messers 111 erstreckt, festgeklemmt. Während die Bahn den Signaturschneidbereich passiert, bewegen sich der Rahmen und das Messer mit den zwei Klingen 111 in Richtung 115 oder 116 um ein Paar Parallelschnitte durch die Bahn zu erzeugen. Ein sehr dünner Streifen Schneiderest liegt in Nut 109 des Ambosses 110.
Dieser kleine Streifen Schneiderest kann durch eine Luftdüse 108 oder ein Saugsystem 107 entfernt werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt wie die Schneidelement-/Greiferelementpaare so gesteuert werden, dass sie beschleunigt werden, wenn sie in den Signaturschneidbereich eintreten und gebremst werden, wenn sie den Signaturschneidbereich verlassen. Jedes Schneidelement und jedes Greiferelement umfasst einen einziehbaren Stift 15. Wenn eine Reihe von Schneid- und Greiferelementen eine Rampe 17 passiert, werden die Stifte 15 in die Elemente zurückgeschoben. Eine Feder in den Elementen drückt den Stift wieder heraus, sobald das Element die Rampe verlässt, so dass er in eine Nut in einer Scheibe 16 geführt wird. Die Bewegung der Elemente wird dann von der Scheibe 16 und einer Führungsschiene 18 gesteuert. Während sich die Scheibe 16 gegen den Uhrzeigersinn dreht, führt die Bewegungseinschränkung, die von Schiene 18 ausgeht, Stift 15 zu dem äußeren Rand der Scheibe 16. Da der effektive Radius größer wird, werden die Elemente beschleunigt. Wenn die Stifte die Nuten der Scheibe 16 verlassen, wird die Bewegung der Elemente durch einen Antriebsmechanismus 120, z.B. einen Riemenantrieb, kontrolliert. Für den zweiten Pfad 106 sind ähnliche Scheiben vorgesehen, wie auch ein Antriebsmechanismus ähnlich Antriebsmechanismus 120 vorgesehen werden kann.
Der Antriebsmechanismus 120 hält die Geschwindigkeit der Klemmstrebe auf Bahngeschwindigkeit. Die Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe 16 im Verhältnis zu der Bahngeschwindigkeit setzt den Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Paaren von Greifer- und Schneidelementen fest, der die Abschnittslänge der Signaturen bestimmt. Indem er die relative Geschwindigkeit der Scheibe im Verhältnis zu der Bahngeschwindigkeit (Druckgeschwindigkeit) verändert, kann der Drucker die Schnitt-zu-Schnitt-Länge der Signaturen verändern.
Der Antriebsmechanismus 120 übergibt die Steuerung der Klemmstrebe einer Bremsscheibe 19. Die Bremsscheibe 19 entspricht der Scheibe 16, außer dass die Scheibe 19 so abgeändert ist, dass sie die Stifte 15 freigibt, wenn sich die Stifte dem minimalen Radius der Nut in Scheibe 19 nähern. Die Greiferelemente werden auf die gewünschte Signaturabgabegeschwindigkeit gebremst, weil ihre Bewegung von der Führungsschiene 18 gesteuert wird, die die Greiferelemente so führt, dass Ihre Stifte stetig auf die Mitte der Bremsscheibe 19 zulaufen.
Fig. 4 zeigt eine genauere Ansicht der Bremsscheibe 19, die in Fig. 3 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt, wie die Nuten 119 zur Mitte der Bremsscheibe 19 hin abgeschrägt sind, so dass der Stift, während er sich gesteuert von Führungsschiene 18 auf die Mitte der Bremsscheibe 19 zu bewegt, in ein Greifer- oder Schneidelement gedrückt wird. Wenn der Stift 15 aus der Bremsscheibe 19 entfernt wird, wird die Steuerung der Klemmstrebe an einen weiteren Antriebsmechanismus 121 übergeben, der dieselbe Geschwindigkeit hat wie die aufgereiten Greifer- oder Schneidelemente.
Als Alternative zu dem mechanischen Antrieb, der in Fig. 3 gezeigt wird, kann auch die Linearmotortechnologie eingesetzt werden. In diesem Fall werden Führungsschienen, die die Pfade 105 und 106 bilden können, zu dem Stator des Linearmotors. Diese Führungsschienen weisen Magnetspulen auf. Die Größe der Spulen kann variieren oder der Strom in den Spulen kann verändert werden, um ein Beschleunigen oder Bremsen der Schneid- und Greiferelemente zu bewirken. Daher bestimmen und steuern der Aufbau der Spulen in dem Stator und die Steuerung der Stromfrequenz in den Spulen die Bewegung und den Abstand der Greifer- und Schneidelemente, die die beweglichen Teile des Linearmotors bilden. Die Greifer- und Schneidelemente weisen Magneten auf, die durch den Strom in den elektrischen Spulen angetrieben, d.h. in Richtung der Führungsschiene bewegt, werden.
Druckgeschwindigkeitssignale und Eingaben des Druckers, die die gewünschte Schnitt-zu-Schnitt-Länge betreffen, können der Steuerung des Linearmotors zugeführt werden, z.B. durch ein PLC (programmable logic controller), d.h. eine programmierbare Kontrolleinrichtung. Je nach Art des Linearmotors kann eine genaue Positionssteuerung der Klemmstreben den Einsatz von Positionsgebern erfordern, die die aktuelle Position des bewegten Greifer- oder Schneidelements an die Positionssteuerung rückmelden.
Der Begriff "Greiferelement" wie er in der Beschreibung verwendet wird, muss keinen Greifer umfassen, sondern kann lediglich als ein Amboss für ein jeweiliges Schneidelement wirken.
Liste der Bezugszeichen
1
Bahn
3a, 3b, 3c, 3d etc.
Schneideelemente
4a, 4b, 4c, 4d etc.
Greiferelemente
7
Signatur
10
Förderelemente
10a
zweiter Strom
11
Förderelemente
lla
erster Strom
13 a, 13b, 13c, 13d etc.
Schneidelemente
14a, 14b, 14c, 14d etc.
Greiferelemente
15
Stift
16
Scheibe
17
Rampe
18
Führungsschiene
19
Bremsscheibe
20
Amboss
20b
Amboss
21
rotierender Greifer
21b
rotierender Greifer
22
Messer
23
Stütze
24
Strebe
28
Hinterkante
100
Falzapparat
101
Kreisbahn
102
Kreisbahn
105
erster Pfad
106
zweiter Pfad
107
Saugsystem
108
Luftdüse/Luftstrahl
109
Nut
110
Amboss
111
Messer
112
Messerachse
113
Schneidelement
114
Rahmen
115
Pfeil
116
Pfeil
119
Nut
120
Antriebsmechanismus
121
Antriebsmechanismus
1000
Signaturschneidbereich
L
variable Länge

Claims (19)

  1. Vorrichtung zum Schneiden einer Bahn (1), die mit einer Bahngeschwindigkeit in Bahnrichtung bewegt wird,
    gekennzeichnet durch
    eine Vielzahl von geradlinig, in Bahnrichtung bewegbaren Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) zum Schneiden der Bahn (1) in Signaturen (7) und eine Vielzahl von Greiferelementen (4a, 4b, 4c, 4d etc., 14a, 14b, 14c, 14d etc.), die mit den Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) zusammenwirken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jedes Greiferelement (4a, 4b, 4c, 4d etc., 14a, 14b, 14c, 14d etc.) einen Greifer (21,21b) umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jedes Schneidelement (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) ein Messer (22) umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jedes Greiferelement (4a, 4b, 4c, 4d etc., 14a, 14b, 14c, 14d etc.) einen Amboss (110) umfasst.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jedes Schneidelement (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) ein seitlich bewegbares Messer (22) mit zwei Klingen umfasst.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jedes Greiferelement (4a, 4b, 4c, 4d etc., 14a, 14b, 14c, 14d etc.) einen Stift (15) und eine Bremsscheibe (19) umfasst, die mit dem Stift (15) zusammenwirkt.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    gekennzeichnet durch
    einen Antriebsmechanismus (120), der die Schneidelemente (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) in Bahnrichtung bewegt.
  8. Vorrichtung zum Schneiden einer Bahn (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    gekennzeichnet durch
    eine Vielzahl von geradlinig bewegbaren ersten Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc.), die entlang eines ersten Pfades (105) bewegbar sind,
    eine Vielzahl von geradlinig bewegbaren ersten Greiferelementen (4a, 4b, 4c, 4d etc.), die entlang des ersten Pfades (105) bewegbar sind,
    eine Vielzahl von geradlinig bewegbaren zweiten Schneidelementen (13a, 13b, 13c, 13d etc.), die entlang eines zweiten Pfades (106) bewegbar sind und mit den ersten Greiferelementen (4a, 4b, 4c, 4d etc.) zusammenwirken,
    eine Vielzahl von zweiten Greiferelementen (14a, 14b, 14c, 14d etc.), die sich entlang des zweiten Pfades (106) bewegen und mit den ersten Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d, etc.) zusammenwirken,
    wobei sich die Bahn (1) zwischen dem ersten Pfad (105) und dem zweiten Pfad (106) durch einen Signaturschneidbereich (1000) bewegt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die ersten Schneidelemente (3a, 3b, 3c, 3d etc.) und die ersten Greiferelemente (4a, 4b, 4c, 4d etc.) abwechselnd entlang dem ersten Pfad (105) angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich die ersten Greiferelemente (4a, 4b, 4c, 4d etc.) in eine entgegengesetzte Richtung zu den zweiten Greiferelementen (14a, 14b, 14c, 14d etc.) bewegen, nachdem sie den Signaturschneidbereich (1000) passiert haben.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Pfad (105) eine Kreisbahn (101) ist und/oder dass der zweite Pfad (106) eine Kreisbahn (102) ist.
  12. Verfahren zum Schneiden einer Bahn (1), wobei sich die Bahn (1) in einem Signaturschneidbereich (1000) in eine Bahnrichtung bewegt,
    gekennzeichnet durch
    die folgenden Verfahrensschritte:
    Geradliniges Bewegen einer Vielzahl von Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) in Bahnrichtung in dem Signaturschneidbereich (1000); Schneiden der Bahn (1) mit der Vielzahl von Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.), um Signaturen (7) herzustellen;
    Ergreifen der Signaturen (7); und
    Verändern der Länge der Signaturen (7) durch Steuern der Abstände zwischen den Schneidelementen (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) in dem Signaturschneidbereich (1000).
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet durch
    abwechselndes Verzweigen der Signaturen (7), um einen ersten Strom (11a) und einen zweiten Strom (10a) von Signaturen zu erhalten.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    gekennzeichnet durch
    Bewegen der Bahn (1) mit einer Bahngeschwindigkeit und Bewegen der Schneidelemente (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.) mit der Bahngeschwindigkeit in dem Signaturschneidbereich (1000).
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14
    gekennzeichnet durch
    Bremsen der Signaturen (7) nach dem Verlassen des Signaturschneidbereichs (1000).
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
    gekennzeichnet durch
    Beschleunigen der Schneidelemente (3a, 3b, 3c, 3d etc., 13a, 13b, 13c, 13d etc.), vor dem Eintritt in den Signaturschneidbereich (1000).
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
    gekennzeichnet durch
    Schneiden eines dünnen Streifens von Material aus der Bahn (1) bei dem Schneiden der Bahn (1) mit einem Messer (22) mit zwei Klingen.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12-17,
    dadurch gekennzeichnet
    dass das geradlinige Bewegen mit Hilfe eines Linearmotors vollzogen wird.
  19. Rollenrotationsdruckmaschine,
    gekennzeichnet durch
    eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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