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Die
Erfindung betrifft ein Falzmesser gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
von Druckmaschinen, insbesondere Rotationsdruckmaschinen, hergestellten
Druckerzeugnisse werden im Allgemeinen in diesen nachgeordneten
Falzapparaten gefalzt. Man unterscheidet hierbei beispielsweise
Klappen-, Greifer-, Trichter- und Trommelfalzapparate. In den Falzapparaten
werden Falzmesser eingesetzt, welche das Druckerzeugnis, z. B. eine
Zeitung, falzen. Die bekannten Falzmesser sind ein- oder mehrteilig
und normalerweise aus Metall hergestellt, d. h. verfügen über
eine große Masse, so dass eine hohe Anzahl an Falzungen
pro Zeiteinheit nur sehr schwierig zu erreichen ist. Ferner sind die
Falzmesser aus Metall in der Herstellung teuer.
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Aus
der
DE 103 26 455
B4 ist ein Falzmesser aus faserverstärkten Kunststoff
bekannt. Nachteiligerweise sind mit dem Werkstoff faserverstärkter Kunststoff
an der Falzkante des Falzmessers die notwendigen Materialeigenschaften,
insbesondere hinsichtlich Härte und Abriebverschleißfestigkeit,
normalerweise nicht erreichbar. Das Falzmesser muss deshalb häufig
ausgewechselt werden, so dass sich ein hoher Wartungsaufwand ergibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Falzmesser und einen Falzapparat
zu schaffen, das bzw. der einen sichereren und zuverlässigen Falzvorgang
mit einer hohen Anzahl an Falzungen pro Zeiteinheit bei geringen
Herstellungskosten für das Falzmesser und den Falzapparat
ermöglicht. Darüber hinaus soll der Wartungsaufwand
gering sein.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass das Falzmesser eine geringe Masse aufweist, so dass die mechanischen
Belastungen eines mechanischen Systems, beispielsweise eines Kurbeltriebes,
für die oszillierende Bewegung des Falzmessers gering sind.
Dadurch kann die Oszillationsfrequenz erhöht oder das mechanische
System einfacher und damit preiswerter gebaut werden. Der erste
Abschnitt und der zweite Abschnitt mit der Falzkante des Falzmessers
bestehen aus unterschiedlichen Werkstoffen. Dies ermöglicht
es, für jeden Abschnitt den optimalen Werkstoff auszuwählen.
Der zweite Abschnitt muss insbesondere eine hohe Abriebverschleißfestigkeit
und Härte aufweisen, um den mechanischen Belastungen, insbesondere
durch Reibung, lange standhalten zu können. Es handelt
sich hier insbesondere Metall, z. B. um Stahl, das jedoch, weil
es nur einen geringen Anteil am Gesamtvolumen des Falzmessers ausmacht,
die Gesamtmasse des Falzmessers nicht wesentlich erhöht.
Im Gegenzug kann für den ersten Abschnitt ein sehr leichter
und preiswerter Werkstoff ausgewählt werden, z. B. Kunststoff,
weil am ersten Abschnitt die an der Falzkante auftretenden hohen mechanischen
Belastungen nicht auftreten. Das Falzmesser ist damit in der Herstellung
preiswert.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Falzmessers;
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2 einen
Querschnitt A-A des Falzmessers gemäß 1 in
einem ersten Ausführungsbeispiel;
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3 einen
Querschnitt des Falzmessers in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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4 einen
schematisierten Längsschnitt eines Falzapparat.
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Ein
in 1 dargestelltes Falzmesser 01, insbesondere
Längsfalzmesser 01, umfasst einen ersten Abschnitt 02 zum
Befestigen an einem Falzapparat 16 und einen zweiten Abschnitt 03 mit
einer Falzkante 09 zum Falzen von Druckerzeugnissen, z. B.
Zeitungen, in einem Falzapparat 16. Der zweite Abschnitt 03 besteht
wenigstens teilweise aus einem anderen Werkstoff als wenigstens
ein Werkstoff aus dem der erste Abschnitt 02 besteht. Der
Werkstoff des zweiten Abschnittes 03 weist eine größere
Dichte und/oder einen größeren Elastizitätsmodul
und/oder eine größere Abriebverschleißfestigkeit
und/oder eine größere Brinellhärte und/oder
eine größere Vickershärte und/oder eine
größere Rockwellhärte auf als der wenigstens
eine Werkstoff des ersten Abschnittes 02. Die Dichte des
wenigstens einen Werkstoffes des ersten Abschnittes 02 beträgt
weniger als 4,6 g/cm3, insbesondere weniger
als 2,5 g/cm3, so dass das Falzmesser 01 insgesamt
eine geringe Masse aufweist.
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Der
Elastizitätsmodul des wenigstens einen Werkstoffes des
ersten Abschnittes 02 kann weniger als 6500 N/mm2 betragen.
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Der
erste Abschnitt 02 ist mit vier ersten Bohrungen 11 (1 und 2)
zum Befestigen an einem Hebel 13 eines Falzapparates 16 mittels
Befestigungsmittel 07, z. B. Schrauben 07 versehen (3).
Der erste Abschnitt 02 des in 1 und 2 dargestellten
Falzmessers 01 besteht aus Kunststoff mit einer Dichte
von weniger als 2,5 g/cm3, insbesondere
kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) oder glasfaserverstärkten
Kunststoff (GFK), z. B. Polyamid mit Glasfasern, z. B. PA 66 GFG
25 (Polyamid 66 mit 25% Glasfaser).
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Der
erste Abschnitt 02 und der zweite Abschnitt 03 sind
separate Bauteile 04; 05, wobei der erste Abschnitt 02 das
erste Bauteil 04 und der zweite Abschnitt 03 das
zweite Bauteil 06 darstellt. Das erste Bauteil 04 und/oder
das zweite Bauteil 06 können auch mehrteilig sein.
Das zweite Bauteil 06 mit einer Falzkante 09 ist
ein Metallband 08, z. B. Stahlband 08 mit einer
Dicke von ungefähr 0,4 mm. Das Stahlband 08 wird
beim Spritzgießen des ersten Bauteils 04 in das
Spritzwerkzeug eingelegt, so dass das Stahlband 08 beim
Spritzgießen umspritzt wird und dadurch das erste und zweite
Bauteil 04; 06 stoffschlüssig miteinander
verbunden werden. Alternativ hierzu kann das Stahlband 08 auch
in einer Längsnut 14 des ersten Bauteils 04 eingeklebt
werden. Das zweite Bauteil 06 kann auch wenigstens teilweise
aus Metall, z. B. eine Aluminiumlegierung, oder Keramik bestehen.
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In
dem in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
sind das Stahlband 08 und das erste Bauteil 04 mittels
Schrauben 07 miteinander verbunden, so dass eine kraft-
und/oder formschlüssige Verbindung vorliegt. Hierzu sind
am ersten Bauteil 04 erste Bohrungen 11 sowie
am Stahlband 08 zweite Bohrungen 12 ausgebildet,
durch welche die Schrauben 07 geführt sind. Anstelle
von Schrauben 07 können auch Nieten und/oder Bolzen
verwendet werden (nicht dargestellt). Das erste Bauteil 04 besteht
aus Leichtmetall mit einer Dichte von weniger als 4,6 g/cm3. Insbesondere handelt es sich um Aluminium oder
Titan oder deren Legierungen. Des Weiteren kann das erste Bauteil 04 auch
aus Keramik bestehen. Vorzugsweise handelt es sich um faserverstärkten,
insbesondere kohlenstofffaserverstärkten, Keramik.
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In
einem nicht dargestellten dritten Ausführungsbeispiel wird
die Falzkante 09 bzw. der zweite Abschnitt 03 dadurch
gebildet, dass eine Beschichtung auf den ersten bzw. zweiten Abschnitt 02; 03 aufgebracht
wird. Die Schichtdicke beträgt beispielsweise weniger als
3 mm, z. B. 1 mm, insbesondere weniger als 0,03 mm, z. B. 0,01 mm.
Als Beschichtungsverfahren kommen z. B. Bedampfen, thermisches Spritzen,
Schmelztauchen oder Galvanisieren in Betracht. Die Beschichtung
besteht vorzugsweise aus einem hochabriebverschleißfesten
Metall, um eine schnelle Abnutzung der Falzkante 09 und
damit einen häufig notwenigen Austausch des Falzmessers 01 zu
vermeiden. In einem nicht dargestellten vierten Ausführungsbeispiel
ist das Falzmesser 01 mit weiteren Bohrungen 11; 12 versehen,
welche dazu dienen, die Masse des Falzmessers 01 zu reduzieren.
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Der
erste Abschnitt 02 und der zweite Abschnitt 03 können
stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder
formschlüssig miteinander verbunden sein.
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4 zeigt
eine schematisierte Seitenansicht eines Falzapparates 16 für
eine nicht dargestellte Rollenrotationsdruckmaschine. Der Falzapparat 16 empfängt
eine bedruckte Materialbahn 17, z. B. Papierbahn, von einem
nicht dargestellten Druckwerk einer nicht dargestellten Rollenrotationsdruckmaschine.
Im Falzapparat 16 ist die Materialbahn 17 durch
einen Schneidspalt zwischen einem mit nicht dargestellten Messern
bestückten Zylinder 18, z. B. Schneidzylinder 18 und
einem Zylinder 19, z. B. Falzmesserzylinder 19,
geführt, wo sie in einzelne Produkte zerlegt werden. Der
Falzmesserzylinder 19 ist mit nicht dargestellten Haltewerkzeugen,
z. B. Greifern oder Punkturen, versehen, die die führenden Kanten
der Produkte gegen den Umfang des Falzmesserzylinders 19 gedrückt
halten. Die Umfangsgeschwindigkeit des Schneidzylinders 18 und
des Falzmesserzylinders 19 muss bei dieser Breite mit der Laufgeschwindigkeit
der Materialbahn 17 übereinstimmen. Daher ist
die Länge der erhaltenen Produkte fest und gleicht dem
Abstand der Messer am Umfang des Schneidzylinders 18. Die
von der Materialbahn 17 abgeschnittenen und von den Greifern
gehaltenen Produkte folgen auf dem Umfang des Falzmesserzylinders 19 lückenlos
aufeinander. Die Zahl der pro Zeiteinheit von dem Falzmesserzylinder 19 aufgenommenen
Produkte ist gleich der Drehfrequenz des Falzmesserzylinders 19 multipliziert
mit der Zahl der an seinem Umfang verteilten Greifer.
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Falzmesser 01 (nicht
dargestellt) sind am Umfang des Falzmesserzylinders 19 jeweils
in einem der halben Länge der zu verarbeitenden Produkte entsprechenden
Abstand von den Greifern angeordnet. Es handelt um eine Querfalzeinrichtung,
so dass die in dem Falzmesserzylinder 19 angeordneten Falzmesser 01 Querfalzmesser 01 sind.
Wenn ein solches Falzmesser 01 in einen Übergabespalt
(nicht dargestellt) zwischen dem Falzmesserzylinder 19 und
einem ersten Zylinder 21, z. B. ersten Falzklappenzylinder 21,
fährt es aus der Umfangsfläche des Falzmesserzylinders 19 aus
und drückt das von dem benachbarten Greifer gehaltene Produkt
in eine nicht dargestellt Falzklappe des ersten Falzklappenzylinders 21.
Das Falzmesser 01 führt somit eine oszillierende
Bewegung aus, welche von einem in dem Falzmesserzylinder 19 angeordneten
Kurbeltrieb ermöglicht wird. Gleichzeitig gibt der Greifer
das Produkt frei, so dass es von dem ersten Falzklappenzylinder 21 übernommen
und weiter befördert werden kann.
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Während
die vom Schneidzylinder 18 geschnittenen Produkte am Umfang
des Falzmesserzylinders 19 lückenlos aufeinander
folgen, beträgt der Abstand zwischen den Produkten am Falzklappenzylinder 21 ein
halbe Produktlänge. Der Falzklappenzylinder 21 ist
mit nicht dargestellten Falzmessern 01 im Abstand von jeweils
einer Viertel Produktlänge von den zugeordneten Falzklappen
bestückt. Ein zweiter Zylinder 22, z. B. zweiten
Falzklappenzylinder 22, trägt sowohl Falzklappen
als auch Greifer und ist in zwei verschiedenen Modi betreibbar:
in einem ersten Modus geben die Falzklappen des ersten Zylinders 21 beim
Durchgang durch einen Spalt zwischen den Zylindern 21; 22 die
von ihnen gehaltenen Produkte frei, die von den Greifern des Zylinders 22 übernommen
und ohne weitere Verarbeitung weiter befördert werden.
In einem zweiten Modus geben die Falzklappen des Zylinders 21 die
Produkte erst frei, wenn diese von den Falzmessern des Zylinders 21 in die
Falzklappen des Zylinders 22 hineingedrückt werden.
Auf diese Weise werden zweifach quergefalzte Produkte erhalten.
Da der Abstand zwischen den zweifach quer gefalzten Produkten jeweils
eine Dreiviertel Produktlänge beträgt, ist ihre
Weiterverarbeitung in einer auf den Falzklappenzylinder 22 folgenden
Längsfalzeinrichtung 23 wenigstens dann unproblematisch
möglich, wenn auch einfach quer gefalzte Produkte verarbeitbar
sind. Es wird daher im Folgenden nur noch der Fall der Verarbeitung
von einfach quer gefalzten Produkten betrachtet.
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Diese
werden von dem Falzklappenzylinder
22 an eine Bandfördereinrichtung
24 mit
Endlosbändern
26 übergeben. Die Bandfördereinrichtung
24 transportiert
die Produkte zu einer Längsfalzeinrichtung
23.
Hinsichtlich des Aufbaues und der Funktionsweise der Längsfalzeinrichtung
23 mit
Längsfalzmessern
01 und dieser nachgeschalteten
Einrichtungen wird auf die
EP
18 54 753 A1 Bezug genommen und in diese Patentanmeldung
aufgenommen.
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- 01
- Falzmesser,
Längsfalzmesser, Querfalzmesser
- 02
- Abschnitt,
erster (01)
- 03
- Abschnitt,
zweiter (01)
- 04
- Bauteil,
erstes (01)
- 05
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- 06
- Bauteil,
zweites (01)
- 07
- Befestigungsmittel,
Schraube
- 08
- Metallband,
Stahlband
- 09
- Falzkante
- 10
-
- 11
- Bohrungen,
erste (01)
- 12
- Bohrungen,
zweite (01; 08)
- 13
- Hebel
- 14
- Längsnut
- 15
-
- 16
- Falzapparat
- 17
- Materialbahn
- 18
- Zylinder,
Schneidzylinder
- 19
- Zylinder,
Falzmesserzylinder
- 20
-
- 21
- Zylinder,
Falzklappenzylinder, erster
- 22
- Zylinder,
Falzklappenzylinder, zweiter
- 23
- Längsfalzeinrichtung
- 24
- Bandfördereinrichtung
- 25
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- 26
- Endlosbänder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10326455
B4 [0003]
- - EP 1854753 A1 [0023]