DE19916342C2 - Druckbogenumlenkkeil mit Luftauslässen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bogen-Umlenkkeil für eine punk­ turlose Falzmaschine der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9 definierten Art.

In der Druckindustrie wird ein gewünschtes Bild wiederholt auf einer kontinuierli­ chen Bahn oder einem Substrat etwa aus Papier gedruckt. Die Tinte wird getrock­ net, indem die Bahn durch Trockenöfen geführt wird. Bei einem typischen Druck­ prozess wird die Bahn dann (in der Längsrichtung, d. h. der Bewegungsrichtung der Bahn) geteilt, um eine Vielzahl von kontinuierlichen Bändern zu erzeugen. Diese Bänder werden übereinander ausgerichtet, in der Längsrichtung gefalzt und dann in der Querrichtung geschnitten, um eine Vielzahl von ungefähr seitenlangen Bahnsegmenten mit mehreren Seiten zu erzeugen, die als Druckbogen (oder "Sig­ naturen") bezeichnet werden. Ein Druckbogen kann auch ein einzelnes bedrucktes Papierblatt sein, das gefalzt wurde oder nicht. Es ist häufig vorteilhaft, aufeinan­ derfolgende Druckbogen in unterschiedlichen Richtungen zu transportieren. Allge­ mein wird ein Bogenumlenker verwendet, um einen Druckbogen in einen aus einer Vielzahl von Pfaden umzulenken.

Ein Umlenkkeil der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9 definierten Art ist aus der DE-AS 11 69 277 bekannt. Der bekannte Umlenkkeil weist lediglich Luft­ auslassöffnungen an seinen planaren Umlenkflächen auf, die von einer einzigen Luftzuleitung (durch die Hohlwelle) gespeist werden. Es hat sich herausgestellt, dass diese Ausgestaltung wenig schonend mit den Druckbögen umgeht.

Die US-PS 4 373 713 beschreibt ein Paar von Drehumlenkern, die Nockenoberflä­ chen aufweisen, um aufeinanderfolgende Druckbogen alternierend zu gegenüberliegenden Seiten eines Umlenkkeils umzulenken. Wenn die Druckbogen an dem Keil vorbeigegangen sind, werden sie durch ein Bandsystem aufgegriffen, welches innere Bänder und äußere Bänder umfasst und die Druckbogen zu der nächsten Verarbeitung führt. Der Umlenkkeil zeigt jedoch kein Luftpolster.

Die US-PS 4 729 282 beschreibt einen ähnlichen Bogenumlenker mit einem oszil­ lierenden Umlenkführungsglied, welches aufeinanderfolgende Bogen zu gegenü­ berliegenden Seiten eines Umlenkkeils umlenkt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Umlenkkeil zu schaffen, bei dem die Gefahr von Beschädigungen des Druckbogens verringert ist.

Die Aufgabe wird durch einen ersten Lösungsvorschlag mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Aufgabe wird durch einen zweiten Lösungsvorschlag mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entneh­ men.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann insbesondere der Scheitel des Keils, entweder durch eine dort vorgesehene Luftauslassöffnung und/oder durch eine individuelle Steuerung der Luftversorgung zu den verschiedenen Luftauslass­ öffnungen derart abgepolstert werden, dass er keine Gefahrenquelle mehr darstellt.

Ein Blattumlenker in einer Falzmaschine am Ende einer Druckpresslinie muss mit der hohen Geschwindigkeit der Druckpresse betrieben werden können, welche gewöhnlich 610/min (2000 fpm) überschreitet. Es ist wünschenswert, sowohl die Presse wie die Falzmaschine mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit zu betrei­ ben, um so viele Druckprodukte wie möglich innerhalb einer bestimmten Zeitdauer zu drucken. Die physikalischen Qualitäten von Papier und ähnlichen flexiblen Substraten, welche sich mit einer zu hohen Geschwindigkeit bewegen, sorgen jedoch häufig für ein Schlagen, Knicken, Reißen oder Bauschen des Substrats. Die plötzli­ che Stoßkraft zwischen der Vorderkante eines Druckbogens und dem Umlenkkeil kann zum Beispiel zu einer Beschädigung der Vorderkante des Druckbogens füh­ ren. Weiterhin kann die Hinterkante eines Druckbogens gegen die Scheitelkante des Umlenkkeils schlagen, was zu einer Beschädigung der Hinterkante führen kann. Die Hinterkante des Druckbogens kann dabei reißen oder unbeabsichtigt an den Ecken gefalzt werden. Die beschädigten Druckbogen können eine nicht an­ nehmbare Qualität aufweisen und auch zu Staus in der Falzmaschine führen, wo­ durch Ausfallzeiten und Reparaturkosten verursacht werden.

Außerdem kann die Tinte eines bedruckten Druckbogens verschmiert, verwischt o­ der auf den Keil übertragen werden, wenn der Druckbogen mit einer hohen Ge­ schwindigkeit auf den Umlenkkeil trifft. Die auf den Umlenkkeil übertragene Tinte kann weiterhin unansehnliche Schmierspuren auf folgenden Druckbogen verursa­ chen.

Viele dieser Defekte verstärken sich, wenn die Geschwindigkeit der Druckpresse und der Falzmaschine eine bestimmte Höhe überschreitet. Zum Beispiel können derartige Defekte auftreten, wenn die Druckpresse mit einer Geschwindigkeit von 702 m/min (2300 fpm) betrieben wird, während sie nicht auftreten, wenn die Druck­ presse mit einer Geschwindigkeit von 671 m/min (2200 fpm) betrieben wird.

Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Minimierung der Be­ schädigung der Vorder- und der Hinterkante eines durch eine Falzmaschine um­ gelenkten Druckbogens, so dass die Druckpresse und die Falzmaschine mit höhe­ ren Geschwindigkeiten betrieben werden können.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Minimierung der Tin­ tenübertragung auf den Umlenkkeil, so dass die Druckpresse und die Falzmaschi­ ne mit höheren Geschwindigkeiten betrieben werden können.

Die vorliegende Erfindung gibt einen Umlenkkeil für eine punkturlose Falzmaschine an, wobei der Umlenkkeil für das Zusammenwirken mit einem Umlenkführungsme­ chanismus ausgebildet ist, welcher die laterale Ausrichtung einer Vorderkante ei­ nes Druckbogens relativ zum Keil zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentrag­ pfaden lenkt. Der Umlenkkeil umfasst einen länglichen Balken mit einer Längsach­ se und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse. Der Balken ist fest angeordnet und umfasst eine Basis, eine Scheitelkante gegen­ über der Basis sowie planare Umlenkoberflächen, die sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken. Der Keil umfasst weiterhin wenigstens einen Luftein­ lass, der mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, sowie eine Vielzahl von Luftauslässen, welche mit dem Lufteinlass verbunden sind und die planaren Um­ lenkoberflächen durchschneiden. In einer Ausführungsform schneidet wenigstens ein Luftauslass die Scheitelkante.

In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt gibt die vorliegende Erfindung ei­ nen Bogenumlenker zum Umlenken eines Druckbogens zu einem aus einer Viel­ zahl von Zusammentragpfaden an, welcher für das Zusammenwirken mit einer Schneideinrichtung in einer punkturlosen Falzmaschine ausgebildet ist, in welcher eine Bahn in eine Vielzahl von einzelnen Druckbogen geschnitten wird. Der Boge­ numlenker umfasst einen Umlenkführungsmechanismus zum Lenken der lateralen Ausrichtung der Vorderkante eines Druckbogens zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden. Der Bogenumlenker umfasst weiterhin einen Umlenkkeil, welcher die Vielzahl von Zusammentragpfaden voneinander trennt. Der Umlenkkeil weist einen im wesentlichen dreieckigen Körper mit planaren Umlenkoberflächen, welche sich auseinanderlaufend von einer Scheitelkante erstrecken, einen Luftein­ lass, der mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, sowie eine Vielzahl von Luftauslässen auf, die mit dem Lufteinlass verbunden sind und die planaren Um­ lenkoberflächen schneiden. Der Bogenumlenker umfasst weiterhin eine Bogen­ steuereinrichtung stromabwärts nach dem Keilscheitel mit einem durch Rollen und Bänder gebildeten Walzenspalt, wobei der Walzenspalt zu der durch eine der pla­ naren Umlenkoberflächen definierten Ebene versetzt ist und wobei die durch die Luftauslässe ausgelassene Druckluft die Vorderkante des Druckbogens zu diesem Walzenspalt lenkt.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen deutlich.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer punkturlosen Falzmaschine, welche einen Umlenkkeil in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst.

Fig. 2 ist eine Darstellung des Umlenkkeils, der Luftauslässe in Überein­ stimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst.

Fig. 3 ist eine Darstellung der anderen Seite des in Fig. 2 dargestellten Umlenkkeils.

Fig. 4 ist eine Darstellung einer anderen Ausführungsform des Umlenkkeils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt einen Umlenkkeil, welcher konkave Umlenkober­ flächen umfasst.

Fig. 6 ist eine Darstellung des Umlenkkeils aus der Sicht der Linie 6-6 in Fig. 2.

Bevor im folgenden eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert wird, soll deutlich gemacht werden, dass die vorliegende Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Details des Aufbaus und der Anordnung beschränkt ist, welche in der folgenden Beschreibung erläutert werden bzw. in den Zeichnungen gezeigt sind. Die vorliegende Erfindung kann durch andere Ausführungsformen re­ alisiert werden und in anderer Weise ausgeführt werden. Weiterhin ist zu beachten, dass die hier verwendete Terminologie der Beschreibung dient und die vorliegende Erfindung keineswegs einschränkt.

Fig. 1 der Zeichnungen zeigt in schematischer Weise eine Falzmaschine 10, die als Teil einer mit Hochgeschwindigkeit arbeitenden Druckpresse vorgesehen ist. Die Falzmaschine 10 umfaßt einen Formungsbereich 12, einen Antriebsbereich 14, einen Schneidbereich 16, einen Umlenkbereich 18 und einen Zusammentragbereich 20.

Insbesondere umfaßt der Formungsbereich 12 ein im wesentlichen dreieckig geformtes Formungsbrett 22, welches eine Materialbahn (oder mehrere in der Längsrichtung geteilte Abschnitte der Bahn, welche als "Bänder" bezeichnet werden, wobei die Bänder typischerweise übereinander ausgerichtet sind) empfängt und dieselben falzt. Das Falzen erfolgt in der Richtung parallel zu der Bewegungsrichtung der Bahn. Die gefalzte Bahn wird dann unter Verwendung eines Paares von Quetschwalzen 24 durch den Antriebsbereich 14 nach unten eingezogen. Der Antriebsbereich 14 umfaßt Paare aus jeweils oberen und unteren Walzen 26 und 28. Diese Antriebswalzen transportieren die Bahn zu Konditionierungwalzen 32 im Schneidbereich 16. Die Bahn passiert dann eine Schneideinrichtung 34, in welcher die Bahn in eine Vielzahl von einzelnen Druckbogen unterteilt wird. Die aufeinanderfolgenden Druckbogen treten entlang eines Umlenkpfades 36 in den Umlenkbereich 18 ein. Die Druckbogen werden seriell mit Hilfe von gegenüberliegenden Bändern zu einem Bogenumlenker 38 geführt, welcher einen oszillierenden Umlenkführungsmechanismus 40 und einen Umlenkkeil 42 umfaßt. Der Bogenumlenker 38 lenkt einen Druckbogen zu einem ausgewählten aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden 43, 45. Der Druckbogen tritt dann in den Zusammentragbereich 20 ein und wird entlang eines der Zusammentragpfade zu einer Zieleinrichtung wie einer Lüftungseinrichtung 46 und weiter zu einer Beförderungseinrichtung (nicht gezeigt) wie einer aus dem Stand der Technik bekannten schindelnden Beförderungseinrichtung geführt.

Insbesondere umfaßt die Schneideinrichtung 34 ein Paar von entgegengesetzt rotierenden Schneidzylindern 50 und 52. Ein Zylinder weist ein Paar von Schneidmessern 54 auf und der andere Zylinder ist mit einem Paar von Vertiefungen 56 ausgebildet. Da die Zylinder jeweils Paare von Messern und gegenüberliegende Vertiefungen umfassen, werden zwei Schneidaktionen pro Rotation der Zylinder vorgenommen. Eine geeignete und dem Fachmann bekannte Zeitsteuereinrichtung sieht eine korrekte Registerhaltung des Bildes auf der Bahn bezüglich der Schneideinrichtung 34 vor, um richtige Schnittpositionen für die Bahnsegmente sicherzustellen.

Wie zuvor genannt, umfaßt der Bogenumlenker 38 den oszillierenden Umlenkführungsmechanismus 40 und den Umlenkkeil 42. Der Mechanismus 40 umfaßt ein Paar von Umlenkmitläuferwalzen 58, 60, welche auf angetriebenen, sich drehenden Exzenterscheiben (nicht gezeigt) befestigt sind. Der Mechanismus 40 lenkt die laterale Ausrichtung der Vorderkante des Druckbogens relativ zu dem Keil 42, der die zwei Zusammentragpfade 43, 45 trennt. Der Mechanismus 40 bewegt sich im wesentlichen in einer Umlenkebene hin und her, welche eine im wesentlichen zum Umlenkpfad 36 senkrecht ausgerichtete Komponente aufweist. Ein derartiger Umlenker ist in dem US- Patent 4,729,282 von Quad/Tech in Pewaukee, Wisconsin beschrieben, das hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist. Alternativ dazu können in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ein Umlenkführungsmechanismus wie der in dem US- Patent 4,373,713 beschriebene oder andere bekannte Umlenkführungsmechanismen verwendet werden.

Die Druckbogen werden unter der Steuerung der Druckbogen- Steuereinrichtung, welche eine primäre Druckbogen- Steuereinrichtung 70 und sekundäre Druckbogen- Steuereinrichtungen 72, 74 umfaßt, durch den Umlenkpfad 36 und weiter zu einem ausgewählten der Zusammentragpfade 43, 45 geführt. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand durch den Umlenker, zwischen der primären Druckbogen- Steuereinrichtung 70 und den entsprechenden sekundären Druckbogen-Steuereinrichtungen 72, 74 kürzer als die Länge des umzulenkenden Druckbogens. Dementsprechend steuert die ausgewählte sekundäre Druckbogen-Steuereinrichtung die Vorderkante 125 des Druckbogens 126 bevor die primäre Druckbogen-Steuereinrichtung die Steuerung der Hinterkante 127 desselben Druckbogens beendet. Unter Vorderkante und Hinterkante sind hier jeweils ungefähr der erste bzw. der letzte Zoll des Druckbogens zu verstehen. Der Umlenkführungsmechanismus 40 übt keine Druckkontrolle auf den abgelenkten Druckbogen aus.

Die primären und sekundären Druckbogen-Steuereinrichtungen umfassen vorzugsweise gegenüberliegende (einander zugewandte) Bänder, die in einer Endlosbandkonfiguration um Walzen herum geführt sind. Insbesondere umfaßt die primäre Druckbogen- Steuereinrichtung ein erstes Umlenkband 78 und ein zweites Umlenkband 80, welche in separaten kontinuierlichen Schleifen in den gezeigten Richtungen zirkulieren und in einem Walzenspalt zwischen den Mitläuferwalzen 82 in der Nähe des Ausgangs des Schneidbereich 16 zusammengeführt werden. Die Antriebswalzen 84 und 86 treiben die Umlenkbänder 78 und 80 jeweils um die Mitläuferwalzen 82, eine Vielzahl von Mitläuferwalzen 88, entsprechende Mitläuferwalzen 62, 64 und entsprechende Mitläuferwalzen 66, 68. Beide Umlenkbänder 78, 80 werden durch die entsprechenden Antriebswalzen 84, 86 mit derselben Geschwindigkeit angetrieben, die typischerweise um 8 bis 15% schneller als die Geschwindigkeit der Druckpresse ist. Die schnellere Geschwindigkeit der Bänder sorgt dafür, daß ein Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Druckbogen vorgesehen wird, wenn die Druckbogen seriell entlang des Pfades 36 zwischen den Umlenkbändern 78, 80 hindurchgehen. Die Umlenkbänder 78, 80 werden auch um die Führungswalzen 90 herum geführt. Die Führungswalzen 90 weisen einen größeren Durchmesser auf als die anderen Walzen, damit die Druckbogen beim Richtungswechsel so wenig wie möglich gebogen werden, um eine Beschädigung durch ein Knittern am Rücken der Druckbogen zu vermeiden.

Die primäre Druckbogen-Steuereinrichtung 70 umfaßt weiterhin einen weichen Walzenspalt 120, der durch eine Mitläuferwalze 102 und eine abaxial angeordnete Mitläuferwalze 104 gebildet wird. Die Walzen 102 und 104 sehen einen Druck zwischen den Umlenkbändern 78 und 80 vor, wenn diese im Umlenkpfad 36 durch den weichen Walzenspalt 120 hindurchgehen. Der weiche Walzenspalt 120 nimmt einen hindurchgehenden Druckbogen unter Druck auf und treibt denselben positiv an.

Ähnlich umfassen die sekundären Druckbogen-Steuereinrichtungen 72, 74 ein erstes Zusammentragband 92 und ein zweites Zusammentragband 94, welche ebenfalls in separaten Schleifen in den gezeigten Richtungen zirkulieren. Die gegenüberliegenden Zusammentragbänder 92, 94 teilen sich einen gemeinsamen Pfad mit den Umlenkbändern 78, 80 entlang der Zusammentragpfade 43, 45, welche stromabwärts nach dem Umlenkkeil 42 beginnen. Insbesondere wird das Zusammentragband 92 um die Mitläuferwalze 90, eine Walze 96, eine Mitläuferwalze 100 und eine Mitläuferwalze 108 geführt. Das Zusammentragband 94 wird um die Mitläuferwalze 90, eine Walze 98, eine Mitläuferwalze 100 und eine Mitläuferwalze 112 geführt. Weiterhin definieren Bandspannmitläuferwalzen 93, 95 die Pfade des Zusammentragbänder, welche betrieben werden können, um die Spannung in jeder Bandschleife einzustellen. Entsprechend kann auch die Spannung der Umlenkbänder 78, 80 mit Hilfe von Bandspannwalzen A und B eingestellt werden, welche über einen schwenkbaren Hebelarm mit einem Luftaktuator verbunden sind, der einen einstellbaren Druck anlegt. Da die Spannung bei allen vier Bändern eingestellt werden kann, können die Druckbogen mit Hilfe des einstellbaren Drucks zwischen gegenüberliegenden Bändern gehalten und mit Bandgeschwindigkeit transportiert werden.

Die Walzen 62 und 96 weisen zwei ähnliche Zahnräder (nicht gezeigt) auf, welche ineinandergreifen, so daß das Band 92 mit derselben Geschwindigkeit wie das Band 78 angetrieben wird. Entsprechend weisen die Walzen 64 und 98 Zahnräder (nicht gezeigt) auf, welche ineinandergreifen, so daß das Band 94 mit derselben Geschwindigkeit wie das Band 80 angetrieben wird (dessen Geschwindigkeit mit der des Bandes 78 identisch ist).

Die sekundäre Druckbogen-Steuereinrichtung 72 umfaßt auch einen weichen Walzenspalt 122, der durch die Mitläuferwalze 66, welche mit der abaxial angeordneten Mitläuferwalze 108 betrieben wird, das Umlenkband 78 und das Zusammentragband 92 definiert wird. Entsprechend umfaßt die sekundäre Druckbogen- Steuereinrichtung 74 einen weichen Walzenspalt 124, der durch die Mitläuferwalze 68, welche mit der abaxial angeordneten Mitläuferwalze 112 betrieben wird, das Umlenkband 80 und das Zusammentragband 94 definiert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Umlenkkeils 42 ist in Fig. 2 und 6 dargestellt. Der Umlenkkeil 42 ist ein länglicher Balken mit einer Längsachse 44 (in Fig. 6 gezeigt) und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse 44. Der Keil 42 ist fix angeordnet und umfaßt eine Basis 110 und zwei Seiten, welche auseinanderlaufende planare Umlenkoberflächen 114, 116 definieren. Vorzugsweise weist der Keil wie in Fig. 2 gezeigt einen Querschnitt in der Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf. Alternativ dazu kann der Umlenkkeil 42 wie in Fig. 5 gezeigt Umlenkoberflächen 114, 116 umfassen, welche konkav sind oder jeweils um eine im wesentlichen zu der Längsachse 44 parallelen Achse gekrümmt sind. In jedem Fall weist die gegenüber der Basis 110 und in der Nähe der Umlenkwalzen 58 und 60 vorgesehene Scheitelkante 117 des Keils 42 eine gerundete oder runde Oberfläche 118 auf. Die Umlenkoberflächen 114, 116 erstrecken sich in auseinanderlaufenden Richtungen von der Scheitelkante 117.

Der Keil 42 umfaßt weiterhin eine Vielzahl von Luftauslässen, welche mit Abständen zueinander auf der äußeren Peripherie des Keils 42 vorgesehen sind. Insbesondere sind ein oder mehrere Luftauslässe 128 auf der Scheitelkante 117 des Keils 42 vorgesehen, während mehrere andere Luftauslässe mit Abständen zueinander die beiden planaren Umlenkoberflächen 114, 116 durchschneiden. Die Luftauslässe 130 sind mit einem Winkel gegenüber der (durch die Basis 110 definierten) Horizontalen nach unten ausgerichtet, während die Luftauslässe 132 und 134 im wesentlichen horizontal in bezug auf die Basis 110 ausgerichtet sind. Weiterhin können die Luftauslässe 130, 132 und 134 senkrecht zu den planaren Ablenkungsoberflächen 114, 116 ausgerichtet sein, d. h. die Achse jedes Auslasses ist in diesem Fall senkrecht zu der planaren Umlenkoberfläche ausgerichtet. Fig. 6 ist eine seitliche Ansicht des Umlenkkeils 42 aus der Sicht der Linie 6-6 in Fig. 2 und zeigt die Ausrichtung und die Größe der Luftauslässe 128, 130, 132 und 134.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist das hintere Ende des Keils 42 eine Vielzahl von Lufteinlässen 136 auf, welche dafür ausgebildet sind, Anschlußstücke von Luftleitungen aufzunehmen, durch welche Druckluft von einer Druckluftquelle zu dem Keil zugeführt wird. Jeder Lufteinlaß 136 ist im Inneren des Keils mit einer Reihe von Luftauslässen entlang der Tiefe des Keils verbunden. Die Lufteinlässe 136 können auch auf dem vorderen Ende oder auf der Basis 110 des Keils vorgesehen sein. Wenn zum Beispiel ein Lufteinlaß am vorderen und am hinteren Ende des Keils für jeweils eine Reihe von Luftauslässen vorgesehen werden, dann könnte eine gleichmäßigere Verteilung der aus jedem Luftauslaß austretenden Luft ermöglicht werden. Ein Luftdruckregler oder eine pneumatische Nadelventilanordnung (nicht gezeigt) kann zu jeder Einlaßluftleitung hinzugefügt werden, um eine individuelle Druckkontrolle für jede Einlaßluftleitung vorzusehen. Die durch ein pneumatisches Nadelventil vorgesehene Luftdrucksteuerung könnte entweder intern oder extern zu dem Umlenkkeil vorgesehen werden.

Wenn sich während des Betriebs ein Druckbogen 126 entlang des Umlenkpfades 36 dem Umlenker nähert, dann lenkt der Umlenkmechanismus 40 den Druckbogen 126 mit Hilfe des Umlenkkeils 42 zu dem korrekten der beiden Zusammentragpfade 43, 45. Im folgenden wird beschrieben, was passiert, während der Druckbogen 126 dem Zusammentragpfad 43 folgt. Eine ähnliche Beschreibung gilt, wenn der Druckbogen 126 dem Zusammentragpfad 45 folgt. Druckluft wird aus den Auslässen 130 ausgegeben und leicht nach unten gerichtet. Die Druckluft wird weiterhin aus den anderen Auslässen 132, 134 und 118 ausgegeben. Eine Luftgrenzschicht wird zwischen dem Keil 42 und dem Druckbogen 126 geschaffen, wobei ein Teil der Luftschicht dem Druckbogen 126 folgt, während dieser entlang der Umlenkoberfläche 114 des Keils 42 getrieben wird. Die Luftschicht vermindert den Stoß der Vorderkante 125 des Druckbogens 126 gegen den Keil 42, reduziert die Reibung zwischen dem Druckbogen 126 und der Umlenkoberfläche 114 und drückt weiterhin den Druckbogen 126 gegen das Band 78, um einen verbesserten positiven Antrieb vorzusehen. Die Reduktion der Reibung zwischen dem Druckbogen 126 und der Umlenkoberfläche 114 reduziert die Übertragung von Tinte auf den Umlenkkeil 42 und reduziert weiterhin die durch das Reiben des Druckbogens gegen die Umlenkoberfläche 114 erzeugte statische Elektrizität. Der Fluß der Druckluft aus den Auslässen 132 und 134 veranlaßt, daß die Vorderkante 125 des Druckbogens 126 an dem zwischen den zwei Bändern 78, 92 gebildeten Walzenspalt 122 gegen das Band 92 schlägt. Der Walzenspalt 122 ist zu der durch die planare Umlenkoberfläche 114 des Keils 42 definierten Ebene versetzt. Es ist besser, wenn der Druckbogen 126 am Walzenspalt 122 und nicht am Punkt 140 (welcher in der durch die planare Umlenkoberfläche 114 definierten Ebene liegt) auf das Band 92 trifft, weil die Stoßkraft am weichen Walzenspalt 122 geringer ist.

Die aus der Vielzahl von Auslässen 128 ausgestoßene Druckluft hält den hinteren Teil 127 des Druckbogens 125, während der Druckbogen 126 dem Zusammentragpfad 43 folgt, so daß der hintere Teil 127 nicht so hart auf die Scheitelkante des Keils trifft. Die gerundete Kante des Scheitels 118 hilft auch, eine Beschädigung des Druckbogens wie etwa durch Risse oder Knicke am hinteren Ende 127 des Druckbogens 126 zu verhindern. Diese Merkmale ermöglichen es, die Druckpresse und die Falzmaschine mit schnelleren Geschwindigkeiten zu betreiben als zuvor möglich war.

Fig. 4 stellt eine zweite Ausführungsform des Umlenkkeils 42 sowie Teile der primären Druckbogen-Steuereinrichtung 70 und der sekundären Druckbogen-Steuereinrichtungen 72 dar, wobei zu beachten ist, daß die Steuereinrichtung 74 identisch wie die Steuereinrichtung 72 aufgebaut ist. Auch in dieser Ausführungsform ist der fix angeordnete Keil 42 ein länglicher Balken mit einer Längsachse und einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse. In dieser Ausführungsform definieren die Umlenkoberflächen 114, 116 im Vergleich zu der vorhergehenden Ausführungsform jedoch einen viel kleineren Winkel θ an der Scheitelkante 117. Der Winkel θ beträgt ungefähr 20°. Die Länge der Basis 110 des Keils 42 reicht aus, um Mitläuferwalzen 108, 112 und separate Zusammentragbänder 92, 94 vorzusehen. Weiterhin sind Führungswalzen 144, 146 vorgesehen, um das Band 78 in der Nähe der Umlenkoberfläche 114 des Keils 42 zu führen. Die Führungswalzen 144, 146 bewegen das Band 78 näher an die Umlenkoberfläche 114 des Keils 42, so daß es gegen die Oberfläche drückt, wobei ein Zwischenraum vorgesehen wird, der groß genug ist, um die Dicke des Druckbogens aufzunehmen, ohne denselben zu zusammenzudrücken. Weiterhin ist die Position der Walze 66' gegenüber der Position der Walze 66 in Fig. 1 und 2 verschoben, so daß deren Achse in derselben horizontalen Ebene wie die Achse der Walze 108 liegt. Die Walze 68' ist ähnlich verschoben. Der zwischen den Walzen 66' und 108 gebildete Walzenspalt ist näher an der durch die planare Umlenkoberfläche 114 des Keils 42 definierten Ebene vorgesehen. Wegen des kleineren Winkels θ an der Scheitelkante des Umlenkkeils ist jetzt im Umlenker der Abstand zwischen dem durch die Walzen 102 und 104 gebildeten weichen Walzenspalt 120 und dem durch die Walzen 66' und 108 gebildeten Walzenspalt größer als die Länge des abzulenkenden Druckbogens. Um eine positive Antriebskraft auszuüben, ohne auf dem Druckbogen 126 zu gleiten, wenn sich der Druckbogen zwischen dem Walzenspalt 120 und dem Walzenspalt 122 befindet, umfaßt der Keil 42 eine Vielzahl von Luftauslässen 150 mit entsprechenden Lufteinlässen, die mit den Luftauslässen verbunden sind und mit einer Druckluftquelle verbunden werden können.

Im folgenden wird der Betrieb des Umlenkkeils beschrieben, während der Druckbogen entlang der linken Seite des Keils geführt wird, wobei zu beachten ist, daß der Betrieb ähnlich ist, wenn der Druckbogen entlang der rechten Seite des Keils geführt wird.

Während des Betriebs wird die vordere Kante 125 eines Druckbogens 126 durch die primäre Druckbogen-Steuereinrichtung 70 zum Keil 42 geführt. Wenn der hintere Teil 127 des Druckbogens 126 aus dem oberen Walzenspalt 120 ausgegeben wird, dann wirkt die Druckluft aus den Luftauslässen 150 entlang der Umlenkoberfläche 114 mit dem Band 78 zusammen, um eine positive Antriebskraft ohne ein Gleiten des Druckbogens 126 sowie eine Steuerung der Vorderkante 125 des Druckbogens 126 vorzusehen, bis die Vorderkante 125 den Walzenspalt 122 erreicht. Wegen des kleinen Winkels θ an der Scheitelkante 117, der durch die Umlenkoberflächen 114, 116 definiert wird, ist auch der Winkel reduziert, mit welchem die Vorderkante 125 des Druckbogens 126 gegen die Umlenkoberfläche 114 des Keils stößt, wodurch die Stoßkraft und damit die Beschädigung der Vorderkante des Druckbogens bei einer bestimmten Geschwindigkeit reduziert wird. Dabei ist zu beachten, daß der Stoßwinkel gleich dem Winkel θ geteilt durch 2 ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist θ gleich 20 Grad, so daß der Stoßwinkel gleich 10 Grad ist.

Dabei wird der Druckbogen 126 auch um einen kleineren Umlenkwinkel gedreht, welcher als der Winkel zwischen dem eintretenden Druckbogen vor dem Keil und dem austretenden Druckbogen nach dem Keil definiert ist. Ein kleinerer Umlenkwinkel bedeutet eine geringere Übertragung von Tinte auf den Keil. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der Scheitelwinkel θ 20°, wobei ein Druckbogen nach links oder rechts jeweils um 10° abgelenkt wird. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Umlenkwinkel für nach rechts abgelenkte Druckbogen gleich dem Umlenkwinkel für nach links abgelenkte Druckbogen. Es können jedoch auch ungleiche Umlenkwinkel verwendet werden. Die Reduktion der Stoßkraft auf den Druckbogen und die Reduktion der Übertragung von Tinte bedeuten, daß die Falzmaschine und die Druckpresse mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden können als zuvor möglich war.

Eine andere Möglichkeit zum Minimieren des Scheitelwinkels θ besteht darin, eine der Walzen 108, 112 von Fig. 4 niedriger als die andere und teilweise unterhalb der anderen angeordnet vorzusehen. Weiterhin kann die Umlenkoberfläche des Keils auf der Seite länger vorgesehen werden, auf welcher die Walze niedriger angeordnet ist.

Die vorstehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient der Darstellung und Beschreibung. Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform beschränkt. Folglich können durch den Fachmann Variationen und Modifikationen in Übereinstimmung mit den vorstehenden Lehren vorgenommen werden, welche im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind. Die hier beschriebenen Ausführungsformen erläutern bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei der Fachmann die Erfindung in dieser oder in anderen Ausführungsformen und mit verschiedenen für bestimmte Anwendungen oder Verwendungen erforderlichen Modifikationen nutzen kann.

Claims (16)

1. Umlenkkeil für eine punkturlose Falzmaschine, mit einem Umlenkführungsmecha­ nismus zum seitlichen Ausrichten einer Vorderkante eines Druckbogens relativ zum Scheitel des Keils zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden, wobei der Umlenkkeil einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentli­ chen dreieckigen Querschnitt quer zur Längsachse umfasst, wobei der Balken eine Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis sowie planare Umlenkoberflächen umfasst, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken, mit einer Lufteinlasseinrichtung, die mit einer Druckluftquelle verbindbar ist und mit einer Viel­ zahl von Luftauslässen, die mit dem Lufteinlass verbunden sind und eine der plana­ ren Umlenkoberflächen schneiden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Luftauslass (128) die Scheitelkante (117) schneidet.

2. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitelkante (117) eine im wesentlichen gerundete Oberfläche (118) definiert.

3. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentli­ chen dreieckige Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist.

4. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkoberflä­ chen (114, 116) jeweils um eine Achse gekrümmt sind, welche im wesentlichen par­ allel zur Längsachse ist.

5. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässe (132, 134) ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung auszulassen, welche im wesentlichen parallel zur Basis ist.

6. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen (130) ausgerichtet sind, um Luft in der Richtung weg vom Balken nach außen und nach unten auszulassen.

7. Umlenkkeil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere aus der Vielzahl von Luftauslässen (130, 132, 134, 150) ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung auszulassen, welche im wesentlichen senkrecht zu einer der planaren Umlenkoberflächen (114, 116) ist.

8. Bogenumlenker zum Umlenken eines Druckbogens zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden, welcher für das Zusammenwirken mit einer Schneidein­ richtung in einer punkturlosen Falzmaschine ausgebildet ist, in welcher eine Bahn in eine Vielzahl von einzelnen Druckbogen geschnitten wird, wobei der Bogenumlenker umfasst:
einen Umlenkkeil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welcher die Vielzahl von Zu­ sammentragpfaden (43, 45) trennt,
einen Umlenkführungsmechanismus (40) zum Lenken der lateralen Ausrichtung der Vorderkante (125) eines Druckbogens (126) zu einem aus der Vielzahl von Zusam­ mentragpfaden (43, 45),
eine Druckbogen-Steuereinrichtung (72, 74) mit einem Walzenspalt, der durch Wal­ zen und Bänder (92, 94) gebildet wird, wobei der Walzenspalt (122) stromabwärts nach dem Umlenkkeil (42) angeordnet ist und zu der Ebene versetzt ist, welche durch eine der Umlenkoberflächen (114, 116) definiert wird, und wobei die Druckluft durch die Luftauslässe (128, 130, 132, 134, 150) die Vorderkante (125) des Druck­ bogens (126) zu dem Walzenspalt (122) lenkt.

9. Umlenkkeil für eine punkturlose Falzmaschine, mit einem Umlenkführungsmecha­ nismus zum seitlichen Ausrichten einer Vorderkante eines Druckbogens relativ zum Scheitel des Keils zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden, wobei der Umlenkkeil einen länglichen Balken mit einer Längsachse und einem im wesentli­ chen dreieckigen Querschnitt quer zu der Längsachse umfasst, wobei der Balken ei­ ne Basis, eine Scheitelkante gegenüber der Basis sowie planare Umlenkoberflächen umfasst, welche sich auseinanderlaufend von der Scheitelkante erstrecken, einer Lufteinlasseinrichtung (136), die mit einer Druckluftquelle verbindbar ist, und einer Vielzahl von Luftauslässen, welche eine der planaren Umlenkoberflächen (114, 116) schneiden, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Vielzahl von Lufteinlässen (136) vorgesehen sind, die jeweils in­ dividuell mit einem Luftdruckregler und mit einer Druckluftquelle verbindbar sind und jeweils mit wenigstens einem aus der Vielzahl von Luftauslässen (128, 130, 132, 134, 150) verbunden sind.

10. Umlenkkeil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitelkante (117) eine im wesentlichen gerundete Oberfläche (118) definiert.

11. Umlenkkeil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist.

12. Umlenkkeil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkober­ flächen (114, 116) jeweils um eine Achse gekrümmt sind, welche im wesentlichen parallel zur Längsachse ist.

13. Umlenkkeil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehre­ re aus der Vielzahl von Luftauslässen (130, 132, 134, 150) ausgerichtet sind, um Luft in einer Richtung auszulassen, welche im wesentlichen senkrecht zu einer der plana­ ren Umlenkoberflächen (114, 116) ist.

14. Umlenkkeil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lufteinlass (136) mit einer Reihe von Luftauslässen (128, 130, 132, 150) entlang der Tiefe des Keils (42) verbunden ist.

15. Bogenumlenker zum Umlenken eines Druckbogens zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden, welcher für das Zusammenwirken mit einer Schneidein­ richtung in einer punkturlosen Falzmaschine ausgebildet ist, in welcher eine Bahn in eine Vielzahl von einzelnen Druckbogen geschnitten wird, wobei der Bogenumlenker umfasst:
einen Umlenkkeil nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
einen Umlenkführungsmechanismus (40) zum seitlichen Ausrichten der Vorderkante (125) des Druckbogens (126) zu einem aus einer Vielzahl von Zusammentragpfaden (43, 45),
ein erstes und ein zweites Umlenkband (78, 80), welche in separaten geschlossenen Schleifen zirkulieren, entlang eines Umlenkpfades (36) einander kontaktieren und von einem Punkt zwischen dem Umlenkführungsmechanismus (40) und dem Um­ lenkkeil (42) aus entlang von separaten Zusammentragpfaden (43, 45) auseinan­ derlaufen,
ein erstes und ein zweites Zusammentragband (92, 94), welche in separaten ge­ schlossenen Schleifen zirkulieren und jeweils eines der Umlenkbänder (78, 80) ent­ lang der Zusammentragpfade (43, 45) kontaktieren,
eine erste Einrichtung (70) zum Steuern der Druckbogen (126) stromaufwärts vor dem Umlenkführungsmechanismus (40),
eine zweite Einrichtung (72, 74) zum Steuern der Druckbogen (126) stromabwärts nach dem Umlenkkeil (42), und
Führungswalzen (66, 68, 144, 146), welche in Nachbarschaft zu dem Umlenkkeil (42) angeordnet sind und zusammen mit dem von den Luftauslässen (128, 130, 132, 134, 150) ausgegebenen Luftstrom betrieben werden können, um die Druckbogen (126) in Verbindung mit entweder der ersten oder der zweiten Steuereinrichtung (70, 72, 74) steuern zu können.

16. Bogenumlenker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ge­ schwindigkeit des ersten und des zweiten Umlenkbandes (78, 80) gleich der Ge­ schwindigkeit des ersten und des zweiten Zusammentragbandes (92, 94) ist.