<Desc/Clms Page number 1>
Faltvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Faltvorrichtung zum Falten einer Materialbahn mit einem Gestell, in dem parallel nebeneinander zwei von einem gegebenenfalls gemeinsamen Antrieb antreibbare Läufer gelagert sind und jeder der beiden bei seiner Drehung eine zylindrische Umhüllende beschreibenden Läufer mit mindestens einem Einschlag- und mindestens einem Einspannelement versehen ist, von welchen die Einschlagelemente beider Läufer je einem Einspannelement des andern Läufers zugeordnet sind.
Bei bekannten Faltvorrichtungen stehen die Einschlagelemente und die Greifer oder Einspannelemente gleich weit von den Achsen der ihnen zugeordneten Läufer ab, denn die Kante des Einschlagelementes erfährt beim Durchführen des Einschlagvorganges keine Abstandsänderung gegenüber dem Greifer. Zum Stande der Technik gehören auch Vorrichtungen, bei welchen das Einschlagelement weiter vorspringt, als das Einspannelement. Als Folge dieser Konstruktion tritt am Ende des Einschlagvorganges ein Zurückprallen des blattförmigen Bestandteiles des Einspannelementes auf, das sich mit grösserer Geschwindigkeit bewegt, wie dessen fester Bestandteil. Das hiedurch hervorgerufene Vibrieren des Blattes des Einspannelementes beschränkt die Arbeitsgeschwindigkeit derart ausgerüsteter Vorrichtungen auf ein gewisses Mass.
Ziel der Erfindung ist eine Faltvorrichtung, die von diesen Mängeln frei ist und ein Arbeiten mit wesentlich gesteigerter Geschwindigkeit zulässt. Dieses Ziel lässt sich mit einer Vorrichtung der eingangs umrissenen Art erreichen, bei welcher erfindungsgemäss die Umhüllende jedes Einspannelementes einen grösseren Durchmesser aufweist als die Umhüllende jedes Einschlagelementes.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt einen Teil einer Faltvorrichtung mit zwei gleichen Walzen, von denen jede mit Einspann- und Einschlagelementen zur Durchführung des Faltvorganges versehen ist, die Fig. 2 und 3 in grösserem Massstab die Kurvensteuerung nach Fig. 1 in zwei Stellungen der Einspannelemente, u. zw. der Einspannblätter relativ zu den Einspannambossen, Fig. 4 in noch grösserem Massstab einen Teil eines Einspann- und eines Einschlagelementes, die miteinander zusammenarbeiten, in verschiedenen Phasen ihres Zusammenwirkens bei der Bildung einer Falte, Fig. 5 schaubildlich einen Teil einer mit der Vorrichtung nach den Fig. 1 - 4 gefalteten Papierbahn, Fig. 6 in Draufsicht einen Teil der Kurvensteuerung nach den Fig. 2 und 3, Fig.
7 in einer Stirnansicht einen Teil der Faltvorrichtung bei Betrachtung in Richtung der Pfeile 7,7 in Fig. 8, Fig. 8 eine Seitenansicht zu Fig. 7 und Fig. 9 schematisch die obere und die untere Faltwalze in einer Stirnansicht, die erkennen lässt, dass die Stellen der Bahnfreigabe beträchtlich unterhalb der Mittelachsen dieser Walzen liegen.
Der Umknickvorgang im allgemeinen ist bekannt, doch trägt eine kurze Beschreibung des Vorganges zu einem besseren Verständnis der Erfindung bei.
<Desc/Clms Page number 2>
Arbeitsweise im allgemeinen :
Zur Bildung des in Fig. 5 gezeigten, endlosen, geknickten Vordrucks 10 für Bürozwecke wird eine endlose Materialbahn 11 (Fig. 1) zwischen Läufern 12 und 13 hindurchgeführt, so dass abwechselnd entgegengesetzt gerichtete Falten 10a, lOb, 10c usw. (Fig. 5) gebildet werden.
Die Faltvorrichtung bildet meistens einen Teil einer andern Vorrichtung, die nachstehend kurz beschrieben wird. Die beiden Läufer 12 bzw. 13 von nicht notwendig kreisförmigem sondern eher vierseitigem Querschnitt sind je mit einer Anzahl, beispielsweise mit zwei Einschlagelementen 14, 15 bzw. 20,21 und der gleichen Anzahl Einspannelementen 16,17 bzw. 18,19 versehen. Die Einschlagelemente jedes Läufers liegen ebenso wie die Einspannelemente in Winkelabständen von 1800, gegenüber den letzteren aber um einen rechten Winkel versetzt, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass jedes Einschlagelement, z. B. 15 des einen Läufers, z. B. 12, mit einem Einspannelement, z. B. 19, des andern 13 zur Durchführung eines Faltvorganges zusammenwirkt.
Fig. 2 lässt erkennen, dass das dort dargestellte Einspannelement aus einem Amboss 22 und einem Blatt 23 besteht und Fig. 3 zeigt die derart geschaffene Zange in ihrer Schliessstellung am Ende eines Faltvorganges.
Zum Antreiben der Vorrichtung dienen beispielsweise Zähnräder 24 und 25 (Fig. 7 und 8) mit Teilkreisen Lu undPI , die in Fig. 4 eingetragen sind. Das Einschlagelement 15 ist erfindungsgemäss gegenüber dem Teilkreis PL zurückversetzt, wogegen das Einspannelement 19 über den Teilkreis plus vorsteht.
Gemäss Fig. 4 bewegt sich das Einschlagelement 15 nach rechts, wobei es verschiedene Stellungen Tl'Tz, T3 durchwandert. Die entsprechenden Stellungen des Ambosses 22 und des Blattes des Einspannelementes 19 sind mit A,, B ; A , B usw. bezeichnet.
Im Verlauf des Faltvorganges nähert sich der Amboss 22 der Rückenfläche des Einschlagelementes 15, während das Blatt 23 über die Vorderseite des Einschlagorgans 15 streicht (s. ins-
EMI2.1
76 m/min begrenzte Umfangsgeschwindigkeit hatte, mit Geschwindigkeiten von über 152 m/min betrieben werden.
Bei den bekannten Konstruktionen mit über den entsprechenden Teilkreis vorspringendem Einschlagelement und nichtbiszu dem Teilkreis des seinem Läufer zugeordneten Zahnrades reichendem Einspannelement war die Umfangsgeschwindigkeit des Einschlagelementes höher als die des Einspannelementes, so dass sich dieses effektiv von dem Einspannamboss weg bewegte und das Blatt vom Amboss fernhielt. Bewegte sich das Einschlagelement aus dem Raum zwischen dem Amboss und dem Blatt heraus, so federte das Blatt bis zur Berührung mit dem Amboss, was zu einem merklichen Rückprall führte, der die mögliche Arbeitsgeschwindigkeit beträchtlich beschränkte.
Infolge der erfindungsgemässen Konstruktion verlässt das Einschlagelement den Spalt zwischen dem Einspannamboss 22 und dem Einspannblatt 23 erst während des Schliessens des Spaltes.
Die Wellen 26 bzw. 27 der Läufer 12 bzw. 13 (Fig. l) sind in einem Gestell 28 (Fig. 7 und 8) gelagert. Die Lagerung besteht aus unteren Lagerkörpern 29 bzw. 30 (Fig. 7), von denen jeder mit einem Federwiderlager 31 versehen ist. Jedes Federwiderlager ist, wie bei dem Lager 29 (Fig. 8) gezeigt, mit Schrauben 32 lösbar mit seinem Lagerkörper verbunden und in einem Schlitz 33 des zugehörigen Teiles des Gestells montiert.
Oberhalb der Federwiderlager 31 sind in den Schlitzen 33 obere Lagerkörper 34 bzw. 35 bewegbar und zwischen den einander zugeordneten Lagerkörpern Federn 33a (Fig. 8) angeordnet. Die Stellung der oberen Lagerkörper 34 und 35 und daher der Welle 26 ist mittels Stellschrauben 36 einstellbar festgelegt, die an der Oberseite dieser Lagerkörper angreifen, so dass der obere Läufer 12 mit dem unteren, 13, in einstellbarer Wechselwirkung steht.
Zur Steuerung des Öffnens und Schliessens der Einspannelemente, d. h. um zu veranlassen, dass das Blatt 23 zunächst von dem Amboss 22 abgerückt und dann wieder mit ihm in Berührung gebracht wird, ist jeder Läufer 12 bzw. 13 mit einer Nockensteuerung 37 bzw. 38 ausgestattet (Fig. 7).
Der Antrieb erfolgt über ein Hauptantriebszahnrad 39 an einem Ende der Welle 27, an deren anderm Ende das Zwischenrad 25 sitzt. Ausserdem ist auf dem Gestell 28 ein Stirnrad 40 angeordnet, das zur Kraftübertragung an die Läufer 12 und 13 dient.
Die beschriebene Vorrichtung besitzt ferner eine Führung 41 und ein Stapelgestell 42 (Fig. 9).
Ausserdem können dem zugeführten Material bzw. der endgültigen Form des gefalteten Produktes an- gepasste Zuführungs-und Ausbringungsvorrichtungen und gegebenenfalls Perforier- oder Stanzvorrichtungen sowie Druckerpressen usw. vorgesehen sein.
Die Nockensteuerungen sind mit Nocken 43 ausgerüstet, die je eine Nase 50 zur Betätigung
<Desc/Clms Page number 3>
der Einspannelemente 18,19 bzw. 16,17 aufweisen (Fig. 2, 3 und 6), die an den Läufern 13 bzw.
12 sitzen. Wie Fig. 6 zeigt, sind die Nocken mit Schrauben 44 an dem Ständer 28 befestigt und dienen zum Verschwenken des Einspannblattes 23 mittels eines Schwenkbolzens 45 (Fig. 2, 3).
Der Schwenkbolzen 45 ist in einem Lagerkörper 45a (Fig. 2) angeordnet, der einen Teil der
Läufer 12 bzw. 13 bildet, und ist an jedem mit einem Schwenkarm 46 versehen, der von der
Nocke 43 über einen an ihrem Umfang 34 anliegenden Anschlag 47, z. B. einer Rolle ge- steuert wird.
Aus Gründen des dynamischen Gleichgewichtes ist jeder Schwenkbolzen 45 an beiden Enden mit je einem Schwenkarm 46 versehen. Diese Arme laufen auf gleichen Nocken 43, die auf ent- gegengesetzten Seiten der Vorrichtung angeordnet sind (Fig. 7). Die Anschläge 47 sind an die Nocken- umfangsflächen mittels Federn 48 angedrückt (s. insbesondere Fig. 2), die je zwischen dem Schwenk- arm 46 und einem Stift 48 gespannt sind, der von dem betreffenden Ende des Läufers 12 oder 13 vorsteht.
Im Betrieb wird das im Uhrzeigersinn um die ortsfeste Nocke 43 umlaufende Einspannelement 19 (Fig. l) zunächst geschlossen, nämlich das Blatt 23 von der Feder 48 gegen den Amboss 22 bewegt, wenn sich die Nase 50 in der gezeigten Stellung befindet. Beim Weiterdrehen des
Läufers 13 gelangt die Nase an die Stelle 51, in welcher die von dem Amboss 19 und dem
Blatt 23 gebildete Zange, wie in Fig. 1 für das Einspannelement 18 gezeigt ist, offen ist. Die von dem Einspannelement 18 gebildete Zange bleibt offen, bis der ihr zugeordnete Anschlag am Rücken 52 der Nase der Nocke 43 vorbeigeht.
Der äussere Rand 53 des Ambosses 22 sowie der äussere Rand 54 des Einschlagelementes 15 beschreiben je eine zylindrische Umhüllende und die von dem äusseren Rand des Ambosses bzw. des Einspannelementes beschriebene Umhüllende hat einen grösseren Durchmesser als die von dem äusseren Rand des Einschlagelementes beschriebene.
Infolge der erläuterten Anordnung des Einschlag- und Einspannelementes wird nicht nur der bisher mangels einer besseren Lösung tolerierte, aber nachteilige Rückprall des Blattes am Ende des Einschlagvorganges vermieden, der auf die gegenüber dem Einspannelement höhere Lineargeschwindigkeit des Einschlagelementes der bekannten Vorrichtungen zurückzuführen ist, sondern zugleich das Schwingen oder An- und Abprallen des Blattes 23 bei seinem Angriff ab dem Einschlagelement in der Mitte des Einschlagvorganges. Dieser Angriff erfolgt zwischen den Stellungen B und B (Fig. 4), wobei die relativ höhere Geschwindigkeit des Einspannelementes eine leichte Berührung zwischen dem Blatt 23 und der vorlaufenden Fläche 55 des Einschlagelementes 15 gewährleistet, obwohl das Profil der Nocke bei 50. abfällt.
Der weiche Angriff an dem Einschlagelement 15 ermöglicht die Verwendung eines elastischen Einspannblattes, das z. B. aus einem Stahlblatt 23'mit einer etwa 3, 2 mm dicken Auflage 23" aus Polyäthylen bestehen kann, die einen reibungsschlüssigen Angriff an dem eingeschlagenen Teil der Materialbahn gewährleistet.
Die Ambossflächen 55 der beschriebenen Vorrichtung, die z. B. für einen Einschlag von 6,35 mm verwendbar ist, können mit der Radialwinkelung zweckmässig einen Winkel von 300 einschliessen. Die nachlaufende Fläche 56 der Einschlagelemente (15 in Fig. 4) kann unter einem Winkel von 150, die vorlaufende Fläche 57 z. B. unter einem Winkel von 30 zu einem durch den freien Rand verlaufenden Radius 54'angeordnet sein (Fig. 4 bei T.). Mit dieser Anordnung wurden optimale Ergebnisse erzielt, wenn der freie Rand 54 des Einschlagelementes von dem Teilkreis 24 (Durchmesser 168 mm) des ihm zugeordneten Zahnrades um 12, 7 mm zurückstand, während das Einspannelement 19 um 6, 35 mm über den Teilkreis 25 (Durchmesser 168 mm) des ihm zugeordneten Zahnrades vorstand.
Bei Teilkreisdurchmessern von 241 mm erwies es sich als zweckmässig, das Einspannelement um 12,7 mm vorstehen zu lassen und das Einschlagelement um 6,3 mm zurückzuversetzen. Es wurde festgestellt, dass das Vorstehen des Einspannelementes über und das Abstehen des Einschlagelementes von dem jeweils zugehörigen Teilkreis Funktionen des Winkels zwischen den Flächen 55 bzw. 56 des Ambosses bzw. des Einschlagorgans und dem Mass des Einschlags sind. Das Mass des Einschlags wird am besten durch den maximalen Eintritt des Einschlagelementes 15 in die von dem Amboss und dem Blatt gebildete Zange in der Mitte des Einschlagvorganges gekennzeichnet (s. die durch die Bezugszeichen T,, A, und B, in Fig. 4 angedeutete Anordnung).
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem die Fläche 55 unter einem Winkel von 300 und die Fläche 56 unter einem Winkel von 150 angeordnet ist und der Einschlag 6,35 mm beträgt, nähert sich bei nicht zurückgesetztem Einschlagelement der Amboss vor der mittleren Stellung T dem Einschlagelement. Bei 3,2 mm zurückstehendem Einschlagelement 15 berührt der Amboss dessenhintere
<Desc/Clms Page number 4>
Fläche 56 in der Stellung Ts nach dem Durchgang durch die Mittelstellung, aber vor dem Abrücken. Wenn dagegen das Einschlagelement um mehr als 6,35 mm zurückgesetzt ist, muss die Vorrichtung grösser ausgebildet sein, damit ein angemessen flacher Bogen des Einschlagelementes 15 erzielt wird, ohne dass dies zu einem erkennbaren Vorteil führt.
Bei der Konstruktion einer erfindungsgemässen Faltvorrichtung wird der Spalt G (Fig. 4) von dem Winkel zwischen den Flächen 55 und 56 und demMass des Einschlages bestimmt. Bei" einem kleineren Einschlag kann der Spalt G kleiner sein, weil das Einschlagelement in die von denEinspannelemen- ten gebildete Zange an einer Stelle in Nähe der Mitte des Einschlagvorganges eintritt. Bei festgelegtem Spalt werden die relativen Geschwindigkeiten des Einschlagelementes und des Einspannelemen-
EMI4.1
Die zu faltenden Materialbahnen können mit Zickzack- oder Zwischenfalten versehen werden, und die Achsen der Läufer 12 und 13 können horizontal, vertikal oder schräg angeordnet sein.
Aus Fig. 9 geht hervor, dass die Stellen, an denen die Materialbahn freigegeben wird, zweckmässig knapp unterhalb der Achsen des oberen und des unteren Läufers liegen, weil bei dieser Anordnung eine grosse Arbeitsgeschwindigkeit möglich ist. Ferner kann die Freigabe aus dem Einspannelement des unteren Läufers 13 knapp vor dem Öffnen des Einspannelementes des oberen Läufers 12 bewirkt werden, weil die Materialbahn bei 58 eine schärfere Biegung macht.
Aus Fig. 9 ergibt sich, dass in dem Ausführungsbeispiel die Freigabepunkte des Läufers 12 450 jenseits der untersten Stellung und des Läufers 13 etwa 1350 jenseits des Scheitelpunktes, d. h. des gemeinsamen Berührungspunktes liegen. Infolge der im wesentlichen gleichzeitigen Berührung, die unter diesen Bedingungen erhalten wird, bildet sich ein kompakter Stapel, weil das Gewicht der Materialbahnlänge bei einem eingeschlossenen Winkel von 900 bewirkt, dass diese in die gewünschte Stellung fällt. Diese Funktion wird durch eine geeignete Profilierung der Nocken 43 erzielt.