CN1974211A - 折页滚筒 - Google Patents

Abstract

在此提出一种尤其在印刷机中用于折叠材料的折页滚筒(10)。折页滚筒(10)可转动地支承在其纵轴线(17)上。折页滚筒(10)具有一个折页刀杆(23；40、41)，折页刀杆(23；40、41)的纵轴线(27)与折页滚筒(10)的纵轴线(17)进行耦合并且与折页滚筒(10)的纵轴线保持间距。此外，折页滚筒(10)包括一个生力件(m2－m4，42－44)用于产生一个减负荷力(F_Z2；F_FD；F_Z2’)，该减负荷力(F_Z2；F_FD；F_Z2’)与一个在折页滚筒(10)旋转时由共同旋转的折页刀杆(23；40、41)产生的离心力(F_Z1，F_Z1’)方向相反。按本发明，可以降低离心力(F_Z1，F_Z1’)的负面影响。由此，尤其可以减轻折页刀杆(23；40、41)的支承的负荷。支承的磨损可以降低且其使用寿命可以提高。

Description

折页滚筒

技术领域

本发明涉及一种尤其在印刷机中用于折叠材料的折页滚筒。该折页滚筒可以转动地支承在其纵轴线上并且具有一个折页刀杆(Falzmesserspindel)。

背景技术

众所周知，印刷机包括一个折页装置，利用该折页装置可以在承印材料上尤其在纸张上构成折边。一种这样的折页装置包括一个折页滚筒，利用该折页滚筒在早已切裁的并且经过预折叠的材料中尤其设置纵折边。折页滚筒为此具有一个折页刀杆，在该折页刀杆上安装了一把折页刀。该折页滚筒可转动地支承在自身纵轴线上，并且折页刀杆与折页滚筒的纵轴线相耦合，从而使折页滚筒的旋转运动传递到折页刀杆上。因为折页刀杆的纵轴线平行于折页滚筒的纵轴线，所以折页刀杆的质量在折页滚筒转动时就产生一个径向朝外作用的离心力。该离心力对折页刀杆来说、尤其对折页刀杆的支承来说是一种负荷，此负荷会带来缺点，尤其会导致高磨损。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种折页滚筒，在这种折页滚筒上至少减少了上述缺点。

按本发明，该任务利用一种具有权利要求1所述特征的折页滚筒得到解决。

按本发明的折页滚筒尤其在印刷机中对材料进行折页，并且可转动地支承在其纵轴线上。该折页滚筒具有一个折页刀杆，其纵轴线与折页滚筒的纵轴线相耦合，并且与折页滚筒的纵轴线保持间距。此外，折页滚筒包括一个生力件，用于产生一个减负荷力。该减负荷力与一个在折页滚筒旋转时由共同旋转的折页刀杆产生的离心力方向相反。通过减负荷力的产生来降低离心力对折页刀杆的影响，尤其降低对折页刀杆的支承的影响。通过减小折页刀杆的径向朝外的负荷，就可以有利地延长折页刀杆的支承的使用寿命。也可以在需要时进一步提高折页滚筒的转速，且由此进一步提高处理速度，而不会因此产生折页刀杆的不利负荷。由于按本发明的折页滚筒结构方案，有利的是可以放弃其它用于支撑折页刀杆的支承座。这尤其在使用用于支承折页刀杆的深沟球轴承时是适用的。

该生力件优选与折页滚筒的纵轴线进行耦合。由此保证，生力件可以与折页滚筒一起并且同样与折页刀杆一起进行转动。在此，可以如此构造该生力件，从而它可以使减负荷力与转速且因此与作用于折页刀杆的离心力相匹配。

在本发明的一种特别优选的改进方案中，该生力件借助于一个导向结构进行导向，而该导向结构则如此构造，从而它允许生力件沿减负荷力的方向移动并且在很大程度上阻止沿至少另一个方向的移动。该导向结构因此保证，可以由生力件产生的减负荷力完全可以克服由折页刀杆产生的离心力。

尤其优选在外面在彼此对置的折页滚筒侧面上设置轴颈，用于将折页滚筒可转动地支承在一个支架中。除此以外，该折页滚筒可以具有至少一段轴颈延伸段，该延伸段伸进折页滚筒的内部。在所述至少一段延伸段中作为通道实现了导向结构。通过这种设置可以用特别简单和可靠的方式实现所述的导向结构。此外，不仅生力件可以与折页滚筒一同转动，而且为了简单起见可以通过至少一段轴颈延伸段实现生力件的导向。通过这种设置至少一段轴颈延伸段的结构方案，该延伸段可以因此优选同时承担两种功能。

在本发明的一种优选的改进方案中，导向结构配有润滑漆膜和/或一层涂层。润滑漆膜可以使被导引的生力件在导向结构中进行在很大程度上无摩擦的滑动。优选如此选择涂层，使该涂层可以防止导向结构和/或生力件遭受腐蚀。

在本发明另一种特别优选的改进方案中，折页刀杆分为至少两个并排设置的部分折页刀杆。在此如此构造该生力件，从而使其作用在这些部分折页刀杆之间。通过这种方式可以进一步降低折页刀杆上的负荷，尤其降低折页刀杆的支承上的负荷，并且降低由折页刀杆在其转动时产生的离心力的作用。

该生力件优选具有至少一个弹簧。利用至少一个这样的弹簧就可以生成一个独立于折页滚筒的转速的减负荷力。所述至少一个弹簧可以用低廉的成本得以实现，并且重量很轻。作为补充方案或者替代方案，该生力件具有至少一个平衡质量。由此可以用特别简单且有效的方式实现减负荷力的生成。利用平衡质量可以根据折页滚筒的转速对与离心力反向作用的减负荷力进行调节。随着转速不断增大，减负荷力的大小也自动地与不断加大的离心力的大小相匹配。

本发明其它优选的设计方案和改进方案可由从属权利要求以及根据附图所作的说明获知。

附图说明

下面根据在附图中说明的实施例来对本发明及其优点作详细说明。附图示出：

图1示出了按本发明的折页滚筒的第一实施例的等效示意图，该折页滚筒具有一个平衡质量作为生力件，

图2示出了按照图1的第一实施例的折页滚筒的局部剖切透视图，

图3示出了按本发明的折页滚筒的第二实施例的等效示意图，该折页滚筒具有三个弹簧作为生力件，并且

图4示出了按本发明的折页滚筒的第三实施例的等效示意图，该折页滚筒具有一个由两个弹簧和两个平衡质量组成的生力件。

在附图中，相同的或者功能相同的元件-只要未作其它说明-均用相同的附图标记来表示。

具体实施方式

图1示出了印刷机折页装置按本发明的折页滚筒10的第一实施例的等效示意图。这里的印刷机是一种轮转印刷机(Rollenrotationsdruckmaschine)，用于对幅面状材料进行印刷和处理。该材料是纸张。折页滚筒10用于在该材料中设置所谓的第二纵折边，该材料早已切削并且不仅配有第一纵折边，而且配有横折边。折页滚筒10具有两个彼此对置的折页滚筒侧面，在这两个折页滚筒侧面的外面设置了轴颈12和13。轴颈12和13用于借助于两个轴承14和15将折页滚筒10可转动地支承在一个支架中，这里的支架就是机架16。折页滚筒10因此可以围绕着一根纵轴线17旋转地支承在机架16中，该纵轴线17由轴颈12、13以及两个轴承14、15的位置来确定而且不连续。在图1用附图标记18来表示一个实际上存在的、部分呈U字形延伸的折页滚筒轴线，该折页滚筒轴线基本上通过折页滚筒侧面及一个折页滚筒外壳表面而形成。轴颈13、14借助于两段延伸段19和20延伸到折页滚筒的内部。延伸段19和20可以固定、尤其焊接在轴颈13或14上。但也可以将轴颈13和14及其附属的延伸段19或20设置为单构件结构。在延伸段19和20的端部构造成导向结构21或22。

在折页滚筒10的折页滚筒侧面之间有一个折页刀杆23，在该折页刀杆23上固定了一把折页刀24。折页刀杆23借助于两个轴承25和26、尤其是深沟球轴承可以转动地支承在折页滚筒侧面上。由此确定了折页刀杆23的纵轴线27，折页刀杆23可围绕着该纵轴线27进行旋转。纵轴线27与纵轴线17保持间距并且与纵轴线17平行。由于折页刀杆23支承在折页滚筒侧面中，而折页滚筒侧面又与轴颈12、13相连接，所以纵轴线27与纵轴线17相耦合。折页滚筒10的转动因此可以传递给折页刀杆23。

折页装置11具有一个驱动机构28，该驱动机构28用于转动折页滚筒10，且比如是一台马达。驱动机构28作用在折页滚筒10的轴颈12上。驱动机构28包括一个齿轮传动机构，该齿轮传动机构具有一个中央空心轮29，而该空心轮29则固定在机架16上。环绕的折页滚筒轴线18的旋转运动通过一个同样环绕的中间轮30正好传递给该折页刀杆23，这里的中间轮30支撑在固定的空心轮29上并且与一个在折页刀杆23上的驱动轮31啮合在一起。由此，可转动地支承的折页刀杆23可以通过相同的驱动机构28但以不同的转速作为折页滚筒10围绕着自身纵轴线27进行转动。通过齿轮传动机构合适的设计方案，可以使这两种围绕着折页滚筒10的纵轴线17及围绕着折页刀杆23的纵轴线27进行的转动彼此协调。

在折页滚筒10转动时，该转动传递给折页刀杆23及折页刀24。由此产生离心力，该离心力作用在折页刀杆23上并且必须由轴承25和26承受。离心力的承受对轴承25、26来说是一个很大的负荷。因此这两个轴承必须进行合适的构造设计且确定合适的尺寸。折页滚筒的高转速引起很大的离心力，轴承25、26的使用寿命会因此大受限制。在折页滚筒10转动时应该由两个轴承25和26承受的离心力大致根据公式F_Z1＝m₁·R₁·(2π·n_T)²进行确定，其中m₁相应于折页刀杆23、折页刀24和齿轮的质量，尤其相应于驱动轮31的质量，R₁相应于质量m₁到旋转轴线的距离，在这里也就是到纵轴线17的距离，并且n_T相应于折页滚筒10的转速。在此假设，质量m₁等价地视为设置在折页刀杆23的重心。此外还假设，这里的负荷对称分布在两个轴承25、26上，从而这两个轴承25、26中的每一个都承受一个F_Z1/2的力。在图1中，画上了等价于设置在折页刀杆23的重心的质量m₁、间距R₁和离心力F_Z1。

为减少离心力F_Z1对轴承25、26的影响，按本发明的折页滚筒10包含一个平衡质量m₂，它可以是一个圆柱形重块。在图1中等价于在平衡质量m₂的重心中存在的质量示出了平衡质量m₂。平衡质量m₂的纵轴线32与纵轴线17保持间距，并且与纵轴线17平行。该间距用R₂表示。在这里，纵轴线17、27和32优选设置在一个共同的平面中。由此可以极为有效地限制离心力F_Z1的影响。圆柱形平衡质量m₂在其端部上与拉杆33和34相连接。拉杆33和34是连接件，平衡质量m₂利用这两个连接件与折页刀杆23的纵轴线27相耦合。这种耦合借助于两个在折页刀杆23的两侧设置在该折页刀杆的纵轴线27上的轴承35和36来实现。折页刀杆23可以在轴承35和36中转动。拉杆33和34插入导向结构21或22中，并且与轴承35或36相连接。如此构造导向结构21、22，从而它们仅仅允许拉杆33或34沿一个与离心力F_Z1的方向相反的方向移动。平衡质量m₂与折页滚筒10的纵轴线17相耦合，从而使折页滚筒10的转动传递给平衡质量m₂。平衡质量m₂与折滚筒10的纵轴线17的耦合在此为简单起见借助于延伸段19、20得以实施。导向结构21、22在延伸段19、20中作为缝隙状通道来实现。通过这样的通道来导引拉杆33、34。导向结构21、22优选配有润滑漆膜和一层涂层。由此可以保证拉杆33、34在导向结构21、22中进行在很大程度上无摩擦的滑动，或者说防止导向结构21、22遭受腐蚀。

平衡质量m₂用作生力件以产生一个减负荷力，该减负荷力与在折页滚筒10旋转时由共同旋转的折页刀杆23产生的离心力F_Z1方向相反。因为折页滚筒10的转动同样传递给平衡质量m₂，所以通过平衡质量m₂产生一个离心力F_Z2，它就是减负荷力。离心力F_Z2径向朝外作用，并且传递给拉杆33、34。因为拉杆33、34与两个轴承35、36相连接，所以离心力F_Z2作为拉力由这两个轴承35、36所承受。因为一方面轴承25和35且另一方面轴承26和36直接彼此并排安置在折页刀杆32的纵轴线上，所以这两个离心力F_Z1、F_Z2以相反方向作用于纵轴线27的直接相邻的位置上。这在质量及转速确定的情况下是有利的。因为这两个离心力F_Z1、F_Z2彼此方向相反，所以离心力F_Z2可以减少离心力F_Z1对轴承25、26和折页刀杆23及其纵轴线27的影响。

在折页滚筒10转动时出现的离心力F_Z2大致根据公式F_Z2＝m₂·R₂·(2π·n_T)²进行确定，其中m₂相应于平衡质量m₂，R₂相应于平衡质量m₂到旋转轴线的距离，也就是到纵轴线17的距离，并且n_T相应于折页滚筒10的转速。在此假设，平衡质量m₂的质量视为等价于设置在其重心。因此，在负荷对称分布在两个轴承25、26上的情况下，这两个轴承25、26中的每一个都必须承受一个合成的力，即F_R＝F_Z1/2-F_Z2/2＝(2π·n_T)²/2·(m₁·R₁-m₂·R₂)。由此有利的是轴承25、26的负荷相对于无平衡质量m₂的实施方案得到减轻。

图2示出按照图1第一实施例的折页滚筒10的局部剖切透视图。在该示意图中可以看到折页滚筒侧面37和38，在这两个侧面之间则设置着一个折页滚筒外壳表面39。此外，还清楚地示出了固定在折页刀杆23上的折页刀24。在图2的左侧，可以看到轴颈12的延伸段19，在该延伸段19中设置了作为缝隙状通道的导向结构21。通过导向结构21来导引固定在轴承35及平衡质量m₂上的拉杆33。

图3示出了按本发明的折页滚筒10的第二实施例的等效示意图。按照第二实施例的折页滚筒10包含一个折页刀杆，该折页刀杆分为两个部分折页刀杆40和41。作为按照图1的平衡质量m₂的替代方案，在图2中使用了三个弹簧42、43和44，它们在这里是压力弹簧并且用作生力件。在两个部分折页刀杆40、41之间，在折页刀杆40的纵轴线27上设置了另一个轴承45，纵轴线27可在该轴承45中转动。在轴承45上在外面固定了另一根拉杆46，它通过另一个导向结构47进行导引。轴承45、拉杆46和导向结构47实现了与在上文早已描述的在第二实施例中所使用的且在图2中示出的轴承35、36和拉杆33、34以及导向结构21、22相同的功能。弹簧42、43和44套在拉杆33、34或46上，并且以各自一个端部支撑在拉杆33、34、46端部上的T形区域上。弹簧42、43和44以其各自的另一个端部支撑在导向结构21、22或47上。因为弹簧42、43和44在这里是压力弹簧，所以它们向可以沿着导向结构21、22、47移动的拉杆33、34、46的T形区域施加压力F_FD。这些压力F_FD在轴承35、36和45上就是一种拉力负荷，该拉力负荷的方向与通过在折页滚筒10转动时由部分折页刀杆40、41产生的离心力F_Z1’的方向相反。弹簧42、43和44的弹簧轴线垂直于部分折页刀杆40、41的纵轴线27。由此可以特别有效地减轻轴承25、26的负荷，因为压力F_FD可以在很大程度上用于减轻负荷。这里的压力F_FD与折页滚筒10的转速无关。因此可以利用这些压力对与转速无关的基本负荷进行调节，以减轻折页刀杆的轴承25、26的负荷。将折页刀杆分为两个部分折页刀杆40、41并且安装一个额外的第三减负荷组件，也就是说设置轴承45、拉杆46、导向结构47以及弹簧43，以此还可以进一步更好地减轻轴承25、26的负荷。

图4示出按本发明的折页滚筒10的第三实施例的等效示意图。按照第三实施例的折页滚筒如按照第二实施例的折页滚筒10一样，具有两个部分折页刀杆40、41。这里由两个弹簧42和44以及两个平衡质量m₃和m₄组合成生力件。利用弹簧42、44可以产生压力F_FD，且利用平衡质量m₃和m₄可以产生离心力F_Z2’，这两种力与由部分折页刀杆40、41产生的离心力F_Z1’起反作用。在这里如此构造拉杆33和34，从而它们与第二实施例相反伸出T形区域，并且与平衡质量m₃和m₄相连接。设置在这两个部分折页刀杆40、41之间的轴承45借助于拉杆46同样与平衡质量m₃和m₄相连接。在拉杆46上没有安装任何弹簧。借助于弹簧和平衡质量来减轻轴承25、26的负荷的工作原理早已在上文进行了描述。该原理可以套用到按照第三实施例的折页滚筒10上面。因此在此不再重复。

附图标记列表

10    折页滚筒

11    折页装置

12    轴颈

13    轴颈

14    轴承

15    轴承

16    机架

17    折页滚筒的纵轴线

18    折页滚筒轴线

19    延伸段

20    延伸段

21    导向结构

22    导向结构

23    折页刀杆

24    折页刀

25    轴承

26    轴承

27    折页刀杆的纵轴线

28    驱动机构

29    空心轮

30    中间轮

31    驱动轮

32    平衡质量的纵轴线

33    拉杆

34    拉杆

35    轴承

36    轴承

37    折页滚筒侧面

38    折页滚筒侧面

39    折页滚筒外壳表面

40    部分折页刀杆

41    部分折页刀杆

42    弹簧

43    弹簧

44    弹簧

45    轴承

46    拉杆

47    导向结构

m₁   折页刀杆、折页刀及驱动轮的质量

R₁   纵轴线-质量m₁之间的间距

F_Z1  离心力

m₂   平衡质量

R₂   纵轴线-质量m₂之间的间距

F_Z2  离心力

F_FD  弹簧的压力

m₃   平衡质量

m₄   平衡质量

F_Z1’离心力

F_Z2’离心力

Claims (16)

1.尤其用于在印刷机中折叠材料的折页滚筒(10)，其中折页滚筒(10)可转动地支承在其纵轴线(17)上，该折页滚筒(10)具有一个折页刀杆(23；40、41)，其纵轴线(27)与折页滚筒(10)的纵轴线(17)相耦合，并且与折页滚筒(10)的纵轴线保持间距，并且折页滚筒(10)还具有一个生力件(m2-m4，42-44)用于产生一个减负荷力(F_Z2；F_FD；F_Z2’)，该减负荷力与一个在折页滚筒(10)转动时由共同旋转的折页刀杆(23；40、41)产生的离心力(F_Z1、F_Z1’)反向作用。

2.按权利要求1所述的折页滚筒，其特征在于，所述生力件(m2-m4，42-44)与折页滚筒(10)的纵轴线(17)相耦合。

3.按权利要求1或2所述的折页滚筒，其特征在于，所述生力件(m2-m4，42-44)与折页刀杆(23；40、41)、尤其与这些折页刀杆的纵轴线(27)相连接。

4.按权利要求3所述的折页滚筒，其特征在于，所述折页刀杆(23；40、41)可转动地支承在其纵轴线(27)上，并且在纵轴线(27)上设置了一个第一轴承(35、36、45)，该轴承(35、36、45)与生力件(m2-m4，42-44)相连接。

5.按权利要求4所述的折页滚筒，其特征在于，所述折页刀杆(23；40、41)借助于一个第二轴承(25、26)可转动地支承，并且所述第一轴承(35、36)与该第二轴承(25、26)相邻设置。

6.按前述权利要求中任一项所述的折页滚筒，其特征在于，在外面在彼此对置的折页滚筒侧面(37、38)上设置了轴颈(12、13)用于将折页滚筒(10)可转动地支承在一个支架(16)中。

7.按前述权利要求中任一项所述的折页滚筒，其特征在于，所述生力件(m2-m4，42-44)借助于一个导向结构(21、22、46)进行导向，该导向结构则如此构造，从而它允许生力件(m2-m4，42-44)沿减负荷力(F_Z2；F_FD；F_Z2’)的方向移动，并且在很大程度上阻止沿至少另一个方向进行移动。

8.按权利要求6或7所述的折页滚筒，其特征在于，所述折页滚筒(10)具有至少一段轴颈(12、13)延伸段(19、20)，该延伸段(19、20)伸进折页滚筒(10)的内部，并且在该至少一段延伸段(19、20)中导向结构(21、22、46)作为通道实现。

9.按权利要求7或8所述的折页滚筒，其特征在于，所述导向结构(21、22、46)配有润滑漆膜和/或一层涂层。

10.按前述权利要求中任一项所述的折页滚筒，其特征在于，所述折页刀杆分为至少两个并排设置的部分折页刀杆(40、41)，并且如此构造生力件(m3、m4、43)，从而使其作用在部分折页刀杆(40、41)之间。

11.按前述权利要求中任一项所述的折页滚筒，其特征在于，所述生力件具有多个部分生力件(m3、m4、42-44)。

12.按前述权利要求中任一项所述的折页滚筒，其特征在于，所述生力件具有至少一个弹簧(42-44)。

13.按权利要求12所述的折页滚筒，其特征在于，所述至少一个弹簧(42-44)的弹簧轴线垂直于所述折页刀杆(40、41)的纵轴线(27)。

14.按前述权利要求中任一项所述的折页滚筒，其特征在于，所述生力件具有至少一个平衡质量(m2-m4)。

15.按权利要求14所述的折页滚筒，其特征在于，所述至少一个平衡质量(m2-m4)是圆柱形的。

16.按权利要求15所述的折页滚筒，其特征在于，所述至少一个平衡质量(m2-m4)的纵轴线(32)与所述折页刀杆(23；40、41)的纵轴线(27)及折页滚筒(10)的纵轴线(17)处于一个平面中。

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