DD227081B1 - Dreimesserschneidemaschine fuer den buch- oder broschurenbeschnitt - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dreimesserschneidemaschine zum Beschneiden von Büchern, Broschüren oder dergleichen, bei der das Schneidgut in einer einzigen Schneidstatton dreiseitig beschnitten wird. Aufgabe der Erfindung ist es, mit wenigen Getriebegliedern einen Seiten- und Quermesserantrieb so zu gestalten, daß alle Getriebeglieder ohne schwingende Bewegung umlaufend angeordnet sind und daß das Übersetzungsverhältnis der Abtriebsbewegung sich innerhalb einer Drehbewegung ständig verändert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein als Ungleichförmigkeitsgetriebe ausgebildeter Seiten- bzw. Quermesserantrieb, durch im Maschinengestell gelagerte und miteinander gekoppelte Kurbeln, besteht.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Dreimesserschneidemaschinen für den Beschnitt von Büchern, Broschüren od. dg!., bei denen das Schneidgut in einer einzigen Station dreiseitig beschnitten wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

An bekannten Dreimesserschneidemaschinen zum dreiseitigen Beschneiden von Büchern, Broschüren od. dgl. in einer einzigen Schneidstation, wird das Schneidgut automatisch auf den Schneidtisch transportiert, ausgerichtet und durch eine Preßeinrichtung festgehalten. Danach erfolgt durch die Seitenmesser der Kopf- und Fußbeschnitt und anschließend wird mit dem Quermesser die Vorderseite des Schneidgutes beschnitten.

Dieser Folgeschnitt ist erforderlich, da die Seiten- und Quermesser, in Folge des Schrägschwingschnittes, länger als das zu beschneidende Schneidgut sein müssen und sich daher bei einem simultanen Bewegungsablauf im Wege wären.

Nach dem Beschnitt wird das Schneidgut automatisch aus der Schneidstation transportiert.

Der automatische Transport des Schneidgutes auf den Schneidtisch, das Pressen, der Beschnitt durch die Seiten- und das Quermesser sowie der Transport des Schneidgutes werden während einer Umdrehung der Antriebswelle, einer sogenannten Eintourenwelle, realisiert. Durch die zeitliche Folge der Arbeitsschritte ist natürlich die Leistungsfähigkeit dieser Maschinen begrenzt.

Die Verkettung von Dreimesserschneidemaschinen, z. B. in kompletten Buchfertigungsstraßen, erfordert auf Grund der Arbeitsgeschwindigkeit der vorgelagerten bzw. nachgelagerten Maschinen, die Leistungsfähigkeit von Dreimesserschneidemaschinen weiter zu erhöhen.

Bei einer in der DE-OS 3201836 beschriebenen Dreimesserschneidemaschine wird versucht, durch den Einsatz eines Zahnradgetriebes mit einem sich während eines Umlaufes der Eintourenwelle ändernden Übersetzungsverhältnisses, den zeitlichen Ablauf der Messerbewegung, als Kriterium hochleistungsfähiger Maschinen zu gestalten und somit pro Minute bis zu 100 Arbeitszyklen und mehr durchgeführt werden können.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß der Quermesserantrieb mit der daran angreifenden Quermesserträgerzugstange und den Quermesserträgerführungen aus einem 12gliedrigen Mechanismus besteht, wobei noch ungünstige räumliche Gelenke Anwendung finden.

Ein weiterer Nachteil dieser Lösung ist, daß ein sogenanntes, den Messerträgerzugstangen vorgeordnetes, Funktionsgetriebe ausgebildet ist.

Die beschriebenen Getriebe besitzen zwar gegenüber anderen bekannten Lösungen ein gleichsinnig umlaufendes Abtriebsglied, bauen aber auf viergliedrigen Koppelgetrieben mit schwingenden Getriebegliedern auf.

Diese oszillierenden Bewegungen führen im Zusammenhang mit den in den mitbewegten Zahnrädern konzentrierten Massen zu großen Massenkräften, die sich nachteilig auf die gesamte Maschine auswirken.

Des weiteren erfordert dieses Getriebe eine sehr kleine Toleranz bei der Zahnradfertigung, ansonsten treten wesentlich größere Spiele als bei anderen bekannten Getrieben, z. B. Schubgelenken, auf.

-2-Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Produktivität von Dreimesserschneidemaschinen zum Beschneiden von Büchern, Broschüren od. dgl. in einer einzigen Schneidstation weiter zu erhöhen, um damit den Anforderungen hochleistungsfähiger Buchfertigungsstraßen zu genügen.

Wesen der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, mit wenigen Getriebegliedern an Dreimesserschneidemaschinen einen Seiten- und Quermesserantrieb so zu gestalten, daß alle Getriebeglieder ohne schwingende Bewegung umlaufend angeordnet sind und daß

das Übersetzungsverhältnis der Abtriebsbewegung sich innerhalb einer Drehbewegung ständig verändert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der als Ungleichförmigkeitsgetriebe ausgebildete Seiten- bzw. Quermesserantrieb aus drei im Maschinengestell angeordneten, durch Koppeln verbundene. Kurbeln besteht, wobei eine in

ihrer Lage zu der ersten und zweiten Kurbel versetzt angeordnet und als Zwischenkurbel ausgebildet ist.

Die Zwischenkurbel ist von der ersten Kurbel getriebenes und gleichzeitig die zweite Kurbel treibendes Getriebeglied. Dabei

liegen die, die erste Kurbel mit der Zwischenkurbel und die Zwischenkurbel mit der zweiten Kurbel, verbindenden Koppelngegenüber.

Um den Seiten- und Quermesserantrieb günstig zu gestalten, ist die erste Kurbel mit der Antriebswelle des Ungleichförmigkeitsgetriebes, die als Hohlwelle ausgebildet ist und gleichzeitig als Lagerstelle für die mit der zweiten Kurbel

verbundene Antriebswelle des Ungleichförmigkeitsgetriebes dient, verbunden. Die die einzelnen Kurbeln des

Ungleichförmigkeitsgetriebes verbindenden Koppeln sind als Gleitsteine ausgebildet. Da der Seitenmesser- bzw. Quermesserantrieb so aufgebaut ist, daß keine schwingenden massebehafteten Getriebeglieder

vorhanden sind, werden die Beschleunigungen der Massen wesentlich gesenkt. Auf Grund des gleichförmigeren Verlaufes der

Massenkräfte, werden die Maschinen im wesentlich geringerem Maße zum Schwingen angeregt. Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die schematische Darstellung einer Dreimesserschneidemaschine

Fig. 2: die schematische Darstellung des Quermesser· und Seitenmesserantriebes einer Dreimesserschneidemaschine Fig. 3: ein Diagramm zur graphischen Darstellung der Übertragungsfunktion des Quermesser- und Seitenmesserantriebes Fig.4: Ein Tangentialweg-Diagramm der Bewegungsabläufe des Quer- und des Seitenmessers.

Fig. 1 zeigt eine Dreimesserschneidemaschine mit einem Maschinengestell 1, dem ein Schneidtisch 2 zur Aufnahme eines Buchoder Broschürenstapels, im folgenden Schneidgut 3 genannt, welches durch nicht dargestellte Mittel dem Schneidtisch 2 zugeführt, auf dem Schneidtisch 2 ausgerichtet und durch eine Preßeinrichtung lagegenau gehalten wird, zugeordnet ist. Ein über dem Schneidtisch 2 angeordneter Quermesserträger 4 ist über Quermesserträgerlenker 5 mit dem Maschinengestell 1 gelenkig verbunden und wird in nicht dargestellten Führungen geführt.

An den Quermesserträger 4 greift eine Quermesserträgerzugstange 11 an, die mit der Quermesserantriebskurbel 32 des Quermesserantriebes 33 verbunden ist.

Die beiden Seitenmesserträger 6, zur Aufnahme der nicht dargestellten Seitenmesser, sind drehfest auf der Seitenmesserträgerwelle 7 axial verschiebbar angeordnet.

Die Seitenmesserträgerwelle 7 ist über Seitenmesserträgerführungen 8 einem Seitenmesserträgerlenker 10, der auf einer Seite an die Seitenmesserträgerwelle 7 angreift und mit dem freien Ende in einer Seitenmesserträgerlenkerführung 9 geführt wird, mit dem Maschinengestell 1 gelenkig verbunden.

An den beiden Enden der Seitenmesserträgerwelle 7 greifen zwei Seitenmesserträgerzugstangen 12, die über die Seitenmesserantriebskurbeln 31 mit dem Seitenmesserantrieb in Verbindung stehen, an.

In Fig. 2 ist schematisch der Quermesserantrieb 33 und der Seitenmesserantrieb 34 einer Dreimesserschneidemaschine ab einer Vorlegewelle 16 zum Antrieb von Zahnrädern eines Reduziergetriebes dargestellt.

Der Vorlegewelle 16 ist an einem Ende ein Stirnzahnrad Z1,17, für den Antrieb des Seitenmesserantriebes 34 und am anderen Ende ein Kegelzahnrad K1,18, zum Antrieb des Quermesserantriebes 33 zugeordnet. Das Stirnzahnrad Z1,17, wälzt mit einem Stirnzahnrad Z2,19, und das Kegelzahnrad KI, 18, wälzt mit einem Kegelzahnrad K2,20, ab. Zur Gewährleistung des Synchronlaufes des Seitenmesserantriebes und des Quermesserantriebes 33 ist das Übersetzungsverhältnis der Stirnzahnräder 17,19 und das der Kegelzahnräder 18,20 gleich. Das Stirnzahnrad Z2,19, und das Kegelzahnrad K2,20 sind über je eine Hohlwelle 21,21'mit einer ersten Kurbel 22,22'festverbunden. Die erste Kurbel 22,22'ist durch eine Koppel, die als erster Gleitstein 38,38' ausgebildet ist, über einen Kurbelzapfen 23,23' und einer der Zwischenkurbel 25,25' zugeordneten Führung 24,24' beweglich mit der Zwischenkurbel 25,25' verbunden. Die Zwischenkurbel 25,25'ist im Maschinengestell 1 in einem Zwischenkurbellager, in ihrer Lage zur ersten Kurbel 22,22'und einer zweiten Kurbel 26,26' um einen Betrag „s" versetzt angeordnet.

Durch einen Zapfen 27,27' und einer der zweiten Kurbel 26,26' zugeordneten Zapfenführung 28,28' wird über eine Koppel, bestehend aus einem zweiten Gleitstein 39,39', die Zwischenkurbel 25,25' mit der zweiten Kurbel 26,26' gelenkig verbunden. Die Antriebswelle 15 und die Quermesserantriebswelle 14, mit denen die zweite Kurbel 26,26' drehfest verbunden ist, sind in der Hohlwelle 21,21'gelagert.

Der Antriebswelle 15 ist ein Stirnzahnrad Z3,29 zugeordnet, welches mit dem auf der Seitenmesserantriebswelle 13

befindlichen Stirnzahnrad Z 4,30 in Wirkverbindung steht und die Seitenmesserantriebswelle 13, mit welcher die

Seitenmesserantriebskurbeln 31 fest verbunden sind, antreibt.

Die Seitenmesserantriebskurbeln 31 sind mit den Seitenmesserträgerzugstangen 12 gelenkig verbunden.

Die Quermesserantriebskurbeln 32 der Quermesserantriebswelle 14 steht direkt mit der Quermesserträgerzugstange 11 in

Verbindung.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende:

Einer Dreimesserschneidemaschine wird in bekannter Weise über Zuführeinrichtungen Schneidgut zugeführt.

Das Schneidgut 3 wird auf dem Schneidtisch 2, durch nicht dargestellte Mittel, ausgerichtet und gepreßt, danach erfolgt der

Beschnitt der Kopf- und Fußseite des Schneidgutes 3 durch die den Seitenmesserträgern 6 zugeordneten nicht dargestellten Seitenmesser.

Durch den unterschiedlichen Neigungswinkel der Seitenmesserträgerlenkerführung 9 zu den Seitenmesserträgerführungen 8 und zum Schneidtisch 2, wird die Schwingbewegung der Seitenmesserträger 6 und damit der Schwingschnitt der Seitenmesser in bezug auf das Schneidgut 3 und das parallele Aufsetzen der Seitenmesserschneide auf den Schneidtisch 2 am Ende der

Schnittbewegung erreicht.

Nach erfolgtem Kopf- und Fußbeschnitt wird, durch ein nicht dargestelltes, dem Quermesserträger 4 zugeordnetes Quermesser, die Vorderseite des Schneidgutes 3 beschnitten.

Durch die Anordnung der Quermesserträgerlenker 5, führt die Messerschneide in bezug auf das Schneidgut 3 einen

Schwingschnitt aus und befindet sich nach Beendigung der Schnittbewegung parallel zum Schneidtisch 2.

Der Antrieb der Seitenmesserträger 6 und des Quermesserträgers 4 erfolgt phasenversetzt über die

Seitenmesserträgerzugstangen 12 bzw. über die Quermesserträgerzugstange 11, die über die Seitenmesserantriebskurbeln 31 bzw. Quermesserantriebskurbel 32 mit dem ungleichförmig umlaufenden Seitenmesserantrieb 34 bzw. Quermesserantrieb 33 verbunden sind.

Die ungleichförmige Abtriebsbewegung des Seitenantriebes 34 bzw. Quermesserantriebes 33 wird durch einen umlaufenden Kurbeltrieb gemäß Fig. 2 erreicht. Durch einen nicht dargestellten Antrieb wird die Vorlegewelle 1 β angetrieben.

Die mit der Vorgelegewelle 16 fest verbundenen Zahnräder ZI, 17 und K1,18 übertragen die Drehbewegung der

Vorgelegewelle 16, über die Zahnräder Z2,19 und K2,20, auf den Seitenmesserantrieb 34 bzw. Quermesserantrieb 33.

Durch den Kurbelradius der ersten Kurbel 22,22', dem Versatz „s" der Achse des Zwischenkurbellagers 35,35' zu der

gemeinsamen Achse des Hohlwellenlagers 36,36' und des Lagers 37,37' sowie dem Kurbelradius der Zwischenkurbel 25,25', wird an der zweiten Kurbel 26,26' eine rotierende ungleichförmige Abtriebsbewegung gemäß Fig. 3 erzeugt, die auf die

Abtriebswelle 15 bzw. auf die Quermesserantriebswelle 14 übertragen wird.

Das auf der Abtriebswelle 15, die mit der zweiten Kurbel 26,26' des Seitenmesserantriebes 34 fest verbunden ist, angeordnete Stirnzahnrad Z3,29 überträgt die ungleichförmig drehende Abtriebsbewegung des Seitenmesserantriebes 34 über das

Stirnzahnrad Z4,30 auf die Seitenmesserantriebswelle 13, an deren Seitenmesserantriebskurbeln 31 die

Seitenmesserträgerzugstangen 12 angreifen und die ungleichförmige Drehbewegung in eine Linearbewegung umwandeln.

Die mit der Quermesserantriebswelle 14 verbundene Quermesserantriebskurbel 32 steht über die

Quermesserträgerzugstange 11 in Verbindung mit dem Quermesserträger 4 und wandelt die ungleichförmige

Abtriebsbewegung der Quermesserantriebswelle 14 in eine Linearbewegung um.

Durch die so erzeugte Bewegung der beiden Messergattungen und die phasenversetzte Anordnung der

Seitenmesserantriebskurbel 31 zu der Quermesserantriebskurbel 32 werden die im Tangentialweg-Diagramm Fig.4

dargestellten Wegverläufe der Übertragungsfunktion erreicht.

Claims (5)

1. Patentansprüche :

   1. Dreimesserschneidemaschine für den dreiseitigen Beschnitt von Büchern oder Broschüren in einer einzigen Schneidstation mit einem als Ungleichförmigkeitsgetriebe ausgebildeten Seiten- und Quermesserantrieb, von dem aus über Seitenmesserträgerzugstangen zunächst die Seitenmesser und über eine Quermesserträgerzugstange anschließend das Quermesser angetrieben werden, gekennzeichnet dadurch, daß der als Ungleichförmigkeitsgetriebe ausgebildete Seiten- (34) bzw. Quermesserantrieb (33) aus drei im Maschinengestell (1) angeordneten, durch Koppeln (38,39) verbundene Kurbeln (22, 25,26) besteht, wobei eine in ihrer Lage zu der ersten und zweiten Kurbel (22, 26) versetzt angeordnet und als Zwischenkurbel (25) ausgebildet ist.
2. 2. Dreimesserschneidemaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zwischenkurbel (25) ein von der ersten Kurbel (22) getriebenes und gleichzeitig die zweite Kurbel (26) treibende Getriebeglied ist.
3. 3. Dreimesserschneidemaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die, die erste Kurbel (22) mit der Zwischenkurbel (25) verbindende Koppel (38) und die, die Zwischenkurbel (25) mit der zweiten Kurbel (26) verbindende Koppel (39) diametral gegenüber angeordnet sind.
4. 4. Dreimesserschneidemaschine nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß die erste Kurbel (22) mit der Antriebswelle des Ungleichförmigkeitsgetriebes, die als Hohlwelle (21) ausgebildet ist, verbunden ist.
5. 5. Dreimesserschneidemaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der zweiten Kurbel (26) eine in der Hohlwelle (21) gelagerte Antriebswelle (15) des Ungleichförmigkeitsgetriebes zugeordnet ist.