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Die
Erfindung betrifft einen Zylinder für einen Falzapparat gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige
Zylinder weisen herkömmlicherweise
jeweils Paare von miteinander zusammenwirkenden Werkzeugen auf.
Dies können
bei einem Transportzylinder aus einem Körper des Zylinders ausfahrbare
Falzmesser und bewegliche Halteeinrichtungen wie etwa Punkturleisten
oder Greifer zum Halten der von den Falzmessern zu falzenden Produkte
sein; bei einem Falzklappenzylinder sind es z. B. zwei zusammenwirkende
Klemmbacken einer Falzklappe, in welche die zu falzenden Produkte
von dem Falzmesser hinein gedrückt
werden.
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Sowohl
bei Transport- als auch bei Falzklappenzylindern ist es wünschenswert,
die zwei Werkzeuge jedes Paars in Umfangsrichtung des Zylinders gegeneinander
verstellen zu können,
im Falle des Transportzylinders, um wechselnden Seitenformaten der
zu falzenden Produkte Rechnung tragen zu können, im Falle des Falzklappenzylinders,
um Produkte unterschiedlicher Seitenzahl in den Falzklappen aufnehmen
und sicher klemmen zu können.
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Herkömmlicherweise
umfasst ein Zylinder mit gegeneinander verstellbaren Werkzeugen,
wie zum Beispiel aus
WO
03/070612 A1 bekannt, zwei ineinander gefügte Teilzylinder,
von denen jeweils einer ein erstes Werkzeug und der andere das zweite Werkzeug
jedes Paars trägt,
und die gegeneinander verdrehbar sind, um den Abstand zwischen den Werkzeugen
einzustellen. Ein solcher Aufbau ist aufwendig und kostspielig,
nicht nur wegen der großen Zahl
von Einzelteilen, die gebraucht werden, um die ineinander greifenden,
die Werkzeuge tragenden Teilzylinder zusammen zu setzen, sondern
auch, weil beide Teilzylinder zusammen eine im wesentlichen geschlossene
Umfangsfläche
bilden müssen,
was eine Vielzahl von gegeneinander verschiebbaren und je nach Abstandseinstellung
mehr oder weniger weit überlappenden
Mantelplatten erfordert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder für einen
Falzapparate zu schaffen, wobei bei einem Zylinder mit einem Zylinderkörper und wenigstens
einem Paar von in Umfangsrichtung des Zylinderkörpers gegeneinander verstellbaren
und zusammenwirkenden Werkzeugen auf ineinander greifende Teilzylinder
verzichtet werden kann.
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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 durch einen Zylinder mit einem Zylinderkörper und wenigstens einem Paar
von in Umfangsrichtung des Zylinderkörpers gegeneinander verstellbaren
und zusammenwirkenden Werkzeugen, bei dem wenigstens ein erstes Werkzeug
jedes Paars mit dem Zylinderkörper über ein
erstes in der Umfangsrichtung reversibel verformbares Element verbunden
ist und durch einen verstellbaren Sperrkörper in das verformbare Element unterschiedlich
stark verformenden Stellungen positionierbar ist. Ein solcher Aufbau
ermöglicht
den Verzicht auf ineinander greifende Teilzylinder. Insbesondere
in Fällen,
wo nur eine relativ geringe Bewegungsfreiheit der Werkzeuge gegeneinander
verlangt ist, stellt dies eine einfach und preiswert zu realisierende
Lösung
dar, da auch auf eine relative Beweglichkeit der Mantelplatten verzichtet
werden kann.
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Vorzugsweise
nimmt die Verformung des Elements jeweils mit zunehmender Entfernung
der Werkzeuge voneinander zu. Dies ermöglicht den Werkzeugen, im Bedarfsfall
bei laufender Produktion dynamisch auseinander zu rücken, was
insbesondere bei der Verwendung in einem Falzklappenzylinder vorteilhaft
ist, da es das Klemmen von Produkten unterschiedlicher Stärke ohne
eine Nachjustage der Werkzeugstellung erlaubt.
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Vorzugsweise
ist auch in einer Stellung minimaler Entfernung der Werkzeuge voneinander
das Element verformt, so dass bereits in dieser Stellung eine nicht verschwindende
Rückstellkraft
des verformbaren Elements überwunden
werden muss, um die Werkzeuge eines Paars auseinander zu treiben.
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Vorzugsweise
ist das erste reversibel verformbare Element eine Blattfeder. Die
Blattfeder ist vorzugsweise radial ausgerichtet, so dass jede Auslenkung
der Blattfeder quer zu ihrer Längsrichtung
einer Bewegung ihres radial äußeren Endes
in Umfangsrichtung des Zylinderkörpers
entspricht.
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Vorzugsweise
berührt
der Sperrkörper
die Blattfeder zwischen einer am Zylinderkörper festen Wurzel und einer
das Werkzeug tragenden Spitze. Zu einem erleichtert diese Platzierung
des Sperrkörpers
die Unterbringung einer Verstellmechanik für ihn im Innern des Zylinderkörpers; zum
anderen resultiert daraus eine gewisse elastische Beweglichkeit des
ersten Werkzeugs auch in Richtung auf das zweite Werkzeug des Paars
zu.
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Als
Sperrkörper
kommt insbesondere ein um eine bezüglich des Zylinderkörpers ortsfeste
Achse drehbarer Exzenter in Betracht.
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Die
zum Verstellen des Exzenters erforderlichen Drehmomente können beträchtlich
sein, so dass für
eine leichte Verstellbarkeit der Exzenter vorzugsweise mit einem
Hebelarm drehfest verbunden ist.
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Der
Sperrkörper
ist ferner vorzugsweise zwischen einem ersten und einem zweiten
reversibel verformbaren Element angeordnet und geformt, um durch
seine Drehung beide verformbaren Elemente jeweils in gleichem Maße in entgegengesetzte
Richtungen zu verformen. So ist der Sperrkörper jeweils entgegengesetzten
und einander kompensierenden Rückstellkräften der
zwei verformbaren Elemente ausgesetzt, so dass die von einem Lager
des drehbaren Sperrkörpers
aufzufangende Rückstellkraft
gering und vom Ausmaß der
Verformung der beiden verformbaren Elemente im Wesentlichen unabhängig ist.
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Wenn
der Sperrkörper
ein Exzenter ist, so kann dieser insbesondere zwischen zwei parallelen Blattfedern
angeordnet sein und, um diese jeweils entgegengesetzt gleich zu
verformen, einen in Bezug auf seine Drehachse inversionssymmetrischen
Querschnitt aufweisen.
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Vorteilhaft
ist ferner, dass das zweite reversibel verformbare Element das andere
Werkzeug des Paars mit dem Zylinderkörper verbindet. So bewirkt eine
Verstellung des Sperrkörpers
jeweils gegenläufige
Auslenkungen der Werkzeuge. Dies kann insbesondere zweckmäßig sein,
wenn die Werkzeuge Klemmbacken einer Falzklappe sind, da dann die Lage
des Mittelpunkts eines Spalts der Falzklappe von der über die
Position des Sperrkörpers
eingestellten Breite des Spalts im wesentlichen unabhängig ist.
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In
den meisten praktischen Anwendungen wird der Zylinder mehrere Paare
von Werkzeugen aufweisen. In diesem Fall ist vorzugsweise jedem Paar
ein eigener Sperrkörper
und wenigstens ein eigenes verformbares Element zugeordnet.
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Wenn
der Zylinder zwei einander diametral gegenüberliegende Paare von Werkzeugen
aufweist, kann mit Hilfe einer quer zur Zylinderachse orientierten
Stellspindel eine Verstellung der Sperrkörper beide Paar auf einfache
Weise angetrieben werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschreiben.
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Es
zeigen:
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1 einen
axialen Schnitt durch einen Falzklappenzylinder gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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2 einen
axialen Schnitt durch einen Falzklappenzylinder gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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3 einen
Schnitt durch einen Transportzylinder gemäß einer dritten Ausgestaltung
der Erfindung.
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Der
in 1 gezeigte Zylinder, insbesondere Falzklappenzylinder,
umfasst einen Zylinderkörper, der
einen zentralen Körper 01,
hier in Form einer massiven langgestreckten Platte von im Wesentlichen
rechteckigem Querschnitt aufweist. Die Platte ist an ihren Stirnseiten
durch Achszapfen 02 verlängert. Von den Hauptoberflächen der
Platten stehen jeweils mittig zwei Rippen 03 ab. Der Mantel
des Zylinders ist in zwei jeweils in sich starre Mantelteile 04 gegliedert,
die jeweils mittig an den Längsrändern des
zentralen Körpers 01 befestigt
sind und jeweils an den Stirnseiten des Zylinders durch Platten 06 unterstützt sind.
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An
Spalten 07, die die beiden Mantelteile 04 voneinander
trennen, sind jeweils zwei Werkzeuge 08; 09, z.
B. Falzklappen mit einem beweglichen Klemmbacken 08 und
einem in Bezug auf den Zylinder im wesentlichen ortsfesten Klemmbacken 09 angeordnet.
Die Klemmbacken 08; 09 sind jeweils an den radial äußeren Enden
von Elementen 11; 12, z. B. Federn 11; 12,
insbesondere Blattfedern 11; 12, z. B. von Federblechpaketen 11; 12 angeordnet,
deren radial innere Ränder
an jeweils gegenüberliegende Seiten
der Rippen 03 angeschraubt sind. Der bewegliche Klemmbacken 08 ist
in an sich bekannter Weise um eine Achse 13 schwenkbar,
und seine Schwenkbewegung ist über
einen eine Abtastrolle 14 tragenden Hebel angetrieben.
Die Abtastrolle 14 rollt in an sich bekannter Weise auf
einer hier nicht dargestellten Kurvenscheibe ab, in der Aussparungen,
in welche die Abtastrolle 14 eintaucht, jeweils Stellen
markieren, an denen der bewegliche Klemmbacken 08 vom ortsfesten
Klemmbacken 09 abrückt,
um die Falzklappe zur Aufnahme oder Freigabe eines Druckerzeugnisses
zu öffnen.
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In
einem Zwischenraum zwischen den Federblechpaketen 11; 12 ist
ein Sperrkörper 16,
beispielsweise ein lang gestreckter Exzenter 16 von elliptischem
Querschnitt drehbar angeordnet. Eine Drehung des Exzenters 16 um
seine Längsachse
im Uhrzeigersinn spreizt die Federblechpakete 11; 12 auseinander
und erhöht
so den Abstand zwischen den Klemmbacken 08; 09,
so dass die Falzklappe dickere Druckerzeugnisse aufnehmen und klemmen kann;
eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn würde es den Klemmbacken 08; 09 ermöglichen,
näher aneinander
zu rücken.
Da die Federblechpakete 11; 12 jeweils entgegengesetzt
gleiche Kräfte
auf den Exzenter 16 ausüben,
braucht dessen Lagerung nicht so belastbar zu sein, dass sie die
Rückstellkräfte eines
einzelnen Federblechpakets 11; 12 aushalten könnte.
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Um
den Exzenter 16 zu verstellen, kann im einfachsten Fall
eine Welle des Exzenters 16 durch eine oder beide stirnseitigen
Platten 06 des Zylinders herausgeführt sein und an ihrem herausgeführten Ende
zum Beispiel eine Vier- oder Sechskantkontur zum Aufsetzen eines
Drehmomentwerkzeugs und ein Gewinde zum Kontern des Exzenters 16 in
einer eingestellten Orientierung an den Platten 06 tragen.
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Einer
weiter entwickelten Ausgestaltung zufolge, die in 2 gezeigt
ist, ist ein Verstellmechanismus für die Exzenter 16 im
Innern des Zylinders vorgesehen. Der Verstellmechanismus umfasst
eine quer zur Drehachse des Zylinders orientierte Stellspindel 17,
z. B. Gewindespindel 17, die axial fixiert und ohne Gewindeeingriff
in einer Bohrung des zentralen Körpers 01 geführt ist.
Beiderseits des zentralen Körpers 01 trägt die Gewindespindel 17 jeweils einen
drehfesten Innengewindekörper 18,
an den ein drehfest mit einem der Exzenter 16 verbundener
Hebelarm 19 angreift. Durch Drehen der Gewindespindel 17 sind
die beiden Innengewindekörper 18 jeweils in
gleicher Richtung bewegbar. Ein freies Ende der Gewindespindel 17,
auf das ein Drehmomentwerkzeug aufsteckbar ist, um die Gewindespindel 17 zu drehen,
befindet sich in einer Bohrung 21 eines der Mantelteile 04.
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Da
beide Federblechpakete 11; 12 eines Exzenters 16 unabhängig von
der Stellung des Exzenters 16 im wesentlichen gleich verformt
sind, werden die Klemmbacken 08; 09 an ihren äußeren Enden
im wesentlichen gleich weit in entgegengesetzte Richtungen verschoben,
so dass die Lage des Mittelpunkts des Spalts 07 zwischen
ihnen sich im wesentlichen nicht ändert. Eine Phasenanpassung
des Falzklappenzylinders an einen zu falzende Produkte liefernden
Transportzylinder nach Verstellen der Klemmbacken 08; 09 ist
daher nicht erforderlich.
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3 zeigt
die Übertragung
des oben mit Bezug auf einen Falzklappenzylinder beschriebenen Erfindungsprinzips
auf einen Transportzylinder. Die Mantelfläche des Transportzylinders
ist in vier Mantelteile 04 gegliedert Hier sind die zusammenwirkenden
und in ihrem Abstand verstellbaren Werkzeuge 22; 23 zwei
Paare von jeweils einem Greifer 22 und einem Falzmesser 23,
die auf vier Spalte 07 zwischen den Mantelstücken 04 verteilt
sind. Die Greifer 22 sind fix und die Falzmesser 23 sind
jeweils an den Spitzen von Federblechpaketen 11 montiert,
die ihrerseits an einem zentralen Körper 01 verschraubt sind.
Durch den zentralen Körper 01 verläuft eine
Gewindespindel 17 mit zwei Innengewindekörpern 18, die
jeweils über
V-förmig
angeordnete Arme 24 an den Federblechpaketen 11 angreifen.
Die Gewindespindel 17 hat auf verschiedenen Seiten des
zentralen Körpers 01 Gewindeabschnitte
mit jeweils entgegengesetzter Händigkeit,
so dass bei einer Drehung der Gewindespindel 17 die Innengewindekörper 18 entweder
beide auf den zentralen Körper 01 zu
wandern und dabei die Federblechpakete 11 auseinander spreizen,
oder sich von dem zentralen Körper 01 entfernen
und eine Annäherung
der Federblechpakete 11 aneinander erlauben.
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Um
die jeweils durch die Verformung der Federblechpakete 11 am
zentralen Körper 01 auftretenden
Drehmomente zu kompensieren, sind jeweils Federblechpakete 11,
die einen Greifer 22 und ein Falzmesser 23 von
verschiedenen Werkzeugpaaren tragen, in Höhe des zentralen Körpers 01 einteilig
miteinander verbunden.
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Die
Werkzeuge können
auch Punkturen sein.
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- 01
- Körper, zentral
- 02
- Achszapfen
- 03
- Rippe
- 04
- Mantelteil
- 05
- -
- 06
- Platte
- 07
- Spalt
- 08
- Werkzeug,
Klemmbacken, beweglich (05)
- 09
- Werkzeug,
Klemmbacken, ortsfest (05)
- 10
- -
- 11
- Element,
Feder, Blattfeder, Federblechpaket
- 12
- Element,
Feder, Blattfeder, Federblechpaket
- 13
- Achse
- 14
- Abtastrolle
- 15
- -
- 16
- Sperrkörper, Exzenter
- 17
- Stellspindel,
Gewindespindel
- 18
- Innengewindekörper
- 19
- Hebelarm
- 20
- -
- 21
- Bohrung
- 22
- Werkzeug,
Greifer
- 23
- Werkzeug,
Falzmesser
- 24
- Arm