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Die
Erfindung betrifft einen Falzapparat.
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Falzapparate
mit einem Falztisch und einem Messer, das zum Hindurchdrücken von
zu falzenden Produkten durch einen Spalt des Falztischs beweglich
ist, sind zum Längsfalzen
von Druckerzeugnissen, beispielsweise aus der
DE 196 06 821 A1 und der
DE 10 2005 049 401
A1 , bekannt. Die Bewegung des Falzmessers ist über einen
an das Falzmesser gekoppelten Arm gesteuert, der eine rotierende
Kurvenscheibe abtastet. Die Drehzahl der Kurvenscheibe entspricht
der Taktrate, mit der die zu falzenden Produkte zugeführt werden.
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Aus
der
GB 727 920 A ist
es bekannt, das Falzmesser mittels eines Federelements zu betätigen, wobei
Steuerarm und damit Falzmesser in eine Ruhestellung bewegbar sind,
in der das Federelement entspannt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Falzapparat zu schaffen,
bei dem bei Wartungsarbeiten im Bereich des Falzmessers die Verletzungsgefahr
verringert wird.
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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 das vom Falzmesser abgewandte zweite, bewegbar gemachte
Ende des Federelements die Möglichkeit
besteht, die Feder in einer Wartungsstellung zu entspannen. In der
entspannten Feder ist keine Energie gespeichert, und auch im Falle
eines Defekts oder eines Versehens kann es nicht zu einer unvorhergesehenen,
gefährlichen
Bewegung des Falzmessers kommen. Die Verletzungsgefahr ist dadurch
ausgeräumt.
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Der
Steuerarm kann in einer ersten Ruhestellung an der Kurvenscheibe
anliegen; die erste Ruhestellung ist dann eine Stellung, die das
Falzmesser auch im Betrieb während
seines normalen Bewegungsablaufes einnehmen kann.
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Um
die Zugänglichkeit
des Spalts zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass in einer zweiten Ruhestellung
der Steuerarm von der Kurvenscheibe abgestellt ist.
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Mit
Hilfe eines an dem zweiten Ende der Feder angreifenden Stellgliedes
kann die Feder nach der Beendigung von Wartungsarbeiten automatisch wieder
in die für
den Betrieb erforderliche Spannung versetzt werden.
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Als
Stellglied kommt insbesondere ein hydraulischer oder pneumatischer
Zylinder in Frage.
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Dem
Zylinder kann ein schaltbares Ventil zugeordnet sein, das in einem
offenen Zustand eine Druckkammer des Zylinders mit Umgebungsdruck verbindet.
Durch Öffnen
dieses Ventils in einem Notfall kann die Spannung der Feder schlagartig
aufgehoben werden, um abrupte, potenziell gefährliche Bewegungen des Falzmessers
in einem solchen Fall zu unterbinden.
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Wenn
der Zylinder doppelt wirkend ist, kann er nicht nur zum Spannen
des Federelements sondern auch zum Abstellen des Falzmessers von
dem Spalt eingesetzt werden.
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Bei
dem Federelement handelt es sich vorzugsweise um eine Torsionsfeder.
Diese kann platzsparend in einer hohlen Welle des Falzmessers untergebracht
sein.
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Ausführungsbeispiele
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 einen
schematischen Schnitt durch einen Falzapparat im betriebsbereiten
Zustand;
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2 einen
schematischen Schnitt durch den Falzapparat in einem Wartungszustand
mit entspannter Feder;
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3 einen
schematischen Schnitt durch den Falzapparat mit vom Falztisch abgestelltem Falzmesser.
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Die
Figuren zeigen jeweils einen Schnitt durch einen Falzapparat quer
zur Förderrichtung
der darin zu falzenden Produkte und zu der Längsrichtung eines Schlitzes 01 oder
Spalts 01 in einem Falztisch 02, durch den die
Produkte von einem oszillierend bewegten Falzmesser 03 hindurch
gedrückt
und in Reibkontakt mit rotierenden Walzen 04 gebracht werden.
Zwischen den rotierenden Walzen 04 eingeklemmt wird jedes
Produkt durch den Schlitz 01 hindurch gezogen.
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Das
Falzmesser 03 ist durch zwei Arme 06 mit einer
hohlen Welle 07 verbunden, die in einem nicht dargestellten
Gestell des Falzapparats um ihre Längsachse drehbar gelagert ist.
Die Arme 06 sind in Richtung der Längsachse hintereinander angeordnet,
weswegen in den Figuren nur einer sichtbar ist.
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Im
Inneren der hohlen Welle 07 erstreckt sich ein Federelement 08,
z. B. eine Federstange 08, wobei die Federstange 08 beispielsweise
als Torsionsfeder 08 ausgeführt ist. Ein in der Ansicht
der 1 dem Betrachter zugewandtes Ende der Federstange 08 ist
drehfest mit einem Hebelarm 09 verbunden, dessen entgegen
gesetztes Ende an eine Kolbenstange 11 eines Stellglieds 12,
z. B. eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders 12 angelenkt
ist. Das vom Betrachter abgewandte Ende der Federstange 08 ist mit
der hohlen Welle 07 drehfest verbunden.
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Ebenfalls
drehfest mit der Welle 07 verbunden ist ein Steuerarm 13,
der an seinem von der Welle 07 abgewandten Ende eine Tastrolle 14 trägt. Im Betrieb
hält eine
Torsionsspannung der Federstange 08 die Tastrolle 14 fest
gegen eine drehangetriebene exzentrische Kurvenscheibe 16 gedrückt. In
einer in 1 mit durchgezogener Linie dargestellten
Konfiguration berührt
die Tastrolle 14 einen Bereich mit minimalem Radius der
Kurvenscheibe 16, und das Falzmesser 03 taucht
in den Schlitz 01 ein. Wenn sich die exzentrische Kurvenscheibe 16 dreht,
wird die Tastrolle 14 vom Drehmittelpunkt der Kurvenscheibe 16 fort
gedrückt,
bis sie schließlich
eine mit gestrichelten Linien dargestellte Konfiguration erreicht,
in der die Tastrolle 14 einen Bereich mit maximalem Radius
der Kurvenscheibe 16 berührt und das Falzmesser 03 aus
dem Schlitz 01 ausgefahren ist. In dieser Stellung kann
ein nächstes
zu falzendes Produkt über
den Schlitz 01 gleiten, das durch die nächste Abwärtsbewegung des Falzmessers 03 in
den Schlitz 01 hinein gedrückt wird.
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Die
Kolbenstange 11 des Zylinders 12, z. B. Hydraulik-
oder Pneumatikzylinders 12 befindet sich in dem Betriebszustand
der 1 in einer maximal ausgefahrenen Stellung, in
der das Volumen einer Druckkammer 18 des doppelt wirkenden
Zylinders 12 maximal und das einer Druckkammer 19 minimal
ist. Die Kolbenstange 11 ist in dieser Stellung fixiert
mit Hilfe eines Ventils 17, z. B. eines Wegeventils 17 und zweier
Ventile 22; 23, z. B. Schaltventile 22; 23,
welche die Zuleitungen zu den zwei Druckkammern 18 bzw. 19 versperrt
halten, so dass keine Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer 18 entweichen
oder in die Druckkammer 19 zuströmen kann. In diesem Betriebszustand
ist die Federstange 08 in jeder Stellung des Falzmessers 03 gespannt
und hält
die Tastrolle 14 fest gegen die Kurvenscheibe 16 gedrückt.
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2 zeigt
eine Wartungskonfiguration des Falzapparats. Hier sind in Leitungen,
die die Druckkammern 18; 19 mit einem drucklosen
beziehungsweise auf Umgebungsdruck gehaltenen Reservoir 21 verbinden,
zwei Ventile 22; 23 geöffnet. Dadurch ist es der Federstange 08 möglich, sich
zu entspannen, indem sie die Kolbenstange 11 niederdrückt. In
diesem Zustand können
gefahrlos Arbeiten am Falztisch 02 verrichtet werden, da
die Federstange 08 keinerlei Energie mehr speichert, die
eine plötzliche
Bewegung des Falzmessers 03 antreiben könnte. Solange die Ventile 22; 23 offen
sind, kann das Falzmesser 03 auch von Hand geschwenkt werden,
ohne dass die Federstange 08 dem einen Widerstand entgegen setzt.
Durch Schließen
der Ventile 22; 23 besteht die Möglichkeit,
das Falzmesser 03 in einer vom Falztisch 02 beabstandeten
Position zu fixieren.
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Um
ausgehend von der Konfiguration der 2 den betriebsbereiten
Zustand der 1 wieder herzustellen, genügt es, das
in 2 in einer geschlossenen Stellung gezeigte Wegeventil 17 in
eine Stellung zu bringen, in der es den Auslass einer Pumpe 24 mit
der Druckkammer 18 und die Druckkammer 19 mit
dem Reservoir 21 in Verbindung setzt, und mit Hilfe der
Pumpe 24 die Kolbenstange 11 wieder anzuheben.
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Es
kann vorgesehen werden, dass die Ventile 22; 23 automatisch
ansteuerbar sind, um sie im Falle einer Störung einer dem Falzapparat
in einer Produktionsstrecke vorgelagerten Maschine, insbesondere
einer Druckmaschine, automatisch zu öffnen.
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Dadurch
verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass unmittelbar bevor die
Maschine und der Falzapparat zum Stillstand kommen, noch ein Produkt
in den Schlitz 01 eingeführt und anschließend von
Hand daraus entfernt werden muss.
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Das
Wegeventil 17 weist noch eine dritte Stellung auf, in der
es den Druckauslass der Pumpe 24 mit der Druckkammer 19 und
die Druckkammer 18 mit dem Reservoir 21 verbindet.
Wenn in dieser Stellung die Pumpe 24 betrieben wird, gelangt
der Falzapparat in die in 3 gezeigte
Konfiguration, in der die Kolbenstange 11 bis zu einem
unteren Anschlag in den Zylinder 12 eingefahren ist, das
Falzmesser 03 beabstandet von dem Schlitz 01 über den
Falztisch 02 gehalten ist und die Tastrolle 14 von
der Kurvenscheibe 16 abgehoben ist. Auch in dieser Konfiguration
ist die Federstange 08 entspannt, so dass Arbeiten an dem
nun gut zugänglichen
Schlitz 01 sicher vorgenommen werden können.
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Auch
ausgehend vom Zustand der 3 wird die
Betriebsbereitschaft wieder hergestellt, indem über das Wegeventil 17 der
Druckausgang der Pumpe 24 mit der Druckkammer 18 in
Verbindung gesetzt wird und die Pumpe 24 betrieben wird.
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In
einer vereinfachten Variante kann das Wegeventil 17 auch
nur zwei Stellungen haben, eine erste, in der der Druckauslass der
Pumpe 24 mit der Druckkammer 18 und die Druckkammer 19 mit
dem Reservoir 21 verbunden ist, und eine zweite, in der der
Druckauslass der Pumpe 24 mit der Druckkammer 19 und
die Druckkammer 18 mit dem Reservoir 21 verbunden
ist. In diesem Fall muss sichergestellt sein, dass wenn der Falzapparat
in Betrieb ist, in der Druckkammer 18 stets der zum Fixieren
der Kolbenstange 11 in der oberen Anschlagstellung erforderliche
Druck ansteht. Zu diesem Zweck kann der Pumpe 24 z. B.
ein Akkumulator zum Speichern von Hydraulikflüssigkeit unter hohem Druck
und eine Steuerschaltung zum Steuern des Betriebs der Pumpe 24 in
Abhängigkeit
vom Druck im Akkumulator zugeordnet sein.
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- 01
- Schlitz,
Spalt
- 02
- Falztisch
- 03
- Falzmesser
- 04
- Walze
- 05
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- 06
- Arm
- 07
- Welle
- 08
- Federelement,
Federstange, Torsionsfeder
- 09
- Hebelarm
- 10
- -
- 11
- Kolbenstange
- 12
- Stellglied,
Zylinder, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder
- 13
- Steuerarm
- 14
- Tastrolle
- 15
- -
- 16
- Kurvenscheibe
- 17
- Ventil,
Wegeventil
- 18
- Druckkammer
- 19
- Druckkammer
- 20
- -
- 21
- Reservoir
- 22
- Ventil,
Schaltventil
- 23
- Ventil,
Schaltventil
- 24
- Pumpe