DE2024648B2

DE2024648B2 - Faltapparat mit Transportwalzen für Materialbahnen

Info

Publication number: DE2024648B2
Application number: DE2024648A
Authority: DE
Inventors: M C Blomberg
Original assignee: North American Rockwell Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1969-05-26
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2024648A1; CH518177A; FR2048816A5; DE2024648C3; DE7019005U; GB1255758A; US3544107A; SE377072B

Description

Die Erfindung betrifft einen Faltapparat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Faltapparate der vorgenannten Art werden insbesondere im Zusammenhang mit Druckmaschinen verwendet, wobei bedruckte Bahnen dem Faltapparat zugeführt, übereinandergelegt, längs ihrer Mittellinie gefaltet und zu den fertigen Druckerzeugnissen aufgeschnitten werden. Dabei werden die Bahnen mit hoher Geschwindigkeit über den Falztrichter und die Trichternase gezogen, und es besteht die Gefahr, daß die Bahnen unter solcher Beanspruchung einerseits zusätzlich gefaltet, verknittert oder sogar zerrissen werden und andererseits bei Anlage an die Profilteile des Faltapparates unter Spannung in deren Oberflächen einschneiden, wenn die der Falztrichter und die Trichternase nicht so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Bahnen daran »frei fließen«.
Es sind aus dem Stand der Technik verschiedene

to Vorschläge zur Lösung dieses Problems bekannt. Bei einem solchen Lösungsvorschlag (US-PS 19 82 703) erstrecken sich die halbkegelstumpfartig abgerundeten Seitenkanten nur längs des Falztrichters, dessen Ebene zu einer quer zur Falzlinie verlaufenden Ebene in

b5 spitzem Winkel einstellbar ist, und eine Trichternase aus einer flexiblen Stahlplatte läuft in ein freies Ende aus und ist mit Einstellmitteln zur Einstellung des Grades ihrer Verbiegung versehen. Ein anderer Lüsungsvor-

schlag (CH-PS 4 42 367) sieht vor, daß die Trichternase seitlich mit in bestimmter Weise profilierten, abgerundeten Seitenkanten versehen wird. Nach einer weiteren Lösung (DE-PS 9 67 253) sind bei einem Faltapparat ohne Trichternase abgerundete Sehenkanten in Form von gesonderten Kegelspindeln vorgesehen, die mit einem getrennten Antrieb mit Untersetzungsgetriebe in Drehung versetzt werden.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es für den erwünschten Zweck nicht ausreicht, ungleichmäßige Beanspruchungen der Materialbahnen entweder nur am Falztrichter oder nur an der Trichternase bzw. durch einen im Neigungswinkel einstellbaren Falztrichter in Verbindung mit einer anpassungsfähigen Trichternase auszugleichen.

Dementsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Faltapparat der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Faltung der Materiaibahn über den Falztrichter und die Trichtemase hinweg in der Weise erfolgt, daß ein Zerknittern und Zerreißen durch in sich ungleichmäßige Beanspruchung der Materialbahn vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst Dabei sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung in Unteransprüchen gek ennzeichnet.

Es hat sich gezeigt, daß in dem erfindungsgemäß ausgebildeten Faltapparat keine in sich ungleichmäßigen Beanspruchungen der Materialbahn mehr auftreten, so daß zusätzliche Faltungen sowie ein Zerknittern oder Zerreißen der Materiaibahn beim Durchlauf durch den Faltapparat nach der Erfindung vermieden werden, wie auch Verschmierungen der Druckfarbe auf den übereinandergelegten, bedruckten Materialbahnen nicht mehr auftreten.

Im folgenden wird an Hand der Abbildungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 einen Querschnitt durch den Faltapparat nach der Erfindung in Verbindung mit einer Druckmaschine,

F i g. 2 eine vergrößerte Aufsicht auf den Falztrichter bei dem Faltapparat nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt in F i g. 2 entlang der Linie 3-3,

Fig.4 eine vergrößerte Aufsicht in Richtung der Pfeile4-4in Fig. I₁

F i g. 5 einer: Teil der Seitenansicht entsprechend F i g. 4 und

Fi g. 6 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des öffnungswinkels 5und des Kegelwinkels /von dem Neigungswinkel θ des Falztrichters in dem erfindungsgemäßen Faltapparat.

F i g. 1 zeigt eine in der Zeitungsdruckerei gebräuchliche Falteinrichtung 11 mit einem Faltapparat 10. Die Falteinrichtung 11 besteht aus Rahmenteilen 12 und 13, die in ihrem oberen Teil eine Reihe von Bahnführungswalzen 14 und in ihrem unteren Te^;l einen Satz angetriebener Faltwalzen 15 enthalten. Über die Walzen 14 wird eine Mehrzahl von Bahnen — im dargestellten Fall vier Bahnen — geführt, die zwischen einem Satz von Antriebswalzen 21 übereinandergelegt und anschließend in Längsrichtung zweifach gefaltet werden, wobei die Faltung längs der Falzlinie 22 zwischen Faltwalzen 15 erfolgt.

In dem Maße, in dem die übereinandergelegten Materialbahnen 20 durch die Walzen 15 in der Laufrichtung 23 der gefalteten Bahn gezogen werden, erfolgt die Faltung in dem Faitapparat iO. Dabei verläuft die Laufrichtung 23 der gefalteten Bahn in stumpfem Winkel zu der Ebene 24, in der die Bahnen 20 dem Faltapparat 10 zugeführt werden.
Der Faitapparat 10 besteht aus einem allgemein dreieckigen Falztrichter 30 und einem Paar von Profilwalzen 31 mit relativ großem Durchmesser. Der Falztrichter 30 weist eine Dreieckifläche 45 und halbkreisförmig abgerundete Seitenkanten 32 auf. Das obere Ende des Falztrichters 30 ist durch Bolzen 35 fest

to mit einem Paar von Armen 36 verbunden, von denen in F i g. 1 nur einer gezeigt ist, die an die Achsen der Antriebswalzen 21 angelenkt sind- Das untere Ende des Falztrichters 30 trägt einen Anlenkzapfen 37, der mit einem ein Gewinde aufweisenden Stab 38 verbunden ist Die Muttern 39 an dem Stab 38 kommen an einem Anschlag 40 zur Anlage, der mit einem Träger 41 fest verbunden ist, der seinerseits an dem Rahmenteil 12 angebracht ist. Die Ebene des Falztrichters 30 schließt mit einer quer zur Falzlinie 22 verlaufenden Ebene einen spitzen Neigungswinkel θ ein, der durch Verstellung der Stellmuttern 39 genau eingestellt wird.

Die Seitenkanten 32 des Falztrichters 30 sind halbkegelstumpfartig mit in Richtung des Falzes zusammenlaufenden Kegelflächen 46 ausgebildet, deren

2^r> Mittellinien 56 einen öffnungswinkel S mit der Mittellinie des Falztrichters 30 bilden (vgl. Fig.4). Die Kegelflächen 46 bilden mit ihrer Mantellinie und ihrer Mittellinie einen Mantelwinkel /. Die genannten drei Winkel Θ, S und / sind entsprechend F i g. 6 und der

3d Tabelle des Patentanspruchs bestimmt, so daß bei einer über den Faltapparat 10 gezogenen Bahn alle gedachten Querlinien 51, die senkrecht zur Laufrichtung 23 der gefalteten Bahn in einer zur Falzlinie 22 horizontalen Ebene verlaufen, über die Länge der Bahn senkrecht zur

r, Falzlinie 22 orientiert sind. Ebenso verlaufen über die gesamte Länge der Bahn alle zu der gedachten Querlinie 51 parallel verschobenen gedachten Querlinien wie 52, 53 senkrecht zu einer Parallelen der gedachten rückwärtigen Verlängerung 25 der Falzlinie 22 in einer entsprechenden Horizontaiebene.

Die Konusform und die vorgenannte Winkelbeziehung setzen sich stetig in einer Trichtemase 34 fort, die eine weitere Dreiecksfläche '47 zwischen halbkegelstumpfartig ausgebildten Seitenkanten 49 aufweist und

4ι über deren abgestumpfte Enden hinaus stetig gekrümmt in einer Kante 48 ende'., die in der gedachten Verlängerung 25 der Falzlinie 22 ausläuft. Die in Verlängerung der Kegelflächen 46 verlaufenden Kegelflächen der Seitenkanten 49 verlaufen mit der gleichen

■-,ο stetigen Krümmung, deren Krümmungsradius in dem Maße scharf abnimmt, in dem die Dreiecksfläche 47 zur gedachten Verlängerung 25 hin abgebogen ist, so daß sich die Beziehung der Winkel Θ, S und / des Falztrichters 30 und der dadurch bestimmte Lauf der

■55 Materialbahn übergangslos über die Trichtemase 34 hinweg fortsetzen.

Im Zusammenhang mit der Beziehung zwischen den drei Winkeln Θ, Sund /sei darauf hingewiesen, daß die gedachten Verlängerungen der Mittellinien 56 die

bo gedachte Verlängerung 25 der Falzlinie 22 schneiden; das gilt auch für die entsprechenden Mittellinien der halbkegelstumpfartigen Seitenkanten 49 der Trichternase 34 (vgl. 56a und 566 in F i g. 5).

In der graphischen Darstellung von F i g. 6 sind der

_h<5 Öffnungswinkel Sund der Mantelwinkel /als Funktion des Neigungswinkels θ aufgetragen, und zwar für Neigungswinkel θ zwischen 32,5° und 86,0° in Abständen von i/2° entsprechend der Tabelle im

Patentanspruch. In der Praxis ist der Neigungswinkel θ entsprechend der Geometrie der Falteinrichtung 11 bestimmt; die entsprechenden Winkel 5 und / des Faltapparates 10 ergeben sich dann aus der Darstellung in Fig.6, wobei zu berücksichtigen ist, daß bei der Trichternase 34 der Neigungswinkel θ bis auf einen Wert von 90° ansteigt.

Entsprechend F i g. 3 wird die Dreiecksfläche 45 von einer Platte 33 gebildet, die in Aussparungen der Kegelflächen 46 angeordnet ist, wobei die Aussparun- ι ο gen seitlich etwas gegen die Ebenen versetzt sind, die senkrecht durch die Mittellinien 56 verlaufen. Dadurch liegt die Dreiecksfläche 45 etwas unterhalb einer Ebene, die tangential zu den Kegelflächen 46 verläuft und es besteht ein geringer Abstand von vorzugsweise ca. 0,13 mm zwischen der über den Falztrichter 30 gezogenen Bahn und der Dreiecksfläche 45. Dieser Abstand bewirkt, daß die Möglichkeit zu einer Verschmierung von Druckfarbe beim Falten der Bahn auf ein Minimum beschränkt wird, aber in der Hauptsache, daß die Materialbahn nicht mit einem Grat oder einer scharfen Kante an der Verbindungsstelle zwischen der Platte 33 und den Seitenkanten 32 in Berührung kommt, wodurch die Bahn angekratzt oder sogar zerrissen werden kann. Die Platte 33 berührt somit die gespannte Bahn nicht wirklich, haltert aber die Seitenkanten 32 starr und erhält deren Ausrichtung.

In F i g. 1 ist die gedachte Querlinie 51 dargestellt, die senkrecht zur Laufrichtung 23 der gefalteten Bahn in einer zur Falzlinie 22 horizontalen Ebene verläuft, jo Wenn bei dem Faltvorgang über die gesamte Länge der Materialbahn auf Grund der gegebenen Winkelbeziehung eine gleichmäßige Beanspruchung der Materialbahn bestehen soll, darf auf diese während des gesamten Laufs kein Verwindungszug ausgeübt werden, auch nicht an den Stellen, die in Fi g. I durch die Linie 52 am Anfang des Faltapparates 10 und durch die Linie 53 in dessen Mitte angedeutet sind. Die Bahn muß spannungsfrei bleiben, wenn sie über die Dreiecksflächen 45 und 47 hinweggezogen wird. Hierin liegt die besondere Bedeutung der Kegelflächen 46,49.

Es hat sich gezeigt, daß für jeden Neigungswinkel θ immer nur ein Mantelwinkel /und ein Öffnungswinkel S existiert, bei denen der Faltvorgang über seinen ganzen Verlauf unter gleichmäßiger Beanspruchung der Materialbahn abläuft. Ist der Neigungswinkel θ des Falztrichters 30 geringer, so erfordert dies eine Vergrößerung des Mantelwinkels /; dieser wird immer geringer, je mehr sich der Neigungswinkel θ der Laufrichtung 23 annähen. Dementsprechend müssen auch die Seitenkanten 49 der Trichternase 34 mit stark abnehmendem Krümmungsradius ausgebildet werden, damit auch in dem Bereich, in dem die Trichternase 34 zur Kante 48 hin abgebogen ist, die vorgegebene Winkelbeziehung erhalten bleibt.

Die auslaufende Kante 48 der Trichternase 34 bestimmt die Ausbildung einer scharfen Falzlinie 22. Die Seitenkanten 49 sind konkav verjüngt und dadurch dicht an den Umfang der Profilwalzen 31 (siehe Fig.4) angepaßt. Wegen des geringen Abstandes zwischen den Profilwalzen 31 von relativ großem Durchmesser über einen beträchtlichen Bereich wird die Materialbahn im Bereich der Falzlinie 22 gut geführt.

Bei einem so ausgebildeten Faltapparat 10 wird auch eine mehrschichtige Materialbahn in jedem Augenblick des Faltprozesses die gesamte Fläche bedecken und glatt ohne Knittern oder übermäßige Streckung daran anliegen, wobei keine Verschiebungen der Bahnen gegeneinander und dadurch bedingte Verschmierungen von Druckfarbe mehr auftreten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Faltapparat mit Transportwalzen für Materialbahnen, die längs ihrer Mittellinie gefaltet werden sollen, mit einem Falztrichter mit einer Dreiecksfläche und mit halbkegelstumpfartig abgerundeten Seitenkanten, die in Richtung des Falzes zusammenlaufen, mit einer Trichternase, die sich durchlaufend au den Falztrichter anschließt und sich zu dem Ende, von dem die gefaltete Materialbahn abgezogen wird, konkav verjüngt, bei welchem Faltapparat die Ebene des Falztrichters mit einer quer zur Falzlinie verlaufenden Ebene einen vorgegebenen spitzen Neigungswinkel und die Trichternase einen zu dem genannten Ende hin zunehmend größeren spitzen Neigungswinkel einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Falztrichter (30) auch die Trichternase (34) halbkegelstumpfartig ausgebildete Seitenkanten (49) besitzt, deren aller Kegelmittellinien (56, 56a, 56b) die gedachte Verlängerung (25) der Falzlinie (22) schneiden, und daß die Kegelmittellinien (56, 56a, 56b) mit der Mittellinie des Falztrichters (30) und der Trichternase (34) einen öffnungswinkel (S) und mit den Mantellinien der Seitenkanten (46, 49) einen Mantelwinkel (I) einschließen, deren Beziehung zueinander und zu dem Neigungswinkel (Θ) bei in Förderrichtung zunehmender Vergrößerung des Neigungswinkels (Θ) durch die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Werte-Tripel festgelegt sind:

β S / θ S / 32.50 23.25 15.02 49.00 25.17 9.90 33.00 23.39 14.92 49.50 25.14 9.70 33.50 23.52 14.81 50.00 25.09 9.50 34.00 23.65 14.70 50.50 25.C5 9.29 34.50 23.77 14.59 51.00 24.99 9.09 35.00 23.89 14.47 51.50 24.93 8.88 35.50 24.01 14.36 52.00 24.86 8.68 36.00 24.12 14.23 52.50 24,78 8.47 36.50 24.22 14.10 53.00 24.70 8.26 37.00 24.32 13.97 53,50 24.61 8.06 37.50 24.42 13.84 54.00 24.52 7.85 38.00 24.51 13.70 54.50 24.42 7.64 38.50 24.59 13.56 55.00 24.31 7.43 39.00 24.68 13.42 55.50 24.19 7.22 39.50 24.75 13.27 56.00 24.07 7.02 40.00 24.82 13.12 56.50 23.94 6.81 40.50 24.89 12.96 57.00 23.80 6.60 41.00 24.95 12.80 57.50 23.66 6.40 41.50 25.00 12.64 58.00 23.50 6.19 42.00 25.06 12.48 58.50 23.34 5.99 42.50 25.10 12.31 59.00 23.18 5.79 43.00 25.14 12.14 59.50 23.00 5.59 43.50 25.17 11.97 60.00 22.82 5.39 44.00 25.20 11.79 60.50 22.63 5.19 44.50 25.23 11.61 61.00 22.44 5.00 45.00 25.24 11.43 61.50 22.23 4.80 45.50 25.26 11.25 62.00 22.02 4.6! 46.00 25.26 11.06 62.50 21.80 4.43 46.50 25.26 10.87 63.00 21.58 4.24 47.00 25.26 10.68 63.50 21.34 4.06 47.50 25.24 10.49 64.00 21.10 3.88 48.00 25.23 10.29 64.50 20.85 3.70 48.50 25.20 iO.iO 65.00 20.60 3.53

65.50 2Q.33 . $.36 76.00 13.15 0.76 66.00 20.06 . 5.19 76.50 12.73 0.69 66.50 19.79 . }.03 77.00 12.31 0.62 67.00 19.50 : >.87 77.50 11.89 0.55 67.50 19.21 : >.72 78.00 11.46 0.49 68.00 18.91 : >.57 78.50 11.02 0.43 68.50 18.60 : >.42 79.00 10.58 0.38 69.00 18.28 : >.28 79.50 10.13 0.33 69.50 17.96 ; >.14 80.00 9.68 0.29 70.00 17.63 ; >.01 80.50 9.27 0.25 70.50 17.29 .88 81.00 8.77 0.21 71.00 16.95 .75 81.50 8.30 0.18 71.50 16.60 .63 82.00 7.84 0.15 72.00 16.24 .52 82.50 7.36 0.12 72.50 15.88 .41 83.00 6.89 0.10 73.00 15.51 .30 83.50 6.41 8.19E-O2 73.50 15.13 .20 84.00 5.93 6.46 E-02 74.00 14.74 .10 84.50 5.45 4.99 E-02 74.50 14.35 .01 85.00 4.96 3.76 E-02 75.00 13.96 0.92 85.50 4.47 2.75 E-02 75.00 13.56 0.84 86.00 3.98 1.93 E-02

2. Faltapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die halbkegelstumpfförmigen Seitenkanten (49) der Trichternase (34) im Bereich von zu beiden Seiten der Seitenkanten (49) befindlichen Profilwalzen (31) eine an deren Zylinderfläche angepaßte konkave Krümmung aufweisen.

3. Faltapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiecksfläche (45) des Falztrichters (30) unterhalb einer Ebene liegt, die die papierführende Oberseite der beiden Seitenkanten (46) des Falztrichters (30) tangential berührt.