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Schwertfalzmaschine
Die Erfindung betrifft eine Schwertfalzmaschine,
bei der das Schwert mittels einer Klemmvorrichtung an einer auf und ab bewegbaren
Antriebsstange befestigt ist, welche in einem mit dem Maschinengestell verbundenen
Halter geführt ist.
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Bei Schwertfalzmaschinen dieser Art, welche auch mit einer Stauchfalzmaschine
zu einer Baueinheit vereinigt sein können, muß das Schwert hinsichtlich seines Abstandes
von den mit ihm zusammenwirkenden Falzwalzen, hinsichtlich der Lage seiner Längsachse
bezüglich der Längsachse der Falzwalzen und hinsichtlich der Lage der durch das
Schwert definierten Ebene bezüglich der durch die Längsachsen der beiden zugeordneten
Falzwalzen definierten Ebene einstellhar sein. Bei den bekannten Schwertfalzmaschinen
sind zu diesem Zwecke an der Antriebsstange Verstellvorrichtungen vorgesehen. Weiterhin
ist bei den bekannten Schwertfalzmaschinen unabhängig davon, ob der Schwertantrieb
über Kurvenscheiben gesteuert vom Hauptantrieb der Schwertfalzmaschine aus, mittels
eines Elektromagneten oder mittels eines pneumatisch betriebenen Zylinder-Kolbenerfolgt
Aggregates/, der Halter, in dem die Antriebsstange geführt ist, fest mit dem Maschinengestell
verbunden.
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Da sich mit den bekannten Schwertfalzmaschinen eine höhere Taktzahl
als etwa 12 000 Takte pro Stunde nicht erreichen läßt, eine Taktzahl bis zu etwa
25 000 Takte pro Stunde in einer Reihe von Anwendungsfällen jedoch erwünscht ist
und zu einer wesentlichen Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Schwertfalzmaschine
führt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schwertfa-lzmaschine zu schaffen,
mit der eine höhere Taktzahl pro Stunde als bei den bekannten Schwertfalzmaschinen
erreicht werden kann.
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Diese Aufgabe ist bei einer Schwertfalzmaschine der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Halter um eine zumindest im wesentlichen
zur Längsachse des Schwertes parallele Achse schwenkbar im Abstand vom Schwert am
Maschinengestell gelagert und in wählbarer Schwenkstellung mittels einer Feststellvorrichtung
feststellbar ist.
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Durch eine solche verstellbare Lagerung des Halters kann auf eine
Höheneinstellvorrichtung der Antriebsstange verzichtet werden6 wodurch deren Masse
wesentlich verringert werden kann, was die Voraussetzung für die Erreichung einer
höheren Taktzahl ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Schwenkachse des Halters
wenigstens annähernd in Höhe des Schwertes anzuordnen, da dann bei einem ausreichend
großen Abstand der Schwenkachse vom Schwert die Krümmung der Bahn, auf der das Schwert
bei einer Schwenkbewegung des Halters bewegt wird, vernachlässigbar klein ist.
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Eine weitere Verringerung der zusammen mit dem Schwert zu bewegenden
Massen wird bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, daß der Halter
einen die Antriebsstangenführung aufweisenden ersten Arm und einen an diesen rechtwinklig
anschließenden zweiten Arm aufweist, wobei der erste Arm um eine zur Längsachse
der Antriebsstange rechtwinklig verlaufende Achse drehbar und in wählbarer Stellung
feststellbar mit dem zweiten Arm verbunden ist. Hierdurch kann auch die Vorrichtung
an der Antriebs stange zur Verstellung der Längsachse des Schwertes bezüglich der
Längsachse der beiden zugeordneten Falzwalzen entfallen.
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Ein wichtiger Vorteil sowohl der schwenkbaren Lagerung des Halters
als auch der drehbaren Anordnung des ersten Armes ist die Möglichkeit , die Einstellung
während des Laufes der Maschine vornehmen zu können.
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Die Lage der Schwenkachse des Halters in Höhe des Schwertes wird bei
einer wegen ihrer Einfachheit vorteilhaften Ausführungsform dadurch erreicht, daß
sich an den zweiten Arm des Halters rechtwinklig zu diesem und parallel zum ersten
Arm ein dritter Arm anschließt, welcher an seinem unteren Ende am Maschinengestell
angelenkt ist.
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Vorteilhaft für die Erzielung einer hohen Taktzahl pro Stunde ist
der Antrieb des Schwertes über eine gesteuerte, elektromagnetische Bremskupplung,
welche bei einer bevorzugten Ausführungsform im zweiten Arm des Halters angeordnet
ist. Die Verbindung zwischen der Antriebsstange und dem getriebenen Teil der Kupplung
kann dann über einen exzentrisch zur Kupplung welle angeordneten Zapfen erfolgen,
der in einen Gleitstein der Antriebsstange eingreift. Ein solcher Antrieb der Antriebsstange
ist
gewichtsarm und für hohe Taktzahlen geeignet. Der Einschaltvorgang der Bremskupplung,
also der Beginn des Taktes des Schwertes, wird vorzugsweise mittels einer Lichtschranke
ausgelöst, welche auf die Vorderkante des zu falzenden Bogens oder Bogenheftes anspricht.
Das Lösen der Kupplung und Einfallen der Bremse wird hingegen vorteilhafterweise
mittels eines Schalters ausgelöst, der von der Bremskupplung selbst in Abhängigkeit
von deren Winkelstellung gesteuert wird. Um auch bei unterschiedlichen Taktzahlen
die Antriebsstange stets in einer gleichbleibenden Lage,vorzugsweise im oberen Todpunkt,
stillsetzen zu können, kann man die Winkelstellung der Kupplung, in welcher der
Schalter betätigt wird, so verändern, daß der Nachlauf an die zu erreichende Stillstandposition
angepaßt ist.
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Hierzu kann beispielsweise der Schalter oder das ihn steuernde Glied
der Kupplung verstellbar angeordnet sein.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische
Ansicht des Halters, des ihn tragenden Teils des Maschinengestells, des Schwertes
und der diesem zugeordneten Falzwalzen.
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Eine im einzelnen nicht dargestellte Schwertfalzmaschine weist ein
in bekannter Weise ausgebildetes Schwert 1 auf, das mit zwei Falzwalzen 2 und 3
zusammenwirkt. Das Schwert 1 ist mittels einer Klemmvorrichtung 4 an einer Antriebsstange
5 befestigt Die Klemmvorrichtung 4 bildet einen sich im rechten Winkel zur Längsachse
der Antriebsstange 5 erstreckenden Klemmkanal, welcher den in der Form eines kreiszylindrischen
Stabes ausgebildeten Rücken 1' des Schwertes/aufnimmt. Durch ein Lösen der Spannschrauben
4' der Klemmvorrichtung 4 kann das Schwert 1 in der Klemmvorrichtung um die Längsachse
des Klemmkanals geschwenkt werden, falls dies zur Ausrichtung des Schwertes auf
den Spalt erforderlich ist, den die beiden Falzwalzen 2 und 3 bilden.
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Ein als Ganzes mit 6 bezeichneter Halter für das Schwert 1 weist einen
ersten Arm 7 auf, in welchem die Antriebsstange 5 längsverschiebbar geführt ist,
einen sich an den ersten Arm 7 anschließenden
zweiten Arm 8 und
einen mit diesem verbundenen dritten Arm 9. Der zweite Arm 8, der hohl ausgebildet
ist, schließt im Ausführungsbeispiel im rechten Winkel an den ersten Arm 7 an und
erstreckt sich quer zur Längsachse des Schwertes 1 bis nahe zur seitlichen Begrenzung
des nicht dargestellten Tisches, auf dem die Bogen für den Falzvorgang mittels des
Schwertes 1 unter dieses herangeführt werden. Der dritte Arm 9 schließt sich rechtwinklig
an den zweiten Arm 8 an und verläuft nach unten gegen den Tisch hin, und zwar im
Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse der Antriebsstange Sbis in die Höhe
der Falzwalzen 2 und 3. In dieser Höhe ist der dritte Arm 9 am Maschinengestell
10 angelenkt, wobei die Schwenkachse 9' parallel zur Längsachse der beiden Falzwalzen
2 und 3 und des Schwertes 1 liegt. Eine im Maschinengestell 10 gelagerte Stellschraube
11 ist mit dem dritten Arm 9 in Höhe seines oberen -durch Endes da/verbunden, daß
bei einer Drehung der dritte Arm 9 um die Schwenkachse 9' geschwenkt wird. Ein Schwenken
des dritten Armes 9 in der einen oder anderen Schwenkrichtung hat ein Heben bzw.
Senken des ersten Armes 7 und damit des Schwertes 1 zur Folge, wobei wegen der gewählten
Lage der Schwenkachse 9' bezüglich der Falzwalzen 2 und 3 und der verhältnismäßig
großen Länge des zweiten Armes 8 die Krümmung der Bahn, auf der sich die nach unten
weisende Schneide des Schwertes 1 beim Schwenken des Halters 6 bewegt, vernachlässigbar
klein ist.
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Der erste Arm 7 ist um das Zentrum des zweiten Armes 8 drehbar mit
diesem verbunden, wobei im Ausführungsbeispiel der zweite Arm 8 mit einem zylindrischen
Sitz versehen ist, in den ein hohlzylindrischer Vorsprung 7' des ersten Armes 7
eingreift.
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Mittels einer Klemmschraube 12 kann det erste Arm 7 in wählbarer Winkellage
bezüglich des zweiten Armes 8 festgestellt werden. Durch diese drehbare und feststellbare
Verbindung zwischen dem ersten Arm 7 und dem zweiten Arm 8 entfällt eine Vorrichtung
an der Antriebsstange 5 zum Ausrichten der Längsachse des Schwertes 1 auf die Längsachse
der Falzwalzen 2 und 3.
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Im Inneren des zweiten Armes 8 ist eine elektromagnetisch betätigbare
Bremskupplung 13 angeordnet, welche einen in axialer Richtung verschiebbaren und
wahlweise an den treibenden Teil 14 oder den feststehenden Bremsteil 15 anpreßbaren
Abtriebsteil 16 aufweist. Der Abtriebsteil 16 ist drehfest mit einer im Zentrum
des zweiten Armes 8 liegenden Abtriebswelle 17 verbunden, die sich in den ersten
Arm 7 hineinerstreckt. Dort ist mit ihr drehfest eine Scheibe mit einem Exzenterzapfen
18 verbunden, der in einen nicht dargestellten Gleltstein der Antriebs stange 5
eingreift und daher diese bei einer Umdrehung der Abtriebswelle 17 einmal auf und
ab.bewegt.
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Der treibende Teil 14 der Bremskupplung 13 sitzt im Ausführungsbeispiel
drehfest auf einer Antriebswelle 19, welche mit dem Hauptantrieb der Schwertfalzmaschine
gekuppelt ist. Es wäre aber auch möglich, die Bremskupplung 13 mittels eines eigene
Antriebes, der beispielsweise im zweiten Arm 8 angeordnet sein könnte, anzutreiben.
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Der Takt des Schwertes 1, d.h. die Bewegung gegen die Falzwalzen 2
und 3 hin, wird im Ausführungsbeispiel mittels einer nicht dargestellten Lichtschranke
ausgelöst, welche die Position des zu falzenden Bogens abtastet und, wenn die richtige
Position erreicht ist, die Erregung der Bremskupplung 13 auslöst. Der Abtriebsteil
16 wird dadurch an den ständig rotierenden, treibenden Teil 14 angekuppelt. Nach
einem einstellbaren Drehwinkel des abgetriebenen Teils 16 wird ein Schalter 20,
von dem nur sein Betätigungsglied dargestellt ist, betätigt, was zur Folge hat,
daß der abgetriebene Teil 16 in Anlage an den stillstehenden Bremsteil 15 gebracht
wird und dadurch nach einer bestimmten Nachlaufzeit zum Stillstand kommt. Der Abschaltzeitpunkt
der Bremskupplung 13 wird im Ausführungsbeispiel so gewählt, daß die Antriebsstange
5 im oberen Todpunkt zur Ruhe kommt. Dadie Nachlaufzeit oder der Nachlaufwinkel
von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sich die bewegbaren Teile bewegen, ist
im Ausführungsbeispiel das den Schalter 20 betätigende Glied 21 in Umfangsrichtung
verstellbar am Abtriebsteil 16 befestigt. Selbstverständlich könnte diese Verstellung
auch in anderer Weise, beispielsweise durch eine
Verstellung des
Schalters 20 in Umfangsrichtung, vorgenommen werden.