DE2652159B2 - Räderfalzapparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Räderfal/apparal gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Räderfalzapparate sind in verschiedenen Bauformen bekannt Die US-PS 38 65 361 beschreibt einen Räderfalzapparat, innerhalb dessen Sammelzylinder ein exzentrisch versetzter Falzmesserträger rotiert, dessen Faizmesserspitzen eine dreispitzige Hypozykloide beschreiben. Der Sammelzylinder ist als dreifeldriger Zylinder ausgeführt, wobei jedes Feld einen Satz steuerbarer Punkturen trägt. Mit zwei rotierenden Falzmessern ist der Falzmesserträger ausgerüstet, wobei bei Sammelproduktioii ein Falzmesser stillgesetzt wird. Jedoch ist es mit diesem Falzapparat nicht möglich, die Produktionsart »Doppelt-Gesammelt« zu falzen. Die Papierbogen müssen wegen der beiden nur möglichen Produktionsarten »Ungesammelt« und »Gesammelt« nicht auf zweite Zylinder abgegeben werden.

Der DE-AS 18 01419 kann ein Räderfalzapparat entnommen werden, mit dem die Produktionsarten »Ungesammelt«, »Gesammelt« und »Doppelt-Gesammelt« möglich sind. Jedoch werden hierzu zwei Papierabgaben benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Räderfalzapparat zu schaffen, der mit nur einer Papierabgabe auskommt, aber dennoch die drei Produktionsmöglichkeiten »Ungesammelt« (ein Bogenpaket), »Gesammelt« (zwei Bogenpakete) und »Doppelt-Gesammelt« (vier Bogenpakete) ermöglicht.

Diese Aufgabenstellung wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der erfindungsgemäße Falzapparat mit den Produktionsarten »Ungesammelt«, »Gesammelt« und »Doppelt-Gesammelt« nur mit — incl. Schneidzylinder — drei Zylindern auskommt, während bei den bisher bekannten Falzapparaten fünf bis sieben Zylinder vorhanden sind. Hierdurch nimmt der Falzapparat in vorteilhafter Weise wenig Platz ein, läßt sich kostengünstig herstellen und ermöglicht sogar einen Doppelfalzapparat unter einem einzigen Papiereinlauf.

Dadurch, daß nach dem Sammelvorgang im Gegensatz zu den bekannten, vergleichbaren Räderfalzapparaten keinerlei Punkturwechsel mehr notwendig ist. können Wartungs- und Einstellzeiten wesentlich verringert werden, die Störanfälligkeit und die Papierstaubentwicklung vermindern sich beträchtlich. Die bis 144 Seiten dicken Produkte sind auch durch den lediglich einmaligen Punkiurwechsel nur wenig beschädigt.

Ein Ausführungsbeispiel wird an Hand der Figuren nachstehend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Einfach-Räderfalzapparat mit 4/2-Messerzylinder, 4/2-Schneidnutenzylinder und 5/2-Sammel-Falzmesserzylinder.

Fig. 2 einen Schnitt H-II durch den erfindungsgemäßen 5/2-Sammel-Falzmesserzylinder.

F i g. 3 einen Schnitt Hl-IlI durch F i g. 2.

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Kurvenscheibenantriebes.

Wie in Fig. 1 dargestellt, gelangen längsgefalztc Papierstränge 1.1, 1.2, 1.3 von einem oder mehreren Falztrichlern 2.1, 2.2,2.3 über Zugwalzengruppen 3,4 in eine aus mehreren Zylindern bestehende Falzzylindergruppe 5. Die Falzzylindergruppe 5 besteht beispielsweise aus einem 4/2-Schneidmesserzylindcr 6. einem 4/2-Schneidnuten/ylinder 7, der mit dem 4/2-Schneidmesserzylinder 6 zusammenarbeitet, und einem 5/2-Sammel- und 1 !!!/messerzylinder 8. Der 5/2-Samrnel- und Falzmesserzylinder 8 ist aus zwei verschiedene Funktionen ausübenden Teilen zusammengesetzt. Er

besteht im wesentlichen aus einem als Hohlzylinder mit fünf gleichen Abschnittlängen (Feldern) 88,89,90,91,92 um den Umfang ausgebildeten Sammelzylinder 102 und einem im Inneren des Sammelzylinders 102 rotierenden Falzmesserträger 103. Während der 5/2-Scmmelzylinder 102 auf seinem Umfang, in gleichem Abstand voneinander, fünf steuerbare Punkturensätze 9.1, 9.2, 93,9.4,9.5 aufweist trägt der 4/2-Schneidnutenzylinder 7 vier steuerbare Punkturensätze 10.1, 10.2, 10.3, 10.4. Die Steuerung von Punlcturen 9.1 bis 9.5 und 10.1 bis 10.4 ist allgemein bekannt, z. B. durch die DE-PS 18 01419, und wird in vereinfachter Weise in Fig.4 dargestellt.

Die Punktun.nsätze 10.1 bis 10.4 nadeln die vereinigten Papierstränge 1.2, 1.1, 13 auf den 4/2-Schneidnutenzylinder 7 auf, bevor sie von den vier Messern 11.1 bis 11.4 des 4/2-Schneidmesserzyiinders 6 im Zusammenwirken mit den vier Schneidleisten 12.1 bis 12.4 des 4/2-Schneidnutenzylinders 7 in einzelne Bogenpakete 13 zerschnitten werden. Von den Punkturensätzen 10.1 bis 10.4 des 4/2-Schneidnutenzylinders 7 werden die Bogenpakete 13 an die Punkturensätze 9.1 bis 93 des 5/2-Sammelzylinders 102 übergeben. Auf ihm führen sie das oder mehrere Bogenpakete 13 übereinander um den rotierenden 5/2-SammelzyIinder 102 herum, bis über ein angetriebenes Falzwalzenpaar 14. Durch den hohlen 5/2-Sammelzylinder 102 führt eine Welle 15. Wie in F i g. 2 und F i g. 3 dargestellt, ist sie e\. entrisch zu einer Rotationsachse 18 des 5/2-Sammelzylinders 102 angeordnet und in Lagerkörpern 20, 21 mittels m> Rollenlager gelagert. Die Lagerkörper 20,21 wiederum sind in Bohrungen von Seitengestellen 26, 27 des Falzapparates gelagert und mit ihnen fest verschraubt, so daß sie sich in der Bohrung nicht verdrehen können.

In Seitenplatten 16,17 des Falzmesserträgers 103 sind Ji vier abgesetzte Falzmesserwellen 22 bis 25 derart gelagert, daß die gedachte Verbindung ihrer Zentren ein Quadrat ergibt. Auf jeweils ihrem glatten Teil tragen die Falzmesserwellen 22 bis 25 je einen Salz Falzmesser 28 bis 31. Sie können in bekannter Weise sowohl fest verschraubt mit den Falzmesscrwellen 22 bis 25 sein, aber auch so geklemmt sein, daß sie leicht von den ihnen abgenommen werden können.

Auf Vielnut-Wellenzapfen 32 bis 35 der Falzmesserwellen 22 bis 25 ist jeweils ein Doppelritzel 36 bis 39 aufgekeilt, bei dem jeweils ein Zwischenraum zwischen den beiden Zahnkränzen eingearbeitet ist. Auf der Außenseite der Seitenplatte 17 sind Achsstummel 44 bis 47 angebracht, auf denen Doppel-Zwischenzahnräder 40 bis 43 drehbar gelagert sind. Die Doppelritzel 36 bis >o 39 stehen jeweils mit dem ihnen zugepaarten Doppel-Zwischenzahnrad 40 bis 43 in Eingriff, diese wiederum mit der Verzahnung eines als Sonnenrad fungierenden Zahnkranzes 51. In dieser Stellung werden die Falzmesserwellen 22 bis 25 und damit die Falzmesser 28 ί > bis 31 angetrieben. Das Übersetzungsverhältnis von Zahnkranz 51 (feststehendes Sonnenrad) zu Falzmesserwellen 22 bis 25 beträgt 3 : I. Da die Wellenzapfen 32 bis 35 als Vielnutzapfen ausgeführt sind, lassen sich auf ihnen jeweils die Doppelritzel 36 bis 39 in zwei wi Stellungen axial verschieben und in diesen Stellungen halten. In der ersten Stellung stehen die Doppclritzel 36 bis 39 mit den Doppel-Zwischenzahnrädern 40 bis 43 und diese mit dem Zahnkranz 51 in Eingriff. Das heißi. die Falzmesser 28 bis 31 sind aktiv. In der zweiten ir> Stellung werden zwei sich diagonal gegenüberliegende Doppelritzel, z. B. 37, 39 odrr drei Doppelritzel, z. B. 36, 37, 38, auf ihrem Vielnutwellenzapfen 32 bis 35 derartig verschoben und gehalten, daß sie nicht mehr in Eingriff stehen mit der Verzahnung des jeweils ihnen zugeordneten Doppel-Zwischenzahnrades 40 bis 43. Durch das Ausrücken der Doppelritzel 36 bis 39 von der Verzahnung des ihnen zugeordneten Doppel-Zwischenzahnrades 40 bis 43 wird das betreffende Falzmesser 28 bis 31 antriebslos. 1st also ein Doppelritzel 36 bis 39 abgekuppelt, so wird die ihm zugeordnete Falzmesserwelle 22 bis 25 in der Seitenplatte 17 z. B. mittels Indexstiften 52 bis 55 in einer neutralen Position arretiert, so daß z. B. die Falzmesser 29 und 31 oder 28, 29,30 nicht mehr aus dem Umfang eines Mantels 19 des 5/2-Sammelzyiinders 102 austreten können.

Der Zahnkranz 51, der als feststehendes Sonnenrad fungiert, ist an dem exzentrischen Lagerkörper 21 fest ve?schraubt. Die Lagerkörper 20, 21 dienen als Lagerung (Zapfenerwe'terung) des eigentlichen 5/2-Sammelzylinders 102.

Die Drehmomentübertragung vom Hauptantrieb erfolgt (F i g. 1) über eine Längswelle 56, Kegelräder 57, 58, Stehwelle 59, Kegelräder 60, 61, Querwelle 62. Kegelrad 63, Doppelzahnrad 64 (Kegelrad plus Stirnrad), Stirnrad 65. Stirnrad 66, Stirnrad 67 auf die mit dem Stirnrad 67 verkeilte Welle 15.

Auf einen Wellenzapfen 68 der Welle 15 ist ein Stirnrad 63 aufgekeilt, das mit einem Stirnrad 70 kämmt. Das Stirnrad 70 ist auf einen Wellenzapfen einer Welle 71 aufgekeilt, wobei sie im Sciiengestell 27 gelagert ist, und auf ihren /weiten Wellenzapfen ein Stirnrad 72 aufgekeilt ist. Mit dem Stirnrad 72 kämmt ein Zahnkranz 73, der mit einer Endscheibe 77 verschraubt ist. Endscheibe 77 und 76 des 5/2-Sammelzylinders 102 rotieren ebenso wie der Zahnkranz 73 um die Rotationsachse 18 des Mantels 19 des 5/2-Sammelzylinders 102, die gleichzeitig das Zentrum der Lagerkörper 20, 21 darstellt. Auf die Stirnseiten der Endscheiben 76, 77 ist der mehrteilige — z. B. fünfteilige — Mantel 19 aufgeschraubt. Er hat mehrere Ausbrüche, durch welche die Falzmesser 28 bis 31 bzw. die Punkturennadeln der Punkturensätze 9.1 bis 9.5 austreten können. Zur Versteifung sind mit den Innenseiten der Endscheiben 76, 77 Traversen 78 bis 81 verschweißt. In den Endscheiben 76, 77 sind in regelmäßigem Abstand voneinander Punkturantriebswellen 82 bis 86 gelagert. Sie dienen dem Antrieb der Punkturensätze 9.1 bis 9.5. Ihr freier Zapfen ist jeweils mit einem Rollenhebel 93 bis 97 formschlüssig verbunden, dessen Rolle in bekannter Weise auf einer gestellfesten Kurvenscheibe 98 und einer rotierenden Kurvenscheibe 99 abläuft, so daß je nach Wahl jeder vierte, zweite, oder jeder Punkturensatz 9.1 bis 9.5 ein Bogenpaket 13 in die Falzwalzen 14 entläßt. Die Kurvenscheibe 98 ist deshalb als gestellfest anzusehen, weil sie mit dem Lagerkörper 20 lösbar formschlüssig — /.. B. über eine Federkeilverbindung — verbunden ist.

Zum Falzwerk nach Fig. 1, 2, 3 gehört ein Schaltgetriebe zur Steuerung der Abgabepunkte der Punkturensätze 9.1 bis 9.5 auf dem 5/2-Sammelzylinder 102. Das Getriebe hat drei Stellungen. Die Stellung 1 ist für eine »ungesammelte« Produktion; eine zweite Stellung II für »gesammelte« Produktion, und die Stellung 111 für »doppelt gesammelte« Produktion.

Oas Schaltgetriebe für den Antrieb einer Kurvenscheibe 99 erfolgt über die Stirnräder 67 und 104. Zwischen den Stirnrädern 67 und 104 besteht ein festes Übersetzungsverhältnis. Auf einer Welle 105 des Stirnrades 104 sitzt verschiebbar in die drei Stellungen I, II, III über z.B. eine Verschiebestange 106 ein

Verschieberad tO7 mit seinen zwei Zahnrädern 108 und 109. Dem Verschieberad 107 ist ein Zwischenzahnrad UO mit seinen Zahnrädern 111 und 112 zugeordnet. Ein Zahnkranz 100 der Kurvenscheibe 99 kämmt immer mit dem Zahnrad 111. Sowohl die gestellfeste Kurvenschei- ■> be 98 als auch die rotierbare Kurvenscheibe 99 haben je eine einzige Stelle tiefsten Kurvenhubes.

In Stellung I des Schaltgetriebes ist das Verschieberad 107 mit seinen Zahnrädern 108 und 109 so ausgerückt, daß keines seiner Zahnräder mit den Zahnrädern 111 ι ο oder 112 des Zwischenzahnrades 1JO kämmen kann. Die Kurvenscheibe 99 ist hierbei in eine vorher bestimmte Stellung gebracht worden und über eine Verriegelung 113 z. B. im Seitengestell 26 arretiert worden. In dieser Stellung stehen Kurvenscheibe 99 und gestellfeste Kurvenscheibe 98 so zueinander, daß die Steuerrolle des Rollenhebels 93 bis 97 an der jeweils tiefsten Stelle der Kurvenscheiben 98 und 99 zur gleichen Zeit läuft, und also für jedes der fünf Felder 88 bis 92 jeweils den entsprechenden Punkturensatz 9.1 bis 9.5 zur Abgabe des Bogenpaketes 13 an das Falzwalzenpaar 4 zurückzieht.

In Stellung II ist die Verriegelung 113 der Kurvenscheibe 99 unwirksam. Die Zahnräder 100, 111 und 108 sind miteinander im Eingriff. Dieses hat zur ^ Folge, daß jedes Feld 88 bis 92 des 5/2-Sammelzylinders 102 jeweils zweimal umlaufen muß, bevor die Steuerrollen der Rollenhebel 93 bis 97 bei beiden Kurvenscheiben 98 und 99 gleichzeitig an der Stelle ihres tiefsten Kurvenhubes stehen und damit den entsprechenden J'> Punkturensatz 9.1 bis 9.5 zur Abgabe des doppelten Bogenpaketes 13 an das Falzwalzenpaar 14 zurückziehen.

In Stellung III ist die Verriegelung 113 der Kurvenscheibe 99 ebenfalls unwirksam. Die Zahnräder 3> 100, 111 und 112, 104 sind hierbei im Eingriff. Daraus folgt, daß jedes Feld 88 bis 92 des 5/2-Sammelzylinders 102 jeweils viermal umlaufen muß, bevor die Steuerrollen des entsprechenden Rollenhebels 93 bis 97 bei beiden Kurvenscheiben 98 und 99 gleichzeitig an der ■»< > Stelle ihres tiefsten Kurvenhubes stehen und damit den entsprechenden Punkturensatz 9.1 bis 9.5 zur Abgabe des dreifachen Bogenpaketes 13 an das Falzwalzenpaar 14 zurückziehen.

Die Übersetzung zwischen den Seitenplatten 16, 17 (Falzmesserträgern) und dem 5/2-Sammelzylinder 102, der aus den Endscheiben 76, 77, dem Mantel 19 — mit den fünf Feldern 88 bis 92 — und den Punkturensätzen 9.1 bis 9.5 besteht, ist so zu wählen, daß die Seitenplatten 16, 17 mit den Falzmessern 28 bis 31 eine ganze ⁵ⁿ Umdrehung machen, während der 5/2-Sammelzylinder 102 nur noch eine 4/5-Drehung macht.

Jedes der Falzmesser 28 bis 31 rotiert in bekannter Weise um seine eigene Achse und den ortsfesten Zahnkranz 51, so daß es eine dreispitzige Hypozykloide beschreibt Eine ihrer Spitzen kommt zwischen die Falzwalzen 14 zu liegen, während die beiden anderen Spitzen innerhalb des Mantels 19 des 5/2-Sammelzylin ders 102 zu liegen kommen.

Bei ungesammelter Produktion laufen alle vie Falzmesser 28 bis 31 auf der in Fig. 3 gestrichel eingezeichneten Hypozykloide, das heißt, je 1/4-Dre hung der Falzmesserträger 103 oder je 1/5-Drehungdes 5/2-Sammelzylinders 102 wird ein Bogenpaket 13 von dem jeweils beteiligten Falzmesser 28 bis 31 in die Falzwalzen 14 gestoßen und entsprechend von den Punkturensätzen 9.1 bis 9.5 freigegeben.

Bei einfach gesammelter Produktion werden zwei sich diagonal gegenüberliegende Falzmesser, ·.. B. die Falzmesser 28 und 30, oder 29, 31, stillgelegt. Diese: geschieht beispielsweise durch seitliches Verschieben und Arretieren des jeweils beteiligten Doppelritzels z. B. 36 und 38, oder Doppel-Zwischenzahnrades, z. B. 40 und 42, oder durch einfaches Herausnehmen de Falzmesser, z. B. 28 und 30. Dann findet nicht jedi Vierteldrehung des Falzmesserträgers 103 — also bei jedem Feld 88 bis 92 —, sondern nur jede zweite Vierteldrehung — also bei jedem zweiten Feld, z. B. 89, 9l — das Heraustreten eines Falzmessers, z. B. 29 unc 31, in die Falzwalzen 14 statt. Damit bleibt auf dem 5/2-Sammelzylinder 102 jedes zweite Bogenpaket 13 liegen. In diesem Fall sind auch die Punkturensätze 9. bis 9.5 entsprechend überspringend gesteuert, so daß das nicht weggefalzte Bogenpaket 13 in unbewegten Punkturensätzen hängen bleibt und noch einmal um den 5/2-Sammelzylinder 102 herumlaufen muß. Wegen dei ungeraden Fünferteilung vereinigt es sich mit einem anderen Bogenpaket 13, wird also »gesammelt« unc dann erst weggefalzt.

Zum »Doppeltsammeln« werden drei Falzmesser z. B. die Falzmesser 29,30,31, stillgelegt. Dann wird prc Umdrehung des Falzmesserträgers 103 nur einma gefalzt, was jedes vierte an den Falzwalzen i' vorbeilaufende 1/5-Feld 88 bis 92 des 5/2-Sammelzylin ders 102 trifft. Die Punkturensätze 9.1 bis 9.5 ziehen sich ebenfalls nur bei jedem vierten Feld 88 bis 92 einma zurück, um ein »doppelt-gesammeltes« Bogenpaket 13 an die Falzwalzen 14 freizugeben. Ein Bogenpaket 13 das auf das freie Feld 88 bis 92 (nach dem Falz) de: Sammelzylinders 102 aufgenadelt wird, muß also dre weitere ganze Umdrehungen auf dem 5/2-Sammelzylinder 102 machen, ehe es weggefalzt wird. Bei jeder Umdrehung wird aber ein weiteres — anderes — Bogenpaket 13 auf die gleiche Punktur und über dit bereits vorhandenen, vorher aufgenadelten Bogenpake te 13 aufgenadelt. Insgesamt sind also immer vier verschiedene Bogenpakete auf 1/5-Feld gesammelt, eh« bei jedem vierten Feld 88 bis 92 des 5/2-Sammelzylin ders 102 der Falzvorgang erfolgt. Damit ist dei gewünschte Effekt »doppelt sammeln« ohne Punkturen wechsel erreicht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Räderfalzapparat mit hohlem, auf Sammeln oder Nichtsammeln durch Außerdienststellen von Falzmessern umstellbarem Sammelzylinder mit kurvengesteuerten Punkturensätzen, wobei eine angetriebene Kurvenscheibe vorgesehen ist, mit einem im Sammelzylinder exzentrisch versetzt angeordneten, rotierenden Falzmesserträger mit mehreren, sich drehenden, voneinander gleich beabstandeten Falzmessern, welche Hypozycloiden beschreiben, wobei auf eine vollständige Umdrehung des Falzmesserträgers eine in einem bestimmten Verhältnis zur Anzahl der Falzmesser stehende Umdrehung des Sammelzylinders erfolgt, und wobei in der Stellung »Nichtsammeln« die Punkturensätze pro Umdrehung des Sammelzylinders einmal zurückgezogen werden, und jedes der Falzmesser angetrieben ist, während in der Stellung »Gesammelt« die Punkturensätze des Sammelzylinder bei jeder zweiten 2u Umdrehung des Sammelzylinders einmal zurückgezogen werden, währenddem die Hälfte der Antriebe für die Falzmesser abgestellt und in einer neutralen Position arretiert angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Sammelzylinder (102) ein steuerbare Punkturensätze (10.1, 10.2, 10.3, 10.4) tragender mit einem Schneidmesserzylinder (6) zusammenwirkender vier-halbe Schneidnutenzylinder (7) angeordnet ist, daß der Schneidnutenzylinder (7) mit dem fünf Felder aufweisenden m Sammelzylinder (102) zusammenwirkt, daß der Sammelzylinder (102) in jedem seiner fünf Felder (88, 89, 90, 91, 92) je einen jeweils durch eine gestellfeste und eine umsteübar schnell rotierende Kurvenscheibe (98, 99) gesteuerten Punkturensatz i> (9.1,9.2,9.3,9.4,9.5) trägt, daß der Falzmcsscrträger (103) mit vier Falzmessern (28,29,30,31) ausgerüstet ist, daß auf eine 4/4-Umdrehung des Falzmesserträgers (103) eine 4/5-Umdrehung des Sammelzylinders (102) kommt, daß der Sammelzylinder (102) zusatz- ίο lieh in die Produktionsart »Doppelt-Gesammelt« umschaltbar ist, daß in der Schaltstellung »Gesammelt« wahlweise jeweils zwei sich diagonal gegenüberliegende Doppelritzel (36, 38; 37, 39) für die Falzmesser (28, 30; 29, 31) abgestellt und in einer "> neutralen Position arretiert angeordnet sind, während die nicht abgestellten Doppelritzel (37, 39; 36,

   38) für die Falzmesser (29, 31; 28, 30) in Wirkverbindung mit den ihnen zugeordneten Falzmessern (29, 31; 28,30) stehen und angetrieben sind, ^r>» und daß in der Schaltstellung »Doppelt-Gesammelt« die Punkturensätze (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) des Sammelzylinders (102) derart gesteuert sind, daß sich jeder Punkturensatz (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) bei jeder vierten Umdrehung des Sammelzylinders (102) « einmal zurückzieht, und wahlweise jeweils drei von den vier Doppelritzeln (36, 37, 38, 39) für die Falzmesser (28, 29, 30, 31) abgestellt und in einer neutralen Position arretiert angeordnet sind, während das nicht abgestellte Doppelritzel (36; 37; 38; w>

   39) in Wirkverbindung mit dem ihm zugeordneten Falzmesser (28; 29; 30; 31) steht und angetrieben ist.