DE3616029C2 - Vorrichtung zum Querperforieren von Papierbahnen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Querperforieren von Papierbahnen, mit einem Amboßzylinder und einem die Perforiermesser aufweisenden Perforierzylinder, welche Zylinder von einer Taktwelle über einen ersten Getriebezug gegenläufig antreibbar sind gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von Formularen wird üblicherweise die endlos bedruckte Papierbahn quer zu ihrer Laufrichtung perforiert und anschließend entlang dieser Perforation zick-zack-artig gefalzt und zu Stapeln abgelegt. Hierzu wird die Papierbahn zwischen einem Amboßzylinder und einem Perforierzylinder durchgeführt. Die Umfangslänge des Perforierzylinders beträgt üblicherweise ein Mehrfaches der herzustellenden Formularlänge und ist mit der entsprechenden Anzahl achssymmetrisch angeordneter Perforiermesser ausgerüstet.

Diese bekannte Anordnung hat nun den Nachteil, daß schon bei einem sehr geringen Teilungsfehler des Perforierzylinders oder bei nur geringfügig unterschiedlichen Perforiermessern die ausgebrachten Zick-Zack-Stapel schief stehen können. So hat zum Beispiel bei einem Perforierzylinder mit zwei Perforiermessern ein Teilungsfehler von nur 0,05 mm zur Folge, daß das erste Formular 0,05 mm kürzer und das zweite 0,05 mm länger ist als die theoretische Länge; das dritte Formular ist wiederum 0,05 mm kürzer usw. Bei einem Stapel mit 2000 Formularen und einer Papierdicke von 0,1 mm ergibt dies auf 200 mm Höhe eine Schrägstellung um 100 mm, was völlig unbrauchbar ist. Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es bekannt, die Maschine zu starten, einen Stapel zu bilden, diesen auszumessen und dem Fehler entsprechend die Perforiermesser mit Unterlagen zu versehen, was äußerst zeitaufwendig ist und einen häufigen Formatwechsel ausschließt.

Eine weitere bekannte Einrichtung arbeitet mit einem auf dem Perforierzylinder exzentrisch gelagerten Zahnrad, dessen Exzenter einstellbar ist, wodurch der Perforierzylinder leicht ungleichförmig bewegt wird. Die Phasenlage dieser ungleichförmigen Bewegung kann nur im Stillstand verändert werden, weshalb die genaue Einstellung nur durch wiederholtes Stillsetzen und Verstellen des Zahnrades zu finden ist, was einen häufigen Formatwechsel erschwert.

Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß Teilungsfehler am Perforierzylinder rasch und mit geringem Papierverschleiß korrigierbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Vorgelegezahnrad des den Perforierzylinder antreibenden ersten Getriebezuges drehbar auf einem Exzenterzapfen gelagert ist, welcher von einer der beiden Abtriebswellen eines Differentialgetriebes antreibbar ist, daß die Antriebswelle dieses Differentialgetriebes über einen zweiten Getriebezug von der Taktwelle antreibbar ist und daß die zweite Abtriebswelle des Differentialgetriebes durch ein Einstellorgan festgehalten und hinsichtlich ihrer Drehlage verstellbar ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand eines Unteranspruchs.

Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Zylinderachsen einer erfindungsgemäßen Querperforiereinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Bewegungskurve des Perforierzylinders in Abhängigkeit von seiner Drehlage und

Fig. 4 eine Antriebsvariante zum gezeigten Ausführungsbeispiel.

Beim in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Amboßzylinder 1 und der Perforierzylinder 2 zwischen zwei miteinander fest verbundenen Wangen 3 und 4 drehbar gelagert. Dem Antrieb der Vorrichtung dient eine Taktwelle 5, die drehbar in der Wange 4 und einer daran festgeschraubten Konsole 6 gelagert ist und auf die drehfest das Antriebsrad 7 aufgesetzt ist. Drehfest mit den Zylindern 1 und 2 verbunden sind die Zahnräder 8 bzw. 9, wobei das Zahnrad 8 direkt mit dem Antriebsrad 7 kämmt und wogegen das Zahnrad 9 durch ein Vorgelegerad 10 mit dem Antriebsrad 7 getrieblich verbunden ist. An der Konsole 6 ist weiter ein Differentialgetriebe 11 befestigt, dessen Antriebswelle 12 mittels eines zweiten Getriebezuges 13 von der Taktwelle 5 antreibbar ist. Dieser zweite Getriebezug 13 umfaßt ein drehfest auf der Taktwelle 5 sitzendes Zahnrad 14, ein auf einer Schere 15 frei drehbares Vorgelegerad 16 und ein drehfest auf die Antriebswelle 12 des Differentialgetriebes 11 aufgesetztes, auswechselbares Format-Zahnrad 17. Die erste Abtriebswelle 18 des Differentialgetriebes 11 trägt einen Exzenterzapfen 19, auf dem das Vorgelegerad 10 frei drehbar gelagert ist. Auf der zweiten Abtriebwelle des Differentialgetriebes 11 sitzt drehfest das Tellerrad 20, das mit einer im Getriebegehäuse drehbar gelagerten Schneckenspindel 21 kämmt. Die Schneckenspindel 21 hält das Tellerrad 20 fest, dessen Drehlage nur durch ein manuelles oder motorisches Drehen der Schneckenspindel 21 veränderbar ist. Durch ein Drehen der Schneckenspindel 21 wird die Phasenlage der ersten Abtriebwelle 18 gegenüber der Antriebswelle 12 verändert.

An der Schneckenspindel 21 ist ein Zeiger 22 angeordnet, der mit einer ortsfesten Skala 23 zusammenwirkt, um die axiale Verschiebelage der Schneckenspindel bzw. die Phasenlage der Abtriebswelle 18 gegenüber der Antriebswelle 12 ables- und einstellbar zu machen. Das Differentialgetriebe 11 ist ein handelsübliches Getriebe und wird beispielsweise von der Firma Zahnrad- und Getriebefabrik Siegfried F. Tandler, D-2800 Bremen, angeboten.

Die Perforiertrommel 2 hat im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Perforiermesser A und B. Sie kann indessen auch mehrere achssymmetrisch um den Umfang verteilt angeordnete Perforiermesser aufweisen, wobei die Zahnteilung des Formatzahnrades 17 so zu wählen ist, daß die Antriebswelle 12 des Differentialgetriebes 11 n/2 Umdrehungen während einer Umdrehung der Perforiertrommel 2 ausführt, wobei n für die Teilung der Perforiertrommel 2, d. h. für die Anzahl der Perforiermesser A, B steht.

Bei laufender Vorrichtung vollzieht das Vorgelegerad 10 wegen exzentrischen Lagerung eine Auf- und Abbewegung und eine Hin- und Herbewegung, welche in Fig. 2 mit den Pfeilen B und V bezeichnet ist. Die Auf- und Abbewegung ist ohne Einfluß auf die Umfangsgeschwindigkeit der Perforiertrommel 2, da sich hierdurch das Übersetzungsverhältnis zu den benachbarten Zahnrädern nicht ändert. Die Hin- und Herbewegung (Pfeile B und V in Fig. 2) dagegen bewirkt in Richtung des Pfeiles V eine Verzögerung des Zahnrades 9, wogegen dieses durch eine Bewegung in Richtung des Pfeiles B beschleunigt wird. Der Bewegung des Zahnrades 9 wird somit eine sinusförmige Bewegung überlagert.

Wäre das Zahnrad 10 nicht exzentrisch gelagert und wären die Abstände (1₁ und 1₂) der Perforiermesser A und B (über den Zylinderumfang gemessen) vollständig gleich, wäre (siehe Fig. 3) in der Ausgangslage (Winkellage 0° der Taktwelle 5) das Perforiermesser A radial auf die Oberfläche des Amboßzylinders 1 ausgerichtet. Beim Drehen des Perforierzylinders 2 nähme der Weg des Perforiermessers A linear mit dem Drehwinkel der Taktwelle 5 zu (Kurve 24). Nach einer 180°-Drehung der Taktwelle 5 wäre dann das Perforiermesser B radial auf den Amboßzylinder 1 ausgerichtet und nach einer weiteren 180°-Drehung wäre wieder die Ausgangslage erreicht. Die durch die Hin- und Herbewegung des Rades 10 (Pfeile B und V in Fig. 2) dem Perforierzylinder 2 überlagerte Sinusbewegung ist in Fig. 3 mit der Hinweisziffer 25 bezeichnet. Der Perforierzylinder 2 ändert seine Drehlage nun nicht mehr linear mit dem Drehwinkel der Taktwelle 5, sondern folgt der Kurve 25. Wird nun mittels der Schneckenspindel 21 die Phasenlage der ersten Abtriebswelle 18 des Differentialgetriebes 11 gegenüber dessen Antriebswelle 12 verändert, verändert sich die Phasenlage des Perforierzylinders 2 mit Bezug auf die Taktwelle 5. Die Ausgangsstellung A des Perforierzylinders 2 (in der das Perforiermesser A radial zum Amboßzylinder 1 ausgerichtet ist) wird nicht in der Winkellage 0° der Taktwelle, sondern erst später erreicht (A′). Entsprechend verschiebt sich die Drehlage B (radiale Ausrichtung des Perforiermessers B auf den Amboßzylinder 1) nach (B′). Vergleicht man nun auf der Ordinate von Fig. 3 die von der Perforiertrommel 2 während einer Umdrehung der Taktwelle 5 zurückgelegten Wegstrecken 1′₁ und 1′₂, so stellt man fest, daß diese ungleich werden bzw. daß 1′₁ und 1′₂ stufenlos verändert werden können, wobei die Summe der beiden Wegstrecken 1′₁ und 1′₂ konstant bleibt. Ungleichheiten in den Abständen zwischen den Perforiermessern A und B können somit bei laufender Maschine durch ein Drehen der Schraubenspindel 21 ausgeglichen werden.

Das durch die exzentrische Bewegung entstehende, für die Stapelqualität sehr schädliche Zahnspiel zwischen den Rädern 7, 9, 10 wird durch geeignete Mittel, wie zum Beispiel sich selbst kraftschlüssig einstellende Beiläufer-Zahnräder, vollständig aufgehoben, so daß zwischen diesen Zahnrädern jederzeit ein absoluter Kraftschluß besteht.

In der vorliegenden neuen Lösung zum Ausgleich der Formatlängen ist jedoch als weitere Möglichkeit, die auch mit den vorerwähnten Mitteln der Spielaufhebung kombinierbar ist, die Spielaufhebung direkt zwischen dem Perforierzylinder 2 und dem Amboßzylinder 1 möglich, indem beide Zylinder mit Schmitzringen 26 und 27 ausgerüstet werden.

Die Durchmesser dieser Schmitzringe 26, 27 sind so zu bemessen, daß der Perforierzylinder 2 geringfügig gebremst wird.

Testversuche haben gezeigt, daß durch diese Methode das Spiel wirksam aufzuheben ist, ohne daß deshalb die Schmitzringe 26, 27 einer abnormen Abnützung oder Erwärmung unterworfen wären.

Bei der Antriebsvariante (s. Fig. 4) zu dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das vorgelegte Zahnrad 10 nicht unmittelbar auf dem Exzenterzapfen 19 der Antriebswelle 18 hin- und herbewegbar gelagert, sondern über eine Lasche 29, welche an einer Verbindungslasche 28 der Achsen der Zahnräder 9 und 10 angreift.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Querperforieren von Papierbahnen, mit einem Amboßzylinder und einem die Perforiermesser aufweisenden Perforierzylinder, welche Zylinder von einer Taktwelle über einen ersten Getriebezug gegenläufig antreibbar sind, derart, daß sich beide Zylinder während eines Maschinentaktes um den gleichen Winkel drehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorgelegezahnrad (10) des den Perforierzylinder (2) antreibenden ersten Getriebezuges (7, 9, 10) drehbar auf einem Exzenterzapfen (19) gelagert ist, welcher von einer der beiden Abtriebswellen (18) eines Differentialgetriebes (11) antreibbar ist, daß die Antriebswelle (12) dieses Differentialgetriebes (11) über einen zweiten Getriebezug (13) von der Taktwelle (5) antreibbar ist und daß die zweite Abtriebwelle des Differentialgetriebes (11) durch ein Einstellorgan (21) festgehalten und hinsichtlich ihrer Drehlage verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß- und Perforierzylinder (1 bzw. 2) durch Schmitzringe (26, 27) getrieblich miteinander verbunden sind und daß die Durchmesser der Schmitzringe (26, 27) derart bemessen sind, daß der Perforierzylinder (2) geringfügig gebremst ist.