DE3820180C2 - Preßeinrichtung für eine Papierschneidemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßeinrichtung für eine Papierschneidemaschine, insbesondere für Dreimesser-Schneidemaschinen zum dreiseitigen Beschneiden von Buchblocks, Broschuren od. dgl., mit einem Preßstempel, der von einer me­ chanischen Antriebsanordnung aus über einen um einen mittleren Drehpunkt be­ wegbaren Kraftarm mit einer den Preßstempel aufnehmenden Druckstange sowie unter Zwischenschaltung eines Federelementes eine Preßkraft auf das auf ei­ nem Auflagetisch liegende Schneidgut ausübt.

In Dreimesser-Schneidemaschinen wird das Schneidgut, wie Buchblocks, Bro­ schuren od. dgl., unter die Messer geführt, ausgerichtet und durch einen Preßstempel auf dem Schneidtisch gehalten. Zum Betätigen des Preßstempels sind neben hydraulisch oder pneumatisch betätigten Antriebseinrichtungen me­ chanische Antriebe bekannt, die über Federelemente eine Preßkraft auf das auf dem Schneidtisch ruhende Schneidgut ausüben. Beispielhaft wird das CH- Patent 645 294 benannt.

Die Arbeitsweise dieser mechanisch betätigten Preßeinrichtungen ist jedoch insofern nicht zufriedenstellend, als, wie die Praxis zeigt, die hierbei zum Einsatz gelangenden Antriebsanordnungen in Verbindung mit den Federelementen Kraftstöße in der Maschine verursachen, die zum einen beim Aufsetzen des Preßstempels durch schlagartiges Aufbringen der Federkraft und zum anderen beim Wiederanheben des Preßstempels infolge der schlagartigen Beschleunigung der Masse entstehen.

Aus der DE 31 07 841 A1 ist ein mechanischer Antrieb für den Druckbalken ei­ ner Papierschneidemaschine bekannt mit einer von einem Antriebsmotor über ei­ nen Keilriementrieb sowie über eine rotierende Mutter in axialer Richtung bewegbaren Antriebsschraube.

Um schädliche Überlastungen des Antriebsmotors auszuschalten, findet eine Überlastsicherung Verwendung, die in dem Augenblick wirkt und die weitere Abwärtsbewegung der Antriebsschraube unterbindet, wenn der Druckbalken den Papierstapel erreicht und zusammendrückt. Die dann weiter auf der Antriebs­ schraube rotierende Mutter hebt sich zusammen mit einem Schwinggehäuse, in dem die Mutter gelagert ist.

Das Schwinggehäuse steht mit dem Schneidemaschinengestell über Bolzen mit Federelementen in Verbindung, die beim Anheben des Schwinggehäuses zusammen­ gedrückt werden. Dabei wirkt einer der Bolzen auf einen Endschalter, der die Abschaltung des Antriebsmotors veranlaßt.

Die Druckentlastung des Papierstapels und die Aufwärtsbewegung des Druck­ balkens erfolgen durch Umschalten des Antriebsmotors auf gegenläufige Dreh­ richtung.

Der in der DE 31 07 841 A1 dargestellt und beschriebene mechanische Antrieb mit Überlastsicherung ist für eine hohe Taktleistung, die insbesondere für Dreimesser-Schneidemaschinen zum dreiseitigen Beschneiden von Buchblocks, Broschuren od. dgl. gefordert wird, wegen des permanenten Umschaltens der Motordrehrichtung ungeeignet. Darüber hinaus entstehen beim Auftreffen des Druckbalkens auf den Papierstapel und beim Wiederanheben Kraftstöße, was die Laufruhe der Papierstapelschneidemaschine in nicht geringem Maße beeinträch­ tigt.

Aufgabe der Erfindung ist, die Preßeinrichtung der genannten Gattung dahinge­ hend zu verbessern, daß unter Vermeidung von Kraftstößen die Laufruhe der Schneidemaschine verbessert und damit auch der Verschleiß vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kraftarm eine Druckstange trägt, die mit ihrem einen Ende an einem sich im Kraftarm ab­ stützenden vorgespannten Tellerfederpaket anliegt und daß an dem anderen Ende der Druckstange über ein Koppelglied die den Preßstempel aufnehmende Druckstange angelenkt sowie eine Kurvenrollen vorgesehen ist, die in eine Steuerkurve des Kraftarmes eingreift, wobei die Steuerkurve derart ausge­ staltet ist, daß beim Aufsetzen des Preßstempels auf das Schneidgut sich die Kurvenrolle aus ihrer Mittelstellung entgegen der Wirkung des Tellerfeder­ paketes einwärts nach oben bewegt und die dabei erzeugte Preßkraft bis zum Erreichen einer maximalen Preßkraft ansteigt, im weiteren Verlauf im Über­ lastfall die Preßkraft reduziert und schließlich der Hub des Tellerfeder­ paketes begrenzt wird, und daß beim Abheben des Preßstempels vom Schneidgut die Kurvenrolle entgegen der Wirkung des Tellerfederpaketes einwärts nach un­ ten ausreicht.

Mit der Antriebsanordnung für den Preßstempel nach der Erfindung wird er­ reicht, daß zunächst ein weicher Kraftaufbau und danach eine nahezu unver­ änderte Preßkraft bis zum Erreichen einer maximalen Preßkraft erreicht wird. Beim Auftreten einer extremen Preßkraft wird diese im weiteren Verlauf über die Steuerkurve stark reduziert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen 2 und 3.

Im unabhängigen Anspruch 4 wird eine abgewandelte Ausführungsform der Erfin­ dung beansprucht mit einer die Steuerkurve und die Steuerrolle ersetzenden Exzenteranordnung mit natürlich festliegender Kennlinie sowie mit einer auf das Tellerfederpaket wirkenden Überlastsicherung. Anstelle der Exzenteran­ ordnung kann gemäß Unteranspruch 5 ein Vier-Gelenk-Getriebe Verwendung fin­ den.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Preßeinrichtung in der Grundstel­ lung;

Fig. 2a-c eine Darstellung der Steuerkurve mit Steuerrolle in den einzelnen Arbeitspositionen;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Preßeinrichtung,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Preßeinrichtung in einer abgewan­ delten Ausführungsform;

Fig. 4a eine Draufsicht auf den vorderen Teil dieser Ausführungs­ form.

In einem vom Maschinengestell getragenen Querrahmen 2 einer Dreimes­ ser-Schneidemaschine zum dreiseitigen Beschneiden von auf einem Auf­ lagetisch 3 liegenden Buchblocks 1 befindet sich drehbar gelagert ein Kraftarm 4, bestehend aus abständig zueinander liegenden eine Baueinheit bildenden Seitenteilen 4a und 4b.

Zur Anpassung an unterschiedliche Buchblockdicken läßt sich der Kraftarm 4 über eine Einrichtung 5 in der Höhe verstellen. Die Ver­ stelleinrichtung wird, da sie nicht Gegenstand der Erfindung ist, im einzelnen nicht beschrieben.

Der um einen mittleren Drehpunkt 12 schwenkbare Arm 4 wird vom Haupt­ antrieb der Schneidemaschine aus durch eine am Arm 4 angreifende An­ triebsstange 24 über Kurvenscheibe und Kniehebelanordnung in bekann­ ter Weise betätigt.

Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, ist zwischen den beiden Seitentei­ len 4a und 4b des Kraftarmes 4 eine Druckstange 6 mit einer Quer­ achse 7 und Kurvenrollen 8 angeordnet, die in Steuerkurven 9 (Fig. 1) der Seitenteile 4a und 4b greifen. An einem gabelförmigen Zwi­ schenglied 10, das drehbar auf der Querachse 7 gelagert ist, befin­ det sich gelenkig eine Druckstange 14, die den im Querrahmen 2 ge­ führten Preßstempel 15 trägt.

Die über den Preßstempel 15 auf das Schneidgut 1 einwirkende Preß­ kraft wird über ein vorgespanntes Tellerfederpaket 13 aufgebracht, an dem sich die Druckstange 6 mit ihrem einen Ende unter Zwischen­ schaltung einer in einer Rollenführungsbahn 21 des Kraftarms 4 glei­ tenden Druckhülse 19 abstützt, wobei das Tellerfederpaket 13 selbst endseitig im Kraftarm 4 gegengehalten und dabei von einer im Kraft­ arm 4 befestigten Führungsstange 29 durchgriffen wird. Dabei wirkt die Druckstange 6 nicht unmittelbar auf das Tellerfederpaket 13, son­ dern über einen Hebel 16 und ein Druckstück 17 mit Druckrolle 18, um die Preßkraft einstellen zu können. Hierzu befindet sich die Druck­ stange 6 drehbar auf einer Lagerachse 11, die im Hebel 16 gehaltert ist, der seinerseits drehbar von einer Verbindungswelle 22 zwischen den Seitenteilen 4a und 4b aufgenommen wird. Über eine vom Hebel 16 getragene, in ein Gewindeteil des Druckstückes 17 eingreifende Stell­ spindel 20 mit Handrad läßt sich das den Hebel 16 umgreifende Druck­ stück 17 mit der an der Druckhülse 19 in Anlage gehaltenen Druckrol­ le 18 in der Höhe verschieben und somit durch Veränderung des Schwenkradius die über das Tellerfederpaket aufgebrachte Preßkraft verändern.

In einer abgewandelten in den Fig. 4 und 4a dargestellten Ausfüh­ rungsform ist die Steuerkurve 9 mit der Kurvenrolle 8 durch eine Ex­ zenteranordnung mit natürlich fest liegender Kennlinie ersetzt. Hier­ zu greift die Druckstange 6 auf ein in den Seitenteilen 4a und 4b des Kraftarmes 4 gelagertes exzentrisches Kurbellager 25. Da bei der Exzenteranordnung der Preßhub begrenzt ist, wurde am Kraftarm 4 eine Überlastsicherung installiert. Diese weist einen in den Seitenteilen drehbar aufgenommenen Winkelhebel 26 auf, der an der Antriebsstange 24 angelenkt ist und mit endseitigen Klauen 26a auf seitlich ange­ setzte Zapfen 27 eines Druckringes 28 faßt. Der Ring 28 gleitet auf der das Tellerfederpaket 13 durchgreifenden, endseitig im Kraftarm 4 verankerten Führungsstange 29. Im Überlastfall kommt der Druckring 28 von seiner Anlageposition im Kraftarm frei und wird auf der Schub­ stange 29 entgegen der Wirkung des Tellerfederpaketes 13 einwärts verschoben.

Anstelle der Exzenteranordnung kann in einer weiteren abgewandelten Ausführungsform auch ein Vier-Gelenk-Getriebe Verwendung finden.

Nachfolgend soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Preßeinrich­ tung insbesondere anhand der Fig. 2 näher beschrieben werden.

Beim Aufsetzen des Preßstempels 15 auf das Schneidgut 1 bewegen sich aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Steuerkurven 9 des Kraftar­ mes 4 die Kurvenrollen 8 aus ihrer Mittelstellung (Pos. I) entgegen der Wirkung des Tellerfederpaketes (13) einwärts nach oben. Dabei er­ folgt zunächst ein weicher Kraftaufbau und danach eine nahezu unver­ änderte Preßkraft bis zum Erreichen einer maximalen Preßkraft (Pos. II). Im Überlastfall wird die Preßkraft im weiteren Verlauf durch ei­ ne geänderte Steigung der Steuerkurven 9 stark reduziert und schließ­ lich der Hub des Tellerfederpaketes 13 begrenzt (Pos. III).

Beim Abheben des Preßstempels vom Schneidgut 1 erfolgt seine Be­ schleunigung auf die Geschwindigkeit des sich bereits bewegenden Kraftarmes 4 durch Einfedern des Tellerfederpaketes 13, indem sich die Kurvenrollen 8 in den unteren Teil der Steuerkurven 9 einwärts nach unten bewegen (Pos. IV), um sich danach wieder auf ihre Mittel­ stellung zu zentrieren.

Claims (5)

1. Preßeinrichtung für eine Papierschneidemaschine, insbesondere für Dreimesser-Schneidemaschinen zum dreiseitigen Beschneiden von Buchblocks, Broschuren od. dgl., mit einem Preßstempel, der von einer mechanischen Antriebsanordnung aus über einen um einen mitt­ leren Drehpunkt bewegbaren Kraftarm mit einer den Preßstempel auf­ nehmenden Druckstange sowie unter Zwischenschaltung eines Feder­ elementes eine Preßkraft auf das auf einem Auflagetisch liegende Schneidgut ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftarm (4) eine Druckstange (6) trägt, die mit ihrem einen Ende an einem sich im Kraftarm (4) abstützenden vorgespannten Tellerfederpaket (13) anliegt, und daß an dem anderen Ende der Druckstange (6) über ein Koppelglied (10) die den Preßstempel (15) aufnehmende Druckstange (14) angelenkt sowie eine Kurvenrolle (8) vorgesehen ist, die in eine Steuerkurve (9) des Kraftarmes (4) eingreift, wo­ bei die Steuerkurve (9) derart ausgestaltet ist, daß beim Aufset­ zen des Preßstempels (15) auf das Schneidgut (1) sich die Kurven­ rolle (8) aus ihrer Mittelstellung (Pos. l) entgegen der Wirkung des Tellerfederpaketes (13) einwärts nach oben bewegt und die da­ bei erzeugte Preßkraft bis zum Erreichen einer maximalen Preß­ kraft ansteigt (Pos. II), im weiteren Verlauf im Überlastfall die Preßkraft reduziert und schließlich der Hub des Tellerfederpaketes (13) begrenzt wird (Pos. 111), und daß beim Abheben des Preßstem­ pels (15) vom Schneidgut (1) die Kurvenrolle (8) entgegen der Wir­ kung des Tellerfederpaketes (13) einwärts nach unten ausweicht (Pos. IV).

2. Preßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstange (6) mittelbar über einen im Kraftarm (4) gelagerten Lenkhebel (16) und ein Druckglied (17) auf das Tellerfederpaket (13) wirkt, wobei das Druckglied (17) auf dem Lenkhebel (16) hö­ henverstellbar ist.

3. Preßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied (17) mit einer Druckrolle (18) versehen ist, die an ei­ ner auf das Tellerfederpaket (13) wirkenden Druckhülse (19) in An­ lage gehalten ist.

4. Preßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein exzentrisches im Kraftarm (4) gelagertes Kurbellager (25) die Druckstange (6) und das Koppelglied (10) aufnimmt und daß eine von der entgegengesetzten Seite auf das Tellerfederpaket (13) wirkende Überlastsicherung (26-29) vorgesehen ist.

5. Preßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an­ stelle des exzentrischen Kurbellagers (25) ein Vier-Gelenk-Getrie­ be Verwendung findet.