DE4110035C2 - Vorrichtung zum Verstellen von Elementen in Falzwerkzylindern von Rotationsdruckmaschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen von Elementen in Falzwerkzylindern von Rotationsdruckmaschinen, insbesondere von Falzklappen.

An verstellbaren Elementen von Falzwerkzylindern, wie z. B. an Falz- und Sammelzylindern, sind zur Anpassung an unterschiedliche Produktionszustände Justierungen erforderlich. Ein Großteil dieser Justagearbeiten wird zur Vorbereitung der nächsten Produktion in der sogenannten "presetting"-Phase bei Stillstand der Druckmaschine ausgeführt. Meist werden diese Arbeiten manuell ausgeführt, da eine Fernverstellung überhaupt nicht oder nur mit komplizierten Lösungen möglich ist.

Aus der DE 25 37 920 B2 ist eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglicht, die Falzklappen eines Falzklappenzylinders auch bei laufender Druckmaschine fernzuverstellen. So interessant die Möglichkeit der Einstellung bzw. Verstellung bei laufender Druckmaschine auch sein mag, hat sie doch einen recht komplexen Aufbau des Falzklappenzylinders zur Folge. Dieser rührt nicht nur aus der Notwendigkeit der Übertragung der Verstellbewegung auf rotierende Elemente her, sondern ist auch noch dadurch bedingt, daß die Verstellkräfte verwindungsfrei auf den Falzklappenzylinder übertragen werden müssen. Als weiterer Nachteil ist anzuführen, daß die bekannten Einstellvorrichtungen, und dabei insbesondere die zugehörigen Getriebe, beispielsweise durch den sich während des Druckvorgangs bildenden Papierstaub sehr störanfällig sind.

Ebenfalls bei Drehung des Falzklappenzylinders ist gemäß der DE 38 38 314 A1 die Verstellung der Falzklappen möglich. Ihr Verstellmechanismus steht hierzu mit einem ständig vom Falzklappenzylinder angetriebenen Verstellgetriebe in Antriebsverbindung. Und in das Verstellgetriebe wird die Verstellbewegung eingetrieben, die von einem Istwertaufnehmer registriert wird.

Diese Vorrichtung ist konstruktiv aufwendig. Außerdem haftet den zahlreichen Antriebsverbindungen, zumal als Riemenantriebe ausgeführt, der Nachteil an, daß sie Übertragungsfehler verursachen, die sich in ungenauen Einstellungen der Falzklappen äußern. Auch ist die Vorrichtung gegen Papierstaub störanfällig.

Die DE-AS 15 61 073 zeigt einen Falzmesserzylinder, bei dem der Greiferteil sowohl zum Greiferkurvenrad als auch zum Falzmesserteil verstellbar ist. Hierfür werden mittels Schaufelgetriebe in den Antriebszügen zum Greiferteil und zum Greiferkurvenrad Phasenverdrehungen dieser Elemente vorgenommen. Dazu sind jedoch aufwendige hydraulische Einrichtungen einschließlich Abdichtungsproblematik zu rotierenden Teilen sowie kostspielige Steuerungen erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zum Verstellen von Elementen in Falzwerkzylinder einfach - gegebenenfalls mittels Verstellmitteln - betätigbar auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verstelleinrichtung gelöst, die die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Verstellvorrichtung in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß verstellbaren Falzklappenzylinders von der Verstellseite her;

Fig. 3 eine Verstellvorrichtung in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Schaltung zur Steuerung einer Verstellvorrichtung gemäß Fig. 1 oder 3;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines einzelnen Merkmals aus der in Fig. 3 gezeigten Verstellvorrichtung.

Fig. 1 zeigt in einer vereinfachten Schnittansicht eine Einstellvorrichtung zum Fernverstellen eines Falzklappenzylinders einer Rotationsdruckmaschine in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Bei der folgenden Beschreibung der Merkmale dieser Vorrichtung werden die Begriffe "Einstellen" und "Verstellen", für die gesamte vorliegende Anmeldung geltend, gleichwertig nebeneinander verwendet.

In einer Seitenwand 1 eines Falzapparategestells ist außer einem Falzklappenzylinder 2 eine Einstellvorrichtung 3 gelagert. Die Einstellvorrichtung 3 weist einen Luftkolben 4, eine Antriebskupplung 5, ein Verbindungskupplungsteil 6 und einen Stellantrieb 7 auf. Der Luftkolben 4 und der Stellantrieb 7 sind an einem in Bezug auf die Seitenwand 1 ortsfest angeordneten Stützelement 8 fest angebracht. Die Antriebskupplung 5 ist so ausgebildet, daß sie einerseits eine vom Luftkolben 4 erzeugte axiale Kraft und andererseits mittels einer Außenverzahnung 51 eine vom Stellantrieb 7 erzeugte und an einem Zahnrad 9 anstehende Drehkraft aufnehmen kann und daß sie beide Kräfte mittels eines im wesentlichen stangenförmigen Körpers 10 auf das Verbindungskupplungsteil 6, das am freien Ende des Körpers 10 drehfest angebracht ist, übertragen kann.

Der Falzklappenzylinder 2 weist eine verstellbare Zylinderhälfte 21 und eine nichtverstellbare Zylinderhälfte 22 auf. Die verstellbare Zylinderhälfte 21 ist mit einem Zahnkranz 11 versehen, der mit einem an der nichtverstellbaren Zylinderhälfte 22 drehbar angeordneten Zahnrad 12 in Eingriff steht. Weiterhin weist der Falzklappenzylinder 2 einen Stellungsgeber 13 auf, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß jegliche Verstellbewegung der verstellbaren Zylinderhälfte 21 in eine entsprechende Veränderung einer zugehörigen, auf einer (nicht dargestellten) Steuertafel ablesbaren Stellungsanzeige umsetzbar ist.

Die Einstellvorrichtung 3 ist in Bezug auf das Zahnrad 12 so angeordnet, daß das als Ritzel ausgebildete Verbindungskupplungsteil 6 in vorgeschobener Position mit dem Zahnrad 12 in Eingriff steht.

Die Einstellung des Falzklappenzylinders erfolgt im wesentlichen in folgenden Schritten. Zunächst befindet sich die Einstellvorrichtung 3 in ihrer Grundposition, d. h., das Ritzel 6 ist zurückgezogen (gestrichelte Position) und steht daher nicht mit dem Zahnrad 12 in Eingriff. Der Falzklappenzylinder 2 kann folglich frei umlaufen. Bei Einleitung des Einstellvorgangs wird nun der Falzklappenzylinder in einer solchen Position angehalten, daß das Ritzel 6, wenn es vorgeschoben ist, mit dem Zahnrad 12 in Eingriff kommt. Hat der Falzklappenzylinder 2 diese Position erreicht, dann wird er in an sich bekannter Weise in dieser Position arretiert. Im nächsten Schritt wird das Ritzel 6 durch Betätigung des Luftkolbens 4 vorgeschoben und so mit dem Zahnrad 12 in Eingriff gebracht. Gleichzeitig wird am Falzklappenzylinder 2 eine (nicht dargestellte) Verriegelung gelöst, woraufhin die beiden Falzklappenhälften gegeneinander verstellt werden können. Anschließend wird der Stellantrieb 7 so lange und mit einer solchen Drehrichtung betrieben, daß die gewünschte Einstellung des Falzklappenzylinders 2 erzielt wird. Während des Verstellens wird vom Stellungsgeber 13 ein Signal abgenommen und an eine Steuerschaltung 14 weitergeleitet. In dieser Steuerschaltung 14 wird der jeweilige momentane Einstellwert mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Ist der Sollwert erreicht, dann wird der Stellantrieb 7 abgeschaltet, das verstellbare Zylinderteil wird gegenüber dem nicht verstellbaren Zylinderteil verriegelt, und das Ritzel 6 wird zurückgezogen, so daß der Falzklappenzylinder wieder frei umlaufen kann.

Die Steuerschaltung 14 kann in der einfachsten Ausführungsform so ausgebildet sein, daß die Aktivierung des Verbindungskupplungsteils 6, der Zylinderarretierung und der Verriegelung sowie die Aktivierung des Stellantriebs 7 hinsichtlich der Drehrichtung und der Drehdauer durch Betätigung dafür vorgesehener Schalter erfolgt. Das heißt, das Bedienungspersonal liest den aktuellen Einstellwert der Falzklappenweite des Falzklappenzylinders 2 an einer dafür vorgesehenen (nicht dargestellten) Anzeigetafel ab, leitet den Verstellvorgang ein und betätigt nach Zustandekommen des Eingriffs des Ritzels 6 mit dem Zahnrad 12 einen entsprechenden Schalter 141 so lange, bis die geforderte Falzklappenweite angezeigt ist, und gibt den Falzklappenzylinder 2 in vorgesehener Weise wieder frei.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Aktivierung des Stellantriebs 7, des Luftkolbens 4 und der weiter oben erwähnten, jedoch nicht dargestellten Arretierungen durch eine Steuerschaltung 15, bei der es sich im wesentlichen um die um einen Datenspeicher 151 und einen Mikroprozessor 152 erweiterte Steuerschaltung 14 handelt, erfolgen. In diesem Fall wählt das Bedienungspersonal eine entsprechend des nächsten Produkts einzustellende Falzklappenweite und löst zum geeigneten Zeitpunkt den Einstellvorgang aus. Der Mikroprozessor steuert dann in programmierter Weise die einzelnen Schritte des Einstellvorgangs.

Fig. 2 zeigt in einer vereinfachten Seitenansicht den Falzklappenzylinder 2 von der Einstellseite her. Erkennbar sind insbesondere der Zahnkranz 11, das Zahnrad 12 und das Ritzel 6.

Fig. 3 betrifft eine Einstellvorrichtung zum Fernverstellen eines Falzklappenzylinders einer Rotationsdruckmaschine in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Gezeigt wird dabei in einer vereinfachten Schnittansicht nur derjenige Abschnitt der Einstellvorrichtung, der sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 unterscheidet.

Das am stangenförmigen Körper 10 drehfest angeordnete Verbindungskupplungsteil ist hier als Sechskant-Kupplungsstück 61 ausgebildet. Zum Kuppeln mit dem Falzklappenzylinder 2 weist das Zahnrad 12 in seinem Zahnradkörper 121 ein zentrisches Sechskant-Sackloch 122 auf, das zum Aufnehmen des Sechskant-Kupplungsstücks 61 ausgebildet ist. Aufgrund der axialen Verbindung von Verbindungskupplungsteil 61 und Zahnrad 12 - im Gegensatz zur tangentialen Verbindung von Verbindungskupplungsteil 6 und Zahnrad 12 im ersten Ausführungsbeispiel - ist die Einstellvorrichtung 3 in Bezug auf das Zahnrad 12 so angeordnet, daß das Verbindungskupplungsteil 61 axial fluchtend auf die Drehachse des Zahnrads 12 ausgerichtet ist.

Der Einstellvorgang läuft beim zweiten Ausführungsbeispiel in der gleichen Weise ab wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Auch die Steuerschaltungen 14 und 15 können weitgehend unverändert übernommen werden, da die Einkuppel- bzw. Auskuppelbewegung des Verbindungskupplungsteils 6 bzw. 61 und die Steuerung anhand des am Stellungsgeber 13 abgenommenen Signals gleich sind. Auszutauschen sind lediglich die Drehrichtungsfunktionen des Stellantriebs 7, da die Drehkraftübertragung vom Verbindungskupplungsteil auf das Zahnrad 12 beim zweiten Ausführungsbeispiel axial erfolgt und sich folglich das Verbindungskupplungsteil und das Zahnrad 12 gleichsinnig drehen, während die Drehkraftübertragung beim ersten Ausführungsbeispiel tangential, das heißt aufeinander ablaufend, erfolgt und sich folglich das Verbindungskupplungsteil und das Zahnrad 12 gegensinnig drehen.

Der vorzugsweise als Potentiometer ausgebildete Stellungsgeber 13 ist vorteilhafterweise am Falzklappenzylinder 2 angeordnet, um jegliche Verstellbewegung des Falzklappenzylinders 2, also auch eine eventuell von Hand erfolgte, erfassen zu können. Um die Einfachheit des Aufbaus der Einstellvorrichtung nicht dadurch zu beeinträchtigen, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Stellungsgeber 13 und der Steuerschaltung 14 bzw. 15 über die Drehachse des Falzklappenzylinders 2 geführt ist, ist der Stellungsgeber 13 gleichzeitig mit der Einstellvorrichtung 3 kuppelbar ausgebildet.

Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausgestaltung ist der Stellungsgeber 13 an der dem Falzklappenzylinder 2 abgewandten Seite der Seitenwand 1 angeordnet. Er weist eine dem Luftkolben 4 wirkungsgleiche Hubvorrichtung 131, einen von ihr betätigbaren, die Seitenwand 1 durchdringenden, im wesentlichen stangenförmigen Körper 132, der wenigstens an seinem freien Ende als Sechskant-Kupplung ausgebildet ist, und ein elektrisches Geberteil 133, zum Beispiel ein Potentiometer, auf. Ferner ist das Zahnrad 12 an seiner dem Stellungsgeber 13 zugewandten Stirnfläche mit einem Flansch 134 drehfest verbunden, wobei der Flansch 134 ein als Sechskant ausgebildetes, zum Zahnrad 12 koaxial angeordnetes Sackloch aufweist. Der Stellungsgeber 13 ist derart angeordnet, daß der stangenförmige Körper 132 durch axiale Verschiebung mit dem Flansch 134 kuppelbar ist. Im eingekuppelten Zustand ist dann das elektrische Geberteil 133 wirkungsmäßig, beispielsweise über ein (nicht dargestelltes) Zahnradgetriebe, mit dem stangenförmigen Körper 132 und damit mit dem Zahnrad 12 verbunden, so daß ein Verdrehen des Zahnrads 12 in eine Verstellbewegung des Geberteils 133 umsetzbar ist. Diese Verstellbewegung wird wiederum vom Geberteil 133 in ein elektrisches Signal umgesetzt, das in an sich bekannter Weise einerseits zum Steuern der Anzeige der Falzklappenweite und andererseits zum automatischen Steuern der Falzklappeneinstellung verwendet werden kann, wie bereits weiter oben beschrieben ist.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung weisen beispielsweise eines oder mehrere der folgenden vorteilhaften Merkmale auf: Der stangenförmige Körper 132 des Stellungsgebers 13 ist durch den Luftkolben 4, gemeinsam mit dem stangenförmigen Körper 10, axial bewegbar; die axiale Verschiebung der beiden stangenförmigen Körper 10 und 132 erfolgt im Normalbetrieb synchron, kann jedoch durch Umschaltung auf Handbetrieb derart getrennt erfolgen, daß nur der stangenförmige Körper 132 eingekuppelt wird, um auch bei Verstellung der Falzklappenweite von Hand, z. B. mit einem entsprechend ausgebildeten Schlüssel, eine Anzeige zu erhalten; die Rückmeldung der Einstellwerte erfolgt kontaktlos, z. B. durch einen induktiven oder einen kapazitiven Drehrichtungswinkelgeber; das freie Ende des stangenförmigen Körpers 10 bzw. 132 und das zugeordnete Gegenstück 121 bzw. 134 sind so ausgebildet, daß die Verbindung im eingekuppelten Zustand mittels auf den jeweilig einander zugewandten Stirnflächen (bei achsfluchtend angeordneten Elementen) oder an den aufeinander ablaufenden Umfangsflächen (bei achsparallel angeordneten Elementen) der zugeordneten Elemente aufgebrachter Reibflächen hergestellt ist; die Verriegelung der einzustellenden rotierenden Elemente erfolgt gleichzeitig mit dem Einkuppeln der stangenförmigen Körper 10 bzw. 132; die Entriegelung der einzustellenden rotierenden Elemente erfolgt gleichzeitig mit dem Auskuppeln der stangenförmigen Körper 10 bzw. 132; die Verriegelung und die Entriegelung der einzustellenden rotierenden Elemente sind steuerungsmäßig, zum Beispiel mit einem elektrisch überwachbaren Positionsriegel, miteinander verknüpft.

Bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Ausgestaltung ist der Stellungsgeber, der hier mit dem Bezugszeichen 113 versehen ist, zusammen mit dem Luftkolben 4 und dem Stellantrieb 7 am Stützelement 8 befestigt. Ferner weist der Stellungsgeber 113 am freien Ende des im wesentlichen stangenförmigen Körpers 132 ein mit diesem drehfest verbundenes Zahnrad 135 auf. Dieses Zahnrad 135 steht mit dem Zahnrad 9 des Stellantriebs 7 in ständigem Eingriff. Nach Einkoppeln des Verbindungskupplungsteils 61 werden die momentane Stellung sowie anschließende Verstellungen des Zahnrads 12 wie bei aus Fig. 1 ersichtlichen Ausgestaltung der Einstellvorrichtung 3 auf den Stellungsgeber 113 übertragen.

Fig. 4 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung die Steuerschaltungen 14 bzw. 15 mit den jeweiligen Anschlüssen zum Zuführen bzw. Abführen der entsprechenden Signale. Die Zahlen an den Signalrichtungspfeilen entsprechen dabei den Bezugszeichen der Bauteile, von denen die betreffenden Signale kommen bzw. zu denen diese geleitet werden.

Die vorstehend beschriebenen und in den Fig. 1, 3 und 5 dargestellten Ausgestaltungen des Stellungsgebers 13 bzw. 113 können selbstverständlich mit jeder beliebigen Ausführungsform der beiden in den Fig. 1 und 3 dargestellten Einstellvorrichtungen kombiniert werden. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Anwendung bei Falzklappenzylindern beschränkt. Weitere Anwendungsmöglichkeiten in Rotationsdruckmaschinen sind bei allen Falzapparate-Aggregaten, die in ihrer Position bzw. in ihrer Phasenlage veränderbar sind, gegeben. Beispielhaft seien hier das Falzmesser, das Schneidmesser und der Perforationszylinder genannt.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Verstellen von Elementen in Falzwerkzylindern, insbesondere Falzklappen, mit einem mit dem Verstellmechanismus des verstellbaren Elements antriebsmäßig verbundenen Stellantrieb, der am Maschinengestell angeordnet ist und von einer Steuerschaltung steuerbar ist, sowie mit einem mit dem verstellbaren Element gekuppelten, dessen Stellung als elektrisches Signal wiedergebenden Stellungsgeber, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (7) und der Verstellmechanismus (11, 12) des verstellbaren Elements (21) im Stillstand des Falzwerkzylinders (2) mittels einer Einstellvorrichtung (3) kuppel- und entkuppelbar sind und die Einstellvorrichtung (3) hierzu mit der Steuerschaltung (14, 15) verbunden ist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsgeber (13) an einer Seitenwand (1) angeordnet und mittels einer Hubvorrichtung (131) mit dem Verstellmechanismus (11, 12) des verstellbaren Elements (21) kuppelbar ist.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (14, 15) ausgangsseitig mit der Hubvorrichtung (131) verbunden ist.

4. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (3) einen Luftkolben (4), eine Antriebskupplung (5) und ein mit der Antriebskupplung (5) verbundenes Verbindungskupplungsteil (6) aufweist und daß die Antriebskupplung (5) so ausgebildet ist, daß sie einerseits eine vom Luftkolben (4) erzeugte axiale Kraft und andererseits eine vom Stellantrieb (7) erzeugte Drehkraft aufnimmt und auf das Verbindungskupplungsteil überträgt.

5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskupplung (5) mit einer Außenverzahnung (51) versehen ist und daß die an einem Zahnrad (9) des Stellantriebs (7) anstehende Drehkraft mittels dieser Außenverzahnung (51) auf die Antriebskupplung (5) übertragbar ist.

6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der axialen Kraft und der Drehkraft von der Antriebskupplung (5) auf das Verbindungskupplungsteil (6) mittels eines im wesentlichen stangenförmigen Körpers (10) erfolgt.

7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungskupplungsteil (6) mit dem stangenförmigen Körper (10) drehfest verbunden ist.

8. Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungskupplungsteil als Ritzel (6) ausgebildet ist.

9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungskupplungsteil als Sechskant-Kupplungsstück (61) ausgebildet ist.

10. Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungskupplungsteil als Reibkupplung (62; 63) ausgebildet ist.

11. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmechanismus des verstellbaren Elements ein Zahnrad (12; 121) aufweist, mit dem das Verbindungskupplungsteil kuppelbar ist.

12. Verstellvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (12) ein axial ausgerichtetes, zentrisches Sechskant-Sackloch (122) aufweist, das zum Aufnehmen des als Sechskant-Kupplungsstück (61) ausgebildeten Verbindungskupplungsteils dient.

13. Verstellvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (12) mit einem Flansch (134) versehen ist, der ein zentrisch zur Achse des Zahnrades (12) ausgerichtetes Innensechskant aufweist, in das ein Sechskant eines stangenförmigen Körpers (132) des Stellungsgebers (13) einschiebbar ist.

14. Verstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsgeber (113) mit einem Zahnrad (135) verbunden ist, das mit dem Zahnrad (9) des Stellantriebs (7) in Eingriff steht.