DE4316352A1

DE4316352A1 - Sammel- und Falzzylinder in einem Falzapparat

Info

Publication number: DE4316352A1
Application number: DE4316352A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Wommer; Ulf Dipl Ing Kunze
Original assignee: Zirkon Druckmaschinen GmbH
Current assignee: Zirkon Druckmaschinen GmbH
Priority date: 1993-05-15
Filing date: 1993-05-15
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2013-05-16
Also published as: GB9414320D0; FR2721915B3; GB2291409A; DE4316352C2; GB2291409B; FR2721915A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Sammel- und Falzzylinder in einem Falzapparat gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Allgemein bekannt ist es, das Umschalten zwischen der Nichtsammelproduktion und der Sammelproduktion dadurch zu lösen, daß angetriebene Abdeckscheiben gegenüber ge stellfesten Kurvenscheiben um einen Phasenwinkel ver dreht werden. Frühe Lösungen bestanden darin, bei Ma schinenstillstand und von Hand Schrauben-Klemm-Verbin dungen oder Bolzenkupplungen zeitweilig zu lösen und dann den Phasenwinkel einzustellen.

Aus der DE-AS 25 37 919 ist es bekannt, eine Axialver schiebung für das Umschalten zu nutzen. Hier jedoch wer den durch axiales Verschieben Kurvenscheiben selbst für die Nichtsammel- bzw. Sammelproduktion in die Abtast stellung gebracht, eine der Antriebsbewegung überlager te Verdrehung der Abdeckscheiben ist nicht vorgesehen. In der DE-PS 38 10 439 wird vorgeschlagen, durch axiale Verschiebung eines ohnehin für den Antrieb der Abdeck scheiben erforderlichen Hohlritzels auf einer teilweise als Schnecke ausgebildeten Welle, das Hohlritzel ist in nen mit radial gerichteten Rollenbolzen ausgerüstet und die Rollenflanken stehen mit den Gewindeflanken der Schnecke in Wirkverbindung, die Abdeckscheiben unabhän gig von der Antriebsbewegung zusätzlich zu verdrehen. Ein umlaufender elektrischer Stellmotor ist vorgesehen und über eine Gewindespindel und eine Verschiebeplatte ist die einzuleitende Rotationsbewegung in eine Trans lationsbewegung des Hohlritzels umwandelbar.

Nachteilig sind der erhebliche Aufwand dieser Lösung, relativ große Abmessungen des Getriebes, eine relativ aufwendige Steuerschaltung für den Stellmotor sowie eine relativ große Stellzeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Getriebe so zu gestalten, daß es zugleich ein Getriebe zum Umwan deln der Axialverschiebung einer Getriebewelle in eine Drehbewegung zum Verdrehen der Abdeckscheiben bezüglich ihrer relativen Winkellage zu den Rollenhebeln bildet und daß die von außen einleitbare Axialverschiebung fernsteuerbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Anwendung der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 ge löst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü chen sowie aus der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeich nung zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht - im Schnitt dargestellt - der Bedienungsseite eines Sammel- und Falzzylin ders, Getriebestellung "Sammelproduktion",

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung eines Sammel- und Falzzylinders in einem Falz apparat einer Rollenrotationsdruckmaschine

Fig. 3 die Bedienungsseite des Sammel- und Falzzylin ders der Fig. 1 in der Gegenüberstellung der Getriebestellungen "Nichtsammelproduktion" (Fig. 3 a) und Sammelproduktion (Fig. 3 b)

Fig. 4 eine Seitenansicht - schematisch dargestellt - der Bedienungsseite des Sammel- und Falzzylin ders der Fig. 1 in Wirkverbindung mit einem Schneid- und einem Falzklappenzylinder in ver schiedenen Bewegungsphasen (Fig. 4 a bis 4 d), Getriebestellung "Nichtsammelproduktion

Fig. 5 die Bedienungsseite des Sammel- und Falzzylin ders in Wirkverbindung mit dem Schneid- und Falzklappenzylinder der Fig. 4 in verschiedenen Bewegungsphasen (Fig. 5 a bis 5 d), Getriebe stellung "Sammelproduktion".

In Fig. 2 ist ein üblicher Falzapparat dargestellt, bei dem eine einlaufende Bedruckstoffbahn 1 über eine Trich terwalze 2 und einen Falztrichter 3 im Zusammenwirken mit Einführwalzen 4 und einem Zugwalzensystem 5 ihren ersten Längsfalz erhält. Dieser Längsfalzeinrichtung ist üblicherweise eine Querschneid- und Querfalzeinrichtung mit Schneidzylinder 6, Sammel- und Falzzylinder 7 und Falzklappenzylinder 8 nachgeordnet.

Der erfindungsgemäße Sammel- und Falzzylinder 7 mit an sich bekannten Punkturnadeln 9 und Falzmessern 10 be wirkt in an sich bekannter Weise das Erfassen und Hal ten eines Bahnabschnittes, im Zusammenwirken mit dem Schneidzylinder 6 (den Schneidmessern 11) das Abtrennen eines Abschnittes und im Zusammenwirken mit dem Falz klappenzylinder 8 mit an sich bekannten Falzklappen 12 das Querfalzen und Erfassen des vom Sammel- und Falzzy linder 7 herumgeführten Bahnabschnittes vom Falzklappen zylinder 8 etwa in der Mitte des Bahnabschnitten bei der "Nichtsammelproduktion".

Bei der "Sammelproduktion" werden die Falzmesser 10 des Sammel- und Falzzylinders 7 und die Falzklappen 12 des Falzklappenzylinders 8 nur bei jedem zweiten Umlauf des Sammel- und Falzzylinders 7 aktiviert und zwar dann, wenn jeweils zwei Bahnabschnitte auf dem Sammel- und Falzzylinder 7 übereinander liegend dem Falzklappenzy linder 8 zugeführt werden.

Die - an sich bekannten - Mittel zur Bewegungssteuerung der Punkturnadeln 9 und Falzmesser 10 bestehen aus der gestellfesten Punkturnadel-Kurvenscheibe 13 und der drehbaren Punkturnadel-Abdeckscheibe 14, deren Umfangs konturen gemeinsam eine Steuerkurve für die die Bewegung der Punkturnadeln 9 erzeugenden Rollenhebel 15 bilden sowie aus der gestellfesten Falzmesser-Kurvenscheibe 16 und der drehbaren Falzmesser-Abdeckscheibe 17, deren Umfangskonturen gemeinsam eine Steuerkurve für die die Bewegung der Falzmesser 10 erzeugenden Rollenhebel 18 bilden.

Die Punkturnadel-Abdeckscheibe 14 und die Falzmesser- Abdeckscheibe 17 sind fest miteinander verschraubt. Die Rollenhebel 15 und 18, federbelastet, sind mittels der Rollenhebelbolzen 19 bzw. 20 gelenkig stirnseitig mit dem Sammel- und Falzzylinder 7 verbunden. Die Abtast rollen 21 und 22, mittels der Rollenbolzen 23 bzw. 24 drehbar in den Rollenhebeln 15 bzw. 18 gelagert, tasten die Steuerkurven ab.

Der Sammel- und Falzzylinder 7 ist mit einer Zylinder achse 25 antriebseitig - nicht dargestellt - auf be kannte Weise im Maschinengestell 26 drehbar gelagert. Bedienungseitig ist der Sammel- und Falzzylinder 7 mit seiner Zylinderachse 25 in einer inneren Buchse 27 zwei er ineinander angeordneter und miteinander durch Ver schraubung fest verbundener Buchsen 27, 28 mittels Wälz lagern 29, 30 gelagert. Die äußere Buchse 28 ist im Ma schinengestell 26 in einer Bohrung eingepaßt und mit demselben verschraubt. An ihrem Ende trägt die Zylinder achse 25 drehfest das Antriebszahnrad 31 eines Stirnrad getriebes 31, 32, 33, 34 zum Übertragen der Drehbewegung vom Sammel- und Falzzylinder 7 auf die drehbaren Abdeck scheiben 14, 17. Das Abtriebszahnrad 34 dieses Getriebes ist koaxial zum Antriebszahnrad 31 angeordnet, es setzt sich nach innen hin in Form eines im Durchmesser kleine ren hohlzylindrischen Ansatzes 35 fort und ist mittels Wälzlagern 36, 37 auf der Buchse 27 gelagert. Der Ansatz 35 ist mit der Falzmesser-Abdeckscheibe 17 fest ver schraubt.

Das erfindungswesentliche Stirnradgetriebe 31, 32, 33, 34 zum Übertragen der Drehbewegung vom Sammel- und Falzzy linder 7 auf die Abdeckscheiben 14, 17 sowie zum Umschal ten zwischen Nichtsammel- und Sammelproduktion (N, S) ist zweistufig und beide Getriebestufen 31, 32, 33, 34 sind - die Zahnflanken beider Getriebestufen zueinander ge gensinnig gerichtet - mit einem Schrägungswinkel von et wa 30 Grad schrägverzahnt. Das Abtriebszahnrad 32 der ersten Getriebestufe und das Antriebszahnrad 33 der zweiten Getriebestufe sind auf einer gemeinsamen Hohl welle 38 angeordnet, welche mittels Wälzlagern 39, 40 drehbar und axial fixiert auf einer Achse 41 gelagert ist, wobei die axiale Fixierung der Hohlwelle 38 auf der Achse 41 mittels Sicherungsringe 42, 43, 44 und ringför miger Absätze in der Hohlwelle 38 und auf der Achse 41 gegeben ist. Die Achse 41 ist im Maschinengestell 26 zwischen durch Anschläge 45, 46 bestimmte Endlagen axial verschiebbar gelagert und dabei durch Formschluß zwi schen Achse und Maschinengestell gegen ein Verdrehen ge sichert.

Die Kolbenstange 47 eines doppeltwirkenden pneumatischen Arbeitszylinders 48 mit entsprechendem Hub ist mittels einer Kupplung 49 mit der Achse 41 verbunden. Der Ar beitszylinder 48 ist, beispielsweise mittels bekannter steuerbarer Wegeventile, fernsteuerbar.

Soll nun der Sammel- und Falzzylinder 7 von der Nicht sammel- auf Sammelproduktion umgeschaltet werden, so werden durch Umsteuerung des Arbeitszylinders 48 über die Achse 41 und die Hohlwelle 38 die Zahnräder 32, 33 von der rechten (vergl. Fig. 3 a) in die linke (vergl. Fig. 3 b) Endlage verschoben und wird das Abtriebszahn rad 34 unabhängig von der Antriebsbewegung zusätzlich verdreht. Über den Ansatz 35 ändert sich damit die rela tive Winkellage der Abdeckscheiben 14, 17 gegenüber den gestellfesten Kurvenscheiben 13, 16.

Die Steilheit der Verstellkennlinie ist durch Auswahl des optimalen Schrägungswinkels für die schrägverzahn ten Zahnräder des Getriebes 31, 32, 33, 34 beeinflußbar.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel mit jeweils drei Rollenhebeln 15 zum Bewegen der Punkturnadeln 9 und drei Rollenhebeln 18 zum Bewegen der Falzmesser 10 am Sammel- und Falzzylinder 7 sowie mit jeweils vier wirkenden oder nichtwirkenden Sektoren der Abdeckscheiben 14, 17 (die Abdeckscheiben weisen, jeweils einander gegenüberste hend, zwei wirkende Abdeckbereiche x, y sowie zwei nicht wirkende Bereiche auf) hat das Getriebe 31, 32, 33, 34 ein Übersetzungsverhältnis von 3 : 4, Abtriebs- und Antriebs bewegung sind gleichsinnig gerichtet.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Umschaltung von der Nichtsammelproduktion auf die Sammelproduktion durch das Einleiten einer Translations bewegung anstatt einer Rotationsbewegung erfolgt. Dies ermöglicht optimal den Einsatz eines pneumatischen Ar beitszylinders- unter Verzicht auf aufwendige Endschalter oder Weg-/Winkelgeber mit Auswerteeinrichtungen. Des weiteren ergibt sich eine kurze Umschaltzeit.

Von Vorteil ist es auch, daß der Arbeitszylinder 48 auf Grundlage dieser Lösung auch ohne größeren Aufwand durch eine Handverstellung ersetzbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Bedruckstoffbahn
2 Trichterwalze
3 Falztrichter
4 Einführwalzen
5 Zugwalzensystem
6 Schneidzylinder
7 Sammel- und Falzzylinder
8 Falzklappenzylinder
9 Punkturnadeln
10 Falzmesser
11 Schneidmesser
12 Falzklappen
13 Punkturnadel-Kurvenscheibe
14 Punkturnadel-Abdeckscheibe
15 Rollenhebel
16 Falzmesser-Kurvenscheibe
17 Falzmesser-Abdeckscheibe
18 Rollenhebel
19, 20 Rollenhebelbolzen
21, 22 Abtastrollen
23, 24 Rollenbolzen
25 Zylinderachse
26 Maschinengestell
27 innere Buchse
28 äußere Buchse
29, 30 Wälzlager
31 Antriebszahnrad
32, 33 Zahnrad
34 Abtriebszahnrad
35 Ansatz
36, 37 Wälzlager
38 Hohlwelle
39, 40 Wälzlager
41 Achse
42, 43, 44 Sicherungsring
45, 46 Anschlag
47 Kolbenstange
48 Arbeitszylinder
49 Kupplung
ϕ Drehwinkel des Sammel- und Falzzylinders
ψ Drehwinkel der Punkturnadel- und Falzmesser-Abdeck scheiben
x, y Abdeckbereich auf der Falzmesser-Abdeckscheibe
N Getriebestellung "Nichtsammelproduktion"
S Getriebestellung "Sammelproduktion"
α Winkel zum Bogen zwischen der Drehachse eines Rollen hebels und der Mitte eines Abdeckbereiches auf der Falzmesser-Abdeckscheibe bei Nichtsammelproduktion
α Winkel zum Bogen zwischen der Drehachse eines Rollen hebels und der Mitte eines Abdeckbereiches auf der Falzmesser-Abdeckscheibe bei Sammelproduktion.

Claims

1. Sammel- und Falzzylinder in einem Falzapparat mit einer gestellfesten Punkturnadel-Kurvenscheibe und einer drehbaren Punkturnadel-Abdeckscheibe, deren Umfangskon turen gemeinsam eine Steuerkurve für die die Bewegung von Punkturnadeln erzeugenden ersten Rollenhebel bilden, mit einer gestellfesten Falzmesser-Kurvenscheibe und ei ner drehbaren Falzmesser-Abdeckscheibe, deren Umfangs konturen gemeinsam eine Steuerkurve für die die Bewegung von Falzmessern erzeugenden zweiten Rollenhebel bilden, wobei die Punkturnadel-Abdeckscheibe und die Falzmesser- Abdeckscheibe drehstarr miteinander verbunden sind, mit einem Getriebe zum Übertragen der Drehbewegung vom Sam mel- und Falzzylinder auf die drehbaren Abdeckscheiben sowie zum von der Antriebsbewegung der Abdeckscheiben unabhängigen Verdrehen beider Abdeckscheiben bezüglich ihrer relativen Winkellage zu den am Sammel- und Falzzy linder gelenkig angeordneten Rollenhebeln für ein Um schalten zwischen der Nichtsammel- und Sammelproduktion, gekennzeichnet dadurch, daß das Getriebe ein mehrstufi ges Stirnradgetriebe (31, 32, 33, 34) ist, wobei die Dreh achsen des Antriebs- und des Abtriebszahnrades koaxial angeordnet sind, daß das Stirnradgetriebe (31, 32, 33, 34) mindestens eine schrägverzahnte Getriebestufe aufweist, daß jeweils eines der beiden Zahnräder (32, 33) der schrägverzahnten Getriebestufen (31, 32; 33, 34) axial ver schiebbar ist und daß durch eine von außen einleitbare Axialverschiebung der verschiebbaren Zahnräder (32, 33) ein Umschalten zwischen der Nichtsammel- und der Sammel produktion (N, S) erfolgt.

2. Sammel- und Falzzylinder nach Anspruch 1, gekenn zeichnet dadurch, daß das Stirnradgetriebe 2-stufig ist, daß beide Getriebestufen (31, 32; 33, 34) schrägverzahnt sind, daß die Zahnflanken derselben zueinander gegensin nig gerichtet sind, daß das Abtriebszahnrad (32) der er sten Getriebestufe und das Antriebszahnrad (33) der zweiten Getriebestufe auf einer gemeinsamen Welle ange ordnet sind, daß die Welle beidseitig im Maschinenge stell (26) axial verschiebbar gelagert ist, daß ein Ar beitszylinder (48) zum axialen Verschieben der Welle vorgesehen ist und daß eine Kolbenstange (47) des Ar beitszylinders (48) mit der Welle über eine Kupplung (49) so verbunden ist, daß in den beiden Endlagen der Kolbenstange (47) die Welle die entsprechenden Endlagen (N, S) der Nichtsammel- oder Sammelproduktion einnimmt.

3. Sammel- und Falzzylinder nach Anspruch 2, gekenn zeichnet dadurch, daß die Welle eine Hohlwelle (38) ist, daß die Hohlwelle (38) axial fixiert auf einer Achse (41) gelagert ist und daß die Achse (41) beidseitig im Maschinengestell (26) axial verschiebbar gelagert ist.

4. Sammel- und Falzzylinder nach Anspruch 2 und 3, ge kennzeichnet dadurch, daß die Achse (41) mit der Kolben stange (47) des Arbeitszylinders (48) verbunden ist und daß die Hohlwelle (38) mit den Zahnrädern (32, 33) mit tels Wälzlagern (38, 40) auf der Achse (41) drehbar gela gert ist.

5. Sammel- und Falzzylinder nach Anspruch 2, gekenn zeichnet dadurch, daß der Arbeitszylinder (48) fern steuerbar ist.

6. Sammel- und Falzzylinder nach Anspruch 3, gekenn zeichnet dadurch, daß der Arbeitszylinder (48) durch ei nen direkt mit der Achse (41) verbundenen einrastbaren Handgriff zum manuellen axialen Verschieben der Hohl welle (38) ersetzbar ist und durch eine Verriegelung die Hohlwelle (38) in beiden Endlagen axial fixierbar ist.