DE4316352C2

DE4316352C2 - Sammel- und Falzzylinder in einem Falzapparat

Info

Publication number: DE4316352C2
Application number: DE4316352A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wommer; Ulf Kunze
Original assignee: Zirkon Druckmaschinen GmbH
Current assignee: Zirkon Druckmaschinen GmbH
Priority date: 1993-05-15
Filing date: 1993-05-15
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2013-05-16
Also published as: FR2721915A1; DE4316352A1; GB2291409A; GB9414320D0; GB2291409B; FR2721915B3

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 gestellfesten Kurvenscheiben um einen Phasenwinkel verdreht werden. Frühe Lösungen bestanden darin, bei Maschinenstillstand und von Hand Schrauben- Klemm-Verbindungen oder Bolzenkupplungen zeitweilig zu lösen und dann den Phasenwinkel einzustellen.

Aus der DE 25 37 919 B2 ist es bekannt, eine Axialverschiebung für das Umschalten zu nutzen. Hier jedoch werden durch axiales Verschieben Kurvenscheiben selbst für die Nichtsammel- bzw. Sammelproduktion in die Abtaststellung gebracht, eine der Antriebsbewegung überlagerte Verdrehung der Abdeckscheiben ist nicht vorgesehen.

In der DE 38 10 439 C1 wird vorgeschlagen, durch Axialverschiebung eines für den Antrieb benötigten Hohlritzels eine der Antriebsbewegung überlagerte Drehung zu erzeugen. Das Hohlritzel ist auf dem zylindrischen Abschnitt einer Welle gelagert, ragt aber über den zylindrischen Abschnitt auf den als Schnecke ausgebildeten zweiten Wellenabschnitt hinaus. Es steht über seine Außenverzahnung mit dem Antriebszahnrad in Eingriff. Eine Wirkverbindung zwischen der Welle und dem Hohlritzel wird durch mit dem Hohlritzel verbundene Rollenbolzen erreicht, die auf ihrer der Schnecke zugewandten Seite Rollen aufweisen, die mit den Flanken der Schnecke in Eingriff stehen. Die Welle treibt über weitere Getriebeglieder die Falzmesser- und die Punkturkurvenabdeckscheiben an. Um die Verdrehung der Abdeckscheiben unabhängig von der Antriebsbewegung zu ermöglichen ist des weiteren ein umlaufender elektrischer Motor ist vorgesehen. Mit dessen Hilfe wird über eine Gewindespindel und eine Verschiebeplatte die Schnecke unabhängig vom Antriebsstrang verdreht.

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

Die DT 17 61 134 B2 offenbart eine Lösung bei der die Umschaltung zwischen der Sammel- und der Nichtsammelproduktion mittels eines besonderen Schaltgetriebes erfolgt, das aus 2 geradverzahnten Zahnradpaaren gebildet wird, die wahlweise miteinander in Wirkverbindung gebracht werden können. Die beiden Wellen des Schaltgetriebes sind dabei Teil des Getriebestranges, der die Steuerscheibe mit dem Falzzylinder verbindet. Der Antrieb der Kurvensteuerung erfolgt nach Stellung des Schaltgetriebes in einem bestimmten Drehzahlverhältnis zur Drehzahl des Falzzylinders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Getriebe so zu gestalten, dass es zugleich ein Getriebe zum Umwandeln 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 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

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

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

Fig. 3: die Bedienungsseite des Sammel- und Falzzylinders der Fig. 1 in der Getriebestellung "Nichtsammelproduktion"

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

Fig. 5: die Bedienungsseite des Sammel- und Falzzylinders in Wirkverbindung mit dem Schneid- und Falzklappenzylinder der Fig. 4 in verschiedenen Bewegungsphasen (Fig. 5a bis 5d), Getriebestellung "Sammelproduktion".

In Fig. 2 ist ein üblicher Falzapparat dargestellt, bei dem eine einlaufende Bedruckstoffbahn 1 über eine Trichterwalze 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 bewirkt in an sich bekannter Weise das Erfassen und Halten eines Bahnabschnittes, im Zusammenwirken mit dem Schneidzylinder 6 (den Schneidmessern 11) das Abtrennen eines Abschnittes und im Zusammenwirken mit dem Falzklappenzylinder 8 mit an sich bekannten Falzklappen 12 das Querfalzen und Erfassen des vom Sammel- und Falzzylinder 7 herumgeführten Bahnabschnittes vom Falzklappenzylinder 8 etwa in der Mitte des Bahnabschnittes 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 Falzklappenzylinder 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 Umfangskonturen gemeinsam eine Steuerkurve für 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 den Sammel- und Falzzylinder 7 verbunden. Die Abtastrollen 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 Zylinderachse 25 antriebsseitig - nicht dargestellt - auf bekannte Weise im Maschinengestell 26 drehbar gelagert. Bedienungsseitig ist der Sammel- und Falzzylinder 7 mit seiner Zylinderachse 25 in einer inneren Buchse 27 zweier ineinander angeordneter und miteinander durch Verschraubung fest verbundener Buchsen 27, 28 mittels Wälzlagern 29, 30 gelagert. Die äußere Buchse 28 ist im Maschinengestell 26 in einer Bohrung eingepasst und mit demselben verschraubt. An ihrem Ende trägt die Zylinderachse 25 drehfest das Antriebszahnrad 31 eines Stirnradgetriebes 31, 32, 33, 34 zum übertragen der Drehbewegung vom Sammel- und Falzzylinder 7 auf die drehbaren Abdeckscheiben 14, 17. Das Abtriebszahnrad 34 ist koaxial zum Antriebszahnrad 31 des aus den Zahnrädern 31, 32, 33, 34 gebildeten Getriebes angeordnet, es setzt sich nach innen hin in Form eines im Durchmesser kleineren 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 verschraubt.

Das erfindungswesentliche Stirnradgetriebe 31, 32, 33, 34 zum Übertragen der Drehbewegung vom Sammel- und Falzzylinder 7 auf die Abdeckscheiben 14,17 sowie zum Umschalten zwischen Nichtsammel- und Sammelproduktion (N, S) ist zweistufig und beide Getriebestufen 31, 32; 33, 34 sind - die Zahnflanken beider Getriebestufen zueinander gegensinnig gerichtet - mit einem Schrägungswinkel von etwa 30 Grad schrägverzahnt. Das Abtriebszahnrad 32 der ersten Getriebestufe und das Antriebszahnrad 33 der zweiten Getriebestufe sind auf einer gemeinsamen Hohlwelle 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 Sicherungsringen 42, 43, 44 und ringförmiger 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 zwischen Achse und Maschinengestell gegen ein Verdrehen gesichert. Die Kolbenstange 47 eines doppeltwirkenden pneumatischen Arbeitszylinders 48 mit entsprechendem Hub ist mittels einer Kupplung 49 mit der Achse 41 verbunden. Der Arbeitszylinder 48 ist, beispielsweise mittels bekannter steuerbarer Wegeventile, fernsteuerbar.

Soll nun der Sammel- und Falzzylinder 7 von der Nichtsammel- 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 (vgl. Fig. 3a) in die linke (vgl. Fig. 3b) Endlage verschoben und wird das Abtriebszahnrad 34 des aus den Zahnrädern 31, 32, 33, 34 gebildeten Getriebes unabhängig von der Antriebsbewegung zusätzlich verdreht. Über den Ansatz 35 ändert sich damit die relative Winkellage der Abdeckscheiben 14, 17 gegenüber den gestellfesten Kurvenscheiben 13, 16. Die Steilheit der Verstellkennlinie ist durch Auswahl des optimalen Schrägungswinkels für die schrägverzahnten 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 gegenüberstehend, 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 Antriebsbewegung sind gleichsinnig gerichtet.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Umschaltung von der Nichtsammelproduktion auf die Sammelproduktion durch das Einleiten einer Translationsbewegung anstatt einer Rotationsbewegung erfolgt. Dies ermöglicht optimal den Einsatz eines pneumatischen Arbeitszylinders 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.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

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 Umfangskonturen gemeinsam eine Steuerkurve für die die Bewegung von Punkturnadeln erzeugenden ersten Rollenhebel bilden, mit einer gestellfesten Falzmesser-Kurvenscheibe und einer drehbaren Falzmesser-Abdeckscheibe, deren Umfangskonturen 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 Sammel- 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 Falzzylinder gelenkig angeordneten Rollenhebeln für ein Umschalten zwischen der Nichtsammel- und Sammelproduktion, gekennzeichnet dadurch, dass das Getriebe als ein mindestens zweistufiges Stirnradgetriebe (31, 32, 33, 34) ausgebildet ist, wobei die Drehachsen des Antriebs- (31) und des Abtriebszahnrades (34) des Stirnradgetriebes (31, 32, 33, 34) koaxial angeordnet sind, dass das Stirnradgetriebe (31, 32, 33, 34) schrägverzahnte Getriebestufen mit zueinander gegensinnig gerichteten Zahnflanken aufweist, dass jeweils eines der beiden Zahnräder (32, 33) der Getriebestufen axial verschiebbar ist, dass die Axialverschiebung der beiden verschiebbaren Zahnräder (32, 33) von außen mittels eines Arbeitszylinders (48) einleitbar ist, und dass der Arbeitszylinder (48) fernsteuerbar ausgebildet ist.

2. Sammel- und Falzzylinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Abtriebszahnrad (32) der ersten Getriebestufe und das Antriebszahnrad (33) der zweiten Getriebestufe auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind, dass die Welle im Maschinengestell (26) axial verschiebbar gelagert ist, dass eine Kolbenstange (47) des Arbeitszylinders (48) mit der Welle über eine Kupplung (49) so verbunden ist, dass in den beiden Endlagen der Kolbenstange (47) die Welle die entsprechenden Endlagen für die Nichtsammel- oder Sammelproduktion einnimmt.

3. Sammel- und Falzzylinder nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Welle als Hohlwelle (38) ausgebildet 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 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Arbeitszylinder (48) durch einen direkt mit der Achse (41) verbundenen einrastbaren Handgriff zum manuellen axialen Verschieben der Hohlwelle (38) ersetzbar ist und durch eine Verriegelung die Hohlwelle (38) in beiden Endlagen axial fixierbar ist.