DE4344622A1

DE4344622A1 - Räderfalzapparat für eine Rotationsdruckmaschine

Info

Publication number: DE4344622A1
Application number: DE4344622A
Authority: DE
Inventors: Horst Michalik; Otto Weschenfelder
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-06-29
Also published as: EP0659670A1; US5653429A; DE59408472D1; JPH07232861A; EP0659670B1; JP2771466B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Räderfalzapparat für eine Rotationsdruckmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Durch die US-PS 30 38 719 ist ein Räderfalzapparat für Doppel- und Sammelproduktion mit einer 3/2 Falztrommel sowie einem in der Falztrommel exzentrisch umlaufenden Falzmesserträger und einen gegen die Falztrommel schneidenden 2/2 Schneidzylinder bekannt geworden. Die auf der hohlen Falztrommel wirkenden hohen Schnittkräfte können dort zu Ermüdungsbrüchen führen. Nachteilig hierbei ist weiterhin, daß bei hoher Drehzahl der Falztrommel auch ein hoher Bedarf an Verschleißteilen besteht. Infolge einer großen, an der Falztrommel wirkenden Zentrifugalkraft werden die Signaturen an die die Zylinder umgebenden Papierleiteinrichtungen gedrückt, was zu einem Abschmieren der Signaturen führen kann. Infolge der Bremswirkung der Signaturen an den Papierleiteinrichtungen können die Punkturen in den Signaturen auch eine Rißbildung verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Räderfalzapparat zu schaffen, mit dem auch eine Sammelproduktion bis zu 192 Seiten möglich ist, ohne die Signaturen zu beschädigen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Erfindung werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:

Dadurch, daß als Gegenschneidleisten- und Punktursatzträger ein massiver Zylinder eingesetzt wird, werden die hohen Schneidkräfte des Sammel- und Schneidzylinders ermüdungsfrei aufgenommen. Infolge des großen Umfanges sowie der relativ geringen Drehzahl des Sammel- und Schneidzylinders werden auch bei Sammelproduktion große Zentrifugalkräfte und somit ein Abschmieren der Signaturen an der Papierleiteinrichtung vermieden. Bei Sammelproduktion werden zur Erleichterung des Einstiches der auf dem Falzzylinder angeordneten Punktursätze von einem auf dem Sammel- und Schneidzylinder angeordneten Punktursatz vorgestochen. Vor dem Einbringen des Querfalzes in die Signaturen haben sich die Punkturnadeln bereits unter die Oberfläche des Falzzylinders zurückgezogen, wobei die Andrückfunktion der Signaturen an den Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder von einer Bürstenwalze übernommen wird, so daß ein Beschädigen der Enden der Signaturen beim Falzvorgang vermieden wird. Es können Zeitungen oder andere Druckprodukte bis zu 192 Seiten hergestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Räderfalzapparat,

Fig. 2 eine Einzelheit x nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Zuführung von Druckluft zur Veränderung des Umfanges des Sammel- und Schneidzylinders.

Der Räderfalzapparat nach der Erfindung besteht aus einem in einem Seitengestell 1 gelagerten 5/2 Sammel- und Schneidzylinder 2, welcher einen Umfang von fünf Abschnittslängen aufweist und als Hohlzylinder mit fünf Traversen ausgebildet ist. Auf diesen Traversen sind fünf bekannte Messerbalken 4, 5, 6, 7, 8 mit Schneidmessern sowie fünf in bekannter Weise gesteuerte, z. B. kurvengesteuerte Punktursätze 10, 11, 12, 13, 14 befestigt, die eine Mehrzahl von Punkturnadeln aufweisen. Am Umfang des Sammel- und Schneidzylinders 2 sind weiterhin, später noch näher zu beschreibende, Elemente zur Vergrößerung des Außendurchmessers angebracht. Die Punktursätze 10 bis 14 werden bei Sammelproduktion von feststehenden Kurven durch eine angetriebene Deckscheibe gesteuert. Diese Deckscheibe ist bei Doppelproduktion mit dem Seitengestell 1 über eine Kupplung verbunden. Die Kupplung ist mittels eines Arbeitszylinders, z. B. pneumatisch betätigbar.

Dem Sammel- und Schneidzylinder 2 ist auf der linken Seite ein 4/2 Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 mit einem Umfang von vier Abschnittslängen zugeordnet. Der Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 besteht aus zwei zueinander drehbar gelagerten Trägern, einem Falzmesserträger 21 und einem Gegenschneidleisten- und Punktursatzträger 26. Der Falzmesserträger 21 weist vier bekannte, am Zylinderumfang um jeweils 90° versetzte Punktursätze 17, 18, 19, 20 auf. Die beiden Träger sind massiv ausgeführt, so wie dies in der US-PS 4,279,410 Fig. 4 gezeigt ist.

Die sich diametral gegenüberliegenden Punktursätze 17, 19 sowie 18, 20 stehen jeweils mit einer gesonderten Steuerkurve in Verbindung. Die Steuerkurve für die Punktursätze 18, 20 kann mit einer Scheibe zum Abdecken der Übernahmepunkte ausgestattet sein. Diese Deckscheibe wird über einen Arbeitszylinder mit Stellungsrückmeldung verdreht, bei Produktionsumstellung von Sammel- zu Doppelproduktion oder umgekehrt. Der im Uhrzeigersinn drehbare Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 weist auf seinem Falzmesserträger 21, in Drehrichtung gesehen, nach den Punktursätzen 17 bis 20 und jeweils an diese angrenzend, jeweils eine Gegenschneidleiste 22, 23, 24 25 auf, welche mit einem der Messerbalken 4 bis 8 des Sammel- und Schneidzylinders 2 zusammenwirkt.

In dem Gegenschneidleisten- und Punktursatzträger 26 des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 sind vier angetriebene rotierende Falzmesser 27, 28, 29, 30 gelagert, welche bei einer Umdrehung des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 jeweils drei Umdrehungen um ihre Rotationsachse ausführen.

Eine Einstellung des Falzmesserträgers 21 und des Gegenschneidleisten- und Punktursatzträgers 26 zueinander erfolgt über ein Differentialgetriebe 32. Dazu weist der Falzmesserträger 21 eine durchgehende Welle mit Zahnrad und der zweite Hohlzylinder eine Hohlwelle mit aufgesetztem Zahnrad auf. Zum Zwecke der Falzzeitpunktverstellung wird das Differentialgetriebe 32 von einem Motor 33 angetrieben.

Das Differentialgetriebe 32 verdreht dabei den Falzmesserträger 21 mit den Punktursätzen 17 bis 20 und den anliegenden Gegenschneidleisten 22 bis 25 zu dem Gegenschneidleisten- und Punktursatzträger 26 mit den Falzmessern 27 bis 30 über die genannten Zahnräder. Bei diesem Verstellvorgang kann der Abstand zwischen den Falzmessern 27 bis 30 und den Punktursätzen 17 bis 20 vergrößert oder verkleinert werden. Unterhalb des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 sind zwei zusammenwirkende, im Abstand zueinander einstellbare angetriebene beabstandete Falzwalzen 36, die im Zusammenwirken mit den Falzmessern 27 bis 30 die Signaturen falzen. Unterhalb dieser Falzwalzen 36, 37 ist ein Schaufelrad 38 mit Fächern seitengestellfest gelagert, aus welchen die gefalzten Produkte mittels einer umlaufenden endlosen Ausstreiferkette. 39 auf einem Ausleger 41 abgelegt werden. Vor dem Einlauf eines Papierbahnstranges 42 in den Sammel- und Schneidzylinder 2 bzw. den Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 ist eine aus zwei Zugwalzen 43, 44 bestehende Zugwalzengruppe seitengestellfest angeordnet. Der Sammel- und Schneidzylinder 2 kann auch als 7/2-Zylinder mit sieben Feldern, bzw. sieben Punktur- und Schneidsystemen ausgeführt sein. Der Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 kann auch als 6/2-Zylinder, d. h. mit jeweils sechs Falz-, Punktur- und Nutsystemen ausgeführt sein.

Die Darstellungen in Fig. 2 und 3 zeigen die gesteuerten Punktursätze 10 sowie den Messerbalken 4 in Verbindung mit Mitteln zur Vergrößerung des Umfanges des Sammel- und Schneidzylinders 2. Auf einem Umfang 46 des Sammel- und Schneidzylinders 2 sind jeweils zwischen zwei Punkturnadeln 47 eine Mehrzahl nebeneinanderliegender bogenförmiger Tragbügel 48 angeordnet. Die Tragbügel 48 sind in einer Nut 49 geführt, wobei die Nut 49 so tief ist, daß sich jeweils die Tragbügel 48 unter den Umfang 46 des Sammel- und Schneidzylinders 2 zurückziehen können. An einem Nutengrund 51 der Nut 49 sind in einem Abstand voneinander zum Zylinderzentrum hin je Tragbügel 48 zwei offene Büchsen 52 angeschweißt. In jeder Büchse 52 ist eine Druckfeder 53 angeordnet, deren Widerlager am inneren Büchsenboden 54 und deren Kraftangriff an einem Kopf 56 einer Schraube 57 mit Schaft liegt. Die Schraube 57 führt vom Nutengrund 51 der Nut 49 her durch den Büchsenboden 54 und ist in den Tragbügel 48 eingeschraubt. In einen Zwischenraum 58 zwischen der Unterseite des Tragbügels 48 und dem Nutengrund 51 ist ein geschlossener Raum 59 mit veränderbarem Volumen durch einen kreisrunden, an seinen beiden Enden geschlossenen, z. B. Plastik-Schlauch ausgebildet. Der Schlauch ist, an einer Stelle zwischen den beiden Buchsen 52 zu liegen kommend, mit einem Anschlußstück 61 versehen. Das Anschlußstück 61 ist über ein Rohr oder Schlauch 62 mit einem Druckluftspeicher 63 verbunden. Der Druckluftspeicher 63 kann sowohl innerhalb als auch außerhalb des Sammel- und Schneidzylinders 2 angeordnet sein. Vom Druckluftspeicher 63 führt ein Rohr oder Schlauch 64 zu einer Sacklochbohrung 66 entlang dem Zentrum einer Welle 67 des Sammel- und Schneidzylinders 2. Ein Wellenende 68 der Welle 67 ist mit einem Rotoranschluß 69 versehen. Über den Rotoranschluß 69 ist die Sacklochbohrung 66 über ein Rohr 71 und ein Druckregelventil 72 an eine Druckluftquelle 73 angeschlossen. Zwischen Druckregelventil 72 und Wellenende 68 ist an die Zuführungsleitung bzw. das Rohr 71 ein Manometer 74 angeschlossen.

Zwischen Rotoranschluß 69 und Manometer 74 kann an das Rohr 71 ein externer Druckluftspeicher 76 angeschlossen werden.

Sind die Schläuche nicht oder nur mit geringem Druck beaufschlagt, so drücken die durch die Druckfedern 53 beaufschlagten Tragbügel 48 sie zusammen. Durch das Beaufschlagen mit z. B. Druckluft werden die Schläuche aufgeblasen und die Tragbügel 48 entsprechend dem eingestellten Druck angehoben. Über das Druckregelventil 72 kann in engen Toleranzen der Druck eingestellt werden.

Ist nun der Papierzug zwischen z. B. letztem angetriebenem Zugwalzenpaar 43, 44 und dem Sammel- und Schneidzylinder 2 größer als dem über das Druckregelventil 72 eingestellten Zug entspricht, so drückt die Papierbahn 42 auf die Tragbügel 48, wodurch die Schläuche zusammengedrückt werden und sich der Luftdruck in den Schläuchen, der Zuführleitung 62, 64, 66, 69, 71 und den Druckluftspeichern 63, 66 erhöht. Übersteigt der innere Druck nun den eingestellten Druck, so bläst das Druckregelventil 72 ab, bis der eingestellte Luftdruck erreicht ist. Weil nun die Tragbügel 48 auf einem niedrigeren Radius gehalten werden, vermindert sich auch der Zug auf die Papierbahn zwischen Punkturnadeln 47 und dem letzten Zugwalzenpaar 43, 44.

Selbstverständlich können anstatt der Schläuche andere unter Druck verschiebbare Maschinenelemente, wie z. B. Membranzylinder oder Luftkolben, vorgesehen werden.

Diese Anordnung der verstellbaren Tragbügel 48 zur Veränderung des Umfanges des Sammel- und Schneidzylinders 2 ist selbstverständlich auch auf dem Falzmesserträger 21 des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 einsetzbar, so daß nahezu eine konstante Spannung im Papierbahnstrang 42 erzielt wird, unabhängig von einer veränderbaren Dicke desselben.

Die Falzwalzen 36, 37 sind in ihrem Abstand zueinander mittels eines Getriebemotors 77 einstellbar. Dabei weisen die Falzwalzen 36, 37 an ihrem Umfang jeweils Zähne aufs die sich so synchron gegeneinander bewegen, als ob sie miteinander kämmen würden, jedoch in einem Abstand von einer Zahnhöhe sowie zusätzlich noch maximal einer Produktdicke. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß ein Abdrücken der Farbe im Falzprodukt und ein Abschmieren der Farbe an den äußeren Seiten nicht erfolgt. Zusammen mit der Einstellung des Falzwalzenspaltes erfolgt durch den gleichen Antrieb eine Verstellung der Höhenlage des Auslegers 41 entsprechend der veränderten Höhe der Falzprodukte im Schuppenstrom. Dabei gilt ein Verhältnis zwischen der Dicke des Falzproduktes und der Höhenlage des Auslegers 41 unter den Schaufeln des Schaufelrades 38 von 1 : 4 bis 1 : 6.

In Drehrichtung des im Uhrzeigersinn drehenden Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 gesehen hinter der zweiten Falzwalze 37 ist eine Bürstenwalze 78 als Andrückvorrichtung für die Signaturen seitengestellfest angeordnet. Diese Bürstenwalze 78 besteht aus einer vom Hauptantrieb angetriebenen Welle und einer darauf über Ritzel angetriebenen Walze oder Scheiben. Der Umfang der Walze oder der Scheiben ist gänzlich oder teilweise mit Borsten oder einem anderen weichen Material belegt. Die Drehrichtung der Bürstenwalze 78 ist entgegengesetzt zu der des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 und die Umfangsgeschwindigkeit ist bis zu 30% größer als die des genannten Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16. Durch die Anordnung dieser Bürstenwalze 78 ist eine exakte Führung und Straffung der vom Papierbahnstrang 42 abgetrennten Signaturen auch dann noch gegeben, wenn die Punktursätze 17 bis 20 zurückgezogen worden sind. Hierdurch wird ein exaktes Falzen der Signaturen zu Falzprodukten auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ermöglicht. Die Bürstenwalze 78 ist vorzugsweise nur über ihren halben Umfang mit Borsten oder dgl. bestückt und so mit den Falzmessern 27 bis 30 synchronisiert, daß zum Zeitpunkt des Zurückziehens der Signaturen infolge des Querfalzvorganges dem Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 die borstenfreie Seite der Bürstenwalze 78 zugewandt ist. Die Bürstenwalze 78 ist entsprechend der Dicke der Signaturen in ihrem Abstand zum Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 einstellbar.

Der Sammel- und Schneidzylinder 2 sowie der Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 sind teilweise von Papierleiteinrichtungen 79 umgeben, welche z. B. aus der Mantelfläche des Sammel- und Schneidzylinders 2 sowie des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 angepaßten Stäben bestehen können.

Der Durchlauf des Papierbahnstranges 42 erfolgt wie nachfolgend beschrieben: Der Papierbahnstrang 42 wird über die Zugwalzengruppe 43, 44 dem Sammel- und Schneidzylinder 2 zugeführt. Beim Abrollvorgang des Sammel- und Schneidzylinders 2 mit dem Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 wird der einlaufende Papierbahnstrang 42 von einem der Punktursätze 17 bis 20 durchstoßen. Eine oberhalb, d. h., vor der Durchstoßlinie dieser Punktursätze 17 bis 20 angeordnete, seitengestellfest gelagerte Walze 98 verhindert dabei das Ausweichen des Papierbahnstranges 42. Mittels einem von den auf dem Sammel- und Schneidzylinder 2 angeordneten Messerbalken 4 bis 8 und einer von den auf dem Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder 16 befindlichen Gegenschneidleisten 22 bis 25 wird der Papierbahnstrang 42 in Signaturen getrennt. Diese Signaturen 42 werden danach bei Doppelproduktion von einem der Punktursätze 17 bis 20 des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders 16 übernommen und den Falzwalzen 36, 37 zugeführt. Dabei beginnt dieses Punktursatz ca. 20° vor dem Falzzeitpunkt mit dem Rückzug aus den Signaturen und die Bürstenwalze 78 übernimmt die Produktführung. Die Papierleiteinrichtungen 79 führen die Falzprodukte weiterhin zum Schaufelrad 38. Von da aus werden die Falzprodukte mittels der Ausstreiferkette 39 dem Ausleger 41, zugeführt. Die Ausstreiferkette 39 ist dabei an ihrem Umfang mit einer Anzahl von Fingern bestückt, welche aufgrund ihrer Abwicklung mit dem Schaufelrad 38 die Falzprodukte aus den Schaufeln des Schaufelrades 38 herausschieben. Bei Sammelproduktion wird die erste Sektion der Signaturen beim Sammeln um den Sammel- und Schneidzylinder 2 geführt. Beim zweiten Durchlauf wird die zweite und erste Sektion der Signaturen von den Punktursätzen 17 bis 20 aufgenommen und den Falzwalzen 36, 37 zugeführt. Dabei erfolgt ein Rückzug des betreffenden Punktursatzes ebenfalls 20° vor dem Falzzeitpunkt und die Bürstenwalze 78 übernimmt die Produktführung bis zum Rückzug oder Einzug des Falzproduktes in die Falzwalzen 36, 37.

Bezugszeichenliste

1 Seitengestell
2 Sammel- und Schneidzylinder
3 -
4 Messerbalken (2)
5 Messerbalken (2)
6 Messerbalken (2)
7 Messerbalken (2)
8 Messerbalken (2)
9 -
10 Punktursatz, gesteuert (2)
11 Punktursatz, gesteuert (2)
12 Punktursatz, gesteuert (2)
13 Punktursatz, gesteuert (2)
14 Punktursatz, gesteuert (2)
15 -
16 Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder, kombinierter
17 Punktursatz, gesteuert (21)
18 Punktursatz, gesteuert (21)
19 Punktursatz, gesteuert (21)
20 Punktursatz, gesteuert (21)
21 Falzmesserträger (16)
22 Gegenschneidleiste (21)
23 Gegenschneidleiste (21)
24 Gegenschneidleiste (21)
25 Gegenschneidleiste (21)
26 Gegenschneidleisten- und Punktursatzträger (16)
27 Falzmesser, rotierbar (26)
28 Falzmesser, rotierbar (26)
29 Falzmesser, rotierbar (26)
30 Falzmesser, rotierbar (26)
31 -
32 Differentialgetriebe (21, 26)
33 -
34 -
35 -
36 Falzwalze
37 Falzwalze
38 Schaufelrad
39 Ausstreiferkette
40 -
41 Ausleger
42 Papierbahnstrang
43 Zugwalze
44 Zugwalze
45 -
46 Umfang
47 Punkturnadel
48 Tragbügel
49 Nut
50 -
51 Nutgrund
52 Büchse
53 Druckfeder
54 Büchsenboden
55 -
56 Kopf
57 Schraube
58 Zwischenraum
59 Raum
60 -
61 Anschlußstück
62 Rohr, Schlauch
63 Druckluftspeicher
64 Rohr, Schlauch
65 -
66 Sacklochbohrung
67 Welle
68 Wellenende
69 Rotoranschluß
70 -
71 Rohr
72 Druckregelventil
73 Druckluftquelle
74 Manometer
75 -
76 Druckluftspeicher
77 Getriebemotor (36, 37)
78 Bürstenwalze (16)
79 Papierleiteinrichtung
80 bis 97 -
98 Walze.

Claims

1. Räderfalzapparat für eine Rollenrotationsdruckmaschine für Sammel- und Doppelproduktion mit einer Falztrommel (16) und einem Schneidzylinder (2) sowie Falzwalzen (36, 37), dadurch gekennzeichnet, daß ein, gesteuerte Punktursätze (10, 11, 12, 13, 14) sowie Schneideinrichtungen (4, 5, 6, 7, 8) aufweisender fünffeldriger Sammel- und Schneidzylinder (2) mit einem massiven, gesteuerte Punktursätze (17, 18, 19, 20), Gegenschneidleisten (22, 23, 24, 25) und rotierende Falzmesser (27, 28, 29, 30) aufweisenden vierfeldrigen Falz-, Punktur- und. Gegenschneidleisten-Zylinder (16) zusammenwirkt.

2. Räderfalzapparat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor einem Einlaufzwickel eines Papierbahnstranges (42) zwischen dem Sammel- und Schneidzylinder (2) und dem Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder (16) eine seitengestellfest gelagerte Walze (98) angeordnet ist.

3. Räderfalzapparat nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinders (16) in Produktionsrichtung gesehen, hinter der zweiten Falzwalze (37) eine in ihrem Abstand zum Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder (16) einstellbare und in gegenläufiger Drehrichtung und mit erhöhter Umfangsgeschwindigkeit angetriebene Bürstenwalze (78) angeordnet ist.

4. Räderfalzapparat nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammel- und Schneidzylinder (2) als siebenfeldriger Sammel- und Schneidzylinder ausgeführt ist, daß der Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder (16) als sechsfeldriger Falz-, Punktur- und Gegenschneidleisten-Zylinder ausgeführt ist.