DE4426987A1 - Falzapparat mit Formatumstellung - Google Patents
Falzapparat mit FormatumstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Falzapparat mit wenigstens
zwei, einem Schneidzylinder nachgeordneten Falzzylindern von denen
mindestens einer zwei ineinander verschachtelte und verstellbare
Zylinderkörper aufweist und wobei der erste der Zylinderkörper mit
dem Schneidzylinder zusammenwirkt, während der andere Zylinderkörper
mit dem mindestens einen Zylinderkörper des zweiten Falzzylinders
zusammenwirkt und wobei der zweite Zylinderkörper zusammen mit dem
mindestens einen Zylinderkörper des zweiten Falzzylinders gemeinsam
verstellbar ist.
Ein derartiger Falzapparat ist bereits aus der EP 0 531 648 A1
bekannt. Dieser Falzapparat weist darüber hinaus noch einen dritten
Falzzylinder auf, so daß sich mit ihm sowohl ein erster Falz als
auch ein zweiter Falz produzieren lassen, wobei dieser ein Doppel-Parallelfalz
oder ein Deltafalz sein kann. Die genannten Falze
werden im allgemeinen an Bedruckstoffbahnen ausgeführt, die in
Längsrichtung schon zuvor durch einen Falztrichter einen Längsfalz
erhalten haben. Neben der Möglichkeit, zwischen einem Doppel-Parallelfalz
oder einem Deltafalz wählen zu können, sowie der
Möglichkeit, lediglich einen ersten Falz anzubringen, ist es
weiterhin vielfach notwendig, einen Vorfalz vorzusehen. In diesem
Fall muß auch der erste Falzzylinder aus zwei unabhängigen,
ineinander verschachtelten und gegeneinander beweglichen
Zylindersegmenten mit jeweiligen Antriebszahnrädern bestehen. Diese
beiden Zylindersegmente werden lediglich dazu verwendet, um eine
Einstellung des Vorfalzes durch Verschieben der jeweiligen
Antriebszahnräder um einen Winkel von nur wenigen Grad zu erlauben.
Dabei sind die Antriebszahnräder jeweils zu zweit miteinander
gekoppelt, um die Elemente, die beim Durchlauf der Bögen zwischen
zwei nebeneinander liegenden Zylindern zusammenwirken müssen, in
Gleichlauf zueinander zu halten. Zur Einstellung des Vorfalzes wird
beispielsweise eine einzige Kammwalze verwendet, die bei normalem
Betrieb des Falzapparates jeweils von einem Zahnradpaar des
betreffenden Zylinders angetrieben wird, wobei ein Abschnitt dieser
Kammwalze in eines der Zahnräder eingreift, während der andere
Abschnitt in das andere Zahnrad eingreift. Durch eine geringe axiale
Verschiebung der schrägverzahnten Kammwalze, deren Achse parallel zu
der des betreffenden Zylinders bleibt, wodurch in der gewünschten
Richtung zwischen den zusammengehörenden Zahnradpaar eine leichte
Winkelverschiebung erreicht wird, kann eine für die Verstellung des
Vorfalzes ausreichende geringfügige Winkelverschiebung von wenigen
Grad erzielt werden. Es ist jedoch einleuchtend, daß bei den für den
Wechsel zwischen einem Parallelfalz und einem Deltafalz
erforderlichen Winkelverschiebungen von beispielsweise 150 andere
Mittel eingesetzt werden müssen. Gemäß der EP 0 531 648 A1 sind
hierzu die Antriebszahnräder der beiden Zylindersegmente des
Transportzylinders einerseits und die Antriebszahnräder der
Zylindersegmente des zweiten Falzzylinders andererseits jeweils über
ein koaxiales und über eine trennbare Kupplung miteinander
verbundenes Zahnradpaar miteinander gekoppelt. Die Trennung der
Kupplung der Zahnräder jedes Zahnradpaars ermöglicht eine
Veränderung des Winkelabstandes zwischen den Zylindersegmenten des
jeweiligen Zylinders, um den Falzapparat von der Erzeugung eines
Doppel- Parallelfalzes auf die eines Deltafalzes oder umgekehrt
umzustellen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem Falzapparat der eingangs
genannten Art eine noch einfachere Möglichkeit der Verstellung des
Vorfalzes oder des Wechsels zwischen Parallelfalz und Deltafalz zu
schaffen.
Diese Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 1 angegeben, gelöst.
Gemäß der Erfindung werden zwei gleichachsige Planetengetriebe
verwendet, die die Leistung von dem ersten Antriebsrad des ersten
Zylindersegments auf das zweite Antriebsrad des zweiten, gegenüber
dem ersten Segment verstellbaren Zylindersegments übertragen, wobei
die Übersetzungen der Planetengetriebe einander kompensieren.
Nachgehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Falzapparat mit einem Schneidzylinder, einem Punktur- und
Falzmesserzylinder, einem Falzklappenzylinder sowie
einem Greifer- und Falzmesserzylinder in der
Formateinstellung zur Erzeugung eines einzigen Querfalzes,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Punktur- und Falzmesserzylinder
gemäß Fig. 1 entlang der Linie I-I,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Planetengetriebe zum Antrieb der
Zylindersegmente des Punktur- und Falzmesserzylinders oder
des Greifer- und Falzmesserzylinders,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Antriebs der
Zylindersegmente des Punktur- und Falzmesserzylinders,
wobei die Planetengetriebe zwischen den Antriebszahnrädern
angeordnet sind,
Fig. 5 eine Darstellung des Punktur- und Falzmesserzylinders, des
Falzklappenzylinders und des Greifer- und
Falzmesserzylinders sowie der Antriebe im Querschnitt,
Fig. 6 den Falzapparat gemäß Fig. 1 in der Formateinstellung für
Doppelparallelfalz und
Fig. 7 den Falzapparat gemäß Fig. 1 in der Formateinstellung für
Deltafalz.
Ein Falzapparat (Fig. 1) zum Schneiden einer Papierbahn 1 in
Querrichtung weist einen Schneidzylinder 2 auf, der mit einem ersten
Falzzylinder, einem Punktur- und Falzmesserzylinder 3, zusammenwirkt.
Dem Punktur- und Falzmesserzylinder 3 ist ein weiterer Falzzylinder,
ein Falzklappenzylinder 4, nachgeordnet. Der Punktur- und
Falzmesserzylinder 3 wirkt mit dem Falzklappenzylinder 4 zusammen,
um die von dem Schneidzylinder 2 geschnittenen Exemplare einmal in
Querrichtung zu falzen, d. h., den Normalfalz zu erzeugen. Wenn die
Papierbögen ein weiteres Mal gefalzt werden sollen, arbeitet ein
weiterer Falzzylinder, ein Greifer- und Falzmesserzylinder 5, mit
dem Falzklappenzylinder 4 zusammen. Die gefalzten Exemplare werden
anschließend über eine Bandleitung 6 weiter transportiert. Bevor die
Papierbahn 1 durch das Zusammenwirken des Schneidzylinders 2 mit dem
Punktur- und Falzmesserzylinder 3 geschnitten wird, wird sie
zwischen Zugwalzen 7 bis 10 und Perforierwalzen 11 bis 14
hindurchgeführt.
Der Punktur- und Falzmesserzylinder 3, der Falzklappenzylinder 4 und
der Greifer- und Falzmesserzylinder 5 bestehen jeweils aus zwei
gegeneinander verdrehbaren Zylindersegmenten 30, 31, 40, 41 bzw. 50,
51. Das Zylindersegment 30 ist mit drei Reihen Punkturnadeln 300
bestückt, die mit den Schneidmessern 20 des Schneidzylinders 2
zusammenwirken. Wenn nun die Lage des Falzes bezüglich der
Punkturnadeln 300 geändert werden soll, müssen gleichzeitig das
Zylindersegment 31 mit den Falzmessern 310 und das Zylindersegment
41 des Falzklappenzylinders 4 um den gleichen Winkelbetrag
verschoben werden, damit die Falzmesser 310 die Falzprodukte in
Falzklappen 410 des Zylindersegments 41 einführen können.
In gleicher Weise müssen, wenn der Falzapparat, wie in diesem
Ausführungsbeispiel dargestellt, noch die Möglichkeit eines zweiten
Falzes bietet, Greifer 510 des Zylindersegments 51 ebenfalls
verschoben werden, damit sie die bereits einmal gefalzten Produkte
von den Falzklappen 410 des Falzklappenzylinders 4 aufnehmen können.
Um die Produkte ein zweites Mal zu falzen, arbeiten Falzmesser 500,
die auf dem Zylindersegment 50 angeordnet sind, mit Falzklappen 400
auf dem Zylindersegment 40 des Falzklappenzylinders 4 zusammen und
sind gemeinsam mit diesen verstellbar.
Das Zylindersegment 30 (Fig. 2) des Punktur- und Falzmesserzylinders
3 wird über ein mit den Schneidzylinder 2 in Verbindung stehendes
Zahnrad 15 und ein Antriebszahnrad 16 über eine als Hohlwelle
ausgebildete Welle 17 angetrieben. Die Welle 17 ist in Seitenwänden
18 und 19 (Fig. 5) drehbar gelagert. Die Welle 17 umgibt eine Welle
20 in ihrem Innern, die das Zylindersegment 31 dreht. Die Wellen 17
und 18 und somit die Zylindersegmente 30 und 31 sind über zwei
Planetengetriebe 21, 22 miteinander gekuppelt. Die Planetengetriebe
21, 22 schaffen die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem
Antriebszahnrad 16 und einem Abtriebszahnrad 23, das von dem
Antriebszahnrad 16 über ein Weitertriebszahnrad 24 angetrieben wird.
Ein Planetenrad 25 des Planetengetriebes 21 ist über einen Bolzen 26
mit dem Antriebszahnrad 16 verbunden. Der Bolzen 26 ragt durch einen
Durchbruch 27 in dem Weitertriebszahnrad 24 hindurch. Das
Planetenrad 25 treibt über einen stillstehenden innenverzahnten Ring
28 ein inneres Zahnrad 29, das Sonnenrad, an, das seinerseits über
eine Lagerung 36 drehbar um die Welle 20 herum gelagert ist. Das
innere Zahnrad 29 weist keine feste Verbindung zu den
Zylindersegmenten 30, 31 auf und ist frei drehbar.
Das innere Zahnrad 29 treibt wiederum über den innenverzahnten Ring
33 ein weiteres Planetenrad 31 an, das zu dem Planetengetriebe 22
gehört. Das Planetenrad 31 wiederum treibt über einen Bolzen 32 das
Weitertriebszahnrad 24 an. Die Bolzen 26 und 32 sind jeweils,
beispielsweise über Kugellager, drehbar in den Planetenrädern 25
bzw. 31 gelagert, so daß sich die Planetenräder 25 und 31 um ihre
eigene Achse drehen können, während die Bolzen 26, 32 andererseits
die Drehbewegung der Planetenräder 25, 31 um die von der Mitte der
Wellen 17, 20 gebildete zentrale Achse von dem Antriebszahnrad 16
auf das Weitertriebszahnrad 24 übertragen.
Wenn die Winkelposition zwischen den Zylindersegmenten 30 und 31
geändert werden soll, muß wenigstens einer der beiden
innenverzahnten Ringe 28 oder 33 gegenüber dem jeweils anderen Ring
33, 28 verdreht werden. Hierzu dient ein hier nicht näher
dargestellter Antrieb, der mit einem auf dem Ring 28 befestigten
Zahnkranz 34 kämmt. Diese Verstellung kann entweder durch einen
Elektromotor, einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder sogar
manuell erfolgen.
In den innenverzahnten Ringen 28 und 33 sind vorzugsweise jeweils
drei Planetenräder 25 bzw. 31 (Fig. 3) angeordnet, die mit dem
inneren Zahnrad 29 kämmen. Gegenüber dem Vorhandensein jeweils nur
eines einzigen Planetenrades 25 und 31 wird durch die Anordnung von
zwei oder mehr Planetenrädern eine gleichmäßigere Kraftübertragung
erreicht; und Unwuchten werden vermieden. Die Durchbrüche 35 dem
Weitertriebszahnrad 24 haben eine ovale Form und sind so groß, daß
sie eine Verdrehung von beispielsweise 30° zwischen den Ringen 28
und 33 erlauben, die bei der Verstellung vom ersten Querfalz auf den
ersten Deltafalz und umgekehrt notwendig ist, der zwischen dem
Punktur- und Falzmesserzylinder 3 und dem Falzklappenzylinder 4
erzeugt wird.
Wenn es notwendig ist, noch größere Verdrehungen zwischen den Ringen
28 und 33 einzustellen, lassen sich die Planetengetriebe, wie in
Fig. 4 anhand von Planetengetrieben 21′ und 22′ dargestellt, auch
zwischen dem Antriebszahnrad 16 und dem Weitertriebszahnrad 24
anordnen. In diesem Fall sind nämlich in dem Weitertriebszahnrad 24
keine Durchbrüche 35 für die Bolzen 26 erforderlich. Bolzen 26′ und
32′ verbinden Planetenräder 25′ bzw. 31′ mit dem Antriebszahnrad 16
bzw. dem Weitertriebszahnrad 24. Bei diesem Ausführungsbeispiel
lassen sich beliebige Verdrehungen zwischen den innenverzahnten
Ringen 28′ und 33′ realisieren. Das Übersetzungsverhältnis i = 1
zwischen den Planetengetrieben 21 und 22 sowie 21′ und 22′ wird
durch das gleiche Verhältnis der Zähnezahlen zwischen den
innenverzahnten Ringen 28, 28′ bzw. 33, 33′ in jedem der
Planetengetriebe 21, 21′, 22, 22′ zu den jeweiligen inneren
Zahnrädern 29 und 29′, den Sonnenrädern, erreicht.
Statt der hier beschriebenen Planetengetriebe 21, 22, 21′, 22′
können auch beliebige andere Planetengetriebe, beispielsweise mit
außenverzahnten Ringen, zum Einsatz kommen, vorausgesetzt, daß ihre
Übersetzungen sich jeweils kompensieren.
Ober das Abtriebszahnrad 23 (Fig. 5) wird das Zylindersegment 41 des
Falzklappenzylinders 4 angetrieben. Durch die über das
Abtriebszahnrad 23 mit dem Weitertriebszahnrad 24 und so mit dem die
Falzmesser 310 tragenden Zylindersegment 31 hergestellte Verbindung
wird erreicht, daß die Falzmesser 310 stets mit den Falzklappen 410
winkelgetreu zusammenwirken. Damit die Falzklappen 410 des
Zylindersegments 41 jedoch mit den Greifern 510 des Zylindersegments
51 auf dem Greifer- und Falzmesserzylinder 5 ebenso winkelgetreu
miteinander kämmen, stehen in entsprechender Weise auf den zu den
Zylindersegmenten 41, 51 gehörenden Wellen 42, 52 angeordnete
Zahnräder 44, 531 im Eingriff miteinander. Damit aber die Falzmesser
500 auf dem Zylindersegment 50, die den zweiten Falz, d. h. den
Doppel-Parallel- oder den zweiten Deltafalz, erzeugen, gegenüber den
Greifern 510 verschiebbar sind, um dadurch die Position des Falzes
zu verändern, sind auf der Welle 52 und der sie umgebenden Hohlwelle
54 in gleicher Weise wie auf den Wellen 17 und 20 Planetengetriebe 55
und 56 mit einem gemeinsamen Sonnenrad 60 angeordnet. Mindestens
einer von zu den Planetengetrieben 55, 56 gehörigen innenverzahnten
Ringen 57, 58 ist wiederum über einen äußeren Zahnkranz 59 mit einem
(hier nicht dargestellten) Antrieb verbunden, um die
Planetengetriebe 55, 56 gegeneinander zu verstellen.
Um also die gemäß Fig. 1 einmal quergefalzten Exemplare ein zweites
Mal zu falzen, muß daher der Abstand zwischen den Falzklappen 400
und 410 des Falzklappenzylinders 4 ebenso winkelgetreu wie der
Abstand zwischen den Greifern 510 und den Falzmessern 500 des
Greifer- und Falzmesserzylinders 5 verkleinert werden, damit die
Greifer 510 mit den Falzklappen 410 zusammenwirken können, d. h. die
Falzexemplare von dem Falzklappenzylinder 4 ergreifen können, so daß
sie anschließend durch die Falzmesser 500 und die Falzklappen 400
gefalzt werden können. Dies geschieht, indem der Winkel zwischen den
Falzklappen 400 und 410 von 650 (Fig. 1) auf 30° (Fig. 6)
verkleinert wird, so daß die Falzklappen 400 und die Falzmesser 500
jeweils unterhalb von Falzexemplaren auf der Manteloberfläche des
Falzklappenzylinders 4 positioniert sind. Erst dadurch können die
Greifer 500 des Greifer- und Falzmesserzylinders 5 die Falzexemplare
mitnehmen und beim Weiterdrehen mittels der Falzmesser 500 wieder an
den Falzklappenzylinder 4 abgeben, indem die Falzmesser 510 die
Falzbögen in die Falzklappen 410 einstecken. Der Falzklappenzylinder
4 gibt die einmal gefalzten Produkten aus den Falzklappen 410 oder
die zweifach gefalzten Produkte aus den Falzklappen 400 an die
Bandleitung 6 weiter.
Zur Erzeugung von Deltafalzen (Fig. 7) müssen sowohl die
Planetengetriebe 21 und 22 als auch die Planetengetriebe 55 und 56
jeweils mittels der ihnen zugeordneten Antriebe über die Zahnkränze
34 und 59 (Fig. 2, 5) gegeneinander verstellt werden, wozu
beispielsweise die Falzmesser 310 um 35° im Uhrzeigersinn zu den
Punkturnadeln 300 hingedreht werden (1. Querfalz) und außerdem die
Greifer 510 auf einen Abstand von 30° zu den Falzmessern 500
eingestellt werden (2. Querfalz). Die Zylindersegmente 40, 41 des
Falzklappenzylinders 4 werden beim Verstellen der Planetengetriebe
21, 22, 55, 56 winkelgetreu verstellt.
Die Verwendung der miteinander zusammenwirkenden Planetengetriebe
21, 22 und 55, 56 ist nicht auf den hier dargestellten Falzapparat
beschränkt, sondern ebenso einsetzbar bei Falzapparaten, die ohne
Punkturnadeln arbeiten und in denen Greifer- und Falzmesserzylinder
mit Greifer- und Falzklappenzylindern zusammenwirken und bei denen
beispielsweise zwischen Buch- und Zeitungsproduktion umgeschaltet
werden muß, d. h. zwischen der Erzeugung eines zweiten Querfalzes
und der bloßen Weitergabe der Produkte bei der Zeitungsproduktion.
Allgemein lassen sich die erfindungsgemäßen Anordnungen von
Planetengetrieben einsetzen, wenn Drehkörper aus mindestens zwei
Segmenten bestehen, die gegeneinander verstellbar sein sollen.
Durch die Erfindung wird ein Falzapparat geschaffen, der von der
Produktion nur eines einzigen Querfalzes auf die eines
Doppel-Parallelfalzes oder eines Deltafalzes verstellbar ist, wobei
der Vorfalz ebenfalls verstellbar ist. Die Zylindersegmente 30, 31,
50, 51 werden jeweils mittels zweier gegeneinander verstellbarer
Planetengetriebe 21, 22, 53, 59 gegeneinander verdreht, wobei sich
die Übersetzungen der Planetengetriebe 21, 22 und 55, 56 jeweils
zueinander kompensieren. Die Verstellung der Zylindersegmente 40, 41
erfolgt in Abhängigkeit von der Verstellung der Planetengetriebe 21,
22 und 55, 56.
Claims (9)
1. Falzapparat mit wenigstens zwei, einem Schneidzylinder (2)
nachgeordneten Falzzylindern (3, 4), von denen mindestens einer
(3) mindestens zwei ineinander verschachtelte und verstellbare
Zylinderkörper (30, 31) aufweist und wobei der erste der
Zylinderkörper (30) mit dem Messerzylinder (2) zusammenwirkt,
während der andere Zylinderkörper (31) mit dem mindestens einen
Zylinderkörper (41) des zweiten Falzzylinders (4) zusammenwirkt
und wobei der zweite Zylinderkörper (31) zusammen mit dem
mindestens einen Zylinderkörper (41) des zweiten Falzzylinders
(4) gemeinsam verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste (30) und der zweite Zylinderkörper (31) des ersten
Falzzylinders (3) jeweils über zwei gegeneinander verstellbare
Planetengetriebe (21, 22) mit einander kompensierenden
Übersetzungen verbunden sind.
2. Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Falzzylinder (4) ebenfalls aus zwei Zylinderkörpern (40,
41) besteht, daß diesem ein dritter Falzzylinder (5)
nachgeordnet ist, der ebenfalls zwei Zylindersegmente (50, 51)
aufweist und das zweite Zylindersegment (40) des zweiten
Falzzylinders (4) mit dem ersten Zylindersegment (50) des
dritten Falzzylinders (5) zusammenwirkt und gemeinsam mit
diesem gegenüber den jeweiligen beiden anderen
Zylindersegmenten (41, 51) über gegeneinander verstellbare
Planetengetriebe (55, 56) mit ebenfalls einander
kompensierenden Übersetzungen verstellbar verbunden sind.
3. Falzapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Planetengetriebe (21, 22; 55, 56) um eine Welle (20, 52)
der Zylindersegmente (30, 31; 50, 51) konzentrisch gelagert
sind.
4. Falzapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Planetengetriebe (21, 22; 21′, 22′; 55, 56) jeweils fest
angeordnete, innenverzahnte Ringe (28, 33; 28′, 33′; 57, 58)
aufweisen, in denen sich Planetenräder (25, 31; 25′, 31′) um
ein inneres Zahnrad (29, 29′, 60) als gemeinsames Sonnenrad
drehen.
5. Falzapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Planetenräder (25, 25′) des ersten Planetengetriebes (21, 21′,
55) mit einem Antriebszahnrad (16, 531) des Getriebes des
Falzapparats und die Planetenräder (31) des zweiten
Planetengetriebes (22, 22′, 56) über ein Weitertriebszahnrad
(24, 24′, 53) mit einem Zylindersegment (40, 41, 43) des
jeweils nachgeordneten Falzzylinders (4) verbunden sind.
6. Falzapparat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eines der Planetengetriebe (21,
22; 21′, 22′; 55, 56) über einen Verstellantrieb gegenüber dem
jeweils anderen Planetengetriebe (22, 21; 22′, 21′; 56, 55)
verstellbar ist.
7. Falzapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Falzzylinder (3 bis 5) Punktur- und
Falzmesserzylinder (3), Falzklappenzylinder (4), Greifer- und
Falzmesserzylinder (5), Greifer- und Falzklappenzylinder oder
Greiferzylinder sind.
8. Falzapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das gemeinsame Sonnenrad (29, 29′, 60) der
jeweils durch es verbundenen Planetengetriebe (21, 22; 21′,
22′; 55, 56) keine feste Verbindung zu einem der zugehörigen
Zylindersegmente (30, 31; 50, 51) aufweist und frei drehbar
ist.
9. Verwendung von Planetengetrieben (21, 22; 55, 56), insbesondere
in einem Falzapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Planetengetriebe (21, 22; 55, 56)
jeweils einander kompensierende Übersetzungen aufweisen und über
äußere Antriebe gegeneinander verstellbar sind.
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