DE69916596T2

DE69916596T2 - Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung der Punkturnadeln in einem Falzzylinder

Info

Publication number: DE69916596T2
Application number: DE69916596T
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Kawasaki-shi Shibuya; Tomonari Kawasaki-shi Nakajima; Seiji Yokohama-shi Suzuki
Original assignee: Tokyo Kikai Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Tokyo Kikai Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2019-10-16
Also published as: JP3038212B1; EP1069063A3; EP1069063A2; EP1069063B1; DE69916596D1; JP2001026374A; ATE264803T1; US6331154B1

Description

1. TITEL DER ERFINDUNG
Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung der Nadeln in einem Falzzylinder und Falzvorrichtung
2. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln für eine Falzvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, welche die zeitliche Steuerung von Nadeln und Messern, welche Papier, das auf der Mantelfläche eines Falzzylinders gefalzt wird, halten und freigeben, in einem Falzzylinder mit einer Mehrzahl von Nadelmechanismen und einer gleichen Zahl von Falzmessermechanismen einstellt.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln in einer Falzvorrichtung, wobei die Betriebsart zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb verändert werden kann.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Falzvorrichtungen beispielsweise von Rotationsdruckmaschinen, welche eine Druckbahn bedrucken, schneiden und falzen, können Papier in zwei Falzbetriebsarten falzen, nämlich im direkten Betrieb oder im Sammelbetrieb.
Die Druckbahn, welche über ein Paar Klemmrollen zwischen einem Falzzylinder und einem Schneidzylinder, die beide rotieren, transportiert wird, wird auf eine gewünschte Länge zugeschnitten und dadurch in ein zugeschnittenes Druckerzeugnis umgewandelt.
Der unbedruckte Bereich des Papiers, der in Bewegungsrichtung leicht aufwärts der Schneidposition liegt, wird von Nadeln durchstossen und von diesen gehalten, wobei die Nadeln aus der Oberfläche des Falzzylinders herausragen, und wird allmählich durch die Rotation des Falzzylinders auf den festen Teil der Mantelfläche des Falzzylinders aufgewickelt. Der Falzzylinder erfährt eine Winkelverschiebung um einen vorbestimmten Winkel, und sobald der näherungsweise mittlere Abschnitt des aufgewickelten, zugeschnittenen Druckerzeugnisses die nächste Position zum in Bewegungsrichtung abwärts gelegenen benachbarten Zylinder (Falzklappenzylinder/Klauenzylinder) erreicht, ragen Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders heraus, drücken den näherungsweise mittleren Abschnitt (den Falz) des zugeschnittenen Druckerzeugnisses nach aussen, und übergeben diesen an einen Falzklappenmechanismus/Klauenmechanismus, der auf der Mantelfläche eines benachbarten Zylinders (des Falzklappenzylinders), der den Falzmessern gegenüber angeordnet ist, vorhanden ist (direkter Betrieb).
Alternativ ragen die Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders heraus, drücken den näherungsweise mittleren Abschnitt (den Falz) des zugeschnittenen Druckerzeugnisses nach aussen, und übergeben diesen dem Falzklappenmechanismus, der auf der Mantelfläche des in Bewegungsrichtung abwärts gelegenen Zylinders (des Falzklappenzylinders), der den Falzmessern gegenüber angeordnet ist, vorhanden ist, bei jedem zweiten Mal, bei dem der näherungsweise mittlere Abschnitt des zugeschnittenen Druckerzeugnisses die genannte nächste Position erreicht (Sammelbetrieb). Im Zeitpunkt dieser Übergabe ziehen sich die Nadeln, welche die Vorderkante des zugeschnittenen Druckerzeugnisses gehalten hatten, von der Mantelfläche des Falzzylinders zurück und geben dabei das zugeschnittene Druckerzeugnis frei.
Falls jedoch in einer dieser Falzbetriebsarten der Zeitpunkt, zu dem die Nadeln das zugeschnittene Druckerzeugnis freigaben, zu früh war, wurde das zugeschnittene Druckerzeugnis nicht weit genug fortbewegt, und es knitterte oder knüllte bei der Übergabe. Zudem konnte die Position des Falzes im zugeschnittenen Druckerzeugnis nicht konstant gehalten werden.
Falls umgekehrt der Zeitpunkt, zu dem die Nadeln das zugeschnittene Druckerzeugnis freigaben, zu spät war, vergrösserten sich, während das zugeschnittene Druckerzeugnis durch die Nadeln zurückgehalten wurde, die Nadelstiche im zugeschnittenen Druckerzeugnis, und das Papier riss.
Das Ergreifen des zugeschnittenen Druckerzeugnisses durch den Falzklappenmechanismus des benachbarten Zylinders (des Falzklappenzylinders) war dann nicht ausreichend, wodurch das Papier abrutschte, so dass es nicht richtig übergeben wurde.
Um solche Probleme zu vermeiden, wird eine Vorrichtung benötigt, die den zeitlichen Ablauf des Absenkens der Nadeln von der Mantelfläche des Falzzylinders relativ zum Herausfahren der Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders einstellt. Eine solche Vorrichtung wird zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 46-10123 (Koho) und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 7-29726 (Koho) offenbart.
Bei der Einstellung des Zeitablaufs des Herausfahrens der Falzmesser und des Absenkens der Nadeln, wie sie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 46-10123 (Koho) dargestellt ist, werden zusammenwirkende Teile von Schrägzahnrädern im Antriebsstrang eines Nadelbetätigungsnockens (Nadelbetätigungskurvenscheibe) eingesetzt. Eines dieser zusammenwirkenden Schrägzahnräder kann parallel zu einer rotierenden Welle verschoben werden, und die Einstellung wird dadurch vorgenommen, dass dieses Zahnrad verschoben wird.
Der Nadelbetätigungsnocken hat dasselbe Rotationszentrum wie das Rotationszentrum des Falzzylinders, und hat die selbe Antriebsquelle wie diejenige des Falzzylinders. Die Nadelbetätigung kann zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb umgestellt werden, indem so umgestellt wird, dass die Rotation bei einem von zwei vorbestimmten Verhältnissen der Drehgeschwindigkeit relativ zur Drehung des Falzzylinders ausgeführt wird.
Ein Gleitstück (Nockenstössel) wird bereitgestellt, welches über eine Gleitstückwelle am freien Ende eines Arms, der am Ende einer Nadelbetätigungswelle, die parallel zur Achse des Falzzylinders innerhalb des Falzzylinders verläuft, rotieren kann, und wird dazu gebracht, mit einer Nockenbahn des vorgenannten Nadelbetätigungsnockens in Kontakt zu kommen.
Der Nadelbetätigungsnocken rotiert zusammen mit der Rotation des Falzzylinders mit einem ausgewählten Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeiten, und aufgrund der Auslenkung des Gleitstücks, die von diesem Nadelbetätigungsnocken abhängig ist, verschiebt sich die Nadelbetätigungswelle hin und her, so dass die Nadeln, die an der Nadelbetätigungswelle angebracht sind, an der Mantelfläche des Falzzylinders angehoben und abgesenkt werden.
Während der Falzzylinder rotiert, ragen dann die Falzmesser entweder aus der Mantelfläche des Falzzylinders jedes Mal hervor (direkter Betrieb), oder ragen aus der Mantelfläche des Falzzylinders jedes zweite Mal hervor (Sammelbetrieb), bei dem der Falzzylinder eine vorbestimmte Rotationsphase erreicht.
Jedoch wird das Umstellen dieser Betriebsarten für das Ausfahren der Falzmesser unabhängig vom Umstellen des Rotationsgeschwindigkeitsverhältnisses des Nadelbetätigungsnockens ausgeführt (Umstellen zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb in Hinblick auf die Nadelbetätigung).
Insbesondere umfasst diese Falzvorrichtung einen Mechanismus, der es ihr ermöglicht, die Rotationsphase der angetriebenen Seite relativ zur Rotation der Antriebsseite unter Verwendung des Torsionswinkels der Zähne des Schrägzahnrads im Antriebsstrang für den Antrieb der Rotation des Nadelbetätigungsnockens zu verändern. Indem dieser Mechanismus gesteuert wird, wird die Rotationsphase des Nadelbetätigungsnockens relativ zur Rotation des Falzzylinders, der die selbe Antriebsquelle besitzt, verändert, und der Zeitpunkt, zu dem die Nadeln sich von der Mantelfläche des Falzzylinders absenken, wird relativ zum Herausfahren der Falzmesser, die aus der Mantelfläche des Falzzylinders mit einem erwünschten zeitlichen Ablauf relativ zur Rotation des Falzzylinders herausgefahren werden, eingestellt.
Als nächstes wird die in der japanischen Offenlegungsschrift Hei 7-29726 (Koho) offenbarte Einstellung des zeitlichen Ablaufs, mit dem die Nadeln sich relativ zum Herausfahren der Falzmesser absenken, erreicht, indem ein Umstellme chanismus im Antriebsstrang des Nadelbetätigungsnockens vorgesehen wird. Dieser Mechanismus, welcher zwischen dem Anhalten und der Rotation des Nadelbetätigungsnockens umstellt, indem er den Antriebsstrang mit ihm verbindet oder von ihm löst, umfasst ein Schrägzahnrad, welches die Rotation der Antriebsquelle in Bewegungsrichtung überträgt, wenn der Antriebsstrang mit ihm verbunden ist, und in einem festen Zustand anhält, wenn der Antriebsstrang von ihm getrennt wird. Ein Schrägzahnrad, welches mit diesem Schrägzahnrad zusammenwirkt, wird im abwärts gelegenen Teil des Antriebsstrangs für den Nadelbetätigungsnocken so vorgesehen, dass es die Freiheit besitzt, parallel zu seinem Rotationszentrum verschoben zu werden. Indem dieses Zahnrad verschoben wird, kann der Nadelbetätigungsnocken, welcher sich im angehaltenen Zustand befindet, dazu gebracht werden, eine Winkelverschiebung zu erfahren, um seine Phase zu verändern, oder die Rotationsphase der angetriebenen Seite kann relativ zur Rotation der Antriebsseite verändert werden, indem der Torsionswinkel der Zähne des Schrägzahnrads verwendet wird.
Ein Nadelbetätigungsnocken, der dasselbe Rotationszentrum wie das Rotationszentrum des Falzzylinders und dieselbe Antriebsquelle wie der Falzzylinder besitzt, kann zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb umgestellt werden, indem er zwischen einem angehaltenen Zustand mit vorbestimmter Rotationsphase und Rotation bei einem vorbestimmten Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit relativ zur Rotation des Falzzylinders umgestellt wird.
Ein Nadelgleitstück ist vorhanden, welches über eine Gleitstückwelle am freien Ende eines Arms rotieren kann, der am Ende der Nadelbetätigungsnockenwelle parallel zur Achse des Falzzylinders innerhalb des Falzzylinders angeordnet ist, angebracht ist, und wird mit der Nockenoberfläche des vorgenannten Nadelbetätigungsnockens in Kontakt gebracht. Durch die Verschiebung des Nadelgleitstücks durch den Nadelbetätigungsnocken im angehaltenen Zustand oder während dessen Rotation mit einem vorbestimmten Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit relativ zur Rotation des Falzzylinders bewegt sich die Nadelbetätigungswelle hin und her, und die mit der Nadelbetätigungswelle verbundenen Nadeln werden auf der Mantelfläche des Falzzylinders angehoben und abgesenkt.
Zu diesem Zeitpunkt werden Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders jedes Mal angehoben (direkter Betrieb) oder werden aus der Mantelfläche des Falzzylinders jedes zweite Mal angehoben (Sammelbetrieb), bei welcher der Falzzylinder eine vorbestimmte Rotationsphase im Zuge der Rotation des Falzzylinders einnimmt.
Jedoch wird das Umstellen dieser Betriebsarten für das Anheben der Falzmesser unabhängig vom Umstellen zwischen Anhalten und Rotation des Nadelbetätigungsnockens ausgeführt (d. h. Umstellen zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb in Hinblick auf die Nadelbetätigung).
Insbesondere umfasst diese Falzvorrichtung einen Mechanismus, der dazu führt, dass der Nadelbetätigungsnocken im angehaltenen Zustand eine Winkelverschiebung erfährt, um seine Phase zu verändern, oder um die Rotationsphase der angetriebenen Seite relativ zur Rotation der Antriebsseite zu verändern, und zwar unter Verwendung des Torsionswinkels der Zähne des Schrägzahnrads im Antriebsstrang, um den Nadelbetätigungsnocken zu rotieren.
Indem dieser Mechanismus gesteuert wird, wird die Anhaltephase oder die Rotationsphase des Nadelbetätigungsnockens relativ zur Rotation des Falzzylinders, der dieselbe Antriebsquelle hat, verändert, und der Zeitpunkt, zu dem die Nadeln sich von der Mantelfläche des Falzzylinders absenken, wird relativ zum Herausfahren der Falzmesser, die zu einem erwünschten Zeitpunkt relativ zur Rotation des Falzzylinders herausgefahren werden, eingestellt.
Zudem kann diese Einstellung unabhängig davon ausgeführt werden, ob der Nadelbetätigungsnocken angehalten wurde oder rotiert.
In beiden obengenannten Dokumenten des Standes der Technik kann die Falzbetriebsart zwischen Sammelbetrieb und direktem Betrieb umgestellt werden, und ein Mechanismus ist vorhanden, der den Zeitpunkt der Nadelbetätigung relativ zum Zeitpunkt der Falzmesserbetätigung in beiden dieser Falzbetriebsarten einstellen kann. Wenn jedoch die Falzbetriebsarten umgestellt wurden (Umstellen zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb), musste das Umstellen der Falzmesserbetätigung und das Umstellen der Nadelbetätigung unabhängig voneinander ausgeführt werden. Daher musste zwei Mal ein Umstellvorgang ausgeführt werden.
Da die Umstellvorgänge unabhängig voneinander vorgenommen wurden, bestand zudem eine beträchtliche Gefahr, dass die Falzvorrichtung in Betrieb genommen würde, nachdem vergessen wurde, entweder die Falzmesser oder die Nadeln umzustellen, und dieses stellte ein grosses Problem in der Handhabung der Vorrichtung dar.
In dieser Hinsicht wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, um den Umstellvorgang zwischen den Falzbetriebsarten nur ein einziges Mal auszuführen, wobei das Umstellen der Falzmesserbetätigung und das Umstellen der Nadelbetätigung in einem einzigen Vorgang durch den selben Mechanismus erfolgen, wann immer ein Umstellen zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb vorkommt, wie dies zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift 56-18500 (Koho) beschrieben ist.
Diese Falzvorrichtung umfasst einen festen Nadelbetätigungsnocken und einen festen Falzmesserbetätigungsnocken, die in einem geeigneten Abstand angebracht sind. Diese beiden festen Nocken sind so befestigt, dass sie mit dem Rotationszentrum des Falzzylinders konzentrisch sind, wobei auf ihren äusseren Mantelflächen Nockenoberflächen ausgebildet sind.
Diese Falzvorrichtung umfasst zudem einen rotierenden Nadelbetätigungsnocken und einen rotierenden Falzmesserbetätigungsnocken, welche in einer einteiligen Konstruktion zwischen diesen beiden festen Nocken vorhanden sind. Der rotierende Nadelbetätigungsnocken weist eine Nockenoberfläche an seinem äusseren Umfang auf, und die Nadeln werden zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb durch die gemeinsame Wirkung dieses Nockens und des vorgenannten festen Nadelbetätigungsnockens umgestellt. Der rotierende Falzmesserbetätigungsnocken weist ebenfalls eine Nockenoberfläche an seinem äusseren Umfang auf, und die Falzmesser werden zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb durch die gemeinsame Wirkung dieses Nockens und des vorgenannten festen Falzmesserbetätigungsnockens umgestellt.
Da der rotierende Nadelbetätigungsnocken und der rotierende Falzmesserbetätigungsnocken in einer einteiligen Konstruktion vorhanden sind, können beide rotierenden Nocken gleichzeitig angehalten werden. Da sie zudem gleichzeitig rotiert werden können, kann zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb selektiv dadurch umgestellt werden, dass diese Nocken mit einer vorbestimmten Rotationsphase mit demselben Rotationszentrum wie das Rotationszentrum des Falzzylinders angehalten werden (direkter Betrieb), oder das sie unter einem vorbestimmten Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit relativ zur Rotation des Falzzy lindens rotiert werden (Sammelbetrieb).
Auf diese Weise kann selektiv zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb umgestellt werden.
Diese Vorrichtung umfasst weiterhin ein Nadelgleitstück und ein Falzmessergleitstück. Das Nadelgleitstück kann über eine Gleitstückwelle am freien Ende eines Arms, der am Ende einer Nadelbetätigungswelle parallel zur Achse des Falzzylinders im Falzzylinder angebracht ist, rotieren, und wird mit den Nockenoberflächen des vorgenannten festen Nadelbetätigungsnockens und des rotierenden Nadelbetätigungsnockens in Kontakt gebracht. Das Falzmessergleitstück kann über eine Gleitstückwelle am offenen Ende eines Arms, der am Ende einer Falzmesserbetätigungswelle parallel zur Achse des Falzzylinders zwischen zwei benachbarten Nadelbetätigungswelle in innerhalb des Falzzylinders angebracht ist, rotieren, und wird mit den Nockenoberflächen des vorgenannten festen Falzmesserbetätigungsnockens und des rotierenden Falzmesserbetätigungsnockens in Kontakt gebracht. Die beiden Gleitstücke verschieben sich entsprechend diesen vier Nocken, einschliesslich der vorgenannten zwei festen Nocken. Im Ergebnis bewegen sich die Nadelbetätigungswelle und die Falzmesserbetätigungswelle hin und her, und die an der Nadelbetätigungswelle angebrachten Nadeln und die an der Falzmesserbetätigungswelle angebrachten Falzmesser werden auf der Mantelfläche des Falzzylinders angehoben und abgesenkt, während sie aufgrund der Nocken eine feste Beziehung zueinander einhalten.
Wenn ein Umstellvorgang zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb vorgenommen wird, kann die Wirkung sowohl der Nadeln als auch der Falzmesser in einem einzigen Vorgang umgestellt werden, indem entweder in den angehaltenen Zustand oder in den rotierenden Zustand der vorgenannten zwei einteilig ausgebildeten rotierenden Nocken umgestellt wird.
Jedoch konnte bei dieser Falzvorrichtung, anders als bei den Falzvorrichtungen der zuvor genannten zwei Beispiele, der Zeitpunkt des Anhebens und Absenkens der Nadeln auf der Mantelfläche des Falzzylinders nicht relativ zum Herausfahren der Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders eingestellt werden.
ANDERER STAND DER TECHNIK
Der oben beschriebene Stand der Technik hatte die folgenden Probleme in Hinblick auf die Einstellung des Zeitpunkts des Herausfahrens und Absenkens der Nadeln.
Erstens ist in beiden Vorrichtungen, wie sie in der japanischen Offenlegungsschrift Sho 46-10123 (Koho) und der japanischen Offenlegungsschrift Hei 7-29726 (Koho ) dargestellt sind, ein Teil installiert, das Schrägzahnrädern zusammenwirkt, und eines der so zusammenwirkenden Schrägzahnräder wird parallel zu seinem Rotationszentrum verschoben, um die Phase des Nadelbetätigungsnockens zu variieren und die zeitliche Steuerung der Nadeln, wie oben beschrieben, zu verändern. In diesem Mechanismus muss ein Schraubenmechanismus vorgesehen werden, welcher das Zahnrad über ein Lager verschiebt, um das Schrägzahnrad verschieben zu können. Dies erhöht die Anzahl von Teilen beträchtlich, und da eine grosse Zahl von beweglichen Teilen sowie von Teilen, die eine hohe Präzision erfordern, wie der Lagerkörper usw., benötigt wird, waren die Herstellungskosten relativ hoch. Ausserdem war die Wartung wegen der erhöhten Anzahl von Teilen schwierig.
Zudem konnte in diesem Mechanismus der Betrag, um den eine Anpassung vorgenommen wurde, nicht erhöht werden, weil die Anpassung vom Torsionswinkel eines Schrägzahnrads abhing. Während die Veränderung in der Phase eines Nadelbetätigungsnockens, die mit Hilfe des Torsionswinkels eines Schrägzahnrads erreicht werden kann, höchstens in der Grössenordnung von 10 Grad liegt, wird heutzutage von Rotationsdruckmaschinen, die neuere Falzvorrichtungen umfassen, im Ganzen gefordert, dass sie eine höhere Durchsatzkapazität und eine höhere Geschwindigkeit aufweisen. Angesichts dieser Anforderungen wird die Form der Nocken leicht ansteigend ausgebildet, um die Laufeigenschaften des Gleitstücks zu verbessern. Jedoch kann mit einer Verschiebung von etwa 10 Grad durch das Schrägzahnrad eine effektive Einstellung nicht mehr erreicht werden, und es wird ein Mechanismus benötigt, der einen grösseren Einstellbereich ermöglicht.
Im Hinblick auf diesen Punkt schlägt die japanische Offenlegungsschrift Hei 7-29726 (Koho) vor, ein Differenzialgetriebesystem anstelle des vorgenannten Mechanismus, der ein Schrägzahnrad verschiebt, einzusetzen.
Obwohl ein Differenzialgetriebesystem dafür geeignet ist, den Einstellbereich zu vergrössern, werden jedoch notwendigerweise mehr Teile benötigt als in einem Mechanismus, der ein Schrägzahnrad verschiebt, und auch die Zahl der Teile, die eine hohe Präzision benötigen, nimmt zu. Dies führte stärker als nötig zu einer Erhöhung der Herstellungskosten und des Zeitbedarfs für die Wartung.
Zum zweiten schlagen die japanische Offenlegungsschrift Sho 46-10123 (Koho) und die japanische Offenlegungsschrift Hei 7-29726 (Koho) einen Einstellmechanismus unter Einsatz von Schrägzahnrädern der oben genannten Art vor. Wenn ein Umstellvorgang zwischen den Falzbetriebsarten durchgeführt wurde, d. h. zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb, musste jedoch das Umstellen der Falzmesserbetätigung und das Umstellen der Nadelbetätigung unabhängig voneinander durchgeführt werden. Im Ergebnis musste ein Umstellvorgang zweimal ausgeführt werden, und es bestand die Gefahr, einen der Umschaltvorgänge zu vergessen, was ein ernstes Problem in der Handhabung der Gerätesteuerung darstellte.
Aus der Perspektive, dieses Problem zu lösen, schlägt die japanische Offenlegungsschrift Sho 56-18500 (Koho) ein Verfahren vor, bei dem das Umstellen der Falzmesserbetätigung und das Umstellen der Nadelbetätigung in einem einzigen Vorgang ausgeführt werden.
In der japanischen Offenlegungsschrift 56-18500 (Koho) gibt es jedoch keinerlei Offenbarung von irgendeiner Ausgestaltung des Mechanismus, die es erlauben würde, die zeitliche Steuerung, mit der die Nadeln sich von der Mantelfläche des Falzzylinders absenken, relativ zum Herausfahren der Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders zu verändern. Auch ist ein Mechanismus zur Einstellung der zeitlichen Steuerung für die Steuerung der Vorrichtung unverzichtbar, und in den letzten Jahren wurde eine Implementierung eines solchen Mechanismus zusammen mit einer einfacheren Wartung der Vorrichtung ein immer stärkeres Bedürfnis.
Die DE-A1-41 17 205 offenbart eine Falzeinrichtung für eine mit Einzelblättern gespeiste Druckmaschine, welche einen Sammelzylinder einsetzt, der geeignet ist, in einer sammelnden oder einer nicht sammelnden Betriebsart betrieben zu werden. Ein erster Heftzylinder und ein zweiter Heftzylinder sind benachbart zum Sammelzylinder angeordnet. Ein Transfer- und Falzklappenzylinder nimmt geheftete Signaturen auf und leitet diese zu einer Auslieferungseinheit weiter. Der zeitliche Ablauf des Verfahrens kann mit Hilfe eines Einstellstabes eingestellt werden, der mit Hilfe eines Hilfsantriebs angetrieben werden kann. Während der Produktion ist der Einstellstab festgestellt, so dass er nicht bewegt werden kann.
Die DE-A1-44 08 202 offenbart einen Falzzylinder, der eine Vorrichtung zum Umstellen zwischen einer sammelnden und einer nicht sammelnden Betriebsart aufweist, und ist mit einer feststehenden Kurvenscheibe und einer vom Falzzylinder angetriebenen Abdeckscheibe ausgestattet. Den beiden Scheiben folgen an einem Hebel angebrachte Rollen, die Mechanismen zum Halten oder Falzen der Blätter steuern. Um mit einfachen technischen Mitteln und geringem Raumbedarf das Umstellen auch bei laufendem Apparat zu ermöglichen, greift ein stirnseitig im Falzzylinder gelagertes Planetenrad sowohl in eine Innenverzahnung der Abdeckscheibe als auch in ein Sonnenrad ein. Das Sonnenrad kann durch eine Spindel in Stellungen verdreht werden, die den Kurvenbahnen für Sammeln oder Nichtsammeln entsprechen.
Die DE-A1-43 16 352 offenbart einen Falzapparat, der einen Sammel- und Falzzylinder mit Nocken zum Bewegen von Punkturnadeln und von Falzmessern enthält, wobei jeder Nocken durch die Umfangskonturen einer stationären Kurvenscheibe und einer drehbaren Abdeckscheibe gebildet wird, und der ein Getriebe zum Übertragen der Drehbewegung des Zylinders auf die Abdeckscheiben enthält. Um von einem nicht sammelnden Betrieb, bei dem jedes einzelne Blatt, das auf den Nadeln aufgenommen wurde, von einem Messer gefalzt wird, zu einem sammelnden Betrieb, bei dem erste und zweite aufeinanderliegende Blätter auf Nadeln aufgenommen werden, bevor ein Messer zum Einsatz kommt, umzustellen, werden Schrägzahnräder mit gegenläufigem Sinn axial verschoben, um auf die verbundenen Abdeckscheiben eine Winkelverschiebung zu übertragen. Eine Kolben-/Zylindereinheit kann die Zahnräder axial verschieben.
Die Mittel des Standes der Technik zur Einstellung der zeitlichen Steuerung haben den Nachteil, dass eine präzise Einstellung nur schwer zu erreichen ist, dass die Toleranz der Einstellung zu klein ist, und dass die Sperrmittel, um die Einstellmittel zu sperren, nachdem die zeitliche Steuerung eingestellt wurde, nicht ausreichend sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln sowie eine Falzvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile der Vorrichtungen des Standes der Technik überwinden, welche insbesondere eine einfache mechanische Konstruktion aufweisen, und welche eine genaue Einstellung der zeitlichen Steuerung über einen grossen Bereich ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln gemäss Anspruch 1 und eine Falzvorrichtung gemäss Anspruch 3.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anhaltemittel, um den festen Nadelbetätigungsnocken zu sperren, ein mit dem festen Nadelbetätigungsnocken verbundenes Plattenelement sowie einen Bremsmechanismus mit Bremsklötzen umfasst, welcher in Druckkontakt mit dem Plattenelement gebracht werden kann.
3. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Schnittansicht in einer seitlichen Anordnung, welche auf die vorliegenden Erfindung bezogene Teile eines Falzzylinders zeigt, der eine Ausführungsform eines rotierenden Zylinders gemäss dieser Erfindung ist.
2 zeigt ein schematisches Diagramm, welches auf diese Erfindung bezogene Teile entlang einer Linie II-II in 1 zeigt.
3 zeigt ein schematisches Diagramm, welches eine Anordnung von rotierenden Zylindern einer Falzvorrichtung zeigt, welche den Falzzylinder der 1 umfasst.
4. BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Im folgenden werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt einen schematischen Längsschnitt, der auf diese Erfindung bezogene Teile eines Falzzylinders zeigt, welcher eine Ausführungsform eines rotierenden Zylinders gemäss der vorliegenden Erfindung ist. 2 zeigt eine schematische Ansicht, welche auf diese Erfindung bezogene Teile entlang einer Linie II-II in 1 zeigt. 3 zeigt eine schematische Ansicht, welche die Anordnung von rotierenden Zylindern in einer Falzvorrichtung zeigt, welche den Falzzylinder der 1 umfasst. In der 3 werden in einem Falzzylinder 50 die Anfangszustände eines Nockenmechanismus 80 und eines festen Nadelbetätigungsnockens 810, welcher ausserhalb des Falzzylinders 50 angeordnet ist, durch punktierte Linien angedeutet, wobei in der selben Zeichnung ein Nadelmechanismus 101 (102, 103) und ein Falzmessermechanismus 201 (202, 203) gezeigt sind, um das Verständnis zu erleichtern.
Die in der 3 dargestellte Falzvorrichtung umfasst den Falzzylinder 50, einen Schneidzylinder 60, welcher ein in Bewegungsrichtung aufwärts gelegener, dem Falzzylinder 50 benachbarter Zylinder ist, und einen Falzklappenzylinder 70, welcher ein in Bewegungsrichtung abwärts gelegener, dem Falzzylinder 50 benachbarter Zylinder ist, wobei dies die rotierenden Zylinder der vorliegenden Erfindung sind, und wobei diese Zylinder so in einem Rahmen F gelagert sind, dass sie rotieren können. In der Zeichnung stellt NR ein Paar Klemmrollen dar. Zudem ist ein geeigneter Auslieferungsmechanismus, welcher in der Abbildung nicht dargestellt ist, in Bewegungsrichtung abwärts vom Falzklappenzylinder 70 installiert.
In der in der 3 dargestellten Falzvorrichtung ist der Durchmesser des Falzzylinders 50 das 1,5-fache des Durchmessers des Schneidzylinders 60 und identisch mit dem Durchmesser des Falzklappenzylinders 70. Der Falzzylinder umfasst drei Nadelmechanismen 101, 102, 103, drei Falzmessermechanismen 201, 202, 203, und drei Messeraufnahmen 301, 302, 303. Das Verhältnis des Durchmessers des Falzzylinders 50 zu demjenigen der anderen rotierenden Zylinder ist jedoch nicht auf die genannten Werte beschränkt, und verschiedene Einstellungen sind möglich, zum Beispiel kann der Durchmesser des Falzzylinders 50 das 2,5-fache des Durchmessers des Schneidzylinders 60 betragen. Zudem muss der Durchmesser des Falzklappenzylinders 70 nicht identisch mit dem Durchmesser des Falzzylinders 50 sein, und unter der Voraussetzung, dass er ein vorbestimmtes Verhältnis zum Durchmesser des Schneidzylinders 60 aufweist, kann er grösser oder kleiner als der Durchmesser des Falzzylinders 50 sein.
Die drei Nadelmechanismen 101, 102, 103 sind so angeordnet, dass die Nadeln 111, 112, 113 an drei äquidistanten Positionen auf der äusseren Mantelfläche des Falzzylinders 50 angehoben und abgesenkt werden können.
Der Nadelmechanismus 101 (102, 103) umfasst eine Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133), die innerhalb und nahe der äusseren Mantelfläche des Falzzylin ders 50 parallel zur Welle des Falzzylinders 50 rotieren kann (eine Winkelverschiebung ausführen kann), einen Arm 151 (152, 153), welcher an einem Ende, das aus einer Stirnseite (rechte Seite in der in 1 dargestellten Ausführungsform) der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) auf der Seite des Falzzylinders 50 herausragt, und welcher sich senkrecht zur Rotationsachse der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) erstreckt, eine Nadelgleitstückwelle 161 (162, 163), welche parallel zur Rotationsachse der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) auf der Seite des freien Endes des Arms 151 (152, 153) verläuft, zwei Nadelgleitstücke 171 (172, 173), welche auf der Nadelgleitstückwelle 161 (162, 163) rotieren können und mit einem festen Nadelbetätigungsnocken 810 und einem rotierenden Nadelbetätigungsnocken 820, wie später beschrieben, in Kontakt kommen können, eine Mehrzahl (fünf in der Ausführungsform der 1) Nadelhalter 121 (122, 123), welche in geeigneten Intervallen an einem inneren Teil des Falzzylinders 50 an der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) angeordnet und so angebracht sind, dass sie sich gemeinsam entsprechend der Winkelverschiebung der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) bewegen können, Nadeln 111 (112, 113), welche an der Spitze der freien, gebogenen Enden der näherungsweise L-förmigen Nadelhalter 121 (122, 123) angebracht sind, und einen Torsionsstab 141 (142, 143), welcher in einem Hohlteil der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) angeordnet ist und dessen eines Ende am Falzzylinder 50 befestigt ist, während das andere Ende mit der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) verbunden ist,. so das er dazu neigt, die Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) entgegen dem Uhrzeigersinn in der 3 zu verdrehen, das heisst das an der Nadelbetätigungswelle 131 (132, 133) angebrachte Nadelgleitstück 171 (172, 173) über den Arm 151 (152, 153) und die Nadelgleitstückwelle 161 (162, 163) zu verdrehen, und zwar in eine solche Richtung, dass es auf die Nockenoberflächen des festen Nadelbetätigungsnockens 810 und des rotierenden Nadelbetätigungsnockens 820, wie sie unten beschrieben sind, gedrückt wird.
Die drei Falzmessermechanismen 201, 202, 203 sind so angeordnet, dass in Zwischenpositionen zwischen den Positionen, an denen die Nadeln 111, 112, 113 auf der äusseren Mantelfläche des Falzzylinders 50 angehoben und abgesenkt werden, Falzmesser 211, 212, 213 angehoben und abgesenkt werden können.
Die Falzmessermechanismen 201 (202, 203) umfassen einen Falzmesser halter 221 (222, 223), welcher innerhalb und nahe der äusseren Mantelfläche des Falzzylinders 50 parallel zur Achse des Falzzylinders 50 rotieren kann (eine Winkelverschiebung ausführen kann), einen Arm 251 (252, 252), der an einem Ende angebracht ist, dass aus einer Seitenfläche (rechte Stirnseite in der Ausführungsform der 1) des Falzmesserhalters 221 (222, 223) auf der Seite des Falzzylinders 50 herausragt, und sich senkrecht zur Rotationsachse des Falzmesserhalters 231 (232, 233) erstreckt, eine Falzmessergleitstückwelle 261 (262, 263), welche parallel zur Rotationsachse des Falzmesserhalters 221 (222, 223) an der Seite des freien Endes des Arms 251 (252, 253) verläuft, zwei Falzmessergleitstücke 271 (272, 273), welche auf der Falzmessergleitstückwelle 261 (262, 263) rotieren können und dabei in Kontakt mit einem festen Falzmesserbetätigungsnocken 840 und einem rotierenden Falzmesserbetätigungsnocken 830 kommen, wie sie unten beschrieben werden, ein Falzmesser 211 (212, 213), welches in einem geeigneten Winkel an der Spitze eines Teils des Falzmesserhalters 221 (222, 223) innerhalb des Falzzylinders 50 angeordnet ist, so dass es sich in einem Stück entsprechend der Winkelverschiebung des Falzmesserhalters 221 (222, 223) verschieben kann, und einen Torsionsstab 241 (242, 243), welcher in einem Hohlraum des Falzmesserhalters 221 (222, 223) angeordnet ist und dessen eines Ende am Falzzylinder 50 angebracht ist, während das andere Ende am Falzmesserhalter 221 (222, 223) angebracht ist, so dass er dazu neigt, den Falzmesserhalter 221 (222, 223) im Uhrzeigersinn der 3 zu rotieren, das heisst die am Falzmesserhalter 221 (222, 223) angebrachten Falzmessergleitstücke 271 (272, 273) über den Arm 251 (252, 253) und die Falzmessergleitstückwelle 261 (262, 263) in eine solche Richtung zu rotieren, dass sie auf die Nockenoberflächen des festen Falzmesserbetätigungsnockens 840 und des rotierenden Falzmesserbetätigungsnockens 830, wie sie unten beschrieben werden, gedrückt werden.
Die drei Messeraufnahmen 301, 302, 303 sind in der Nähe der Positionen des Anhebens und Absenkens der Nadeln 111, 112, 113 in Bewegungsrichtung abwärts in der Drehdichtung des Falzzylinders 50 auf seiner äusseren Mantelfläche angeordnet. Die Messeraufnahmen 301, 302, 303 bestehen aus einem Material, zum Beispiel einem synthetischen Harz, so dass sie mit den Messern 61 und 62 des Schneidzylinders 60 zusammenwirken können, wie er unten beschrieben wird.
Die Messer 61, 62 sind auf dem Schneidzylinder 60 in zwei äquidistanten Positionen auf der äusseren Mantelfläche des Schneidzylinders 60 angebracht. Die Messer 61, 62 wirken mit den Messeraufnahmen 301, 302, 303 des Falzzylinders 50 zusammen, und die Druckbahn W, die zwischen diesen durch das Paar Klemmrollen NR hindurchtransportiert wird, wird auf eine feste Länge zugeschnitten, um ein zugeschnittenes Druckerzeugnis WA zu erhalten.
Drei Falzklappenmechanismen 71, 72, 73 sind auf dem Falzklappenzylinder 70 in drei äquidistanten Positionen auf der äusseren Mantelfläche des Falzklappenzylinders 70 angeordnet. Das zugeschnittene Druckerzeugnis WA wird vom Falzzylinder 50 zum Falzklappenzylinder 70 übergeben. Die Falzklappenmechanismen 71, 72, 73 ergreifen das zugeschnittene Druckerzeugnis WA in Positionen, die den Falzmessern 211, 212, 213 des Falzzylinders 50 gegenüberstehen.
Der Falzzylinder 50, Schneidzylinder 60 und Falzklappenzylinder 70 sind so angeordnet, und ihre Rotationsphasen sind so abgestimmt, dass, wenn die Falzvorrichtung in Betrieb ist, sie mit der selben Umfangsgeschwindigkeit rotieren, die Messer 61, 62 des Schneidzylinders 60 und die Messeraufnahmen 301, 302, 303 des Falzzylinders 50 sich gegenüberstehen und in benachbarten Positionen der beiden Zylinder zusammenwirken, die Falzklappenmechanismen 71, 72, 73 des Falzklappenzylinders 70 und die Positionen des Anhebens und Absenkens der Falzmesser 211, 212, 213 des Falzzylinders 50 sich in benachbarten Positionen auf den beiden Zylindern gegenüberstehen, und das zugeschnittene Druckerzeugnis WA übergeben werden kann.
Ein Nockenmechanismus 800 ist zwischen der Stirnseite, auf welcher die Nadelgleitstücke 171 (172, 173) und die Falzmessergleitstücke 271 (272, 273) des Falzzylinders 50 angeordnet sind, und dem Rahmen F so angeordnet, dass der feste Nockenbetätigungsnocken 810, der rotierende Nockenbetätigungsnocken 820, der rotierende Falzmesserbetätigungsnocken 830 und der feste Falzmesserbetätigungsnocken 840, welche konzentrisch zur Rotationsachse des Falzzylinders 50 sind und deren äussere Mantelflächen in der Form einer Kurvenscheibe ausgebildet sind, in dieser Reihenfolge beginnend am Rahmen F angeordnet sind, und dass die Nadelgleitstücke 171 (172, 173) und die Falzmessergleitstücke 271 (272, 273) jeweils mit diesen Nocken zusammenwirken (*4).
Damit sich die Nadeln 111 (112, 113) von der Mantelfläche des Falzzylinders 50 absenken, umfasst der feste Nadelbetätigungsnocken 811 eine Nadelabsenkungs-Nockenoberfläche 819, für die Abstand eines vorbestimmten Abschnitt der äusseren Mantelfläche (Abschnitt, der dem zentralen Winkel Alpha1 in der 2 entspricht) zur vorgenannten Rotationsachse geringer gewählt ist als für die anderen äusseren Mantelflächen.
Dieser feste Nadelbetätigungsnocken 810 ist so angeordnet, dass die Nadelgleitstücke 171 (172, 173) der Nadelmechanismen 101 (102, 103), zu denen die Nadeln 111 (112, 113) gehören und welche das zugeschnittene Druckerzeugnis WA in der Übergabeposition halten, mit der vorgenannten Nadelabsenkungs-Nockenoberfläche 819 zusammenwirken, wenn sich der Falzzylinder 50 in einer Rotationsphase befindet, in der das zugeschnittene Druckerzeugnis WA dem Falzklappenzylinder 70 vom Falzzylinder 50 übergeben wird (3). Ein Flansch 811 des festen Nadelbetätigungsnockens 810 ist mit einem Riegel B an einem Träger BR angebracht, welcher mit dem Rahmen F verbunden ist, so dass er eine Winkelverschiebung innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs aufgrund einer auf dem Umfang befindlichen Führungsfläche BR1, die auf diesem Träger BR konzentrisch zum Rotationszentrum des Falzzylinders 50 vorhanden ist, erfahren kann.
Zudem sind im festen Nadelbetätigungsnocken 811 ein Steuerungsmittel, welches den festen Nadelbetätigungsnocken 810 um das Rotationszentrum des Falzzylinders 50 aufgrund der auf dem Umfang angeordneten Führungsfläche BR1 des vorgenannten Trägers BR verschiebt, und ein Anhaltemittel 20, welches den verschobenen festen Nadelbetätigungsnocken 810 in seiner verschobenen Position anhält, vorhanden.
Insbesondere ist ein hervorstehendes Element 11, welches in einer senkrechten Richtung zum Rotationszentrum des Falzzylinders 50 hervorsteht, an einer geeigneten Position auf dem Flansch 811 des festen Nadelbetätigungsnockens 810 angebracht, und ein erstes Stiftelement 12, welches um eine Rotationsachse parallel zur Welle des Falzzylinders 50 rotieren kann, ist am freien Ende des hervorstehenden Elements 11 angebracht. Eine weibliche Schraubenmutter ist im rechten Winkel zu diesem Rotationszentrum im ersten Stiftelement 12 angeordnet.
Ein zweites Stiftelement 13, welches um das Rotationszentrum parallel zur Welle des Falzzylinders 50 rotieren kann, ist zudem über einen Bügel 14 am Rahmen F angebracht. Im zweiten Stiftelement 13 ist senkrecht zu seinem Rotationszentrum ein Durchgangsloch angebracht, so dass dieses eine Mittelachse mit der weiblichen Schraubenmutter des ersten Stiftelements 12 teilen kann.
Ausserdem ist ein männliches Schraubelement 15 vorhanden, welches durch das Durchgangsloch des zweiten Stiftelements 13 hindurchgeführt ist, und dessen eine geeignete Länge aufweisender männlicher Schraubenteil mit seinem Ende in die weibliche Schraubenmutter des ersten Nadelelements 12 eingeschraubt ist. Ein Steuerungsmechanismus 16, welcher das männliche Schraubelement 15 rotiert, ist am Ende des männlichen Schraubelements 15 auf der Seite des zweiten Stifts 13 angebracht und bildet das Steuerungsmittel 10. In der dargestellten Ausführungsform ist der Steuerungsmechanismus 16 ein Stellgriff, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und der Steuerungsmechanismus 16 kann beispielsweise direkt oder über ein nicht dargestelltes Übertragungsmittel mit einem nicht dargestellten Motor verbunden sein, welcher von einem geeigneten, nicht dargestellten Steuerungsmittel gesteuert wird, um eine Rotation in vorbestimmten Beträgen durchzuführen.
Andererseits ist ein Plattenelement 21, welches in einer senkrechten Richtung zum Rotationszentrum des Falzzylinders 50 herausragt und eine geeignete Länge um das Rotationszentrum des Falzzylinders aufweist, in einer anderen Position des Flansches 811 des festen Nadelbetätigungsnockens 810 angebracht als das vorgenannte hervorstehende Element 11. Ein Bremsmechanismus 22, welcher Bremsschuhe 23 auf beiden Seiten dieses Plattenelements 21 umfasst, ist so angeordnet, dass er ein Anhaltemittel 20 bildet. Die Bremsschuhe 23 werden dazu gebracht, in engen Kontakt mit beiden Seiten des Plattenelements 21 zu treten und es zu ergreifen, indem dem Bremsmechanismus 22 Druckluft zugeführt wird.
Das freie Ende des zweiten Stiftelements 13 kann zum Beispiel bis zum Durchgangsloch (*6) in zwei Teile aufgeteilt sein. Ein weiteres Anhaltemittel 20 wird dadurch gebildet, dass ein schraubenartiges Verriegelungsmittel 24 vorhanden ist, welches diese aufgeteilten Teile durch eine Schraube, die durch einen Verriegelungshebel 25 betätigt wird, festsetzt. Nachdem das männliche Schraubelement 15 rotiert wurde, kann das männliche Schraubelement 15 durch den Verriegelungshebel 24 verriegelt werden, um eine freie Drehung des männlichen Schraubelements 15 zu verhindern.
Damit das Falzmesser 211 (212, 213) aus der Mantelfläche des Falzzylinders 50 herausfährt, umfasst der feste Falzmesserbetätigungsnocken 840 eine Nockenoberfläche 849 zum Ausfahren des Falzmessers in einer Position, in welcher der Abstand eines vorbestimmten Abschnitts der äusseren Mantelfläche (Abschnitt, welcher dem zentralen Winkel Alpha2 entspricht, 2) zum Rotationszentrum geringer gewählt ist als für die anderen Mantelflächen. Dieser feste Falzmesserbetätigungsnocken 840 ist so angeordnet, dass, wenn sich der Falzzylinder 50 in einer Rotationsphase befindet, in der das zugeschnittene Druckerzeugnis WA vom Falzzylinder 50 zum Falzklappenzylinder 70 übergeben wird, die Gleitstücke 271 (272, 273) des Falzmessermechanismus 201 (202, 203), zu dem die Falzmesser 211 (212, 213) gehören, welche das zugeschnittene Druckerzeugnis WA in die Übergabeposition herausdrücken, und die Nockenoberfläche 849 zum Ausfahren der Falzmesser miteinander zusammenwirken (3), und ist mit einem nicht dargestellten Riegel an einem Ende einer Muffe, welche die Achse des Falzzylinders zur Rotation über ein Lager unterstützt, gegenüber der Stirnseite des Falzzylinders 50 angebracht.
Der rotierende Nadelbetätigungsnocken 28 umfasst eine äussere Mantelfläche, deren Abstand vom Rotationszentrum geringer als derjenige der Nadelabsenkungs-Oberfläche 819 des vorgenannten festen Nadelbetätigungsnockens 810 ist, und eine maskierende Nockenoberfläche 829, deren Abstand vom Rotationszentrum in einem vorbestimmten Bereich (Bereich, der einem zentralen Winkel Alpha3 in der 2 entspricht) gleich gewählt ist wie derjenige der übrigen äusseren Mantelflächen ausser der Nadelabsenkungs-Oberfläche 819 des vorgenannten festen Nadelbetätigungsnockens 810, und zwar an einem Punkt, welcher seine äussere Mantelfläche in zwei gleiche Teile teilt. Der rotierende Falzmesserbetätigungsnocken 830 umfasst eine äussere Mantelfläche, deren Abstand vom Rotationszentrum geringer ist als derjenige der Nockenoberfläche 849 zum Ausfahren der Falzmesser beim vorgenannten festen Falzmesserbetätigungsnocken 840, und eine maskierende Nockenoberfläche 839, deren Abstand vom Rotationszentrum in einem vorbestimmten Bereich (Bereich, der einem zentralen Winkel Alpha4 entspricht, 2) gleich gewählt ist wie derjenige der übrigen äusseren Mantelflächen ausser der Nockenoberfläche 849 zum Ausfahren der Falzmesser beim vorgenannten festen Falzmesserbetätigungsnocken 840, und zwar an einem Punkt, der seine äussere Mantelfläche in zwei gleiche Teile teilt.
Der rotierende Nadelbetätigungsnocken 28 und der rotierende Falzmesserbetätigungsnocken 830 sind einteilig ausgebildet, so dass die beiden maskierenden Nockenoberflächen 829, 839 in ihrer Phase um einen vorbestimmten Winkel Beta (2) verschoben sind, und sind so angebracht, dass sie über Lager B1, B2 auf der äusseren Mantelfläche der Muffe S rotieren können. Ein Zahnrad 821 ist auf der äusseren Mantelfläche vorhanden, nahe dem Rahmen F, auf dem Wulst des rotierenden Nadelbetätigungsnockens 820 und des rotierenden Falzmesserbetätigungsnockens 830, welche einteilig ausgebildet sind (im folgenden werden der rotierende Nadelbetätigungsnocken 28 und der rotierende Falzmesserbetätigungsnocken 830, welche einteilig ausgebildet sind, gemeinsam als der "einteilig rotierende Nocken 820, 830" bezeichnet). Des weiteren ist eine Zwischenwelle 825 vorhanden, welche die Freiheit besitzt, über eine Muffe und ein Lager im Durchgangsloch des Rahmens F zu rotieren. Dieses Zahnrad 821 wird dazu gebracht, mit einem Zahnrad 822 zusammenzuwirken, welches so angebracht ist, dass es gemeinsam mit der Zwischenwelle 825 rotieren kann, und zwar am Ende der Zwischenwelle 825, das in die Innenseite des Rahmens F hineinragt (gegenüberliegende Seite vom Falzzylinder 50), und ein Zahnrad 824 ist vorgesehen, welches mit der Zwischenwelle 825 rotieren kann, und zwar an dem Ende der Zwischenwelle 825, welches aus dem Rahmen F herausragt.
Eine rotierende Welle 901 ist zudem an der äusseren Oberfläche des Rahmens F vorgesehen und wird vom Rahmen F und einem am Rahmen F angebrachten Bügel 950 so unterstützt, dass sie rotieren kann.
Ein Zahnrad 902, welches mit dem vorgenannten Zahnrad 824 zusammenwirkt, ist an der rotierenden Welle 901 angebracht, so dass es gemeinsam mit der rotierenden Welle 901 rotieren kann, und ein Zahnrad 903, welches mit einem nicht dargestellten Antriebsübertragungszahnrad zusammenwirkt, ist ebenfalls an der rotierenden Welle 901 angebracht, so dass es relativ zur rotierenden Welle 901 rotieren kann. Ein Kupplungsmechanismus 910, der von einem Steuerungshebel 915 gesteuert wird, ist zudem bezüglich der rotierenden Welle 901 vorhanden.
Der Kupplungsmechanismus 910 umfasst ein festes Element 911, welches fest am Bügel 950 angebracht ist, und ein bewegliches Element 912, welches gemeinsam mit der rotierenden Welle 901 rotieren kann, wird in einer axialen Richtung der rotierenden Welle 901 verschoben, indem der Steuerungshebel 915 betätigt wird, und kann selektiv entweder mit dem oben genannten Zahnrad 903 oder dem oben genannten festen Element 911 verbunden werden.
Direkter Betrieb wird wie folgt durchgeführt:
Das bewegliche Element 912 des Kupplungsmechanismus 910 wird mit dem festen Element 911 verbunden, und der einteilig rotierende Nocken 820, 830 wird relativ zum festen Nadelbetätigungsnocken 810 angehalten, welcher mit einer vorbestimmten Phase angehalten wurde, und zum festen Falzmesserbetätigungsnocken 840, welcher mit einer vorbestimmten festen Phase auf der Muffe S befestigt ist, so dass die maskierende Nockenoberfläche 829 des rotierenden Nadelbetätigungsnockens 820 nicht mit der Nadelabsenkungs-Nockenoberfläche 819 des festen Nadelbetätigungsnockens 810 überlappt (diese nicht maskiert), und dass die maskierende Nockenoberfläche 839 des rotierenden Falzmesserbetätigungsnockens 830 nicht mit der Nockenoberfläche 849 zum Ausfahren der Falzmesser am festen Falzmesserbetätigungsnocken 840 überlappt, wie dies beispielsweise in der 2 dargestellt ist.
Sammelbetrieb wird wie folgt durchgeführt:
Das bewegliche Element 912 des Kupplungsmechanismus 910 wird mit dem Zahnrad 903 verbunden, eine vorbestimmten Rotationsphase wird als Anfangsphase relativ zur Rotation des Falzzylinders 50 genommen, und der einteilig rotierende Nocken 820, 830 wird mit einem vorbestimmten Rotationsverhältnis relativ zur Rotation des Falzzylinders 50 rotiert, so dass die maskierende Nockenoberfläche 829 des rotierenden Nadelbetätigungsnockens 820 mit der Nadelabsenkungs-Oberfläche 819 des festen Nadelbetätigungsnockens 810 überlappt (diese maskiert), und die maskierende Nockenoberfläche 839 des rotierenden Falzmesserbetätigungsnockens 830 mit der Nockenoberfläche 849 zum Ausfahren der Falzmesser am festen Falzmesserbetätigungsnocken 48 überlappt (diese maskiert), mit einem vorbestimmten zeitlichen Ablauf.
In der in den Figuren gezeigten Ausgestaltung bezieht sich der Begriff "vorbestimmt" auf die Situation, in der die Phase eines jeden Nockens des in der 2 dargestellten Nockenmechanismus 800 und des in der 3 dargestellten Falzzylinders 50 jeweils als Anfangsphase genommen werden, und der einteilig rotierende Nocken 820, 830 eine 3/4-Umdrehung pro Umdrehung des Falzzylinders 50 im Sammelbetrieb ausführt.
Als nächstes wird die zeitliche Steuerung des Absenkens der Nadeln 111 (112, 113) von der Mantelfläche des Falzzylinders 50 relativ zum Herausfahren der Falzmesser 211 (212, 213) aus der Mantelfläche des Falzzylinders 50 in der vorgenannten Konstruktion beschrieben.
Wie aus der obigen Beschreibung klar wird, wird das Herausfahren der Falzmesser 211 (212, 213) aus der Mantelfläche des Falzzylinders 50 zur Übergabe des zugeschnittenen Druckerzeugnisses WA, welches auf der Mantelfläche des Falzzylinders 50 gehalten wird, an den Falzklappenmechanismus 71 (72, 73) des Falzklappenzylinders 70 dadurch ausgeführt, dass die Falzmessergleitstücke 271 (272, 273) des Falzmessermechanismus 201 (202, 203) entsprechend der Nockenoberfläche 849 zum Ausfahren der Falzmesser, am festen Falzmesserbetätigungsnocken 840, verschoben werden. Zudem wird das Absenken der Nadeln 111 (112, 113) auf der Mantelfläche des Falzzylinders 50 zur Freigabe des zugeschnittenen Druckerzeugnisses WA, welches auf der Mantelfläche des Falzzylinders 50 gehalten wird, so dass es dem Falzklappenmechanismus 71 (72, 73) des Falzklappenzylinders 70 übergeben werden kann, dadurch ausgeführt, dass die Nadelgleitstücke 171 (172, 173) des Nadelmechanismus 101 (102, 103) entsprechend der Nadelabsenkungs-Oberfläche 819 des festen Nadelbetätigungsnockens 810 verschoben werden.
Um den zeitlichen Ablauf, mit dem die Nadeln 111 (112, 113) von der Mantelfläche des Falzzylinders 50 abgesenkt werden, relativ zum Herausfahren der Falzmesser 211 (212, 213) aus der Mantelfläche des Falzzylinders 50 einzustellen, ist es daher ausreichend, die Phase des festen Nadelbetätigungsnockens 810 um das Rotationszentrum des Falzzylinders 50 relativ zur Phase des festen Falzmesserbetätigungsnockens 840 um das Rotationszentrum des Falzzylinders 50 zu verändern.
Zu diesem Zwecke wird in der vorgenannten Konstruktion die Anhaltewirkung des Anhaltemittels 20 auf den festen Nadelbetätigungsnocken 810 aufgehoben. Insbesondere wird der Verriegelungshebel 25 des Verriegelungsmechanismus 24 betätigt, so dass die Schraube des Verriegelungsmechanismus 24 gelöst wird und das männliche Schraubelement 15 gelöst wird. Ebenso wird der Bremsmechanismus 22 gelöst, damit sich die Bremsklötze 23 vom Plattenelement 21 lösen.
Als nächstes wird das männliche Schraubelement 15 in eine geeignete Richtung rotiert, indem der Steuerungsmechanismus 16 betätigt wird. Der feste Nadelbetätigungsnocken 810 rotiert dann über das hervorstehende Element 11 gemäss der am inneren Umfang vorhandenen Führungsfläche BR1 des Trägerelements BR aufgrund der Schraubwirkung des weiblichen Schraubenteils des ersten Stiftes 12 und des männlichen Schraubenteils des männlichen Schraubelements 15, wodurch sich die Phase des festen Nadelbetätigungsnockens 810 um das Rotationszentrum des Falzzylinders 50 ändert, und der zeitliche Ablauf, mit dem sich die Nadeln 111 (112, 113) von der Mantelfläche des Falzzylinders 50 absenken, relativ zum Herausfahren der Falzmesser 211 (212, 213) aus der Mantelfläche des Falzzylinders 50, hierdurch verändert und eingestellt wird. In der in dem Diagramm dargestellten Ausführungsform kann eine Einstellungstoleranz von 20 Grad oder mehr erreicht werden.
In der im Diagramm dargestellten Ausführungsform verschiebt sich der Zeitpunkt, an dem die Nadeln 111 (112, 113) von der Mantelfläche des Falzzylinders 50 abgesenkt werden, relativ zum Herausfahren der Falzmesser 211 (212, 213) aus der Mantelfläche des Falzzylinders 50, nach vorne, wenn der feste Nadelbetätigungsnocken 810 entgegen dem Uhrzeigersinn in der 2 verschoben wird, und der Zeitpunkt, an dem die Nadeln 111 (112, 113) von der Mantelfläche des Falzzylinders 50 abgesenkt werden, relativ zum Herausfahren der Falzmesser 211 (212, 213) aus der Mantelfläche des Falzzylinders, wird verzögert, wenn der feste Nadelbetätigungsnocken 810 in der 2 im Uhrzeigersinn verschoben wird.
Wenn der Zeitpunkt, zu dem die Nadeln von der Mantelfläche des Falzzylinders abgesenkt werden, einen gewünschten Zeitpunkt erreicht, wird der Bremsmechanismus 22 betätigt, und die Bremsklötze werden in einen Druckkontakt mit dem Plattenelement 21 gebracht, so dass das Plattenelement fest zwischen den Bremsklötzen gehalten wird. Ebenso wird der Verriegelungshebel 25 betätigt, um die Schraube des Verriegelungsmechanismus 24 anzuziehen, und um das männliche Schraubelement 15 fest zu verriegeln.
In der im Diagramm dargestellten Ausführungsform werden der Bremsme chanismus 22 und der Verriegelungsmechanismus 24 gemeinsam als Anhaltemittel 20 benutzt, aber der feste Nadelbetätigungsnocken 810 kann in der angehaltenen Position nach einer Verschiebung auch durch nur einen dieser Mechanismen alleine angehalten werden.
Aufgrund der vorgenannten Konstruktion bietet die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile.
Erstens kann bei einer Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln für einen Falzzylinder oder eine Falzvorrichtung, bei der das Umstellen zwischen direktem Betrieb und Sammelbetrieb in einem einzigen Vorgang für die Falzmesserbetätigung und die Nadelbetätigung ausgeführt wird, die Einstellung des Zeitpunktes, zu dem die Nadeln sich von der Mantelfläche eines Falzzylinders absenken, relativ zum Herausfahren der Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders, sehr einfach durchgeführt werden, indem ein fester Nadelbetätigungsnocken um das Rotationszentrum des Falzzylinders verschoben wird, unabhängig davon, ob sich die Falzvorrichtung in Betrieb befindet oder nicht. Als Ergebnis werden Probleme, dass Papier geknickt oder gebogen wird, Schwierigkeiten beim Einhalten einer konstanten Falzposition, Probleme einer Vergrösserung der Nadelstiche, durch die das Papier gehalten wird, mit anschliessendem Reissen des Papiers, und Beschädigung des Papiers bei der Übergabe zum Falzklappenzylinder vollständig gelöst, wobei diese Probleme dann auftreten, wenn Papier, das auf der Mantelfläche des Falzzylinders durch die Nadeln gehalten wird, angehoben und an einen Falzklappenzylinder übergeben wird, indem die Falzmesser ausfahren, wobei die Position, an der das Papier heraus geschoben wird, als Falz genommen wird.
Zweitens lag die Einstelltoleranz, als die Einstellung durch ein Schrägzahnrad des Standes der Technik durchgeführt wurde, lediglich in der Grössenordnung von höchstens 10 Grad, während gemäss der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Einstelltoleranz von 20 Grad oder mehr für den zeitlichen Ablauf erreicht werden kann, mit dem die Nadeln von der Mantelfläche des Falzzylinders abgesenkt werden, relativ zum Herausfahren der Falzmesser aus der Mantelfläche des Falzzylinders.
Drittens ist die Konstruktion der Vorrichtung, um die vorgenannte Einstellung auszuführen, äusserst einfach, so dass die Anzahl von Teilen reduziert werden kann, die Herstellungskosten reduziert werden können, Fehler weniger häufig auftreten und die Wartung einfach ist.
Nachdem besondere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist, und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierbei von einem Durchschnittsfachmann vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, abzuweichen.

Claims

Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln, umfassend: – einen Falzzylinder (50), – eine Mehrzahl von Nadelmechanismen (101, 102, 103), welche so wirken, dass Nadeln (111, 112, 113), die in dem Falzzylinder (50) angeordnet sind, auf einer äusseren Mantelfläche des Falzzylinders (50) angehoben und abgesenkt werden, – eine Mehrzahl von Falzmessermechanismen (201, 202, 203), welche so wirken, dass Falzmesser (211, 212, 213) auf der äusseren Mantelfläche des Falzzylinders (50) in Verbindung mit dem Anheben und Absenken der Nadeln (111, 112, 113), die im Falzzylinder (50) angebracht sind, angehoben und abgesenkt werden, – einen festen Nadelbetätigungsnocken (810), der dasselbe Zentrum aufweist wie das Rotationszentrum des Falzzylinders (50), – einen festen Falzmesserbetätigungsnocken (840), welcher dasselbe Zentrum aufweist wie das Rotationszentrum des Falzzylinders (50), – einen rotierenden Nadelbetätigungsnocken (820) und einen rotierenden Falzmesserbetätigungsnocken (830), welche zu einem Teil zusammengefasst sind, welche dasselbe Rotationszentrum wie das Rotationszentrum des Falzzylinders (50) aufweisen und welche selektiv zwischen einem Zustand, in dem die Nocken (820, 830) in einer vorbestimmten Beziehung zur Rotation des Falzzylinders (50) rotieren, und einem Zustand, in dem sie in einer vorbestimmten Beziehung zum festen Nadelbetätigungsnocken (810) und zum festen Falzmesserbetätigungsnocken (840) angehalten sind, umgestellt werden können, – ein Nadelgleitstück (171, 172, 173), das in den Nadelmechanismen (101, 102, 103) vorhanden ist und das dazu geeignet ist, die Nadeln (111, 112, 113) von der äusseren Mantelfläche des Falzzylinders (50) in Zu sammenwirkung mit dem festen Nadelbetätigungsnocken (810) und dem rotierenden Nadelbetätigungsnocken (820) anzuheben und abzusenken, – ein Falzmessergleitstück (271, 272, 273), das in den Falzmessermechanismen (201, 202, 203) vorhanden ist und das dazu geeignet ist, die Falzmesser (211, 212, 213) von der äusseren Mantelfläche des Falzzylinders (50) in Zusammenwirkung mit dem festen Falzmesserbetätigungsnocken (840) und dem rotierenden Falzmesserbetätigungsnocken (830) anzuheben und abzusenken, – ein Steuerungsmittel (10), das mit dem festen Nadelbetätigungsnocken (810) verbunden ist und dazu führt, dass der feste Nadelbetätigungsnocken (810) eine Winkelverschiebung um seine Achse vollführt, und – ein Anhaltemittel (20), welches mit dem festen Nadelbetätigungsnocken (810) verbunden werden kann und welches den festen Nadelbetätigungsnocken (810) bei einer Phase, um die er durch das Steuerungsmittel (10) verschoben worden war, anhält, – wobei das Anhaltemittel (20) den festen Nadelbetätigungsnocken (810) dadurch anhält, dass es das Steuerungsmittel (10) festsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass – das Steuerungsmittel (10) eine weibliche Schraubenmutter, welche mit dem festen Nadelbetätigungsnocken (810) verbunden ist, ein männliches Schraubelement (15), welches in die weibliche Schraubenmutter eingeschraubt ist, sowie einen Steuerungsmechanismus (16) umfasst, welcher das männliche Schraubelement (15) rotiert, und dass – das Anhaltemittel (20) zusätzlich den festen Nadelbetätigungsnocken (810) dadurch anhält, dass es den festen Nadelbetätigungsnocken (810) festsetzt.
Vorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei das Anhaltemittel (20) zum Blockieren des festen Nadelbetätigungsnockens (810) ein Plattenelement (21), welches mit dem festen Nadelbetätigungsnocken (810) verbunden ist, sowie einen Bremsmechanismus (22) mit Bremsklötzen (23) umfasst, welcher in einen Druckkontakt mit dem Plattenelement (21) gebracht wer den kann.
Falzvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Einstellung der zeitlichen Steuerung von Nadeln gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei die Falzvorrichtung einen Schneidzylinder (60), den Falzzylinder (50) und einen Falzklappenzylinder (70) umfasst.