EP0423529A2 - In der Formatlänge verstellbare Querschneidvorrichtung für laufende Bahnen - Google Patents

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EP0423529A2
EP0423529A2 EP90118802A EP90118802A EP0423529A2 EP 0423529 A2 EP0423529 A2 EP 0423529A2 EP 90118802 A EP90118802 A EP 90118802A EP 90118802 A EP90118802 A EP 90118802A EP 0423529 A2 EP0423529 A2 EP 0423529A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
knife
cutting
shaft
pivot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90118802A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0423529A3 (en
Inventor
Jussi Jooseppi Similä
Heikki Juhani Saarinen
Seppo Juhani Kanervo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Miller Druckmaschinen GmbH
Original Assignee
MAN Miller Druckmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Miller Druckmaschinen GmbH filed Critical MAN Miller Druckmaschinen GmbH
Publication of EP0423529A2 publication Critical patent/EP0423529A2/de
Publication of EP0423529A3 publication Critical patent/EP0423529A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
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    • B26D1/42—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and slidably mounted in a rotary member
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/56—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter
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    • B26D1/626—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which travels with the work otherwise than in the direction of the cut, i.e. flying cutter and is rotating about an axis parallel to the line of cut, e.g. mounted on a rotary cylinder for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D2007/2671—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member for cutters moving in a planetary motion on their support, e.g. so-called "Ferris Wheels"

Definitions

  • the invention relates to a cross-cutting device adjustable in format length for running webs.
  • a main area of application for such cross-cutting devices is a folding device downstream of a printing press, in which such cross-cutting devices are installed.
  • Such cross-cutting devices are generally known in the form of two cylinders of the same diameter arranged on both sides of the path, one of which, the knife cylinder, carries at least one cutting knife carried by a cutter bar and the other, the counter-cylinder, carries a corresponding number of elastic cutting bars carried by a support beam.
  • the circumferential speeds of the knife and counter cylinders which are equal to one another, must be almost exactly the same as the path speed. If the circumferential speed of the two cylinders were lower, the web would be compressed during the cut, which would make it impossible for the cross-cutting device to work properly. If the circumferential speed of the two cylinders was too high, a kind of tearing effect would occur during the cut, which would not only result in damage to the web, but would also lead to an inaccurate cut.
  • the object of the invention is to provide a cross-cutting device which is adjustable in format length in very narrow steps or even infinitely variable, which does not have any of the disadvantages of the known cross-cutting devices described above and in which it is possible to achieve the optimum peripheral speed of the knife and counter cylinders work; this optimal peripheral speed lies between the web speed exactly in accordance with the peripheral speed and a slight forward speed of the two cylinders to about + 3% of the web speed.
  • the diameter of the knife cylinder and the counter cylinder is dimensioned such that the cylinder circumferential speed is the same or slightly greater (about + 3%) than the web speed in the longest format, further that everyone Cutter bars and each support bar are pivotally mounted in their associated cylinders about swivel axes lying within the cylinder surface and parallel to the cylinder axes of rotation, and that each cutter bar and each support bar are pivoted with an adjustable stroke during the cutting process, including zero stroke (for the longest format) , periodically against the web running direction and then back again into their starting position about their respective pivot axes in the circumferential direction of the knife cylinder or the counter cylinder.
  • the advantage of the design lies in the fact that the possibility of adjusting the knives and the cutting bars is significantly cheaper because only one pair of cylinders is required for all format lengths, whereas in previous cutting devices, as described at the beginning, a separate cutting cylinder and counter cylinder for all format lengths -Pair was required.
  • the design effort for subsequent orders is significantly lower and therefore cheaper, since the cutting cylinder and the counter cylinder can be the same for all printing cylinder sizes, whereas with previously known cutting devices, a new design of these cylinders was always necessary for new orders with different circumferential lengths the number of knives, the number of cylinders and the switching stages.
  • two knife bars offset by 180 ° to one another and in the counter cylinder two correspondingly offset support bars are provided in the knife cylinder, as previously known, all of which have a swiveling mechanism which can be adjusted simultaneously and to the same extent, from the optional one Individual parts can be used for both cutter bars and both support beams within one cylinder (e.g. cam disks).
  • An electrically operated swivel mechanism can be designed in such a way that on the outside of the end face of the knife cylinder and the opposing cylinder there is an electric motor adjustable in the angle of rotation, the output shaft of which carries the cutter bar or the support bar directly and the output shaft of which at both ends in the respective cylinder is mounted, and which thus itself forms the pivot axis of the cutter bar or the support beam.
  • this electric motor which of course has to be precisely controlled, can only work in one direction of rotation, then the cutter bar and the support beam must be rotated by about 180 ° in order to reach their starting position.
  • the electric motor can also be reversible in the direction of rotation, so that only a short backward movement with a small angle of rotation is required to reach the starting position.
  • a mechanical solution for the swivel mechanism is that a shaft is mounted in the knife or counter cylinder, which forms the swivel axis and carries at its one end projecting beyond the cylinder end face a gear which engages with an internal tooth segment , which is carried by a rotatably mounted ring which is driven by means of a separate gear wheel via a shaft and a manual transmission or a continuously variable transmission with different speeds set to the desired format length.
  • a cam disk can also be attached to the shaft of each cylinder, outside the same, adjustable in the circumferential direction, on which a cam roller runs, which directly causes the pivoting of the swivel shaft carrying the cutter bar or the supporting beam via a lever carrying it.
  • the easiest way to manufacture the cam is when it is designed as an eccentric circular cylinder.
  • a hydraulic design of the swivel mechanism consists in that a hydraulic cylinder with a piston is provided in the shaft of this cylinder, the piston rod of which is driven with a variable stroke synchronously with the cylinder rotation, this hydraulic cylinder being provided with a bore in the cylinder shaft and in the cylinder itself is connected to the second hydraulic cylinder, the piston of which, via a piston rod and a lever, directly causes the pivoting of the pivot shaft which carries the cutter bar or the support beam.
  • the piston rod of the first hydraulic cylinder can be driven, for example, via a swash plate which can be adjusted to different stroke sizes.
  • the invention makes it possible, in contrast to the known devices, where the two cylinders are exchanged for each format length, to fix the knife cylinder and the counter cylinder, i.e. not removable to store in the device.
  • This has the advantage of a structurally simpler, stiffer and more precise mounting of the two cylinders.
  • This more than compensates for the disadvantage that a knife change or a sharpening of the knives and an exchange of the cutting bar within the machine has to be carried out, because a format length change occurs many times more often than the exchange or regrinding of the knife or the exchange of the Cutting bar.
  • the knife cylinder is denoted by 1 and the counter cylinder by 2.
  • the knife cylinder 1 carries one (or two) knife bars 3 with the actual cutting knife
  • the counter cylinder 2 carries the support bars 4 for the cutting bars.
  • the cutter bar 3 is mounted so as to be pivotable about a pivot shaft 5 that lies within the circumference of the cutter cylinder 1
  • the support beam 4 is pivotable about a pivot shaft 6 that is also within the cylinder circumference.
  • the cutting strips carried by the supporting beam 4 are usually designed to be elastic.
  • an electric motor 8 is attached to the end face 7 of the knife cylinder 1 and - which is not shown - the counter cylinder 2, the output shaft of which drives the pivot shaft 5 directly.
  • the pivot shaft 5 is supported at both ends with bearings 9 and 10 in the knife cylinder 1. Exactly the same elements as the pivot mechanism are also what is shown in FIG. 2 but is not shown, provided for the counter cylinder 2.
  • the complete swivel mechanism is again only shown for the knife cylinder 1. It consists of a gear 11 mounted directly on the pivot shaft 5, which is in engagement with an internal toothing 12 which, as shown in FIG. 3, does not pass over the entire inner circumference of the ring 13, but only to the extent that this is possible for the pivoting movement of the Cutter bar 3 or the support beam 4 is required.
  • a second gear 14 is shown in each case, in the event that the knife cylinder 1 has two cutter bars with a knife and the counter cylinder 2 also has two support beams for elastic cutting strips.
  • the ring 13 carrying the internal toothing 12 is rotatably supported by means of a bearing 15.
  • the rotary drive of the ring 13 takes place by means of a drive gear 16, the drive shaft 18, which is supported by bearings 17, is preferably driven by the main drive of the device via a manual gearbox corresponding to the various desired format lengths;
  • a continuously variable transmission can also be provided instead.
  • a circumferentially adjustable cam 20 in the form of an eccentric circular cylinder is fastened, on which a cam roller 21 rolls, which supports this cam roller 21 Crank 22 directly causes the pivoting of the swivel shaft 5 or 6 carrying the cutter bar 3 or the support beam 4.
  • the adjustability of the eccentric circular cylinder on its shaft 19 serves to change the stroke of the knives and the cutting bars.
  • FIGS. 7 and 8 differs from that according to FIGS. 5 and 6 only in that the eccentric circular cylinder 20 is replaced by a cam disk 23.
  • a hydraulic cylinder (not designated in any more detail) is provided in the shaft 19 of the knife cylinder 1, in which there is a piston 24 which is driven with a variable stroke synchronously with the cylinder rotation.
  • This hydraulic cylinder is connected via a bore 25 in the cylinder shaft 19 and in the knife cylinder 1 itself to a second hydraulic cylinder 26 provided in the latter, the piston or piston rod of which causes the pivoting of the pivot shaft 5 directly via a lever 27.
  • the piston rod 28 of the first hydraulic cylinder is set back and forth by a swash plate 31 via a joint 29 and a rod 30.
  • the stroke of this back and forth movement can be changed either by changing the inclined position of the swash plate 31 or by shifting the articulation point 32 of the rod 30 on the swash plate 31 in the radial direction thereof, in each case in accordance with the desired format length.
  • a fixed gear 32 and 33 is provided outside this cylinder 1, 2, coaxially with the latter, on which a gear 34 and 35 rotating with the cylinder 1 and 2 rolls, which sets a rod 37 in a reciprocating motion via a crank 36, the other end of which causes the pivoting of the pivot shaft 5 via a second crank 38.
  • the knife can cylinder and the counter cylinder are manufactured completely identically, which of course simplifies and reduces the cost of manufacture.

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Abstract

Die Querschneidvorrichtung hat die Form zweier beiderseits der Bahn angeordneter Zylinder (1, 2) gleichen Durchmessers, von denen der eine (1), Messerbalken (3) und der andere (2), Tragbalken (4) trägt. Um mit einem einzigen Zylinderpaar verschiedene Formatlängen schneiden zu können, sind jeder Messerbalken (3) und jeder Tragbalken (4) in ihren zugehörigen Zylindern (1, 2) um innerhalb der Zylinder-Drehachsen liegende, zu den Zylinder-Drehachsen parallele Schwenkachsen (5, 6) schwenkbar gelagert, und jeder Messerbalken (3) und jeder Tragbalken (4) können durch einen Schwenkmechanismus während des Schneidvorgangs mit verstellbarem Hub (einschließlich Hub Null für das längste Format) periodisch entgegen der Bahnlaufrichtung und anschließend wieder zurück in ihre Ausgangsstellung um ihre jeweiligen Schwenkachsen (5, 6) in Umfangsrichtung des Messerzylinders (1) bzw. des Gegenzylinders (2) verschwenkt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine in der Formatlänge verstellbare Querschneidvorrichtung für laufende Bahnen. Ein Hauptan­wendungsgebiet solcher Querschneidvorrichtungen sind einer Druckmaschine nachgeschaltete Falzapparate, in die solche Querschneidvorrichtungen eingebaut werden.
  • Allgemein bekannt sind solche Querschneidvorrichtungen in Form zweier beiderseits der Bahn angeordneter Zylinder gleichen Durchmessers, von denen der eine, der Messer­zylinder, mindestens ein von einem Messerbalken getragenes Schneidmesser und der andere, der Gegenzylinder, ent­sprechend viele von einem Tragbalken getragene elastische Schneidleisten trägt.
  • Während des Schneidvorgangs müssen die untereinander gleichen Umfangsgeschwindigkeiten des Messer- und des Gegenzylinders ziemlich genau gleich der Bahngeschwindigkeit sein. Bei geringerer Umfangsgeschwindigkeit der beiden Zylinder würden während des Schnitts Stauchungen der Bahn hervorgerufen, die ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Quer­schneidvorrichtung unmöglich machen würden. Bei zu hoher Umfangsgeschwindigkeit der beiden Zylinder würde während des Schnitts eine Art Reißeffekt auftreten, der nicht nur Beschädigungen der Bahn zur Folge haben könnte, sondern auch zu einem allzu ungenauen Schnitt führen würde.
  • Bekannt ist nun, die Drehzahl und damit die Umfangs­geschwindigkeit der beiden Zylinder zu vergrößern, um zu kürzeren Formatlängen zu gelangen, aber dies kann nur in sehr engen Grenzen durchgeführt werden, weil sonst der erwähnte Reißeffekt auftreten würde.
  • Außerdem bekannt ist es, zwecks Formatlängenwechsels die beiden Zylinder auszutauschen. Dies erfordert nicht nur eine sehr umfangreiche Lagerhaltung an Schneidzylindern und Gegenzylindern (eine Größe pro Formatlänge), sondern auch eine erhebliche Umrüstzeit, wenn man von einer Formatlänge auf eine andere übergehen will. Man kann auch am Schneid­zylinder mehrere Schneidmesser und am Gegenzylinder ent­sprechend mehrere Schneidleisten vorsehen, wovon beim Einsatz aller Messer die kürzeste Formatlänge und beim Einsatz nur eines Messers die längste Formateinstellung erzielbar ist, aber dies ermöglicht nur eine Veränderung der Formatlänge in sehr groben Stufen, bei Verwendung von zwei Messern beispielsweise zwei Formatlängen, und das ist für die Praxis, bei der sich viele nahe beieinanderliegende Formatlängen verwirklichen lassen sollen, unbrauchbar.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine in der Formatlänge in sehr engen Stufen oder sogar auch stufenlos verstellbare Querschneidvorrichtung zu schaffen, die keinen der vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Quer­schneidvorrichtungen aufweist und bei der es möglich ist, mit optimaler Umfangsgeschwindigkeit des Messer- und des Gegenzylinders zu arbeiten; diese optimale Umfangsge­schwindigkeit liegt zwischen der Bahngeschwindigkeit genau entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit und einer gering­fügigen Vorlaufgeschwindigkeit der beiden Zylinder bis etwa +3% der Bahngeschwindigkeit.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Durchmesser des Messerzylinders und des Gegenzylinders so bemessen ist, daß beim längsten Format die Zylinder-­Umfangsgeschwindigkeit gleich oder geringfügig größer (etwa + 3%) ist als die Bahngeschwindigkeit, daß ferner jeder Messerbalken und jeder Tragbalken in ihren zugehörigen Zylindern um innerhalb der Zylinderoberfläche liegende, zu den Zylinder-Drehachsen parallele Schwenkachsen schwenkbar gelagert sind und daß jeder Messerbalken und jeder Trag­balken durch einen Schwenkmechanimsmus während des Schneid­vorgangs mit einstellbarem Hub, einschließlich Hub Null (für das längste Format), periodisch entgegen der Bahnlauf­richtung und anschließend wieder zurück in ihre Ausgangs­stellung um ihre jeweiligen Schwenkachsen in Umfangsrichtung des Messerzylinders bzw. des Gegenzylinders verschwenkt werden.
  • Die Wirkungsweise dieser Konstruktion ist so, daß bei kürzeren Formatlängen die wirksame Umfangsgeschwindigkeit der Messer und der Schneidleisten geringer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der beiden zugehörigen Zylinder. Das Maß dieser Verschwenkung der Messer und der Schneidleisten kann entsprechend den überhaupt infrage kommenden Format­längen in Stufen erfolgen, die man lediglich einstellen muß, oder aber auch sogar stufenlos.
  • Der Vorteil der Konstruktion liegt darin, daß die Verstell­möglichkeit der Messer und der Schneidleisten bedeutend billiger ist, weil für alle Formatlängen nur ein einziges Zylinderpaar benötigt wird, wogegen bei früheren Schneid­vorrichtungen, wie sie eingangs geschildert wurden, für alle Formatlängen ein eigenes Schneidzylinder- und Gegen­zylinder-Paar erforderlich war. Der konstruktive Aufwand bei nachfolgenden Aufträgen ist bedeutend geringer und daher billiger, da der Schneidzylinder und der Gegenzylinder für alle Druckzylinder-Umfänge gleich sein kann, während bei bisher bekannten Schneidvorrichtungen immer für neue Aufträge mit anderen Umfangslängen eine Neukonstruktion dieser Zylinder erforderlich war, und zwar bezüglich der Messerzahlen, der Zylinderumfänge und der Schaltstufen.
  • Bei Verwirklichung der Erfindung ist es durchaus auch möglich, daß im Messerzylinder zwei um 180° zueinander versetzte Messerbalken und im Gegenzylinder zwei ent­sprechend versetzte Tragbalken vorgesehen sind, wie bisher schon bekannt, die alle einen gleichzeitig und in gleichem Maße einstellbaren Schwenkmechanismus aufweisen, von dem gegebenenfallls einzelne Teile für beide Messerbalken und beide Tragbalken innerhalb eines Zylinders, (z. B. Nockenscheiben) verwendet werden. Dadurch wird der Formatlängen-Verstellbereich erheblich vergrößert. Bei Benutzung nur eines Messers wird der größere Format­längenbereich abgedeckt, bei Einsatz beider Messer ein Bereich von wesentlich kleineren Formatlängen.
  • Für die Ausbildung des Schwenkmechanismus steht eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Verfügung, von denen nur einige beschrieben werden. Sie können elektrisch, rein mechanisch oder auch hydraulisch arbeiten.
  • Ein elektrisch arbeitender Schwenkmechanismus kann derart ausgebildet sein, daß an der Außenseite der Stirnfläche des Messer- und des Gegenzylinders je ein in der Drehwinkelgröße verstellbarer Elektromotor angebracht ist, dessen Ausgangs­welle den Messerbalken bzw. die Tragleiste unmittelbar trägt und dessen Ausgangswelle an beiden Enden im jeweiligen Zylinder gelagert ist, und die somit selbst die Schwenkachse des Messerbalkens bzw. des Tragbalkens bildet. Wenn dieser Elektromotor, der natürlich genau gesteuert werden muß, nur in einer Drehrichtung arbeiten kann, dann müssen der Messer­balken und der Tragbalken zwecks Erreichens ihrer Ausgangs­stellung um etwa 180° verdreht werden. Der Elektromotor kann aber auch in der Drehrichtung umsteuerbar sein, so daß zum Erreichen der Ausgangsstellung nur eine kurze Rückwärts­bewegung mit kleinem Drehwinkel erfoderlich ist.
  • Eine mechanische Lösungsmöglichkeit für den Schwenkmechanis­mus besteht darin, daß in dem Messer- bzw. Gegenzylinder je eine Welle gelagert ist, die die Schwenkachse bildet und an ihrem einen, über die Zylinder-Stirnfläche vorstehenden Ende ein Zahnrad trägt, das mit einem Innenzahnsegment in Ein­griff ist, das von einem drehbar gelagerten Ring getragen wird, der mittels eines gesonderten Zahnrads über eine Welle und ein Schaltgetriebe bzw. ein stufenloses Getriebes mit unterschiedlicher, auf die gewünschte Formatlänge abge­stellter Drehzahl angetrieben wird.
  • Als Schwenkmechanismus kann auch auf der Welle jedes Zylinders, außerhalb desselben, in Umfangsrichtung verstellbar, eine Kurvenscheibe befestigt sein, auf der eine Kurvenrolle abläuft, die über einen sie tragenenden Hebel unmittelbar die Verschwenkung der den Messerbalken bzw. den Tragbalken tragenden Schwenkwelle hervorruft. Am einfachsten ist die Herstellung der Kurvenscheibe dann, wenn diese als Exzenter-Kreiszylinder ausgebildet ist.
  • Eine hydraulische Ausführung des Schwenkmechanismus besteht darin, daß in der Welle dieses Zylinders ein Hydraulik­zylinder mit Kolben vorgesehen ist, dessen Kolbenstange mit veränderbarem Hub synchron zur Zylinderumdrehung angetrieben wird, wobei dieser Hydraulikzylinder über eine Bohrung in der Zylinderwelle und im Zylinder selbst mit einem in diesem vorgesehenen zweiten Hydraulikzylinder verbunden ist, dessen Kolben über eine Kolbenstange und einen Hebel direkt die Verschwenkung der den Messerbalken bzw. den Tragbalken tragenden Schwenkwelle bewirkt. Der Antrieb der Kolbenstange des ersten Hydraulikzylinders kann beispielsweise über eine Taumelscheibe erfolgen, die auf unterschiedliche Hubgrößen einstellbar ist.
  • Eine weitere mechanische Lösung für den Schwenkmechanismus besteht darin, daß außerhalb jedes Zylinders, gleichachsig mit diesem, ein feststehendes Zahnrad vorgesehen ist, auf dem ein mit dem Zylinder umlaufendes Zahnrad abrollt, das über eine Kurbel eine Stange in Hin- und Herbewegung versetzt, deren anderes Ende über eine zweite Kurbel die Verschwenkung der den Messerbalken bzw. den Tragbalken tragenden Schwenkwelle bewirkt.
  • Die Erfindung macht es möglich, im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen, wo die beiden Zylinder für jede Formatlänge ausgewechselt werden, den Messerzylinder und den Gegenzylinder fest, d.h. nicht ausbaubar, in der Vorrichtung zu lagern. Das bringt den Vorteil einer konstruktiv einfacheren, steiferen und genaueren Lagerung der beiden Zylinder. Dadurch wird der Nachteil, daß ein Messerwechsel oder ein Schleifen der Messer sowie ein Austausch der Schneidleiste innerhalb der Maschine erfolgen muß, mehr als ausgeglichen, denn ein Formatlängenwechsel erfolgt ja um ein Vielfaches häufiger als der Austausch oder das Nachschleifen des Messers bzw. der Austausch der Schneidleiste.
  • In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
    • Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen elektrischen Schwenkmechanis­mus, und zwar Fig. 1 in Seitenansicht und und Fig. 2 in Draufsicht.
    • Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine mechanische Lösung mit einem angetriebenen innen verzahnten Ring, der ein auf der Schwenkachse befestigtes Zahnrad antreibt, und zwar Fig. 3 eine Seitenansicht, Fig. 4 eine Draufsicht.
    • Fig. 5 und Fig. 6 zeigen, ebenfalls in Seitenansicht und in Draufsicht, eine mechanische Lösung mit einem Exzenter-Kreiszylinder.
    • Fig. 7 und Fig. 8 zeigen eine mechanische Ausführungsform unter Verwendung einer Nockenscheibe, ebenfalls wieder in Seitenansicht und in Draufsicht.
    • Fig. 9 und Fig. 10 zeigen wiederum in Seitenansicht bzw. in Draufsicht eine hydraulische Lösung für den Schwenk­mechanismus.
    • Fig. 11 und Fig. 12 zeigen wiederum in Seitenansicht und in Draufsicht, eine Lösung mit einem um ein feststehendes Zahnrad umlaufenden weiteren Zahnrad, das über ein Hebelgetriebe auf die Schwenkwellen einwirkt.
  • In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile mit den selben Bezugsziffern bezeichnet.
  • Bei allen Ausführungsbeispielen, also in allen Figuren der Zeichnung, sind der Messerzylinder mit 1 und der Gegen­zylinder mit 2 bezeichnet. Der Messerzylinder 1 trägt einen (oder zwei) Messerbalken 3 mit dem eigentlichen Schneid­messer, der Gegenzylinder 2 trägt die Tragbalken 4 für die Schneidleisten. Der Messerbalken 3 ist um eine innerhalb des Umfangs des Messerzylinders 1 liegende Schwenkwelle 5, der Tragbalken 4 um eine ebenfalls innerhalb des Zylinderumfangs liegende Schwenkwelle 6 verschwenkbar gelagert. Die von dem Tragbalken 4 getragenen Schneidleisten sind üblicherweise elastisch ausgebildet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist an der Stirnseite 7 des Messerzylinders 1 und - was nicht dargestellt ist - des Gegenzylinders 2 ein Elektromotor 8 angebracht, dessen Abtriebswelle direkt die Schwenkwelle 5 antreibt. Die Schwenkwelle 5 ist an ihren beiden Enden mit Lager 9 und 10 im Messerzylinder 1 gelagert. Genau dieselben Elemente als Schwenkmechanismus sind auch, was in Fig. 2 jedoch nicht dargestellt ist, für den Gegenzylinder 2 vorgesehen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist der komplette Schwenkmechanismus auch wieder nur für den Messerzylinder 1 dargestellt. Er besteht aus einem unmittelbar auf der Schwenkwelle 5 angebrachten Zahnrad 11, das in Eingriff steht mit einer Innenverzahnung 12, die, wie Fig. 3 zeigt, nicht über den gesamten Innenumfang des Rings 13 durchgeht, sondern nur soweit, wie dies für die Schwenkbewegung des Messerbalkens 3 bzw. des Tragbalkens 4 erforderlich ist. In Fig. 3 ist jeweils noch ein zweites Zahnrad 14 dargestellt, für den Fall, daß der Messerzylin­der 1 zwei Messerbalken mit Messer und der Gegenzylinder 2 ebenfalls zwei Tragbalken für elastische Schneidleisten aufweist. Der die Innenverzahnung 12 tragende Ring 13 ist mittels eines Lagers 15 drehbar gelagert. Der Drehantrieb des Rings 13 erfolgt mittels eines Antriebszahnrads 16, dessen mit Lagern 17 gelagerte Antriebswelle 18 vom Hauptantrieb der Vorrichtung vorzugsweise über ein die verschiendenen gewünschten Formatlängen entsprechendes Schaltgetriebe angetrieben wird; selbstverständlich kann anstelle dessen auch ein stufenloses Getriebe vorgesehen sein.
  • Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist auf der Welle 19 des Messerzylinders 1 außerhalb dieses Zylinders 1 eine in Umfangsrichtung verstellbare Kurvenscheibe 20 in Form eines Exzenter-Kreiszylinders befestigt, auf der eine Kurvenrolle 21 abrollt, die über eine diese Kurvenrolle 21 tragende Kurbel 22 unmittelbar die Verschwenkung der den Messerbalken 3 bzw. den Tragbalken 4 tragenden Schwenk­welle 5 bzw. 6 bewirkt. Die Verstellbarkeit des Exzenter­Kreiszylinders auf seiner Welle 19 dient der Veränderung des Hubs der Messer und der Schneidleisten.
  • Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von demjenigen nach den Fig. 5 und 6 lediglich dadurch, daß hier der Exzenter-Kreiszylinder 20 durch eine Nockenscheibe 23 ersetzt ist.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 ist in der Welle 19 des Messerzylinders 1 ein (nicht näher bezeichneter) Hydraulikzylinder vorgesehen, in dem sich ein Kolben 24 befindet, der mit veränderbarem Hub synchron zur Zylinderumdrehung angetrieben wird. Dieser Hydraulikzylinder ist über eine Bohrung 25 in der Zylinderwelle 19 und im Messerzylinder 1 selbst mit einem in letzterem vorgesehenen zweiten Hydraulikzylinder 26 verbunden, dessen Kolben bzw. Kolbenstange über einen Hebel 27 direkt die Verschwenkung der Schwenkwelle 5 bewirkt. Die Kolbenstange 28 des ersten Hydraulikzylinders wird über ein Gelenk 29 und eine Stange 30 von einer Taumelscheibe 31 in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Der Hub dieser Hin- und Herbewegung kann entweder durch Veränderung der Schrägstellung der Taumel­scheibe 31 oder durch Verschiebung des Anlenkpunkts 32 der Stange 30 an der Taumelscheibe 31 in radialer Richtung derselben, jeweils entsprechend der gewünschten Formatlänge, verändert werden.
  • Bei der Schwenkmechanismus-Ausbildung nach den Fig. 11 und 12 ist außerhalb dieses Zylinders 1,2, gleichachsig mit diesem ein feststehendes Zahnrad 32 bzw. 33 vorgesehen, auf dem ein mit dem Zylinder 1 bzw. 2 umlaufendes Zahnrad 34 bzw. 35 abrollt, das über eine Kurbel 36 eine Stange 37 in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt, deren anderes Ende über eine zweite Kurbel 38 die Verschwenkung der Schwenkwelle 5 bewirkt.
  • Wenn die Messerbalken 3 und die Tragbalken 4 mit identischen Außenmaßen ausgebildet werden, dann können der Messer­ zylinder und der Gegenzylinder, deren Durchmesser ja auch gleich sind, völlig identisch hergestellt werden, was natürlich die Herstellung vereinfacht und verbilligt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Messerzylinder
    • 2 Gegenzylinder
    • 3 Messerbalken mit Messer
    • 4 Tragbalken für elastische Schneidleisten
    • 5 Schwenkwelle von 3
    • 6 Schwenkwelle von 4
    • 7 Stirnseite von 1
    • 8 Elektromotor
    • 9 Lager von 5
    • 10 Lager von 5
    • 11 Zahnrad
    • 12 Innenverzahnung
    • 13 Ring
    • 14 zweites Zahnrad
    • 15 Lager für 13
    • 16 Antriebszahnrad für 13
    • 17 Lager für 18
    • 18 Welle von 16
    • 19 Welle von 1
    • 20 Exzenter-Kreiszylinder
    • 21 Kurvenrolle
    • 22 Kurbel
    • 23 Nockenscheibe
    • 24 Kolben
    • 25 Bohrung
    • 26 zweiter Hydraulikzylinder
    • 27 Hebel
    • 28 Kolbenstange des ersten Hydraulikzylinders
    • 29 Gelenk
    • 30 Stange
    • 31 Taumelscheibe
    • 32 feststehendes Zahnrad
    • 33 feststehendes Zahnrad
    • 34 umlaufendes Zahnrad
    • 35 umlaufendes Zahnrad
    • 36 Kurbel
    • 37 Stange
    • 38 zweite Kurbel

Claims (11)

1. In der Formatlänge verstellbare Querschneidvorrichtung für laufende Bahnen, insbesondere für den einer Druckmaschine nachgeordneten Falzapparat, in Form zweier beiderseits der Bahn angeordneter Zylinder gleichen Durchmessers, von denen der eine, der Messerzylinder, mindestens ein von einem Messerbalken getragenes Schneidmesser und der andere, der Gegenzylinder, entsprechend viele von Tragbalken getragene elastische Schneidleisten trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Messerzylinders (1) und des Gegen­zylinders (2) so bemessen ist, daß beim längsten Format die Zylinder-Umfangsgeschwindigkeit gleich oder gering­fügig größer (etwa + 3 %) ist als die Bahngeschwindig­keit, daß ferner jeder Messerbalken (3) und jeder Tragbalken (4) von ihren zugehörigen Zylindern (1,2) um innerhalb der Zylinderoberfläche liegende, zu den Zylinder-Drehachsen (19) parallele Schwenkachsen (5,6) schwenkbar gelagert sind, und daß jeder Messerbalken (3) und jeder Tragbalken (4) durch einen Schwenkmechanismus während des Schneidvorgangs mit einstellbarem Hub (einschließlich Hub Null für das längste Format) periodisch entgegen der Bahnlaufrichtung und anschließend wieder zurück in ihre Ausgangsstellung um ihre jeweiligen Schwenkachsen (5,6) in Umfangsrichtung des Messer- bzw. des Gegenzylinders (1,2) verschwenkt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkmechanismus an der Stirnseite (7) des Messer­und des Gegenzylinders (1,2) je ein in der Drehwinkel­größe verstellbarer, vorzugsweise umsteuerbarer Elektro­motor (10) angebracht ist, dessen Ausgangswelle unmittel­ bar den Messerbalken (3) bzw. die Tragleiste (4) un­mittelbar trägt und dessen Ausgangswelle an beiden Enden im jeweiligen Zylinder (1,2) drehbar gelagert ist und die somit selbst die Schwenkwelle (5,6) des Messerbalkens (3) bzw. des Tragbalkens (4) bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkmechanismus eine in dem Messer- bzw. Gegen­zylinder (1,2) gelagerte, die Schwenkachse bildende Welle (5,6) an ihrem einen, über die Zylinder-Stirnseite (7) vorstehenden Ende ein Zahnrad (11) trägt, das mit einem Innenzahnsegment (11,12) in Eingriff kommt bzw. in Eingriff steht, das von einem drehbar gelagerten Ring (13) getragen wird, der mittels eines gesonderten Zahn­rads (16) über eine Welle (18) und ein Schaltgetriebe bzw. ein stufenloses Getriebe mit unterschiedlicher, auf die gewünschte Formatlänge abgestellter Drehzahl ange­trieben wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkmechanismus auf der Welle (5,6) dieses Zylinders (1,2), außerhalb desselben, in Umfangsrichtung verstellbar eine Nockenscheibe (20,23) befestigt ist, auf der eine Kurbelrolle (21) abläuft, die über einen sie tragenden Hebel mit Kurbel (22) unmittelbar die Ver­schwenkung der den Messerbalken (3) bzw. den Tragbalken (4) tragenden Schwenkwelle (5,6) hervorruft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe ein Exzenter-Kreiszylinder (20) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkmechanismus in der Welle (19) jedes Zylinders (1,2) ein Hydraulikzylinder mit Kolben (25) vorgesehen ist, dessen Kolben mit veränderbarem Hub synchron zur Zylinderumdrehung angetrieben wird, wobei dieser Hydraulikzylinder über eine Bohrung (25) in der Zylinderwelle (19) und im Zylinder (1,2) selbst mit einem in diesem vorgesehenen zweiten Hydraulikzylinder (26) verbunden ist, dessen Kolben über einen Hebel (27) direkt die Verschwenkung der den Messerbalken (3) bzw. den Tragbalken (4) tragenden Schwenkwelle (5,6) bewirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbenstange (28) des Kolbens (24) des ersten Hydraulikzylinders über eine Taumelscheibe (31) erfolgt, die auf unterschiedliche Hubgrößen einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkmechanismus außerhalb jedes Zylinders (1,2) gleichachsig mit diesem ein feststehendes Zahnrad (32,33) vorgesehen ist, auf dem ein mit dem Zylinder (1,2) umlaufendes Zahnrad (34,35) abrollt, das über eine Kurbel (36) eine Stange (37) in Hin- und Herbewegung versetzt, deren anderes Ende über eine zweite Kurbel (38) die Verschwenkung der Schwenkwelle (5,6) bewirkt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerzylinder (1) und der Gegenzylinder (2) fest, d. h. nicht ausbaubar, in der Vorrichtung gelagert sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Messerzylinder (1) zwei um 180° zueinander versetzte Messerbalken (3) und im Gegen­zylinder (2) zwei Tragbalken (4) vorgesehen sind, die alle einen gleichzeitig und in gleichem Maße einstell­baren Schwenkmechanismus aufweisen, von dem beide Messerbalken (3) und beide Tragbalken (4) innerhalb eines Zylinders (1,2) verschwenkt werden.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmaße jedes Messerbalkens (3) und jedes Tragbalkens (4) gleich, die beiden Zylinder (1,2) also identisch sind.
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