EP1156004B1

EP1156004B1 - Falzapparat

Info

Publication number: EP1156004B1
Application number: EP01110177A
Authority: EP
Inventors: Fred Neumann; Hatto Dr. Hechler
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2021-05-07
Also published as: EP1156004A2; PT1156004E; ATE332867T1; US6852073B2; EP1156004A3; DE50110432D1; DE10122113A1; US20010049326A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Falzwerk für eine Falzmaschine, das eine Mehrzahl von Walzen, insbesondere Falzwalzen, sowie Seitenwände aufweist, an denen die Walzen beidseitig gelagert sind.
Aus der EP 0 153 668 ist eine Kombi-Falzmaschine bekannt, bei der die Falzschwerteinheiten mit Auslegern an einer starren, sich zwischen Gestellwänden erstreckenden und an ihnen befestigten Gestellbrücke am Ausgangsende des Maschinengestells angebracht sind. Die Gestellwände werden mit sich über den Bereich der Falzschwerteinheiten erstreckenden tiefen Ausnehmungen versehen.
Weiterhin ist aus der DE 43 32 792 ein Falzapparat einer Rollenrotationsdruckmaschine bekannt. Es wird ein Falzapparat mit einem Minimum an Systemkomponenten vorgeschlagen, mit dem eine große Anzahl gefragter Falzprodukte herstellbar ist.
Ein gattungsgemäßes Falzwerk ist auch aus der DE 31 47 064 bekannt. Dabei ist zwischen zwei Seitenwänden eine Mehrzahl von Falzwalzen angeordnet, mit deren Hilfe ein einlaufendes Falzprodukt gefalzt wird. Am Ausgang des Falzwerkes ist darüber hinaus, wie bei Falzwerken üblich, eine sogenannte Ausführwalze angeordnet, die das gefalzte Produkt aus dem Falzwerk ausführt bzw. der nächsten Bearbeitungsstation zuführt. Der Ausführwalze vorgelagert ist üblicherweise ein Messerwellenpaar, mit dessen Hilfe ein Zuschnitt oder eine Perforierung des Falzproduktes erreicht werden kann. In dieser bekannten Anordnung ist also dem Messerwellenpaar in Papierlaufrichtung eine Ausführwalze nachgeordnet, die neben dem bloßen Zweck des Ausführens der Falzprodukte auch dazu benutzt werden kann, eine Ritz-, Schneide- oder Perforiereinrichtung zu tragen.
Derartige Falzmaschinen haben jedoch den Nachteil, dass sie, bedingt durch den festen Einbau der Ausführwalzen in die Gehäusewände, nicht verändert werden können, sodass eine Anpassung des Falzwerkes auf unterschiedliche Kundenbedürfnisse nur schwer möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Variabilität eines Falzwerkes zu steigern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der nachgeordneten Ansprüche.
Das Vorsehen von Ausnehmungen in den Seitenwänden des Falzwerkes, die zur Aufnahme eines Bearbeitungselementes geeignet sind, hat eine Reihe von Vorteilen; denn damit wird es nun möglich, am Ausgang des Falzwerkes individuelle Bearbeitungsstationen vorzusehen. In den Ausnehmungen können unterschiedliche Einsätze angebracht werden, die den jeweiligen Anforderungen entsprechen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Ausnehmungen in den Seitenwänden einander gegenüber angebracht und weisen eine im wesentlichen gleiche Form auf. Zwischen den Ausnehmungen der Seitenwände wird ein Einsatz angebracht, der in Papierlaufrichtung schwenkbar ist. Sofern das Bearbeitungselement eine Ausführwalze ist, lässt sich diese durch einfache Schwenkung in Papierlaufrichtung ausklappen. Dies erleichtert den Zugang zu den dahinterliegenden Messerwellen erheblich, sodass deren Bestückung leicht geändert werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Einsatz ein weiteres Messerwellenpaar auf. Dieses sogenannte nachgelagerte Messerwellenpaar erhöht die Variabilität der Bearbeitungsmöglichkeit erheblich. Sofern dem zweiten, nachgelagerten Messerwellenpaar eine weitere Ausführwalze nachgeordnet werden soll, ist es besonders vorteilhaft, den Einsatz selbst wiederum beidseitig, d. h. in der Ebene beider Rahmenteile mit einer Ausnehmung zu versehen, die ihrerseits wiederum das nachfolgende Anbringen eines zusätzlichen Bearbeitungselementes ermöglicht. Durch die Verwendung von Einsätzen mit Ausnehmungen ist es entsprechend möglich, das Falzwerk modular aufzubauen und den zunehmend unterschiedlichen Kundenbedürfnissen Rechnung zu tragen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteilen.
Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1: eine schematisch perspektivische Ansicht des Rahmenteiles des erfindungsgemäßen Falzwerkes
Fig. 2: eine schematisch perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Falzwerkes mit schwenkbarem Einsatz
Fig. 3: eine Seitenansicht mit schwenkbarem Einsatz
Fig. 4: eine Seitenansicht mit einer nachgelagerten doppelten Messerwelle
Fig. 5: eine Seitenansicht mit einem ersten Einsatz mit nachgelagerter doppelter Messerwelle und einem zweiten schwenkbaren Einsatz mit einer Ausführwalze
Fig. 6: einen Querschnitt mit Getriebeplatte
Fig. 7: eine schematische Seitenansicht mit Getriebeplatte

In Fig. 1 ist schematisch in perspektivischer Ansicht ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Falzwerkes 10 gezeigt. Das Falzwerk 10 weist zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 12 und 14 auf, an denen eine Mehrzahl von Walzen drehbar gelagert ist, von denen die Messerwellen 16 und 18 gezeigt ist. Die beiden Seitenwände 12 und 14 sind mit jeweils einer Ausnehmung 15, 17 versehen, so daß beidseitig in die jeweilige Ausnehmung passend ein Bearbeitungselement eingefügt werden kann. Obwohl die Form der Ausnehmungen 15 und 17 unterschiedlich sein kann, ist es vorteilhaft, wenn die Form der einander gegenüberliegenden Ausnehmungen gleich ist.
In Fig. 2 ist schematisch perspektivisch das erfindungsgemäße Falzwerk mit einem eingesetzten Bearbeitungselement 20 gezeigt. Das Bearbeitungselement 20 weist dabei zwei Seitenwände 22 und 24 auf, die in die Ausnehmungen 15 und 17 der Seitenteile 12 und 14 eingesetzt sind. Im vorliegendenden Beispiel weist die Bearbeitungsstation eine sogenannte Ausführwalze 26 auf, die das Papier in Papierlaufrichtung A ausführt und gegebenenfalls einer weiteren Bearbeitungsstation zuführt. Wie in Fig. 1 bereits gezeigt liegen hinter der Ausführwalze 26, also entgegen der Papierlaufrichtung, weitere Walzen, insbesondere die Messerwalzen 16 und 18, bei denen es erforderlich ist, die Bestückung in regelmäßigen Abständen zu überprüfen und gegebenenfalls zu ändern. Erfindungsgemäß ist es daher besonders vorteilhaft, die Bearbeitungsstation 20 so an den Rahmenteilen 12 und 14 des Falzwerkes zu befestigen, dass diese durch eine einfache Schwenkbewegung weggeklappt werden kann, so daß nach dem Wegschwenken der Zugang zu den Messerwellen 16 und 18 freigegeben wird.
In der schematischen Seitenansicht in Fig. 3 ist die Seitenwand 14 eines erfindungsgemäßen Falzwerkes 10 gezeigt. In der Seitenwand 14 ist die Ausnehmung 17 vorgesehen, in welche das Bearbeitungselement 20 um die Achse 28 schwenkbar eingebracht ist. Das Bearbeitungselement 20 weist eine Seitenwand 24 auf, die so geformt ist, daß sie in der Ausnehmung 17 Platz findet. Weiterhin ist in dem Bearbeitungselement 20 eine Ausführwalze 26 vorgesehen. Exemplarisch sind drei Schwenkpositionen S1, S2 und S3 des Bearbeitungselementes 20 gezeigt. Dabei repräsentiert die Schwenkposition S 1 die vollständig in das Falzwerk eingebrachte Bearbeitungsstation 20. In dieser Position läßt sich die Bearbeitungsstation auch fest mit dem Walzwerk verbinden. Insbesondere zum Freigeben des Zuganges zu dem Messerwellenpaar 16, 18 läßt sich die Bearbeitungsstation 20 um die Achse 28 in Papierlaufrichtung, z. B. in die beiden Position S2 und S3 schwenken. Dabei kann eine Rasterung vorgesehen werden, die das Bearbeitungselement 20 in definierten Rasterabständen zwischen der Schwenkposition S 1 und S3 hält.
Außerdem kann das Element 20 auch mit Hilfe eines rasterlosen Mechanismus geschwenkt werden, der insbesondere ein Arretieren in den Schwenkpositionen S 1 und S3 zuläßt. Sobald das Bearbeitungselement 20 in die Rasterposition S3 ausgeschwenkt ist, ist der Zugang zu dem Messerwellenpaar 16 und 18 frei.
Damit bietet das erfindungsgemäße Falzwerk den besonderen Vorteil, daß die Bestückung an den Messerwellen leicht geändert werden kann bzw. auch für andere Arbeiten ein erleichterter Zugriff möglich ist. Nach den Einstellarbeiten an dem Messerwellenpaar 16 und 18 wird die Arretierung des Bearbeitungselementes 20 wieder ausgerastet und das Bearbeitungselement wieder von der Position S3 in die Position S 1 zurück geschwenkt. Das Bearbeitungselement wird in dieser Position arretiert, insbesondere verschraubt und der Antrieb der Ausführwalze 26 wieder aktiviert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Ausführwalze 26 mit einem seitlichen Zahnrad versehen ist, welches in seinen Eingriffen positioniert wird.
Neben dem schwenkbaren Bearbeitungselement 20 kann das erfindungsgemäße Falzwerk auch eine Traverse 30 aufweisen. Auf diese Traverse 30 werden üblicherweise Zusatzelemente wie beispielsweise Abstreifer und Lichttaster aufgebracht. Vorteilhafter Weise wird die über dem Bearbeitungselement 20 liegende Traverse 30 ebenfalls schwenkbar ausgestattet, so daß auch mit dem Schwenken der Traverse 30 die Einstellarbeiten an den Messerwellen und an der Traverse selbst erleichtert werden können.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das erfindungsgemäße Falzwerk in Seitenansicht in Fig. 4 gezeigt. In der Seitenwand 14 des Falzwerkes ist ein Messerwellenpaar 16 und 18 drehbar gelagert, sowie eine Ausnehmung 17 vorgesehen, in welche ein Bearbeitungselement 32 eingesetzt ist, das eine Seitenwand 34, sowie ein Messerwellenpaar 36, 38 aufweist. Darüber hinaus ist in der Bearbeitungsstation 32 eine Ausführwalze 40 vorgesehen, die dazu dient, den aus dem Falzwerk auslaufenden Papierbogen auszuführen. Die Seitenwand 34 des Bearbeitungselementes 32 ist so geformt, daß sie in die Ausnehmung 17 der Seitenwand des Falzwerkes eingeführt und dort arretiert werden kann. Sie kann hierzu insbesondere einen Vorsprung aufweisen, der in die Ausnehmung 17 eingreift. Mit einem derartig ausgestalteten Bearbeitungselement 32 läßt sich die Variabilität des Falzwerkes deutlich steigern, da das nachgelagerte Messerwellenpaar 36 und 38 zusätzliche Bearbeitungselemente aufnehmen können, mit denen zusätzliche Nuten, Ritzen oder Perforierungen eingebracht werden können. Darüber hinaus ergibt sich in dieser Konstellation der Vorteil, daß sich das Bearbeitungselement 32 je nach Bedarf auch noch nachträglich an das Falzwerk anbringen läßt. Um den Abstand zwischen den Messerwellen des zweiten nachgelagerten Messerwellenpaares 36, 38 einstellen zu können, kann eine zusätzliche nachträglich, einzubauenden Walzenspalteinstellvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen werden.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Falzwerkes ist in Seitenansicht in Fig. 5 gezeigt. Eine Seitenwand 14 des Falzwerkes weist eine Ausnehmung 17 auf, in welcher ein Bearbeitungselement 42 eingebracht ist, dessen Seitenwand 44 so geformt ist, daß sie in die Ausnehmung 17 eingeführt und dort arretiert werden kann. Das Bearbeitungselement 42 weist zwei nachgelagerte Messerwellen 36 und 38 auf, die, wie in den vorhergehenden Beispielen bereits beschrieben, die Variabilität des Falzwerkes deutlich steigern. In der Seitenwand des Bearbeitungselementes 42 ist weiterhin eine Ausnehmung 46 vorgesehen, in welche wiederum ein weiteres Bearbeitungselement 20, bevorzugt schwenkbar eingebracht werden kann. Ein solches modular aufgebautes erfindungsgemäßes Falzwerk kann den jeweiligen Bedürfnissen optimal angepaßt werden, da es im Prinzip möglich ist, eine beliebige Anzahl von Bearbeitungsstationen 42 nacheinander vorzusehen, von denen jede ein nachgelagertes Messerwellenpaar 36, 38 trägt. Am Ausgang des Falzwerkes wird bevorzugt in die Ausnehmung 46 des letzten Bearbeitungselementes 42 ein um die Schwenkachse 28 drehbar gelagertes Bearbeitungselement 20 eingebracht, welches eine Ausführwalze 26 aufweist.
Zur Optimierung des Antriebes eines Falzwerks ist es bereits bekannt, wie in Fig. 6 gezeigt, eine Getriebeplatte 48 vorzusehen. Hierzu wird der Schaft 21 der Falzwalze 19 über eine Kupplung 50 mit einer Antriebswelle 51 verbunden, die ihrerseits über eine Lagerung ortsfest mit einer Getriebeplatte 48 verbunden ist. Über das außen anliegende Zahnrad 52 kann die Falzwalze 19 angetrieben werden.
Wie in Fig. 7 gezeigt, sind auf der Getriebeplatte 48 eine Vielzahl von Bohrungen vorgesehen, durch die die Falzwalzen 52a - 52j über ineinandergreifende Zahnräder angetrieben werden können. Da jede der Falzwalzen 52a - 52j über eine Kupplung, beispielsweise eine Kreuzscheibenkupplung, mit der Getriebeplatte 48 verbunden ist, ist es möglich, über die Kupplungen die veränderlichen Achs-Einstellabstände zwischen den Falzwalzen und Messerwellen zu kompensieren. In Hinblick auf den Antrieb ist das Messerwellenpaar 54 an denselben Antrieb 56 gekoppelt wie die Falzwalzen 52a - 52j, die üblicherweise über einen Zahnräderzug verbunden sind. Erfindungsgemäß wird die Getriebeplatte 48 nun so ausgeführt, dass die in den Seitenwänden modular und/oder schwenkbar vorgesehenen Messerwellen 16 und 18 sowie die schwenkbar angeordnete Ausführwalze 26 außerhalb der Getriebeplatte 48 angeordnet sind. Der Antrieb für die außerhalb der Getriebeplatte liegenden Wellen und Walzen kann mit einem Bänder-, Ketten- oder Zahnriemenantrieb erfolgen, der ein Kopplungselement 60, insbesondere ein Kopplungszahnrad beispielsweise in Richtung des angegebenen Pfades direkt antreibt. Das Kopplungszahnrad 60 steht dabei unmittelbar in Wirkverbindung mit einem Antriebszahnrad für die Messerwelle 18, das seinerseits wiederum die übrigen Zahnräder der Walzen und Wellen des Moduls antreiben kann. Damit ist gewährleistet, dass die Messerwellen 54, 16 und 18 synchron zueinander angetrieben werden. Außerdem wird durch diese Konstruktion ermöglicht, dass die Vorteile der Verwendung einer Getriebeplatte, auch bei der erfindungsgemäßen modularen Bauweise Verwendung finden können. Den synchronen bzw. aufeinander abgestimmten Antrieb der Walzen im Grundteil des Falzwerkes und der Walzen im Modul- bzw. Schwenkteil des Falzwerkes kann man allerdings auch dadurch erzielen, dass jeweils eigene Antriebe vorgesehen werden, die über eine Steuereinheit miteinander gekoppelt bzw. aufeinander abgestimmt werden. So kann beispielsweise für den Antrieb des Messerwellenpaares 54 und der Falzwalzen 52a-52j ein eigener Antrieb verwendet werden, während die Messerwellen 16, 18 und die schwenkbare Ausführwalze 26 zusammen oder jede für sich von einem eigenen Antrieb angetrieben wird, der dann bevorzugt als steuerbarer Servomotor ausgeführt ist. Die Abstimmung des Gesamtantriebs kann dann über eine eigene Antriebssteuerung erfolgen, die auch in die Gesamtmaschinensteuerung integriert sein kann.
Das erfindungsgemäße Falzwerk kann in einer oder mehrere Kombinationen der in den Beispielen der in den Figuren 1 - 7 dargestellten Ausführungsmöglichkeiten in einer Falzmaschine vorgesehen werden, sodass die Variabilität der Falzmaschine erheblich gesteigert, sowie die Zugänglichkeit zu den Messerwellen bzw. nachgelagerten Messerwellenpaaren erheblich vereinfacht wird. Damit vereinfacht sich auch die Einstellbarkeit des Messerwellenpaares erheblich.
Die einzelnen Walzen werden üblicherweise durch Zahnräder angetrieben, wobei die Enden der Walzen selbst als Zahnräder ausgeführt sein können, die entweder ineinander greifen oder über Zwischenzahnräder verbunden sind. Das Ein- und Auskoppeln der Antriebe der Walzen erfolgt somit üblicherweise durch das Ausheben des Zahnrades aus dem Eingriff.

Falzapparat

Bezugszeichenliste

10: Falzwerk
12: Seitenwand
14: Seitenwand
15: Ausnehmung
16: Messerwelle
17: Ausnehmung
18: Messerwelle
19: Falzwalze
20: Bearbeitungselement
21: Schaft
22: Seitenwand
24: Seitenwand
26: Ausführwalze
28: Schwenkachse
30: Traverse
32: Bearbeitungsstation
34: Seitenwand
36: nachgelagerte Messerwelle
38: nachgelagerte Messerwelle
40: Ausführwalze
42: Bearbeitungselement
44: Seitenwand
46: Ausnehmung
48: Getriebeplatte
50: Kupplung
51: Antriebswelle
52: Zahnrad
52a-52j: Falzwalzen
54: Messerwellenpaar
56: Antrieb
58: Bänderantrieb
60: Kopplungselement
A: Papierlaufrichtung
S1: Schwenkposition
S2: Schwenkposition
S3: Schwenkposition

Claims

Vorrichtung zum Falzen von Bogen mittels einer in Seitenwänden gelagerten Falzwalzenanordnung und zur weiteren Einwirkung auf die gefalzten Bogen mittels Wellenanordnungen, die teils mit Werkzeugen zum Ritzen oder Perforieren oder Schneiden oder dergleichen bestückbar sind und teils dem Transport der entstandenen Produkte in einer Bearbeitungsrichtung dienen,
gekennzeichnet durch
eine derart modulare Gliederung der Vorrichtung, dass die Falzwalzenanordnung und eine hierauf folgende erste der mit den Werkzeugen bestückbaren Wellenanordnungen (16, 18) ein Falzwerk (10) bilden und an dessen Ausgang über Ausnehmungen (15, 17) in den Seitenwänden (12, 14) des Falzwerkes (10) diskrete Bearbeitungsstationen (20, 32) mit individuellen Bearbeitungselementen (26, 36, 38, 40) zur weitergehenden Einwirkung auf die Bogen anschließbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine unmittelbar an das Falzwerk (10) angeschlossene Bearbeitungsstation (20, 32) mit einer dem Transport der Produkte in der Bearbeitungsrichtung dienenden Wellenanordnung (26).
Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine unmittelbar an das Falzwerk (10) angeschlossene Bearbeitungsstation (32) mit einer zweiten mit den Werkzeugen bestückbaren Wellenanordnung (36, 38) und einer in Bearbeitungsrichtung darauf folgenden, dem Transport der Produkte dienenden dritten Wellenanordnung (40).
Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine an das Falzwerk (10) angeschlossene Bearbeitungsstation (32) mit einer mit den Werkzeugen bestückbaren Wellenanordnung (36, 38),
und eine hieran angeschlossene Bearbeitungsstation (20) mit einer dem Transport der Produkte in der Bearbeitungsrichtung dienenden Wellenanordnung (26).
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungsstation mit der dem Transport der Produkte dienenden Wellenanordnung (26) mittels eines in Bearbeitungsrichtung schwenkbaren Einsatzes (22) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Einsatz in mehreren Schwenkpositionen und in einer Arbeitsposition arretierbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungselemente der an das Falzwerk (10) anschließbaren Bearbeitungsstationen (20, 32) von Seitenwandteilen (22, 24) getragen werden, die in die Ausnehmungen (15, 17) einfügbar und mit dem Falzwerk verbindbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7;
gekennzeichnet durch
eine deckungsgleiche Form der Ausnehmungen (15, 17, 46) der Seitenwände (12, 14, 44) des Falzwerkes.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungselemente einer ersten der Bearbeitungsstationen (42) und einer bezüglich der Bearbeitungsrichtung stromabwärts an die erste anschließenden zweiten der Bearbeitungsstationen (20) von derart aneinander angepassten Seitenwandteilen (22, 24, 44) getragen werden, dass diejenigen der ersten Bearbeitungsstation (47) jeweils eine Ausnehmung (46) aufweisen und diejenigen der zweiten Bearbeitungsstation in die Ausnehmung (46) einfügbar und mit der ersten Bearbeitungsstation (42) verbindbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass oberhalb der dem Transport der Produkte dienenden Wellenanordnung (26) eine Traverse (30) vorgesehen ist, die um eine in Längsrichtung derselben verlaufende Achse aus einer Arbeitsstellung heraus in die Bearbeitungsrichtung und zurück schwenkbar ist und der wahlweisen Aufnahme zusätzlicher Elemente, insbesondere Abstreifer und/oder Lichttaster dient.
Vorrichtung nach wenigstens einem von Anspruch 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Falzwerk eine Getriebeplatte (48) umfasst, durch welche hindurch die Falzwalzenanordnung mit einem Antrieb (56) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den individuellen Bearbeitungselementen der damit ausgestatteten und auf das Falzwerk folgenden Bearbeitungsstation einerseits und dem für die Falzwalzenanordnung vorgesehenen Antrieb andererseits eine Kopplung (60) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Koppelung (60) mechanisch oder elektrisch ausgeführt ist.