EP1383701B1

EP1383701B1 - Zylinder eines falzapparats

Info

Publication number: EP1383701B1
Application number: EP02769115A
Authority: EP
Inventors: Simon Kostiza; Viktor Cernovski; Karl-Heinz Fischer; Sebastian Alois PRÜM; Rudolf Stäb
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2001-05-03
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: WO2002090230A1; US6895858B2; ATE337252T1; DE50207935D1; DE10121559C1; US20040152576A1; EP1383701A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder eines Falzapparats gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch die EP 04 36 102 A1 ist ein Sammelzylinder bekannt, welcher zur Steuerung der Zylinderarmaturen eine seitengestellfeste Grundkurve und statt verdrehbarer Abdeckscheiben elektromagnetisch betätigbare Sperrriegel aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder eines Falzapparates zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die nunmehr verwendeten Schaltmittel geringe Schaltzeiten, z. B. von ca. 1/300 Sekunde, ermöglichen. Dadurch kann auch bei großer Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders ein exaktes Schalten der Zylinderarmaturen erfolgen. Insbesondere die Anordnung eines Schrittmotors in Verbindung mit sehr kurzen, insbesondere durch Rotation erzeugten Schaltwegen und der Bewegung kleiner Massen ist vorteilhaft. Einschränkungen in der Schaltzeit, schwer kalkulierbare Schaltverzögerungen sowie inexakte Schaltwege, wie sie beispielsweise durch Hystereseeigenschaften magnetischer Schaltmittel oder durch Kompressibilität von Druckmitteln auftreten können, werden vermieden.
Es ist z. B. möglich, mittels eines mit vorgenannten Schaltmittein ausgestatteten Sammelzylinders ein- bis dreimal zu sammeln und diese verschiedenen Sammelrhythmen auch kurzfristig und ohne technischen Aufwand einzustellen bzw. zu verändern.
Die Anwendung der Erfindung ist für alle auf Zylindern schaltbaren Armaturen, wie Greifer, Punkturen sowie Falzklappen möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch einen Zylinder analog einer Schnittlinie I - I nach Fig. 2;
Fig. 2: einen Querschnitt durch einen Zylinder analog einer Schnittlinie II-II nach Fig. 1;
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines Antriebsmotors mit Schaltstück und Schalthebel;
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante eines Antriebsmotors mit Schaltstück und Schalthebel.

Ein Zylinder 01, z. B. ein fünfteiliger Sammelzylinder 01 einer Rollenrotationsdruckmaschine besteht z. B. aus zwei ggf. auch mehrstückigen Seitenscheiben 02; 03, welche auf einer Welle 04 angeordnet und ggf. durch Traversen 06 voneinander beabstandet sind. Am Umfang weist der Sammelzylinder 01 Zylinderarmaturen 07; 08; 09; 10; 11; 13; 14; 15; 16; 17, z. B. fünf voneinander beabstandete Greifersysteme 07; 08; 09; 10; 11 auf, zwischen denen jeweils nur andeutungsweise bzw. symbolisch dargestellte Falzmessersysteme 13; 14; 15; 16; 17 angeordnet sind (Fig. 2).
Jedes der Greifersysteme 07 bis 11 weist eine zwischen den Seitenscheiben 02; 03 drehbar gelagerte Tragspindel 19 mit auf der Tragspindel 19 drehfest angeordneten, über die Zylinderbreite voneinander beabstandeten Greifern 21 auf, welche jeweils gegen eine nicht dargestellte Greiferauflage bewegbar sind.
Die Tragspindel 19 trägt an einem Ende einen Rollenhebel 22. Dieser nimmt wiederum an seinem zweiten Ende eine Laufrolle 23 auf.
Der Sammelzylinder 01 ist mittels seiner Wellenzapfen 24; 26 und diverser Lager 27, z. B. Wälzlager 27 in Seitengestellen 28; 29 gelagert. Der linke Wellenzapfen 24 ist mit einem Zahnrad 31, z. B. Antriebszahnrad 31 verbunden.
Auf der Antriebsseite, also im linken Seitengestell 28 ist eine das linke Wälzlager 27 sowie den darin befindlichen Wellenzapfen 24 aufnehmende seitengestellfeste Buchse 32 angeordnet. Diese Buchse 32 trägt zwischen Seitengestell 28 und Seitenscheibe 02 zumindest eine seitengestellparallel angeordnete Grundkurvenscheibe 33, auf deren Peripherie 34 die Laufrollen 23 der Greifersysteme 07 bis 11 ablaufen.
Die Grundkurvenscheibe 33 weist an ihrer Peripherie 34 verschiedene Mulden 36; 37 auf, z. B. eine Aufnahmemulde 36 sowie eine Abgabemulde 37.
Jede der Zylinderarmaturen 07 bis 11, d. h. jedes der Greifersysteme 07 bis 11 weist am Ende seiner Tragspindel 19 einen tragspindelfesten, etwa in radialer Richtung zur Welle 04 verlaufenden Schalthebel 38 auf. Der Schalthebel 38 kann im Zylinderinneren in der Nähe der Seitenscheibe 02 verlaufen. Das freie Ende des Schalthebels 38 kann in Verbindung treten mit einem nockenartigen oder propellerförmigen, mittels eines seitenscheibenfesten Antriebsmotors 41 um eine Drehachse A drehbaren Schaltstückes 39. In vorteilhafter Ausführung ist das Schaltstück 39 drehfest mit der Motorwelle des Antriebsmotors 41 verbunden. Der Antriebsmotors 41 ist vorzugsweise als Schrittmotor 41 ausgeführt. Das Schaltstück 39 ist z. B. als ein- oder zweiarmiger Hebel 39 ausgeführt, wobei das freie Ende dem freien Ende des Schalthebels 38 als Anschlag dienen und dieses blockieren kann (Fig. 3, 4).
Jeder der den einzelnen Greifersystemen 07 bis 11 zugeordnete Antriebsmotor 41 ist mittels Leitung 42; 43 mit einer z. B. an der Außenseite der Seitenscheibe 03 befindlichen elektrischen Steuereinheit 44 verbunden. Diese Steuereinheit 44 steht mit einer über den rechten Wellenzapfen 26 verlaufenden Leitung 46 mit einem auf dem Wellenzapfen 26 befindlichen und von einem Gehäuse 30 umgebenen Schleifringkörper 47 in Verbindung. Die Ableitungen 48 der Schleifringe führen zu einer nicht dargestellten Steuerzentrale.
Es ist natürlich auch möglich, statt des Schleifringkörpers 47 eine nicht dargestellte rotierbare Übertragungseinheit anzuordnen und über einen ebenfalls nicht dargestellten Stator die Steuersignale berührungslos an die Steuerzentrale zu übermitteln und von dort wieder neue Steuersignale zu empfangen.
Weiterhin ist es möglich, auf der seitengestellfesten Buchse 32 eine zweite Grundkurvenscheibe 49 für die Falzmessersysteme 13 bis 17 anzuordnen. Dazu gehören weiterhin nicht dargestellte Laufrollen und Rollenhebel. Wie bei den Greifersystemen 07 bis 11 sind ebenso für die Falzmessersysteme 13 bis 17, hier jedoch nicht dargestellte Schalthebel, Schaltstücke sowie Schrittmotoren vorgesehen. Vorteilhaft ist die Ausführung der Seitenscheiben 02; 03 als mehrstückige Seitenscheiben 02; 03, wobei die Falzmessersysteme 13 bis 17 und die Greifersysteme 07 bis 11 gegeneinander verdrehbar sind. Der Wellenzapfen 24 ist in dieser Ausführung vorteilhaft als Hohlwelle ausgeführt, welcher z. B. mit der Seitenscheibe 02 für die Tragspindel 19 der Greifersysteme 07 bis 11 verbunden ist. Im als Hohlwelle ausgeführten Wellenzapfen 24 ist z. B. der nicht dargestellte Wellenzapfen für die ebenfalls nicht dargestellte Seitenscheibe der Falzmessersysteme 13 bis 17 angeordnet.

Die Systeme des Zylinders 01 arbeiten wie folgt:

Entsprechend den über die Steuereinheit empfangenen Steuersignalen werden die Antriebsmotore 41 durch Drehen ihrer Motorwelle jeweils so beaufschlagt, dass das propellerförmige Schaltstück 39 mit seinem freien Ende in eine zum Zylinderquerschnitt tangentiale Lage - siehe Greifersystem 07 - oder in eine zum Zylinderquerschnitt radiale Lage - siehe Greifersystem 09 - gebracht wird. Das Greifersystem 08 zeigt das Schaltstück 39 innerhalb eines Umschaltwinkels α, während das Greifersystem 09 das Schaltstück 39 in einer Ruhephase innerhalb eines Winkels β zeigt. Bei hohen Drehzahlen des Sammelzylinders 01, verbunden mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten, muss das Schaltstück 39 seine neue Lage innerhalb des Umschaltwinkels α sehr schnell, insbesondere in einer Zeit kleiner 1/300 Sekunde, und sicher erreichen.
Bei der tangentialen Lage wird der Schalthebel 38 der Tragspindel 19 blockiert, dabei können die Laufrollen 23 nicht in die Mulde 36 abtauchen. Es entsteht eine Hilfskurvenbahn 51, welche beim Durchlaufen der Laufrollen 23 ein Öffnen der Greifersysteme 07 bis 11 verhindert.
Bei der radialen Lage des Schaltstückes 39 - siehe Greifersystem 09 - durchläuft die Laufrolle 23 die Abgabemulde 37 und die Greifer 21 öffnen sich. Bei tangentialer Stellung dieses Schaltstückes 39 würde für die Laufrollen 23 eine Hilfskurvenbahn 52 erzeugt und eine Abgabe von Druckprodukten würde damit verhindert. Dabei verläuft die Drehachse A des Schaltstückes 39, welche im vorliegenden Beispiel deckungsgleich mit der Motorwelle des Antriebsmotors 41 ist, achsparallel zur Tragspindel 19.
Gleiches gilt für die Steuerung der nicht näher dargestellten Falzmessersysteme 13 bis 17.
Nach einer Ausführungsvariante ist es auch möglich, dass ein freies Ende des drehbaren Hebels 39 des Schaltstückes 39 einen nahezu rechtwinklig zum Schaltstück 39 und achsparallel zur Drehachse A des Schaltstückes 39 bzw. zur Motorwelle verlaufenden Nocken 53 aufweist, welcher in einer Verriegelungsstellung unter das freie Ende des Schalthebels 38 gedreht wird und diesen blockiert, so dass auch dadurch die Tragspindel 19 nicht verdrehbar ist (Fig. 4).
Die Motorwelle des Antriebsmotors 41 verläuft dabei in sekantenartiger Richtung zum Zylinderquerschnitt nach Fig. 2.
Es ist weiterhin auch möglich, zum Schalten der Systeme, z. B. zum Öffnen und Schließen der Greifersysteme 07 bis 11 statt der vorgenannten Antriebsmotoren 41 nicht dargestellte Hubmagnete zu verwenden.
Durch die unterschiedlichen Stellungen des Hubantriebes kann der Schalthebel 38 ebenfalls in zwei unterschiedliche Stellungen gebracht werden.
Die Erzeugung der Hilfskurvenbahn 51; 52 kann in gleicher oder ähnlicher Weise auch für Zylinder zum Schneiden oder Falzen angewandt werden.

Bezugszeichenliste

01: Zylinder, Sammelzylinder
02: Seitenscheibe (01)
03: Seitenscheibe (01)
04: Welle (01)
05: -
06: Traverse (02; 03)
07: Zylinderarmatur, Greifersystem (01)
08: Zylinderarmatur, Greifersystem (01)
09: Zylinderarmatur, Greifersystem (01)
10: Zylinderarmatur, Greifersystem (01)
11: Zylinderarmatur, Greifersystem (01)
12: -
13: Zylinderarmatur, Falzmessersystem (01)
14: Zylinderarmatur, Falzmessersystem (01)
15: Zylinderarmatur, Falzmessersystem (01)
16: Zylinderarmatur, Falzmessersystem (01)
17: Zylinderarmatur, Falzmessersystem (01)
18: -
19: Tragspindel (07 - 11)
20: -
21: Greifer (07 - 11)
22: Rollenhebel (23; 19)
23: Laufrolle (22)
24: Wellenzapfen (01)
25: -
26: Wellenzapfen (01)
27: Lager, Wälzlager
28: Seitengestell
29: Seitengestell
30: Gehäuse (47)
31: Zahnrad, Antriebszahnrad (01)
32: Buchse (28)
33: Grundkurvenscheibe (32)
34: Peripherie (33)
35: -
36: Mulde, Aufnahmemulde (34)
37: Mulde, Abgabemulde (34)
38: Schalthebel (19)
39: Schaltstück, Hebel, einarmig
40: -
41: Antriebsmotor, Schrittmotor
42: Leitung (41; 44)
43: Leitung (41; 44)
44: Steuereinheit (01)
45: -
46: Leitung
47: Schleifringkörper (26)
48: Ableitung
49: Grundkurvenscheibe (32)
50: -
51: Hilfskurvenbahn (36)
52: Hilfskurvenbahn (37)
53: Nocken (39)

A: Drehachse (39)

α: Umschaltwinkel
β: Winkel, Ruhephase

Claims

Zylinder eines Falzapparates unter Verwendung von auf zumindest einer seitengestellfest angeordneten und Mulden (36; 37) aufweisenden Grundkurvenscheibe (33; 49) umlaufenden, in Rollenhebeln (22) gehaltenen Laufrollen (23) zum Schalten von Zylinderarmaturen (07 bis 11; 13 bis 17), wobei eine die Mulden (36; 37) der Grundkurvenscheibe (33; 49) abdeckende Hilfskurvenbahn (51; 52) mittels eines den Rollenhebel (22) wahlweise blockierenden oder freisetzenden Schaltstückes (39) erzeugbar ist, wobei das Schaltstück (39) auf dem rotierenden Zylinder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenhebel (22) mittels einer Rotationsbewegung des Schaltstückes (39) um eine Drehachse (A) wahlweise blockierbar oder freisetzbar ist und dass das Schaltstück (39) mittels eines Antriebsmotors (41) antreibbar ist.
Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (A) des Schaltstückes (39) parallel zur Motorwelle des Antriebsmotors (41) verläuft.
Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (41) als Schrittmotor (41) ausgeführt ist.
Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstück (39) während des Blockierens mit dem tragspindelfesten Schalthebel (38) als Anschlag zusammenwirkt.
Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (41) über Leitungen (42; 43) mit einer zylinderfesten rotierbaren Steuereinheit (44) in Verbindung steht.
Zylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderfeste rotierbare Steuereinheit (44) berührungslos mit einem Stator in Verbindung steht, welcher die Steuersignale von einer Steuerzentrale empfängt.
Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstück (39) als kreisförmig verschwenkbarer, zumindest einarmiger Hebel (39) ausgebildet ist, welcher in einer Verriegelungsstellung mit einem freien Ende als Anschlag das freie Ende des Schalthebels (38) blockiert, und dass die Drehachse (A) des Schaltstückes (39) nahezu achsparallel zur Tragspindel (19) verläuft.
Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstück (39) als kreisförmig verschwenkbarer, zumindest einarmiger Hebel (39) ausgebildet ist, der an seinem freien Ende einen achsparallel zur Motorwelle des Antriebsmotors (41) verlaufenden und in Richtung Schalthebel (38) weisenden Nocken (53) aufweist, welcher in einer Verriegelungsstellung als Anschlag unter das freie Ende des Schalthebels (38) greift und diesen blockiert, und dass die Drehachse (A) des Schaltstückes (39) nahezu in sekantenartiger Richtung zum Querschnitt des Zylinders (01) verläuft.
Zylinder nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstück (39) an der Motorwelle oder an einer die Motorwelle verlängernden Welle angeordnet ist, und dass die Drehachse (D) des Schaltstückes (39) gleich der Motorachse ist.