EP1478590B1 - Falzapparat - Google Patents
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- EP1478590B1 EP1478590B1 EP03706275A EP03706275A EP1478590B1 EP 1478590 B1 EP1478590 B1 EP 1478590B1 EP 03706275 A EP03706275 A EP 03706275A EP 03706275 A EP03706275 A EP 03706275A EP 1478590 B1 EP1478590 B1 EP 1478590B1
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- European Patent Office
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- folding
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- cylinder
- electric motor
- blade
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H45/00—Folding thin material
- B65H45/12—Folding articles or webs with application of pressure to define or form crease lines
- B65H45/16—Rotary folders
- B65H45/161—Flying tuck folders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2403/00—Power transmission; Driving means
- B65H2403/40—Toothed gearings
- B65H2403/48—Other
- B65H2403/481—Planetary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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- B65H2403/00—Power transmission; Driving means
- B65H2403/90—Machine drive
- B65H2403/94—Other features of machine drive
- B65H2403/943—Electronic shaft arrangement
Definitions
- the invention relates to a folding apparatus according to the preamble of claim 1.
- the DD 41 520 describes a Waltfalzapparat whose folding blade movement is switchable by means of two different planet gears between two modes. A change of the fold on the product is not provided.
- the DE 197 55 428 A1 shows a device for adjusting the folding mechanisms on a folding cylinder of a folding apparatus.
- the DE 12 22 082 B discloses a folder with a rotatable folding blade cylinder for conveying a signature to be folded.
- the folding blade cylinder has a folding blade, which is rotatable about a first axis, which in turn is held on a rotatable about a second axis support and in the course of its rotation from the folding blade cylinder is extendable.
- the rotation of the folding blade is coupled with variable phase to the rotation of the folding blade.
- the folding blade cylinder is rotationally coupled by a transmission gear to a knife cylinder.
- the invention has for its object to provide a folder.
- differential gear phase adjustment causes only by rotational movements and not by translational movements, and that the size of a differential gear - in contrast to that of a linear actuator - is independent of the realizable with him phase shift.
- usable differential gear are standard parts that are industrially produced in large quantities and are available inexpensively. Preferred types of such differential gears are harmonic drive gears or planetary gears.
- the folding blade cylinder of the folder preferably has a plurality of holders such as grippers or rows of puncturing needles for holding a product to be conveyed.
- the folding blade cylinder In order to cut the products to be folded from a continuous product strand, the folding blade cylinder preferably cooperates with a knife cylinder.
- the number m of the knives on the knife cylinder may be smaller than the number n of holders on the folding blade cylinder, if both are rotationally coupled by a transmission gear ratio of n / m, that they have the same peripheral speeds.
- the carrier can be coupled in a simple manner to the blade cylinder through the differential gear with transmission ratio 1: 1.
- FIG. 1 In the drum shell 01 of the folding blade cylinder 18 shown in FIG. 1, three groups of slots 02 are formed in each case at an angular distance of 120 ° in the circumferential direction. At the top of Fig. 1 lying group of slots 02, a plurality of exiting projections 03 are shown, the tips of a folding blade 04 are.
- the folding blade 04 is fixed to a support 20 in the interior of the folding blade 18, which will be explained in more detail with reference to FIG.
- the folding blade cylinder 18 also carries three circumferentially evenly distributed Strips with retractable point needles 05. These strips can also be replaced by grippers or other means for holding a product to be folded on the drum shell 01.
- At the end faces of the drum shell 01 are two flanges 06 with a spacious, concentric with the longitudinal axis of the drum shell 01 opening 07.
- To the opening 07 is a shaft 08 (see FIGS. 4 and 5) added, which is for rotatably supporting the folding blade 18 in (not shown in the figure) frame of a folder is used.
- a shaft 09 which carries the arranged within the folding blade 18 carrier 20 of the folding blade 04, extends eccentrically through the opening 07th
- Fig. 2 shows the structure of this carrier 20.
- the shaft 09 carries inside the folding blade 18, two oppositely extending arms 11 and a gear unit 12, the two parallel to the shaft 09 axes rotatable folding blade shafts 13; 14 wear.
- the housing 17 of the gear unit 12 is rigidly connected to the portion of the shaft 09 facing the observer in FIG. 2 and is rotatable in the interior of the folding blade cylinder together with this portion.
- the shaft 09 is extended by a shaft portion 16 which is rotatable with respect to the housing 17 of the gear unit 12.
- a gear (not shown) fixed to the shaft portion 16 inside the gear unit 12 drives rotation of the folding blade shafts 13; 14 on.
- FIG. 3 illustrates on the one hand the overall structure of a folding apparatus having the folding blade cylinder 18 described with reference to FIGS. 1 and 2, and the movement of the folding blade 04 within the folding blade 18 during operation of the folder.
- the folding blade 18 is suspended in contact with a knife cylinder 19 rotatably.
- the knife cylinder 19 carries two cutting blades 21, which cooperating with the folding blade 18, a web 22, z. B. a paper web 22, separated into individual products or signatures 31.
- This paper web 22 is fed to the gap formed by the folding blade cylinder 18 and knife cylinder 19 from a former (not shown) via a pair of pulling and guiding rollers 23.
- the ratio of the rotational speeds of the knife cylinder 19 to folding blade 18 is 3: 2, and their relative phase is set so that a cutting blade 21, the paper web 22 respectively separated by a bar of puncturing needles 05 of the folding blade 18.
- the resulting leading, impaled by the point needles 05 end of the paper web 22 is further promoted in the rotation of the folding blade 18 counterclockwise in Fig. 3 on its surface.
- Fig. 4 shows a first embodiment of the drive structure of the folding apparatus of Fig. 3.
- the folding blade 18 and the knife cylinder 19 are rotatably suspended between side frame plates 36 of the folder.
- the shaft 41 of the knife cylinder 19 carries on one side a gear 37, z. B. a drive gear 37, on the one hand with a gear of a main motor 38 and on the other hand with a gear 39, z. B. a drive gear 39, the folding blade 18 meshes.
- a harmonic drive (HD transmission) is mounted at the opposite end of the shafts 41 of the knife cylinder 19, a harmonic drive (HD transmission) is mounted.
- a rotatable about the shaft 41 rotor 42 of elliptical cross-section is driven by a servomotor 43.
- a harmonic drive transmission has at least as a characteristic feature of a flexible, deformable ring with a toothing.
- One of the sleeves 48 is rotatably connected to the shaft 41, while the other sleeve 47 is fixedly connected to a rotatable about the shaft 41 gear 49 which is connected to a gear 51, for. B. a drive gear 51 of the carrier 20 meshes.
- the numbers of teeth of the gears 37; 39 are selected so as to ensure a speed ratio of the knife cylinder 19 to the folding blade cylinder 18 of 3: 2.
- the numbers of teeth of the sleeves 47; 48 and the gears 49; 51 are each equal to each other, so that as long as the servo motor 43 is the knife cylinder 19 and the carrier 20 rotate at the same speed.
- the servo motor 43 is provided with a brake which is able to prevent rotation of the rotor 42.
- the phase of movement of the folding blades 04 on its path 29 with respect to the phase of rotation of the folding blade 18 is adjustable. That is, the location of the place where the folding blade 04 exit from the drum shell 01 is adjustable with respect to the puncturing needles 05.
- the exit location of the folding blades 04 is exactly midway between the two ends of the blade 31 promoted on the folding blade 18 signature, and the finished folded signature 31, which is shown on the right in Fig. 6A, on both sides the fold line of equal length leg.
- Fig. 5 shows a second embodiment of the drive structure of the folder. Elements denoted by the same reference numerals in FIG. 5 as in FIG. 4 are identical to those described with reference to FIG. 4 and will not be described again.
- the shaft 41 of the knife cylinder 19 carries at its end remote from the main motor 38 end a sun gear 53 of a planetary gear.
- a planet carrier 54 of meshing with the sun gear 53 planetary gears 56 is mounted on the drive shaft of the servomotor 43.
- a ring gear 57 of the planetary gear is rotatably connected to the gear 49, which meshes with the drive gear 51 of the carrier 20.
- the ring gear 57 rotates slower than the sun gear 53 with the brake of the servomotor 43.
- the numbers of teeth of the gears 49; 51 are chosen so that for the entire Differential gear gives a speed ratio of 1: 1 between the shaft 41 and the carrier 20.
- Fig. 7 shows advantageous embodiments with respect to the drive of the folder.
- the folder is driven by at least one separate electric motor (59; 61) which is mechanically independent of other units.
- the axis 26 of the carrier 20 is driven by a further electric motor 58 during the folding process.
- This electric motor 58 of the carrier 20 is not mechanically connected to the drive of the folding blade 18.
- the folding blade cylinder 18 is driven by the electric motor 59, which is not coupled to another cylinder.
- the knife cylinder 19 is driven by the electric motor 61, which is also coupled to no other cylinder. As shown by dashed lines in Fig. 7, it is also possible to drive both the folding blade 18 and the knife cylinder 19 by a common electric motor 38.
- a paddle wheel 33 is arranged, the drive is mechanically connected to the drive of the folding blade 18.
- the impeller 33 is driven during the folding process by its own, not coupled to a cylinder electric motor 62.
- the folding apparatus is associated with two folding rollers 32 forming a folding gap.
- the folding rollers 32 are driven together by a separate, not coupled to a cylinder electric motor 63 (shown in phantom).
- the folding rollers 32 each also from a separate electric motor 64; 65 driven.
- This conveyor belt system 34 can also be driven by its own electric motor 66.
- the electric motors 38; 59; 61; 62; 63; 64; 65; 66 of the folder are angular position controlled.
- In the folder is a control device for controlling the phase position of the electric motors 38; 59; 61; 62; 63; 64; 65; 66 provided to each other.
- the phase angle of the electric motor 58 of the carrier 20 and the electric motor 59 of the folding blade 18 are variable relative to each other.
- the phase angle and / or speed of the electric motor 58 of the carrier 20 and / or the electric motor 59 of the folding blade 18 and the electric motor 63; 64; 65 of the folding rollers 32 can be changed relative to each other.
- the phase angle of the electric motor 62 of the paddle wheel 33 and at least one other electric motor 38; 58; 59; 61; 63; 64; 65; 66 relative to each other to change.
- the phase angle and / or rotational speed of the electric motor 62 of the paddle wheel 33 and of the electric motor 66 of the conveyor belt system 34 can also be changed relative to one another.
- the folding blade 18 is mainly the drum shell 01 of the folding blade 18 to understand.
Landscapes
- Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen Falzapparat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Die
DD 41 520 - Die
DE 197 55 428 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Verstellen der Falzmechanismen an einem Falzzylinder eines Falzapparates. - Die
DE 12 22 082 B offenbart einen Falzapparat mit einem drehbaren Falzmesserzylinder zum Fördern einer zu falzenden Signatur. Der Falzmesserzylinder weist ein Falzmesser auf, das um eine erste Achse drehbar ist, die ihrerseits an einem um eine zweite Achse drehbaren Träger gehalten ist und im Laufe seiner Drehung aus dem Falzmesserzylinder ausfahrbar ist. Die Drehung des Falzmessers ist mit variierbarer Phase an die Drehung des Falzmesserzylinders gekoppelt. Der Falzmesserzylinder ist durch ein Übersetzungsgetriebe an einen Messerzylinder drehgekoppelt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Falzapparat zu schaffen.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
- Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das zum Einstellen der relativen Phase des Trägers in Bezug zum Transportzylinder eingesetzte Differentialgetriebe die Phaseneinstellung ausschließlich durch Drehbewegungen und nicht durch Translationsbewegungen bewirkt, und dass die Baugröße eines Differentialgetriebes - im Gegensatz zu der eines Linearstellgliedes - unabhängig vom mit ihm realisierbaren Phasenhub ist. Im Rahmen der Erfindung einsetzbare Differentialgetriebe sind Standardteile, die in großen Mengen industriell hergestellt werden und preiswert verfügbar sind. Bevorzugte Typen solcher Differentialgetriebe sind Harmonic-Drive-Getriebe oder Planetengetriebe.
- Von den drei An- oder Abtriebsgliedern eines solchen Differentialgetriebes ist vorzugsweise eines an einen mit einer Bremse ausgestatteten Stellmotor angeschlossen. Dieser Motor ist nur in Betrieb, so lange die Phase verstellt wird; wenn der Falzapparat normal arbeitet, ist der Motor deaktiviert und die Bremse angezogen.
- Der Falzmesserzylinder des Falzapparats hat vorzugsweise eine Mehrzahl von Haltern wie etwa Greifer oder Reihen von Punkturnadeln zum Halten eines zu fördernden Produktes.
- Um die zu falzenden Produkte aus einem zusammenhängenden Produktstrang zu schneiden, wirkt der Falzmesserzylinder vorzugsweise mit einem Messerzylinder zusammen. Dabei kann die Zahl m der Messer am Messerzylinder kleiner als die Zahl n der Halter am Falzmesserzylinder sein, wenn beide durch ein Übersetzungsgetriebe mit Übersetzungsverhältnis von n/m so drehgekoppelt sind, dass sie gleiche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen.
- Um die Falzmesser innerhalb des Falzmesserzylinders ungehindert bewegen zu können, ist ihre Zahl zweckmäßigerweise ebenfalls kleiner als die Zahl n der Halter. Wenn sie gleich der Zahl m der Messer am Messerzylinder gewählt ist, kann der Träger in einfacher Weise an den Messerzylinder durch das Differentialgetriebe mit Übersetzungsverhältnis 1:1 gekoppelt sein.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
-
- Fig. 1
- eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Falzmesserzylinders, an dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
- Fig. 2
- eine Ansicht, in gleicher Perspektive wie Fig. 1, der inneren Struktur des Falzmesserzylinders;
- Fig. 3
- einen schematischen Schnitt durch einen Falzapparat mit dem Falzmesserzylinder der Fig. 1;
- Fig. 4
- einen schematischen Schnitt durch einen Falzapparat mit einem Harmonic-Drive-Getriebe, das die Drehung des Falzmesserträgers innerhalb des Falzmesserzylinders an die Drehung des Falzmesserzylinders koppelt;
- Fig. 5
- einen schematischen Schnitt analog Fig. 4 durch eine zweite Ausgestaltung des Falzapparats, der ein Planetengetriebe als Differentialgetriebe aufweist;
- Fig. 6 A - C
- die Auswirkung einer Verstellung am Differentialgetriebe auf das fertig gefalzte Produkt;
- Fig. 7
- weitere Ausführungen in einem schematischen Schnitt durch einen Falzapparat.
- Im Trommelmantel 01 des in Fig. 1 gezeigten Falzmesserzylinders 18 sind drei Gruppen von Schlitzen 02 jeweils in einem Winkelabstand von 120° in Umfangsrichtung gebildet. An der in der Fig. 1 oben liegenden Gruppe von Schlitzen 02 ist eine Mehrzahl austretender Vorsprünge 03 gezeigt, die Spitzen eines Falzmessers 04 sind. Das Falzmesser 04 ist an einem Träger 20 im Inneren des Falzmesserzylinders 18 befestigt, der mit Bezug auf Fig. 2 noch genauer erläutert wird.
- Der Falzmesserzylinder 18 trägt ferner drei in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Leisten mit ausfahrbaren Punkturnadeln 05. Diese Leisten können auch durch Greifer oder andere Mittel zum Halten eines zu falzenden Produktes am Trommelmantel 01 ersetzt sein. An den Stirnflächen des Trommelmantels 01 befinden sich zwei Flansche 06 mit einer geräumigen, zur Längsachse des Trommelmantels 01 konzentrischen Öffnung 07. An die Öffnung 07 ist ein Schaft 08 (siehe Fig. 4 und 5) angefügt, der zur drehbaren Lagerung des Falzmesserzylinders 18 im (in der Figur nicht dargestellten) Gestell eines Falzapparates dient.
- Eine Welle 09, die den innerhalb des Falzmesserzylinders 18 angeordneten Träger 20 der Falzmesser 04 trägt, erstreckt sich exzentrisch durch die Öffnung 07.
- Fig. 2 zeigt den Aufbau dieses Trägers 20. Die Welle 09 trägt im Inneren des Falzmesserzylinders 18 zwei in entgegengesetzte Richtungen abstehende Arme 11 und eine Getriebeeinheit 12, die zwei um zur Welle 09 parallele Achsen drehbare Falzmesserwellen 13; 14 tragen. Das Gehäuse 17 der Getriebeeinheit 12 ist mit dem dem Betrachter in Fig. 2 zugewandten Abschnitt der Welle 09 starr verbunden und im Inneren des Falzmesserzylinders gemeinsam mit diesem Abschnitt drehbar. Jenseits der Getriebeeinheit 12 in der Perspektive der Fig. 2 ist die Welle 09 durch einen Wellenabschnitt 16 verlängert, der in Bezug auf das Gehäuse 17 der Getriebeeinheit 12 drehbar ist. Wenn die Getriebeeinheit 12 um die Achse der Welle 09 gedreht wird, treibt ein mit dem Wellenabschnitt 16 fest verbundenes (nicht dargestelltes) Zahnrad im Inneren der Getriebeeinheit 12 eine Drehung der Falzmesserwellen 13; 14 an.
- Die schematische Seitenansicht der Fig. 3 veranschaulicht einerseits den Gesamtaufbau eines Falzapparates, der den mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Falzmesserzylinder 18 aufweist, sowie die Bewegung der Falzmesser 04 innerhalb des Falzmesserzylinders 18 im Betrieb des Falzapparates.
- Zunächst wird der Aufbau des Falzapparates kurz erläutert. Der Falzmesserzylinder 18 ist in Kontakt mit einem Messerzylinder 19 drehbar aufgehängt. Der Messerzylinder 19 trägt zwei Schneidmesser 21, die zusammenwirkend mit dem Falzmesserzylinder 18 eine Materialbahn 22, z. B. eine Papierbahn 22, in einzelne Produkte oder Signaturen 31 auftrennen. Diese Papierbahn 22 ist dem vom Falzmesserzylinder 18 und Messerzylinder 19 gebildeten Spalt von einem (nicht gezeigten) Falztrichter aus über ein Paar Zug- und Führungsrollen 23 zugeführt. Das Verhältnis der Drehzahlen von Messerzylinder 19 zu Falzmesserzylinder 18 ist 3 : 2, und ihre relative Phase ist so eingestellt, dass ein Schneidmesser 21 die Papierbahn 22 jeweils kurz nach einer Leiste von Punkturnadeln 05 des Falzmesserzylinders 18 durchtrennt. Das so entstandene führende, von den Punkturnadeln 05 aufgespießte Ende der Papierbahn 22 wird bei der Umdrehung des Falzmesserzylinders 18 gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 3 an seiner Oberfläche weiter gefördert.
- Auf je zwei Umdrehungen des Falzmesserzylinders 18 um seine Achse 24 kommen drei Umdrehungen des Trägers 20 bzw. drei Umläufe der Falzmesserwellen 13; 14 um die Träger-Achse 26. In jedem Umlauf der Falzmesserwellen 13; 14 führen die daran montierten Falzmesser 04 zwei Umdrehungen um die Achse 27 bzw. 28 der Falzmesserwellen 13; 14 aus. Die Spitzen der Falzmesser 04 bewegen sich daher auf einer durch eine strichpunktierte Linie dargestellten Bahn 29, die in etwa die Form eines Dreiecks mit konkaven Seiten hat. Die untere Spitze dieser dreieckigen Bahn 29 liegt außerhalb des Umfangs des Falzmesserzylinders 18, an dieser Stelle treten die Falzmesser 04 aus dem Falzmesserzylinder 18 aus, um eine von der Papierbahn 22 abgeschnittene Signatur 31 in einen Spalt zwischen zwei Falzrollen 32 einzuführen. Unterhalb des Spaltes befindet sich ein Schaufelrad 33, in dessen Schaufeln die gefalzten Signaturen 31 hineinfallen, um anschließend auf ein Förderbahn 34 ausgelegt zu werden.
- Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Antriebsstruktur des Falzapparates aus Fig. 3. Der Falzmesserzylinder 18 und der Messerzylinder 19 sind drehbar zwischen Seitengestellplatten 36 des Falzapparates aufgehängt. Die Welle 41 des Messerzylinders 19 trägt an einer Seite ein Zahnrad 37, z. B. ein Antriebszahnrad 37, das einerseits mit einem Getriebe eines Hauptmotors 38 und andererseits mit einem Zahnrad 39, z. B. einem Antriebszahnrad 39, des Falzmesserzylinders 18 kämmt. An dem gegenüberliegenden Ende der Wellen 41 des Messerzylinders 19 ist ein Harmonic-Drive-Getriebe (HD-Getriebe) montiert. Ein um die Welle 41 drehbarer Rotor 42 von elliptischem Querschnitt ist durch einen Stellmotor 43 antreibbar. Auf den Rotor 42 ist, getrennt durch entsprechend der Form des Rotors 42 verformte Lager 44, z. B. Kugellager 44, ein flexibler, der Außenkontur der Kugellager 44 entsprechend verformter Ring 46 aufgezogen, der eine Außenverzahnung trägt. Dieser Ring 46, auch als Flexspline 46 bezeichnet, kämmt mit zwei axial nebeneinander angeordneten, innen verzahnten Hülsen 47; 48. Dabei ist der Ring 46 mit den Innenverzahnungen der Hülsen 47; 48 jeweils an zwei gegenüberliegenden Stellen auf der langen Achse der Ellipse im Eingriff, und seine Zähnezahl ist um eine kleine gerade Zahl niedriger als die der Hülsen 47; 48.
- Ein Harmonic-Drive-Getriebe weist mindestens als kennzeichnendes Merkmal einen flexiblen, verformbaren Ring mit einer Verzahnung auf.
- Eine der Hülsen 48 ist drehfest mit der Welle 41 verbunden, während die andere Hülse 47 fest mit einem um die Welle 41 drehbaren Zahnrad 49 verbunden ist, das mit einem Zahnrad 51, z. B. einem Antriebszahnrad 51 des Trägers 20 kämmt.
- Die Zahnzahlen der Zahnräder 37; 39 sind so gewählt, dass sie ein Drehzahlverhältnis des Messerzylinders 19 zum Falzmesserzylinder 18 von 3 : 2 gewährleisten. Die Zahnzahlen der Hülsen 47; 48 und der Zahnräder 49; 51 sind jeweils untereinander gleich, so dass, so lange der Stellmotor 43 steht, der Messerzylinder 19 und der Träger 20 mit gleicher Drehzahl rotieren. Um zu gewährleisten, dass die relative Phase von Messerzylinder 19 und Träger 20 im Betrieb des Falzapparates konstant gehalten werden kann, ist der Stellmotor 43 mit einer Bremse ausgestattet, die in der Lage ist, eine Drehung des Rotors 42 zu unterbinden.
- Durch Drehen des Rotors 42 ist die Phase der Bewegung der Falzmesser 04 auf ihrer Bahn 29 in Bezug auf die Phase der Drehung des Falzmesserzylinders 18 verstellbar. Das heißt, die Lage des Ortes, an welchem die Falzmesser 04 aus dem Trommelmantel 01 austreten, ist in Bezug auf die Punkturnadeln 05 verstellbar. In einer Normalstellung, wie in Fig. 6A gezeigt, liegt der Austrittsort der Falzmesser 04 exakt mittig zwischen den zwei Enden der am Falzmesserzylinder 18 geförderten Signatur 31, und die fertig gefalzte Signatur 31, die rechts in der Fig. 6A gezeigt ist, hat beiderseits der Falzlinie gleich lange Schenkel.
- Wird die Phase der Falzmesserbewegung gegenüber der des Falzmesserzylinders 18 verzögert, wie in Fig. 6B gezeigt, so entsteht eine asymmetrisch gefalzte Signatur 31, bei der der von den Punkturnadeln 05 gehaltene Schenkel, erkennbar an Einstichlöchern 52, länger als der in Förderrichtung nacheilende Schenkel ist.
- Durch Vorziehen der Phase der Falzmesserbewegung, in Fig. 6C gezeigt, wird eine entgegengesetzte Asymmetrie erreicht.
- Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die Antriebsstruktur des Falzapparates. Elemente, die in Fig. 5 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 bezeichnet sind, sind mit den mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Elementen identisch und werden nicht erneut beschrieben. Die Welle 41 des Messerzylinders 19 trägt an ihrem vom Hauptmotor 38 abgewandten Ende ein Sonnenrad 53 eines Planetengetriebes. Ein Planetenträger 54 von mit dem Sonnenrad 53 kämmenden Planetenrädern 56 ist auf der Antriebswelle des Stellmotors 43 montiert. Ein Hohlrad 57 des Planetengetriebes ist drehfest mit dem Zahnrad 49 verbunden, welches mit dem Antriebszahnrad 51 des Trägers 20 kämmt.
- Da die Zahnzahl des Sonnenrades 53 kleiner als die des Hohlrades 57 ist, rotiert das Hohlrad 57 bei angezogener Bremse des Stellmotors 43 langsamer als das Sonnenrad 53. Die Zahnzahlen der Zahnräder 49; 51 sind so gewählt, dass sich für das gesamte Differentialgetriebe ein Drehzahlverhältnis von 1 : 1 zwischen der Welle 41 und dem Träger 20 ergibt.
- Die Fig. 7 zeigt vorteilhafte Ausführungsformen bezüglich des Antriebes des Falzapparates.
- Wie in der Fig. 7 dargestellt, ist der Falzapparat von mindestens einem eigenem Elektromotor (59; 61), der mechanisch von anderen Aggregaten unabhängig ist, angetrieben. Die Achse 26 des Trägers 20 ist während des Falzvorganges von einem weiteren Elektromotor 58 angetrieben. Dieser Elektromotor 58 des Trägers 20 ist mechanisch nicht mit dem Antrieb des Falzmesserzylinders 18 verbunden.
- So wird in einer Ausführungsform der Falzmesserzylinder 18 durch den Elektromotor 59 angetrieben, der nicht mit einem weiteren Zylinder gekoppelt ist. In einer anderen Ausführungsform ist der Messerzylinder 19 durch den Elektromotor 61 angetrieben, der ebenfalls an keinen weiteren Zylinder gekoppelt ist. Wie in der Fig. 7 strichliert dargestellt, ist es auch möglich, sowohl den Falzmesserzylinder 18 als auch den Messerzylinder 19 durch einen gemeinsamen Elektromotor 38 anzutreiben.
- In dem Falzapparat ist ein Schaufelrad 33 angeordnet, dessen Antrieb mechanisch mit dem Antrieb des Falzmesserzylinders 18 verbunden ist. Das Schaufelrad 33 ist während des Falzvorganges von einem eigenen, nicht mit einem Zylinder gekoppelten Elektromotor 62 angetrieben.
- Desweiteren sind dem Falzapparat zwei einen Falzspalt bildende Falzrollen 32 zugeordnet. Die Falzrollen 32 sind gemeinsam von einem eigenen, nicht mit einem Zylinder gekoppelten Elektromotor 63 (strichliert dargestellt) angetrieben. In einer anderen Ausführungsform können die Falzrollen 32 jeweils auch von einem eigenem Elektromotor 64; 65 angetrieben sein.
- Weiter ist dem Falzapparat ein Förderbandsystem 34 angeschlossen. Dieses Förderbandsystem 34 kann ebenfalls durch einen eigenen Elektromotor 66 angetrieben sein.
- Die Elektromotoren 38; 59; 61; 62; 63; 64; 65; 66 des Falzapparates sind winkellagegeregelt.
- In dem Falzapparat ist eine Regeleinrichtung zur Regelung der Phasenlage der Elektromotoren 38; 59; 61; 62; 63; 64; 65; 66 zueinander vorgesehen.
- So sind die Phasenlage des Elektromotors 58 des Trägers 20 und des Elektromotors 59 des Falzmesserzylinders 18 relativ zueinander veränderbar. Ebenso können die Phasenlage und/oder Drehzahl des Elektromotors 58 des Trägers 20 und /oder des Elektromotors 59 des Falzmesserzylinders 18 und des Elektromotors 63; 64; 65 der Falzrollen 32 relativ zueinander veränderbar sein. Über die Regeleinrichtung zur Regelung der Phasenlage ist es auch möglich, die Phasenlage des Elektromotors 62 des Schaufelrades 33 und mindestens eines anderen Elektromotors 38; 58; 59; 61; 63; 64; 65; 66 relativ zueinander zu verändern. Relativ zueinander veränderbar ist auch die Phasenlage und/oder Drehzahl des Elektromotors 62 des Schaufelrades 33 und des Elektromotors 66 des Förderbandsystems 34.
- Bei Bezugnahme auf den Falzmesserzylinder 18 ist hauptsächlich der Trommelmantel 01 des Falzmesserzylinders 18 zu verstehen.
-
- 01
- Trommelmantel
- 02
- Schlitz
- 03
- Vorsprung
- 04
- Falzmesser
- 05
- Punkturnadel
- 06
- Flansch
- 07
- Öffnung
- 08
- Schaft
- 09
- Welle
- 10
- -
- 11
- Arm
- 12
- Getriebeeinheit
- 13
- Falzmesserwelle, erste
- 14
- Falzmesserwelle, zweite
- 15
- -
- 16
- Wellenabschnitt
- 17
- Gehäuse
- 18
- Falzmesserzylinder
- 19
- Messerzylinder
- 20
- Träger
- 21
- Schneidmesser
- 22
- Materialbahn, Papierbahn
- 23
- Zug- und Führungsrollen
- 24
- Achse (18)
- 25
- -
- 26
- Träger-Achse
- 27
- Achse (13)
- 28
- Achse (14)
- 29
- Bahn
- 30
- -
- 31
- Signatur
- 32
- Falzrolle
- 33
- Schaufelrad
- 34
- Förderband
- 35
- -
- 36
- Seitengestellplatte
- 37
- Zahnrad, Antriebszahnrad (19)
- 38
- Hauptmotor, Elektromotor
- 39
- Zahnrad, Antriebszahnrad (18)
- 40
- -
- 41
- Welle (19)
- 42
- Rotor
- 43
- Stellmotor
- 44
- Lager, Kugellager
- 45
- -
- 46
- Ring, Flexspline
- 47
- Hülse
- 48
- Hülse
- 49
- Zahnrad
- 50
- -
- 51
- Zahnrad, Antriebszahnrad
- 52
- Einstichloch
- 53
- Sonnenrad
- 54
- Planetenträger
- 55
- -
- 56
- Planetenrad
- 57
- Hohlrad
- 58
- Elektromotor
- 59
- Elektromotor
- 60
- -
- 61
- Elektromotor
- 62
- Elektromotor
- 63
- Elektromotor
- 64
- Elektromotor
- 65
- Elektromotor
- 66
- Elektromotor
Claims (28)
- Falzapparat mit einem drehbaren Falzmesserzylinder (18) zum Fördern einer zu falzenden Signatur (31), wenigstens einem Falzmesser (04), das innerhalb des Falzmesserzylinders (18) um eine erste Achse (27) drehbar ist, die ihrerseits an einem um eine zweite Achse (26) drehbaren Träger (20) gehalten ist, und das im Laufe seiner Drehung aus dem Falzmesserzylinder (18) ausfahrbar ist, wobei der Träger (20) und Falzmesserzylinder (18) relativ zueinander phasenverstellbar sind, wobei die Drehung des Falzmessers (04) und die Drehung des Trägers (20) mit variierbarer Phase an eine Drehung des Falzmesserzylinders (18) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zum Koppeln ein Differentialgetriebe (44, 46, 47, 48; 53, 54, 56, 57) angeordnet ist und dass ein An- oder Abtriebsglied (48; 53) des Differentialgetriebes (44, 46, 47, 48; 53, 54, 56, 57) an einen Messerzylinder (19) gekoppelt ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe ein Harmonic-Drive-Getriebe (44, 46, 47, 48) oder ein Planetengetriebe (53, 54, 56, 57) ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein An- oder Abtriebsglied (44, 46; 57) des Differentialgetriebes (44, 46, 47, 48; 53, 54, 56, 57) an einen Stellmotor (43) angeschlossen ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremse mit dem Differentialgetriebe (44, 46, 47, 48; 53, 54, 56, 57) zusammenwirkend angeordnet ist.
- Falzapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (43) mit der Bremse ausgestattet ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein An- oder Abtriebsglied (47; 56) des Differentialgetriebes (44, 46, 47, 48; 53, 54, 56, 57) an die Achse (26) des Trägers (20) gekoppelt ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzmesserzylinder (18) eine Mehrzahl von Haltern zum Halten einer zu fördernden Signatur (31) an dem Falzmesserzylinder (18) aufweist.
- Falzapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter Greifer oder Reihen von Punkturnadeln (05) sind.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzmesserzylinder (18) durch ein Übersetzungsgetriebe (37, 39) an einen Messerzylinder (19) mit einem Übersetzungsverhältnis von n/m drehgekoppelt ist, wobei n die Zahl der Halter am Falzmesserzylinder (18) und m (m<n) die Zahl der Messer (21) am Messerzylinder (19) ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass m ferner die Zahl der Falzmesser (04) am Träger (20) ist, und dass der Träger (20) an den Messerzylinder (19) durch das Differentialgetriebe (44, 46, 47, 48; 53, 54, 56, 57) mit Übersetzungsverhältnis 1:1 gekoppelt ist.
- Falzapparat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptmotor (38) zum Drehantreiben des Falzmesserzylinders (18) und des Messerzylinders (19) an dem Übersetzungsgetriebe (37, 39) angreift.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Falzmesser (04) eine Signatur (31) in einen Falzspalt einführend angeordnet ist.
- Falzapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzspalt durch zwei gegensinnig rotierende Falzrollen (32) gebildet ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Falzvorganges der Falzmesserzylinder (18) und der Messerzylinder (19) von einem gemeinsamen Elektromotor (38) angetrieben sind.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Falzvorganges der Falzmesserzylinder (18) von einem eigenen, nicht mit einem weiteren Zylinder gekoppelten Elektromotor (59) angetrieben ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Falzvorganges der Messerzylinder (19) von einem eigenen, nicht mit einem weiteren Zylinder gekoppelten Elektromotor (61) angetrieben ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaufelrad (33) angeordnet ist.
- Falzapparat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb des Schaufelrades (33) mechanisch mit dem Antrieb des Falzmesserzylinders (18) verbunden ist.
- Falzapparat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaufelrad (33) während des Falzvorganges von einem eigenen, nicht mit einem Zylinder gekoppelten Elektromotor (62) angetrieben ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einen Spalt bildende Falzrollen (32) angeordnet sind, wobei die Falzmesser (04) des Falzmesserzylinders (18) eine abgeschnittene Signatur (31) in diesen Spalt einführend angeordnet sind.
- Falzapparat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzrollen (32) gemeinsam von einem eigenen, nicht mit einem Zylinder gekoppelten Elektromotor (63) angetrieben sind.
- Falzapparat nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Falzrollen (32) von einem eigenen Elektromotor (64; 65) angetrieben ist.
- Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Förderbandsystem (34) angeordnet ist.
- Falzapparat nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderbandsystem (34) von einem eigenen Elektromotor (66) angetrieben ist.
- Falzapparat nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (38; 58; 59; 61; 62; 63; 64; 65; 66) winkellagegeregelt ist.
- Falzapparat nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlage und/oder Drehzahl des Elektromotors (58) des Trägers (20) und/oder des Elektromotors (59) des Falzmesserzylinders (18) und des Elektromotors (63; 64; 65) der Falzrollen (32) relativ zueinander veränderbar ist und eine zugehörige Regeleinrichtung zur Veränderung dieser Phasenlage und/oder Drehzahl vorgesehen ist.
- Falzapparat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlage des Elektromotors (62) des Schaufelrades (33) und mindestens eines anderen Elektromotors (38; 58; 59; 61; 63; 64; 65; 66) relativ zueinander veränderbar ist und eine zugehörige Regeleinrichtung zur Veränderung dieser Phasenregelung vorgesehen ist.
- Falzapparat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlage von dem Elektromotor (62) des Schaufelrades (33) und dem Elektromotor (66) des Förderbandsystems (34) relativ zueinander veränderbar sind und eine zugehörige Regeleinrichtung zur Veränderung von Phasenlage und/oder Drehzahl vorgesehen ist.
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