EP2149530A1

EP2149530A1 - Bogenfalzmaschine

Info

Publication number: EP2149530A1
Application number: EP09164852A
Authority: EP
Inventors: Herbert Ackermann; Jürgen Kübler
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2010-02-03
Also published as: JP3154349U; DE102008035108A1; US8277368B2; CN101638193B; US20100022376A1; CN101638193A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Falzmaschinc (100) zum Falzen von Bogen aus Papier, Pappe und dergleichen mit mindestens einer Messerwelleneinheit (2, 22, 23, 32) zum Schneiden, Perforieren, Rillen oder Krimpen der Bogen, wobei die Messerwelleneinheit (2, 22, 23, 32) mindestens ein Paar angetriebene Messerwellen (22, 23) aufweist. Auf den Messerwellen (22, 23) sind verdrehfest Messerhalteeinheiten (40.3) zum Halten von Messern (44) montiert. Die Messerhalteeinheiten (40.3) sind geteilt ausgeführt und werden durch eine Mehrzahl von Teilschalen (41, 42) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Falzmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Messeraufnahme gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.
Gattungsgemäße Falzmaschinen sind aus dem Stand der Technik unter dem Namen Kombifalzmaschinen bekannt. Bei diesen kombinierten Taschenschwertfalzmaschinen werden die Parallelbrüche in einer ersten Falzstation im Taschenfalzprinzip gefalzt, während die nachfolgenden Kreuzbrüche jeweils mit einem vertikal arbeitenden Falzschwert ausgeführt werden. Dabei entstehen durch das Taschenfalzprinzip Falzbrüche, die senkrecht zur Transportrichtung der Falzbogen beim Einlauf in das Taschenfalzwerk stehen, wohingegen beim Schwertfalzprinzip Falzbrüche entstehen, die parallel zur Transportrichtung des Falzbogens beim Einlauf in das Schwertfalzwerk verlaufen.
Ein Falzschwert stößt den Falzbogen nach unten zwischen zwei Falzwalzen, die den Bogen erfassen und falzen. Unter den unterschiedlichen möglichen Konfigurationen sind auch solche bekannt, in denen nacheinander mehrere Schwertfalzwerke angeordnet sind, so dass mehrere Kreuzbrüche nacheinander ausführbar sind. Außerdem sind zwischen den Schwertfalzwerken manchmal noch weitere Bearbeitungseinheiten angeordnet, etwa Falztaschen mit Falzwalzen und / oder Messerwellen zum Schneiden, Perforieren oder Rillen des Falzbogens.
Schwertfalzwerke werden also primär deswegen eingesetzt, um Falzbrüche im Falzbogen zu erzeugen, die nicht parallel zur Vorderkante des Falzbogens verlaufen, sondern senkrecht dazu. Durch das Schwertfalzprinzip bedingt kommt es dabei zu einer Änderung der Transportrichtung um 90° in der Ebene. Daher ist das Schwert in einem zweiten Schwertfalzwerk ebenfalls um 90° in der Ebene relativ zu dem ersten Schwertfalzwerk verdreht. Ein drittes Schwertfalzwerk wäre dann wieder parallel zu dem ersten Schwertfalzwerk angeordnet, aber tiefer. Dabei tritt das Problem auf, dass durch die rechtwinklig zueinander angeordneten Schwertfalzwerke die nachgeordneten Falzwalzen von Taschenfalzwerken und / oder Messerwellen nur schwer zugänglich sind.
Um dieses Problem zu bewältigen gibt es unterschiedliche Ansätze. Zum einen gibt es eine Kombifalzmaschine der Firma MBO, bei der die gesamte Schwertfalzeinheit bestehend aus Falzschwert, Zufiihreinrichtung und Falzwalzen nach oben geklappt wird, um den Raum der Papierebene freizugeben, in dem die Messerwellen angeordnet sind. Dies hat aber den Nachteil, dass diese Messerwellen weiterhin nur schwer zugänglich sind, besonders im Fall von Messerwellen, die hinter dem zweiten Schwertfalzwerk angeordnet sind.
In der deutschen Patentanmeldung DE 41 23 130 A1 ist eine Falzmaschine angegeben, bei der unter anderem mehrere Falzwerke herausklappbar und/oder herausschiebbar und/oder drehbar und/oder her ausschwenkbar gestaltet sind. Zudem sind diese Falzwerke derart gestaltet, dass sie als Gesamtheit, bestehend aus der Falzeinrichtung und gegebenenfalls zusätzlichen Einrichtungen wie Messerwellen, Perforiereinrichtungen o. ä. leicht aus dem Falzwerksverband heraus bewegt werden können, und dass das Einschwenken zurück in den Falzwerksverband wartungs- und einstellungsfrei möglich ist..
Eine weitere Lösungsmöglichkeit ist in der europäischen Patentanmeldung
EP 1 475 335 A1 angegeben. Hier wird eine Messerwelleneinheit als Kassette durch die Seitenwand hindurch nach außen gezogen, so dass ein einfacher Austausch, beziehungsweise Neueinstellungen möglich sind. Dies hat allerdings einerseits den Nachteil, dass diese Lösung im ausgezogenen Zustand sehr platzintensiv ist. Andererseits sind durch den langen Hebel im ausgezogenen Zustand hohe Anforderungen an die Stabilität der Schublade, in der die Kassette geführt ist, gestellt, damit nicht seitliche Stöße zur Beschädigung führen. Außerdem ist die Lösung auch ungeeignet für Schwertfalzwerke, da wie bereits beschrieben hier die Messerwellen übereinander und 90° zueinander verdreht angeordnet sind.
Nach dem Stand der Technik werden auf die Messerwellen Rohrabschnitte aufgeschoben, sog. Transportrollen, zur Unterstützung des Bogenlaufs, als auch sog. Messeraufnahmen zum Halten von Messern. Zur Anpassung der Messerwellen bei einem Auftragswechsel werden die Messerwellen aus der Falzmaschine entfernt und die Messeraufnahmen entsprechend dem Auftrag montiert. Um die Transportrollen auszutauschen, müssen die Messerwellen ebenfalls aus der Falzmaschine ausgebaut werden. Diese Arbeitsprozesse sind zeitintensiv und beeinflussen die Umrüstzeit nachteilig.
Bei großen Falzmaschinen zur Bearbeitung von Bogen mit großer Breite wirken auf die oben beschriebenen klapp- und Schiebbaren Vorrichtungen hohe Kräfte und Momente, welchen durch eine entsprechende Dimensionierung begegnet werden muss.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Falzmaschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der eine verbesserte Anpassung und Einstellbarkeit der Messerwellen gewährleistet ist und die Nachteile des Standes der Technik zumindest reduziert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Falzmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 als auch durch eine Messeraufnahme mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 14.
Die erfindungsgemäße Falzmaschine zum Falzen von Bogen aus Papier, Pappe und dergleichen besitzt mindestens eine Messerwelleneinheit zum Schneiden, Perforieren, Rillen, Krimpen oder Ähnlichem der Bogen. Bei der Falzmaschine handelt es sich insbesondere um eine Kombifalzmaschine, welche sowohl Taschen- als auch Schwertfalzwerke besitzt, oder um eine Taschenfalzmaschine. Die Messerwelleneinheit besitzt mindestens ein Paar angetriebene Messerwellen, deren Achsen parallel zueinander und im rechten Winkel zur Bogentransportrichtung ausgerichtet sind. Auf einer jeweiligen Messerwelle ist jeweils verdrehfest mindestens eine Bearbeitungseinheit montiert. Die Bearbeitungseinheit kann eine Messeraufnahme zum Halten von Messern oder mindestens eine Transportrolle aufweisen. Die Transportrolle kann dabei mindestens eine Fläche aufweisen, gegen die ein sich auf der anderen Messerwelle gelagertes Messer angestellt wird. Bei den Messern handelt es sich um Kreismesser, welche entsprechend ihrer Aufgabe zum Schneiden, Perforieren, Rillen oder Krimpen ausgebildet sind. Die Messeraufnahme dient der Aufnahme eines Messers, so dass dieses gegen Verdrehen und Verschieben fixiert ist. Die Bearbeitungseinheiten sind in vorteilhafter Weise geteilt ausgeführt und werden durch eine Mehrzahl von ringsegmentförmigen Teilschalen gebildet. Die Teilschalen der Bearbeitungseinheiten sind durch Verbindungselemente miteinander verbindbar.
Dadurch wird eine einfache Montage und Demontage der Bearbeitungseinheiten ermöglicht, ohne ein Ausbauen der Messerwellen aus der Falzmaschine notwendig zu machen.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Falzmaschine sind die Messer ebenfalls geteilt ausgeführt und werden jeweils durch eine Mehrzahl von Teilkreisscheiben gebildet. Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass auch die Montage und Demontage der Messer einfach und schnell durchgeführt werden kann. Durch die geteilte Ausführung der Messeraufnahmen und der Messer wird die Einrichtzeit in vorteilhafter Weise wesentlich reduziert.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Falzmaschine wird eine jeweilige Bearbeitungseinheit aus Halbschalen gebildet. Die Messer werden vorteilhafter Weise jeweils durch zwei Halbkreisscheiben gebildet. Die Zweiteiligkeit der jeweiligen Elemente hat den Vorteil, dass diese einfach montiert und demontiert werden können und gleichzeitig die Anzahl der Stoßstellen zwischen den Teilschalen bzw. den Teilkreisscheiben auf je zwei begrenzt bleibt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Falzmaschine ist die Bearbeitungseinheit durch ein Fixierelement gegen verdrehen und verschieben relativ zur Messerwelle absicherbar. Bei dem Fixierelement kann es sich insbesondere um eine Stiftschraube handeln. Eine Bearbeitungseinheit wird mittels der Stiftschraube mit der Messerwelle verklemmt.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante der Falzmaschine wird eine jeweilige Bearbeitungseinheit durch zwei Halbschalen gebildet. Die Halbschalen sind an einer ersten Stoßkante mit mindestens einem Gelenk und an einer zweiten Stoßkante mit mindestens einem Verbindungselement miteinander verbunden. Bei dem Verbindungselement handelt es sich vorteilhafterweise um ein einfach lösbares Verbindungselement, wie beispielsweise eine Schraube oder eine Schnalle.
In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der Falzmaschine wird eine jeweilige Bearbeitungseinheit durch zwei Halbschalen gebildet, wobei die Halbschalen an einer ersten Stoßkante mit mindestens einem Verbindungselement und an einer zweiten Stoßkante mit mindestens einem weiteren Verbindungselement miteinander verbunden sind. Bei den Verbindungselementen handelt es sich vorteilhafterweise um einfach lösbare Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben oder Schnallen.
In einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der Falzmaschine weist eine jeweilige Messerwelle zwei in Längsrichtung eingebrachte Ausnehmungen, wie beispielsweise schwalbenschwanzförmige Nuten, auf. Eine jeweilige Bearbeitungseinheit wird durch zwei Halbschalen gebildet und eine jeweilige Halbschale wird durch mindestens ein Verbindungselement, insbesondere eine Schraube, mit der Messerwelle verbunden, wobei das jeweilige Verbindungselement in eine der Ausnehmungen eingreift.
In einer alternativen, besonders vorteilhaften und daher bevorzugten Ausführungsform der Falzmaschine wird die Bearbeitungseinheit durch zwei Halbschalen gebildet, welche an ihren beiden Stoßkanten jeweils komplementär zueinander stufenförmig ausgebildet sind. An den beiden Stoßkanten liegen beide Halbschalen flächig aufeinander auf. Im Bereich einer jeweiligen Stufe ist parallel zur Drehachse der Bearbeitungseinheit jeweils eine Bohrung ausgebildet. Wenn die beiden Halbschalen an ihren Stoßkanten aufeinander aufliegen, dann fluchten die Bohrungen der ersten Halbschale mit den Bohrungen der zweiten Halbschale. Durch die Bohrungen werden zylinderförmige Verbindungselemente zum Verbinden der beiden Halbschalen aufgenommen. In vorteilhafter Weise besitzen diese jeweils eine axiale Verschiebesicherung. Vorteilhaft an dieser Ausführungsvariante ist, dass die beiden Halbschalen in einfacher Weise miteinander verbunden werden können, und durch den Einsatz der Verbindungselemente ein radiales Lösen der Halbschalen beim Betrieb der Bearbeitungseinheit vermieden wird. Das Verbinden bzw. Trennen der beiden Halbschalen geschieht durch eine Verschiebebewegung zumindest einer der beiden Halbschalen parallel zur Drehachse der Bearbeitungseinheit.
In Weiterbildung dieser Ausführungsvariante besitzt ein jeweiliges Verbindungselement einer vorteilhaften Ausführungsform eine Schraube, welche mit ihrem Kopf durch die erste Halbschale aufgenommen wird, mit ihrem Schaft in die Bohrung der zweiten Halbschale ragt und wobei auf die Schrauben, insbesondere im Bereich ihres Fußes, eine drehmomentgesicherte Gewindehülse aufgeschraubt ist. Beim Drehen der Schraube wirkt die Gewindehülse auf einen um die Schraube gelegten Ring oder Teilring ein, und dehnt diesen aus. Der Ring oder Teilring wirkt dadurch als axiale Verschiebesicherung.
In Weiterbildung der Ausführungsvariante besitzt ein jeweiliges Verbindungselement gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einen Stift, welcher mit seinem Kopf durch die zweite Halbschale aufgenommen wird und mit seinem Schaft in die Bohrung der ersten Halbschale ragt. Der Schaft wird dabei zumindest teilweise von einer Feder, insbesondere einer Spiralfeder, umgeben. Am Kopf des Stifts liegt ein Ring oder Teilring an, welcher durch die Federkraft der Feder ausgedehnt wird und dadurch als axiale Verschiebesicherung wirkt.
Die Erfindung betrifft auch eine Messeraufnahme für eine Messerwelle einer Falzmaschine, wobei die Messeraufnahme zwei rohrförmige Elemente zur Messeraufnahme umfasst. Die rohrförmigen Elemente werden vorteilhafterweise durch je zwei Halbschalen gebildet, welche durch Verbindungselemente miteinander und / oder mit der Messerwelle verbindbar sind. Ein erstes rohrförmiges Element liegt mit seiner inneren Mantelfläche auf der Messerwelle auf. Auf dieses rohrförmige Element ist ein Messer einführbar und das zweite rohrförmige Element wird mit einem Innengewinde auf ein Außengewinde des ersten rohrförmigen Elements aufgeschraubt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Messeraufnahme ergeben sich analog zu den oben beschriebenen Weiterbildungen der Falzmaschine.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1: ein Schema einer Falzmaschine mit einer Mehrzahl aufeinander folgender Falzwalzen für nicht näher dargestellte Taschenfalzwerke und einem nach links im Bild darauf folgenden Messerwellenpaar, welches in einem separaten Walzenstuhl gelagert ist, der seinerseits entlang einer ortsfesten Führung verlagerbar ist,
Fig. 2: eine Draufsicht auf einen Teil einer Ausführungsform einer Falzmaschine, die zwei Schwertfalzwerke umfasst;
Fig.3a und b: eine erste Ausführungsform einer Transportrolle
Fig. 4a und b: eine zweite Ausführungsform einer Transportrolle
Fig. 5a und b: eine dritte Ausführungsform einer Transportrolle
Fig. 6a: ein geschlitztes Messer
Fig. 6b: ein zweiteiliges Messer
Fig. 7a: eine Seitenansicht einer Messeraufnahme
Fig. 7b: eine Ansicht einer Messeraufnahme
Fig. 7c: eine Explosionszeichnung einer Messeraufnahme
Fig. 7d: eine räumliche Darstellung einer montierten Messeraufnahme
Fig.8a: eine räumliche Darstellung einer Messeraufnahme aus zwei Transportrollen
Fig. 8b: einen Schnitt durch die Messeraufnahme von Fig. 8a
Fig. 9a, 10a, 11a: räumliche Darstellungen verschiedener Ausführungsformen einer Bearbeitungseinheit vor der Montage
Fig. 9b, 10b, 11b: Schnittdarstellungen der Ausführungsformen aus den Figuren 9a, 10a, 11a zur Beschreibung der Montage
Fig. 12: Die Bearbeitungseinheiten gemäß Fig. 9, 10, 11 in montiertem Zustand

Bei dem in Fig. 1 schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiel einer Falzmaschine 100 handelt es sich um eine Taschenfalzmaschine zur Erstellung mehrfach gefalzter Signaturen mittels einer Falzwalzenanordnung 1 und dieser zugeordneter hier nicht dargestellter Falztaschen. Insoweit ist eine Mehrzahl von Falzwerken vorgesehen. Auf ein letztes dieser Falzwerke folgt ein Messerwellenpaar 2, welches in einem separaten Walzenstuhl 5 gelagert ist.
Die Fig. 2 zeigt die schematische Draufsicht des Bereichs der Schwertfalzwerke einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Falzmaschine 100. Auch die Schwertfalzwerke 12, 14, 15, 16, 18, 19 selbst sind nur schematisch gezeigt.
In Fig. 2 sind zwei parallel zueinander beabstandete Seitenwände 10 der Falzmaschine 100 zu sehen, die unter anderem durch eine dritte Seitenwand 11 miteinander verbunden sind, wobei diese dritte Seitenwand 11 senkrecht auf den beiden anderen Seitenwänden 10 steht. Typischerweise entspricht die Ausrichtung der beiden parallelen Seitenwände 10 der Transportrichtung T₁ der Falzbogen durch die Taschenfalzwerke. Diese Transportrichtung T₁ der Falzbogen entspricht auch der Transportrichtung der Falzbogen T₁ beim Einlauf in das erste Schwertfalzwerk 12, 14, 15. Dort schlägt der Falzbogen an nicht gezeigte Anschläge an und kommt zur Ruhe. Der erste Schwertantrieb 12 drängt mit dem ersten Falzschwert 14 den Falzbogen zwischen die ersten Falzwalzen 15, zur Erzeugung des ersten Kreuzbruchs. Dann gelangt der Falzbogen durch die Messerwelleneinheit 22, 23, wo er entsprechend der Konfiguration der Messerwellen 22; 23 beispielsweise geschnitten, perforiert oder gerillt wird, um dann in der zweiten Transportrichtung T₂ zum zweiten Schwertfalzwerk 16, 18, 19 zu gelangen. Dort schlägt der Falzbogen wiederum an nicht gezeigte Anschläge an und kommt wieder zur Ruhe. Dadurch hat der Falzbogen eine 90° Umlenkung von der ersten Transportrichtung T₁ zur zweiten Transportrichtung T₂ erfahren.
Der zweite Schwertantrieb 16 drängt mit dem zweiten Falzschwert 18 den Falzbogen dann zwischen die zweiten Falzwalzen 19, zur Erzeugung des zweiten Kreuzbruchs. Dann gelangt der Falzbogen durch die Messerwelleneinheit 32, wo er entsprechend der Konfiguration der Messerwellen der Messerwelleneinheit 32 weiter beispielsweise geschnitten, perforiert oder gerillt wird. Daran könnte sich eine nicht gezeigte, dem Fachmann bekannte Auslage anschließen, oder ein weiteres, nicht gezeigtes drittes Schwertfalzwerk, das entsprechend ausgestattet wäre. Dadurch würde der Falzbogen eine weitere 90° Umlenkung von der zweiten Transportrichtung T₂ zur nächsten Transportrichtung erfahren. Diese Transportrichtung entspricht der Richtung nach wieder der ersten Transportrichtung T₁, der Falzbogen befindet sich nur tiefer als die erste Transportebene.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Falzmaschinen 100 können jeweils über in den nachfolgenden Figuren 3 bis 8 beschriebene und dargestellte Bearbeitungseinheiten verfügen.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen jeweils eine Bearbeitungseinheit, welche eine Transportrolle 40.1 aufweist.
Die Figuren 3a und 3b zeigen einen Teil einer ersten Ausführungsform einer Transportrolle 40.1, nämlich eine erste ringsegmentförmige Halbschale 41 und eine zweite ringsegmentförmige Halbschale 42, welche zusammen eine Transportrolle bilden und auf der Messerwelle 22 angebracht sind. An einer ersten Stoßstelle zwischen erster Halbschale 41 der Transportrolle und zweiter Halbschale 42 der Transportrolle sind diese dauerhaft durch ein Gelenk 46 miteinander verbunden. Zur Montage der Transportrolle 40.1 werden erste Halbschale 41 und zweite Halbschale 42 aufgeklappt, in die Messerwelle 22 eingehängt und an der zweiten Stoßstelle von erster Halbschale 41 und zweiter Halbschale 42 durch eine Verschraubung 45 miteinander verbunden. Aus Fig. 3b ist ersichtlich, dass der Innendurchmesser der Transportrolle 40.1 in etwa dem Außendurchmesser der Messerwelle 22 entspricht. Die Toleranzen der beiden Durchmesser sind dabei so ausgeführt, dass die Transportrolle 40.1 relativ zur Messerwelle 22 auch dann noch verschoben werden kann, wenn beide Halbschalen 41 und 42 durch die Verschraubung 45 miteinander verbunden sind. Die Fixierung der Transportrolle 40.1 relativ zur Messerwelle 22, um ein Verdrehen und Verschieben der Transportrolle 40.1 zu verhindern, geschieht durch ein Fixierelement, beispielsweise eine Stiftschraube, welche sich an der Position 48 befinden kann.
In den Figuren 4a und 4b ist eine zweite Ausführungsform einer Transportrolle 40.1 dargestellt. Diese ist analog zur ersten oben beschriebenen Ausführungsform aus einer ersten Halbschale 41 und einer zweiten Halbschale 42 aufgebaut. An einer ersten Stoßstelle der beiden Halbschalen 41 und 42 sind diese durch eine erste Verschraubung 45 miteinander verbunden. An der zweiten Stoßstelle von erster Halbschale 41 und zweiter Halbschale 42 sind die Halbschalen 41 und 42 durch eine zweite Verschraubung 45 miteinander verbunden.
Die Figuren 5a und 5b zeigen eine dritte Ausführungsform einer Transportrolle 40.1, welche analog zu den oben beschriebenen Ausführungsformen der Transportrolle aus einer ersten Halbschale 41 und einer zweiten Halbschale 42 aufgebaut sind. Wie sich aus Fig. 5b ergibt, weist die Messerwelle 22 zwei schwalbenschwanzförmige Nuten 47 auf. Die Mittellinien der beiden Längsnuten 47 liegen dabei in einer Ebene. Erste Halbschale 41 und zweite Halbschale 42 weisen jeweils eine Bohrung auf, welche eine Schraube 45 aufnimmt. Die radial auf die Messerwelle 22 gesetzten Halbschalen 41 und 42 werden jeweils durch die Schraube 45 mit einer Mutter in Form eines Kegels, welche in die schwalbenschwanzförmige Nut 47 der Messerwelle 22 eingreift durch Anziehen der Schraube 45 verklemmt. Die Halbschalen 41 und 42 können zusätzlich noch durch Verbindungsstifte 49 miteinander verbunden sein.
Fig. 6a zeigt ein einteiliges Messer 44, welches geschlitzt ist und durch Verbiegen der beiden Schenkel des Messers 44 einfach auf eine Messeraufnahme 40.3 aufgebracht werden kann, ohne dass eine Demontage der Messeraufnahme 40.3 notwendig wäre. Solche geschlitzten Messer 44 dürfen nur eine geringe Materialstärke aufweisen, so dass eine Verbiegung der beiden Schenkel noch möglich bleibt. Geschlitzte Messer 44 eignen sich daher insbesondere zum Schneiden und Perforieren von Bogen aus Papier.
Fig. 6b zeigt ein Messer 44, welches aus einer ersten Teilkreisscheibe 44.1 und einer zweiten Teilkreisscheibe 44.2 aufgebaut ist. An den beiden Stoßstellen der Teilkreisscheiben 44.1 und 44.2 können die Teilkreisscheiben 44.1 und 44.2 miteinander verbunden werden. Der Verbindungsmechanismus ist nicht im Detail dargestellt, es kann sich beispielsweise um Einrastelemente handeln, so dass die beiden Teilkreisscheiben 44.1 und 44.2 ineinander geklipst werden können. Solche mehrteiligen Messer 44 kommen besonders dann zum Einsatz, wenn das Messer aufgrund seiner Funktion eine gewisse Materialstärke aufweisen muss, beispielsweise Messer zum Krimpen oder Rillen. Geteilte Messer 44 können ebenfalls dann zum Einsatz kommen, wenn das zu bearbeitende Material, beispielsweise ein Kartonbogen, Messer 44 mit einer größeren Materialstärke und damit einer größeren Stabilität erfordern.
Die Figuren 7a bis 7d zeigen jeweils eine Bearbeitungseinheit (40), welche eine Messeraufnahme 40.3 aufweist.
Die Messeraufnahmen 40.3 können analog den Transportrollen 40.1 aus zwei Halbschalen 41, 42 aufgebaut sein, welche an ihren Stoßstellen miteinander verbunden sind.
Fig. 7a zeigt eine seitliche Ansicht einer Messeraufnahme 40.3 zur Aufnahme eines Messers 44. Die Messeraufnahme 40.3 wird dabei gebildet durch ein erstes rohrförmiges Element 50.1 und ein zweites rohrförmiges Element 50.2. Wie sich aus Fig. 7b ergibt, besteht das Messer 44 aus einer ersten Teilkreisscheibe 44.1 und einer zweiten Teilkreisscheibe 44.2. Die rohrförmigen Elemente 50.1 und 50.2 sind ebenfalls zweiteilig ausgebildet und bestehen jeweils aus einer ersten Halbschale 41 und einer zweiten Halbschale 42. An der linken Stoßstelle der beiden Halbschalen 41 und 42 sind diese durch ein Doppelgelenk 46, 46 miteinander verbunden. An der rechten Stoßstelle der ersten und zweiten Halbschale 41, 42 sind diese, wie sich aus Fig. 7a ergibt, durch eine Verschraubung 45 miteinander verbunden. Durch die Zweiteiligkeit der rohrförmigen Elemente 50.1 und 50.2 lassen sich diese einfach auf einer Messerwelle anbringen und entfernen.
Aus Fig. 7c ergibt sich die Montage einer Messeraufnahme 40.3. Ein erstes rohrförmiges Element 50.1 wird aufgeklappt und mit seiner inneren Mantelfläche auf eine Messerwelle aufgesetzt. Durch eine Verschraubung 45 werden erste und zweite Halbschale 41 und 42 des ersten rohrförmigen Elements 50.1 miteinander verschraubt. Das erste rohrförmige Element 50.1 besitzt einen Abschnitt mit geringerem Außendurchmesser, wobei dessen Mantelfläche mit einem Außengewinde 51.1 versehen ist. Das geteilte Messer 44 wird darauf aufgesetzt und die beiden Teilkreisscheiben 44.1 und 44.2 miteinander verbunden. Um das Messer 44 zu fixieren, wird das zweite rohrförmige Element 50.2 in aufgeklapptem Zustand auf der Messerwelle positioniert und die beiden Halbschalen 41 und 42 des zweiten rohrförmigen Elements 50.2 werden durch eine Verschraubung 45 miteinander verbunden. Das mit einem Innengewinde 51.2 versehene zweite rohrförmige Element 50.2 wird auf das Außengewinde 51.1 des ersten rohrförmigen Elements 50.1 aufgeschraubt. Durch die Verschraubung der beiden rohrförmigen Elemente 50.1 und 50.2 wird das Messer 44 geklemmt. Eine montierte Messeraufnahme 40.3 mit Messer 44 ist in Fig. 7d dargestellt.
Die Figuren 8 zeigen eine Bearbeitungseinheit 40, welche zwei Transportrollen 40.1 aufweist.
Wie in den Figuren 8 dargestellt, kann ein Messer 44 auch durch zwei Transportrollen 40.1 geklemmt werden. Die Transportrollen 40.1 unterstützen dabei weiterhin den Transport von Bogen. Wie in Fig. 8a dargestellt, sind die Transportrollen 40.1 geteilt ausgeführt und bestehen jeweils aus zwei Halbschalen 41 und 42. Die Halbschalen 41 und 42 können entsprechend einer der oben beschriebenen Varianten miteinander verbunden sein. Die linke Transportrolle 40.1 besitzt an ihrer rechten Stirnfläche eine Abstufung 52. Der Außendurchmesser der Abstufung 52 entspricht in etwa dem Innendurchmesser des Messers 44, so dass dieses in montiertem Zustand auf der Abstufung 52 anliegt. Um das Messer 44 gegen Verdrehen zu sichern, besitzt die linke Transportrolle 40.1 einen Stift 53, welcher in ein Loch 54 des Messers 44 eingreift. Gegen Verschieben wird das Messer 44 durch eine zweite Transportrolle 40.1 abgesichert. Die zweite, sich rechts befindliche, Transportrolle 40.1 besitzt an ihrer linken Stirnfläche eine Nut 55, welche die Abstufung 52 der linken Transportrolle 40.1 aufnimmt. Indem beide Transportrollen 40.1, wie in Fig. 8b dargestellt, aufeinander zu geschoben werden, wird das Messer 44 zwischen den beiden Transportrollen 40.1 geklemmt. Die Transportrollen 40.1 werden dann, wie oben bereits beschrieben, durch Fixierelemente 48 gegen Verdrehen und Verschieben auf der Messerwelle 22 abgesichert.
Die Figuren 9a und b, 10a und b, 11a und b und Fig. 12 zeigen alternative Ausführungsformen der Bearbeitungseinheit 40. Diese besteht dabei, wie in den Figuren 9a, 10a und 11a dargestellt, aus einer ersten Halbschale 41 und einer zweiten Halbschale 42. Die Stoßkanten der Halbschalen 41, 42 sind stufenförmig ausgebildet. In eine jeweilige Stufe einer jeweiligen Halbschale 41, 42 ist dabei eine Bohrung 60 eingebracht. In den Bohrungen 60 (nicht dargestellt) der ersten Halbschale 41 befindet sich jeweils ein Verbindungselement 45. Durch eine Verschiebebewegung v der ersten Halbschale 41 parallel zur Rotationsachse der Bearbeitungseinheit 40 werden die beiden Halbschalen 41, 42 miteinander verbunden. Dabei werden die Verbindungselemente 45 von den Bohrungen 60 in den Stufen der zweiten Halbschale in 42 aufgenommen. Der Zustand der miteinander mittels der Verbindungselemente 45 verbundenen Halbschalen 41, 42 ist in Fig. 12 dargestellt. An der Position 48 ist dabei ein Fixierelement vorgesehen, welches die Bearbeitungseinheit 40 gegen Verdrehen und Verschieben auf einer nicht dargestellten Messerwelle 22, 23 absichert.
Nachfolgend werden anhand der Figuren 9b, 10b und 11b verschiedene Ausführungsformen der Bearbeitungseinheit 40 beschrieben, welche sich besonders durch die Ausgestaltung des Verbindungselements 45 unterscheiden.
Die linke Hälfte der Figur 9b zeigt das Verbindungselement 45 im Montagezustand. Die rechte Hälfte der Figur 9b zeigt das Verbindungselement 45 nach der Montage und damit die Bearbeitungseinheit 40 in ihrem Arbeitszustand. Gemäß der Darstellung des Montagezustands wurden die beiden Halbschalen 41 und 42 bereits so zueinander verschoben, dass diese flächig an ihren stufenförmigen Stoßkanten aufeinander aufliegen. Eine Schraube 61 wird von der ersten Halbschale 41 aufgenommen und von dieser gehalten. Der Schaft der Schraube 61 ragt in die zweite Halbschale 42. Im Bereich des Schafts an der Schraube 61 befindet sich eine Hülse 62, ein Ring 63 und eine Gewindehülse 64. Die Gewindehülse 64 ist im Bereich des Schraubenfußes der Schraube 61 auf diese aufgeschraubt und besitzt an ihrem oberen Ende einen Konus, auf dem der Ring 63 aufliegt. Die Gewindehülse 64 ist mittels eines Stifts 65 mit der Hülse 62 verbunden und damit gegen ein Verdrehen abgesichert. Durch eine Verdrehbewegung der Schraube 61 wird die Gewindehülse 64 mit dem Konus auf den Ring 63 zubewegt, wodurch der Ring 63 aufgedehnt wird. Wie in der rechten Hälfte von Figur 9b dargestellt, wird der Ring 63 in seinem Durchmesser dadurch größer als der Durchmesser der Bohrung der zweiten Halbschale 42. Dadurch wird eine axiale Verschiebesicherung realisiert und die beiden Halbschalen 41 und 42 sind fest miteinander verbunden. Um die Halbschalen 41 und 42 wieder voneinander trennen zu können, wird die Schraube 61 entgegengesetzt gedreht, wodurch die Pressung der Gewindehülse 64 auf den Ring 63 abgebaut wird und der Ring 63 wieder seinen ursprünglichen Durchmesser einnimmt. In seinem ursprünglichen Durchmesser ist der Ring 63 dann durch die Bohrung der zweiten Halbschale 42 hindurchführbar.
In der in Figur 10b dargestellten Variante der Bearbeitungseinheit 40 wird das Verbindungselement 45 durch einen Stift 66 mit axialer Verschiebesicherung gebildet. Um den Stift 66 ist eine Spiralfeder 67 gewickelt, welche gemäß der Darstellung in der linken Hälfte der Fig. 10b eine externe Krafteinwirkung erfährt und dadurch gestaucht wird. An dem kegelförmigen Kopf des Stifts 66 liegt ein Ring 63 auf, welcher sich gegen eine Hülse 62 abstützt. Durch die Krafteinwirkung auf den Fuß des Stifts 66 wird der Ring 63 entlastet und kann seine ursprüngliche Form einnehmen, mit einem Durchmesser, welcher geringer ist als der Durchmesser der Bohrung in der zweiten Halbschale 42. Dadurch wird es ermöglicht, den Kopf des Stifts 66 in die Bohrung der zweiten Halbschale 42 einzuführen. Wird nun die Kraft auf den Fuß des Stifts 66 abgebaut, so zieht die Feder 67 den Kopf des Stifts 66 in Richtung der ersten Halbschale 41 und bewegt dabei den Kegel des Kopfs auf den Ring 63 zu, und dehnt diesen aus. Wie in der rechten Hälfte der Figur 10b dargestellt, nimmt der Ring 63 dabei eine Form ein mit einem Durchmesser, welcher größer ist als der Durchmesser der Bohrung in der zweiten Halbschale 42 und wirkt dadurch als axiale Verschiebesicherung. Die beiden Halbschalen 41 und 42 sind damit fest miteinander verbunden. Um die Halbschalen 41, 42 wieder voneinander trennen zu können, muss erneut eine Kraft auf die Füße der Stifte 66 aufgebracht werden.
Gemäß der in Fig. 11b dargestellten Ausführungsform der Bearbeitungseinheit 40 besitzt ein jeweiliges Verbindungselement 45 eine Schraube 61 mit einer axialen Verschiebesicherung. Die linke Hälfte der Figur 11b stellt den Montagezustand dar, in der rechten Hälfte der Figur 11b befindet sich die Bearbeitungseinheit 40 in ihrem Arbeitszustand. Ähnlich der in Fig. 9b dargestellten Ausführungsform ist auf die Schraube 61 eine Hülse 62 aufgesteckt und eine Gewindehülse 64 aufgeschraubt. Die Gewindehülse 64 ist ebenfalls durch einen Stift 65 gegen Verdrehen gesichert. Anstelle des Rings 63 kommt gemäß dieser Ausführungsform jedoch ein keilförmiger Ring 68 zum Einsatz, welcher mit seiner angeschrägten Fläche auf einem Konus der Gewindehülse 64 aufliegt. Durch ein Verdrehen der Schraube 61 wird die Gewindehülse 64 gegen den keilförmigen Ring 68 gepresst und dehnt diesen auf. Der Ring 68 in aufgedehntem Zustand ist in der rechten Hälfte der Figur 11b dargestellt. Dabei wirkt der keilförmige Ring 68 als Spannelement und wird kraftschlüssig in die Bohrung der zweiten Halbschale 42 verklemmt. Dadurch bewirkt der keilförmige Ring 68 eine axiale Verschiebesicherung und die beiden Halbschalen 41, 42 sind fest miteinander verbunden. Um die Halbschalen 41, 42 wieder voneinander lösen zu können, wird die Schraube 61 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, wodurch die Pressung der Gewindehülse 64 auf den keilförmigen Ring 68 reduziert wird und der Reibschluss zwischen keilförmigem Ring 68 und zweiter Halbschale 42 abgebaut wird.

Bezugszeichenliste

1: Falzwalzenanordnung
2: Messerwellenpaar

5: Walzenstuhl
6: Führung

10: Seitenwand
11: Seitenwand
12: Erster Schwertantrieb

14: Erstes Falzschwert
15: Erste Falzwalzen
16: Zweiter Schwertantrieb

18: Zweites Falzschwert
19: Zweite Falzwalzen
22: Messerwelle
22a: Feder
23: Messerwelle

32: Messerwellenpaar
40: Bearbeitungseinheit
40.1: Transportrolle
40.3: Messeraufnahme
41: Erste Halbschale
42: Zweite Halbschale
44: Messer
44.1: Erste Teilkreisscheibe
44.2: Zweite Teilkreisscheibe

45: Verbindungselement
(Verschraubung/Bolzen)
46: Verbindungselement
(Gelenk)
47: Längsnut
48: Position Fixierelement
49: Verbindungsstifte
50.1: erstes rohrförmiges Element
50.2: zweites rohrförmiges Element
51.1: Außengewinde
51.2: Innengewinde
52: Abstufung
53: Stift
54: Loch
55: Nut
60: Bohrung
61: Schraube
62: Hülse
63: Ring
64: Gewindehülse
65: Stift zur Drehmomentsicherung
66: Stift
67: Feder
68: keilförmiger Ring
100: Falzmaschine
v: Verschiebebewegung
T1: Transportrichtung zum
ersten Schwertfalzwerk
T2: Transportrichtung zum
zweiten Schwertfalzwerk

Claims

Falzmaschine (100) zum Falzen von Bogen aus Papier, Pappe und dergleichen mit mindestens einer Messerwelleneinheit (2, 22, 23, 32) zum Schneiden und/oder Perforieren und/oder Rillen und/oder Krimpen und/oder Transportieren der Bogen, wobei die Messerwelleneinheit (2, 22, 23, 32) mindestens ein Paar angetriebene Messerwellen (22, 23) aufweist, auf welcher jeweils verdrehfest mindestens je eine Bearbeitungseinheit (40) montiert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Bearbeitungseinheit (40) geteilt ausgeführt ist und durch eine Mehrzahl von ringsegmentförmigen Teilschalen (41, 42), mindestens durch zwei Teilschalen, gebildet wird und die Teilschalen (41, 42) durch Verbindungselemente (45, 46) miteinander verbindbar sind.
Falzmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (40) eine Transportrolle (40.1) zum Transport der Bogen oder eine Messeraufnahme (40.3) zum Halten eines Messers (44) aufweist.
Falzmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (40) zwei Transportrollen (40.1, 40.1) zum Transport der Bogen und zum Klemmen eines Messers (44) aufweist.
Falzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Messer (44) geteilt ausgeführt ist und das Messer durch eine Mehrzahl von Teilkreisscheiben (44.1, 44.2), mindestens durch zwei Teilkreisscheiben, gebildet wird.
Falzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (40) durch mindestens ein Fixierelement (48), insbesondere eine Stiftschraube, auf der Messerwelle (22, 23) gegen verdrehen und verschieben absicherbar ist.
Falzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (40) durch zwei Halbschalen (41, 42) gebildet wird und das Messer durch zwei Teilkreisscheiben (44.1, 44.2).
Falzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (40) durch zwei Halbschalen (41, 42) gebildet wird, welche an einer ersten Stoßkante mit mindestens einem Gelenk (46) und an einer zweiten Stoßkante mit mindestens einem Verbindungselement (45), insbesondere einer Schraube oder einer Schnalle, miteinander verbunden sind.
Falzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (40) durch zwei Halbschalen (41, 42) gebildet wird, welche an einer ersten Stoßkante mit mindestens einem Verbindungselement (45), insbesondere einer Schraube oder einer Schnalle, und an einer zweiten Stoßkante mit mindestens einem weiteren Verbindungselement (45), insbesondere einer Schraube oder einer Schnalle, miteinander verbunden sind.
Falzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine jeweilige Messerwelle (22, 23) zwei in Längsrichtung eingebrachte Ausnehmungen (47) aufweist, dass die Bearbeitungseinheit (40) durch zwei Halbschalen (41, 42) gebildet wird und eine jeweilige Halbschale durch mindestens eine Schraube (45) mit der Messerwelle (22, 23) verbunden ist, wobei eine jeweilige Schraube (45) in eine der Ausnehmungen (47) eingreift.
Falzmaschine nach einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (40) durch zwei Halbschalen (41, 42) gebildet wird, welche an ihren beiden Stoßkanten jeweils komplementär zueinander stufenförmig ausgebildet sind und welche im Bereich einer jeweiligen Stufe je eine parallel zur Drehachse der Bearbeitungseinheit (40) ausgebildete Bohrung (60) aufweisen zur Aufnahme von zylinderförmigen Verbindungselementen (45) zum Verbinden der beiden Halbschalen (41, 42).
Falzmaschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zylinderförmigen Verbindungselemente (45) jeweils eine axiale Verschiebesicherung (63, 68) aufweisen.
Falzmaschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein jeweiliges Verbindungselement (45) eine Schraube (61) aufweist, welche mit ihrem Kopf durch die erste Halbschale (41) aufgenommen wird, mit ihrem Schaft in die Bohrung (60) der zweiten Halbschale (42) ragt und wobei auf die Schraube (61), insbesondere im Bereich des Fußes, eine drehmomentgesicherte Gewindehülse (64) aufgeschraubt ist, die beim Drehen der Schraube (61) auf einen um die Schraube (61) gelegten Ring oder Teilring (63, 68) einwirkt, diesen aufdehnt und der Ring oder Teilring (63, 68) dadurch als axiale Verschiebesicherung wirkt.
Falzmaschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein jeweiliges Verbindungselement (45) einen Stift (66) aufweist, welcher mit seinem Kopf durch die zweite Halbschale (42) aufgenommen wird und mit seinem Schaft in die Bohrung (60) der ersten Halbschale (41) ragt, wobei der Schaft zumindest teilweise von einer Feder (67) umgeben ist, welche ein Aufdehnen eines am Kopf des Stifts (66) anliegenden Ringes oder Teilringes (63) bewirkt und der Ring oder Teilring (63) dadurch als axiale Verschiebesicherung wirkt.
Messeraufnahme (40.3) für eine Messerwelle (22, 23) einer Falzmaschine (100), insbesondere nach Anspruch 1, umfassend zwei mittels Gewinden (51.1, 51.2) miteinander verschraubbare rohrförmige Elemente (50.1, 50.2) zur Messeraufnahme,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein jeweiliges rohrförmiges Element (50.1, 50.2) durch zwei Halbschalen (41, 42) gebildet wird, welche durch Verbindungselemente (45, 46) miteinander verbindbar sind, wobei ein erstes rohrförmiges Element (50.1) mit seiner inneren Mantelfläche auf der Messerwelle (22, 23) anliegt und das zweite rohrförmige Element (50.2) mit seiner inneren mit einem Gewinde (51.2) versehenen Mantelfläche auf eine äußere Mantelfläche des ersten Rohrstücks (50.1) aufgeschraubt ist.