EP2960194B1

EP2960194B1 - Falzwalze mit gummielastischen einlagen

Info

Publication number: EP2960194B1
Application number: EP15166642.7A
Authority: EP
Inventors: Siegmund Echerer
Original assignee: Manroland Web Systems GmbH
Current assignee: Manroland Web Systems GmbH
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2035-05-06
Also published as: DE102014007495A1; CN105084088B; US20150336764A1; PL2960194T3; US9682840B2; EP2960194A1; ES2624708T3; CN105084088A

Description

Die Erfindung betrifft eine Falzwalze, welche auf ihrer Mantelfläche gummielastische Einlagen aufweist, auf denen die die Falzwalze zumindest teilweise umschlingenden Transportbänder abrollen. Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausbildung von Falzen, welche eine erfindungsgemäße Falzwalze aufweist.
Zum Ausbilden von Falzen von beispielsweise in Offset-, Tiefdruck- oder Inkjet-Druckmaschinen bedruckten Bögen oder Bahnen, welche vor dem Falzvorgang in Bögen vereinzelt werden, ist aus dem Stand der Technik eine sogenannte Messerfalz- oder Schwertfalz-Vorrichtung bekannt. Eine derartige Vorrichtung besteht in der Regel aus einem Falztisch mit einer Aussparung, auf welchem der zu falzende Bogen zum Liegen kommt. Zur Ausbildung des Falzes wird der Bogen von einem Falzmesser durch die Aussparung des Falztisches in den Einlaufspalt zweier gegenläufig rotierender Falzwalzen gedrückt. Die Falzwalzen erfassen mit ihren Mantelflächen den Bogen und fördern diesen unter Ausbildung eines Falzes, welcher parallel zur Rotationsachse der Falzwalzen verläuft, in eine Bandleitung. Diese Bandleitung besteht üblicherweise aus mehreren in gewissem Abstand nebeneinander angeordneten Transportbändern, welche die Falzwalzen zumindest teilweise umschlingen. Das grundsätzliche Funktionsprinzip einer derartigen Falzvorrichtung ist beispielsweise in der DE 574360 oder in der DE 28 37 392 C3 beschrieben.
Die bei derartigen Falzvorrichtungen zum Einsatz kommenden Falzwalzen sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart die DE 38 36 342 A1 eine sogenannte getaktete Falzwalze, die keine durchgängige zylindrische Mantelfläche aufweist. Die DE 199 56 248 A1 offenbart Falzwalzen mit partiellen Ausnehmungen in der Mantelfläche der Falzwalze, die DE 197 02 252 A1 beschreibt eine Falzwalze mit einer sich achsparallel längs der Falzwalze erstreckenden Falzleiste. In der DE 103 04 534 A1 ist eine Falzwalze offenbart, welche eine Reibschicht auf gewissen Teilen der Oberfläche aufweist.
Die EP1 000 894 A2 offenbart eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Papierbögen, bei welcher mindestens eine Walze eines Falzwalzenpaares mit einer elastischen Beschichtung überzogen ist, um die Reibung und somit die Griffigkeit für die zu verarbeitenden Produkte zu erhöhen.
Alle die nach dem Stand der Technik bekannten Falzwalzen weisen jedoch auf ihnen umlaufende Transportbänder auf, welche unmittelbar auf dem Falzwalzenkörper abrollen. Diese Transportbänder laufen zur Sicherstellung einer eindeutigen Position in aller Regel in sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nuten. Die hierbei zum Einsatz kommenden Transportbänder weisen in der Regel einen im Vergleich zur Oberfläche der Falzwalze höheren Reibungskoeffizienten auf, da die Transportbänder auch nach der Ausbildung des Falzes den sicheren und getakteten Transport der gefalzten Bögen sicherstellen müssen.
Aus diesem Grund sind die Nuten in den Falzwalzen in der Regel derart bemessen, dass das Transportband leicht über die Mantelfläche der Falzwalze übersteht. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das mindestens eine Transportband auf der Außenfläche des Falzwalzenkörpers aufliegt und der Falzwalzenkörper somit keine umlaufende Nut bzw. Nuten aufweist, was vom Bedruckstoff und der zu erwartenden Falzqualität abhängig ist. Gegebenenfalls sind bei dieser Ausführungsform mehr Transportbänder über die axiale Erstreckung der Falzwalze zur Sicherstellung einer homogeneren Oberfläche erforderlich.
Insbesondere bei dünnen Falzprodukten oder Falzprodukten aus einem wenig griffigen Bedruckstoff ist jedoch die korrekte Einstellung des Falzwalzenspaltes auf die Produktdicke extrem wichtig. Ein zu großer Falzwalzenspalt kann dazu führen, dass entweder der Falz nicht sauber ausgebildet wird oder aber dass der vom Falzmesser in den Falzwalzenspalt gedrückte Bogen nicht von den Falzwalzen erfasst und somit nicht weggefalzt wird, was zu sogenannten Stoppern führt. Ein zu enger Falzwalzenspalt führt in der Regel zu Quetschfalten oder anderweitigen Beschädigungen der gefalzten Bögen und kann darüber hinaus noch zu erhöhtem Verschleiß von Falzwalzen, Transportbändern und/oder des Falzmessers führen.
Da durch den Falzvorgang auch bei korrekter Einstellung des Falzwalzenspaltes insbesondere die Transportbänder einem gewissen Verschleiß unterliegen, verändert sich der Überstand der Bänder zur Falzwalzenoberfläche, was zum einen ein Nachstellen des Falzwalzenspaltes erfordert, zum anderen die Einstellung des Falzwalzenspaltes insbesondere bei kritischen Produktionen noch sensibler macht.
Hinsichtlich des Verschleißes aber auch des Transportverhaltens der Transportbänder kommt erschwerend hinzu, dass nach dem bekannten Stand der Technik das System Falzwalze - Transportband nahezu keinerlei Elastizität aufweist, da die in der Regel nur ca. ein bis zwei Millimeter dicken und dadurch in dieser Ausrichtung sehr steifen Transportbänder auf den harten, in aller Regel metallischen Falzwalzenkörpern laufen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit welcher zum einen der Verschleiß der Transportbänder verringert und gleichzeitig die Einstellung der Falzwalzen bzw. des Falzwalzenspaltes weniger sensibel und somit weniger störanfällig gestaltet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Falzwalze, welche in mindestens einem Bereich in axialer Erstreckung, an denen jeweils mindestens ein Transportband die Falzwalzen zumindest teilweise umschlingt, mindestens eine gummielastische Einlage aufweist.
Eine derartige Ausführung der Falzwalzen hat den Vorteil, dass das mindestens eine Transportband der Bandleitung nicht auf dem starren und somit unnachgiebigem Falzwalzenkörper oder in einer auf dem Falzwalzenkörper angebrachten umlaufenden Nut aufliegt, sondern dass durch die gummielastische Einlage das Transportband in radialer Richtung der Falzwalze eine Nachgiebigkeit aufweist. Dadurch kann ein Transportband beim Eintauchen des Falzmessers in den Falzwalzenspalt und beim dadurch stattfindenden Eindrücken des zu falzenden Bogens in den Falzwalzenspalt zur Ausprägung eines Falzes parallel zur Rotationsachse der Falzwalzen in radialer Richtung der Falzwalze ausweichen. Dies hat zum einen den Vorteil, dass der Verschleiß des jeweiligen Transportbandes im Vergleich zum Stand der Technik, bei welchem das Transportband auf dem harten, zumeist metallischem und somit unnachgiebigem Falzwalzenkörper oder in einer auf dem Falzwalzenkörper angebrachten umlaufenden Nut aufliegt, deutlich reduziert wird. Zum anderen wird durch die Nachgiebigkeit die Empfindlichkeit der Einstellung des Falzwalzenspaltes deutlich reduziert, d. h. insbesondere beim Falzen von dünnen Falzprodukten oder Falzprodukten aus wenig griffigem oder entsprechend beschichtetem Bedruckstoff kann dadurch die Gefahr von Stoppern bei zu kleinem oder zu großem Falzwalzenspalt oder Falzproblemen wie Quetschfalten oder Beschädigung der Bedruckstoffoberfläche bei zu kleinem Falzwalzenspalt merklich reduziert werden.
Hierbei besteht hinsichtlich der eben erwähnten Vorteile kein Unterschied, ob die gummielastische Einlage eine Breite aufweist, welche mindestens der Breite des Transportbandes entspricht, so dass das Transportband über seine ganze Breite auf der gummielastischen Einlage aufliegt, oder ob die gummielastische Einlage eine Breite aufweist, welche kleiner als die Breite eines Transportbandes ist, so dass das Transportband nur teilweise auf der gummielastischen Einlage aufliegt. Denn wesentlich ist, dass in mindestens einem Bereich über die Transportbandbreite, in welchem das Transportband auf der gummielastischen Auflage aufliegt, ein größerer Überstand in radialer Erstreckung der Falzwalze vorhanden ist, als in den Bereichen über die Breite des Transportbandes, in welchen das Transportband gegebenenfalls nicht auf der gummielastischen Auflage aufliegt.
In einer Ausprägung der Erfindung besteht die gummielastische Einlage aus einem kompressiblen Material. Der Vorteil ist hierbei, dass bei der Dimensionierung der Nut für die Einlage keine Berücksichtigung der Formänderung beachtet werden muss und die Einlage somit beispielsweise die Position zum Falzwalzenkörper nicht verändert. Ein besonderer Vorteil dieser Ausprägung ist die Möglichkeit, die Einlage nicht aus einem oder mehreren geschlossenen Ringen aus gummielastischem Material herzustellen, sondern diese als einen Streifen mit endlicher Erstreckung, vorzugsweise entspricht diese Erstreckung dem Umfang der entsprechenden Nut, auszuführen. Diese Ausprägung der Erfindung wird später noch ausführlicher erläutert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung der Erfindung besteht die gummielastische Einlage aus inkompressiblem Material. Eine derartige Ausgestaltung bietet beispielsweise den Vorteil, dass als Einlage handelsübliche Ringe aus gummiartigem Material wie beispielsweise NBR-70 oder Polyurethane, welche in großer Auswahl und zu günstigen Kosten verfügbar sind, was die Beschaffung als auch die Verfügbarkeit sowohl für den Hersteller als auch für den Endnutzer vorteilhaft gestaltet. So können beispielsweise Gummiringe mit einem Durchmesser des Querschnittes von 2 bis 10 mm zum Einsatz kommen.
So kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als gummielastische Einlage jeweils mindestens ein gummielastischer Ring zum Einsatz kommen.
Diese Ausprägung hat den Vorteil, dass die Einlage keinen Stoß oder keine Naht aufweist, so dass an allen Stellen in Umfangsrichtung der Falzwalze die Einlage dieselbe Eigenschaft aufweist. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn ungetaktete Falzwalzen, d. h. Falzwalzen, an denen der Falzvorgang in Form des Eintauchens des Falzmessers und somit das Wegfalzen der zu falzenden Bögen in Umfangsrichtung der Falzwalze gesehen immer an unterschiedlichen Positionen erfolgt. Doch auch bei getakteten Falzwalzen, also bei Falzwalzen, bei denen der Falzvorgang in Form des Eintauchens des Falzmessers und somit das Wegfalzen der zu falzenden Bögen in Umfangsrichtung der Falzwalze gesehen immer an derselben Position erfolgt, ist diese Ausführungsform der Einlage von Vorteil, da bei der Montage keine absolute Position der Einlage zum Falzwalzenkörper beachtet werden muss.
Ferner wird hier der Vollständigkeit halber angeführt, dass diese gummielastischen Ringe einen beliebigen Querschnitt, wie beispielsweise einen kreisförmigen, polygonen oder sonstig geformten Querschnitt aufweisen können. Aufgrund des gegebenenfalls unterschiedlichen Verhaltens sind hierbei nur die Härten der Werkstoffe auf den jeweiligen Querschnitt anzupassen.
Ein wesentlicher Vorteil der geschlossenen Ringe als Einlage ist, dass diese in Umfangsrichtung der Falzwalze dieselben Eigenschaften aufweisen. Allerdings ist bei dieser Ausführungsform von Nachteil, dass die Falzwalze aus der Falzwalzenlagerung ausgebaut werden muss, um neue Einlagen auf der Walze montieren zu können.
Der hierfür erforderliche Aufwand kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung reduziert werden, wenn auf der Falzwalze in mindestens einem begrenzten Bereich axialer Erstreckung, welcher nicht von Transportbändern bedeckt ist, endlose, mindestens eine ringförmige Einlage zur Bevorratung untergebracht ist. So können bei Beschädigung oder Ermüdung der Einlagen die verschlissenen ringförmigen und somit geschlossenen Einlagen aufgeschnitten und von der Falzwalze entfernt werden, wohingegen neue ringförmige Einlagen aus dem den Vorrat bildenden Bereich in die entsprechende Nut für die Einlage geschoben wird, ohne hierfür die Falzwalze demontieren zu müssen.
Um diese Demontage einer Falzwalze gänzlich zu vermeiden, ist eine weitere vorteilhafte Ausprägung der Erfindung, dass als Einlage ein streifenförmiger Körper mit endlicher Erstreckung in Längsrichtung Verwendung findet, welcher vorzugsweise in der Nut für die Einlage in der Form geklemmt wird, dass die Einlage ohne zusätzliche Befestigungselemente auf der Falzwalze fixiert wird. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Nut für die Einlage einen Querschnitt aufweist, der in radialer Richtung der Falzwalze einen sich verjüngenden Querschnitt, beispielsweise einen trapezförmigen Querschnitt, aufweist.
Eine derartige Ausführung besitzt den Vorteil, dass zum Tausch der gummielastischen Einlage die Falzwalze nicht demontiert werden muss, aufgrund des vorhandenen Stoßes der Einlage kommt eine derartige Ausführung vorzugsweise bei getakteten Falzwalzen, d. h. bei Falzwalzen, bei denen das Eintauchen der Falzmesser in Umfangsrichtung der Falzwalze gesehen immer an derselben Stelle erfolgt, zum Einsatz.
Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung ist, dass die gummielastischen Einlagen in ersten Bereichen in axialer Erstreckung angebracht sind, in denen in einem ersten Betriebszustand die Transportbänder die Falzwalze zumindest teilweise umschlingen und gleichzeitig in zweiten Bereichen in axialer Erstreckung wiederum mindestens eine gummielastische Einlage angebracht ist, so dass bei einem Verschleiß der Einlage des mindestens einen ersten Bereiches die Transportbänder in einem zweiten Betriebszustand an die Stellen der zweiten Bereiche versetzt werden. Diese Ausgestaltung ist sowohl mit Einlagen aus endlosen Ringen als auch mit Einlagen aus Streifen endlicher Erstreckung möglich und reduziert die Wartungsaufwände und somit die Stillstandszeiten.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1: eine schematisierte Falzeinrichtung zur Ausbildung eines Falzes mittels Falzmesser und Falzwalzen;
Fig. 2: eine dreidimensionale Darstellung eines Falzwalzenpaares bestehend aus zwei Falzwalzen mit zugehöriger Bandleitung;
Fig. 3: eine zweidimensionale Darstellung eines Falzwalzenpaares mit dargestelltem Falzwalzenspalt;
Fig. 4: eine erfindungsgemäße Falzwalze ohne Transportbänder, jedoch mit gummielastischen Einlagen;
Fig. 5: mögliche Ausgestaltungen der gummielastischen Einlagen, wobei das Transportband über seine gesamte Breite auf der Einlage aufliegt;
Fig. 6: mögliche Ausgestaltungen der gummielastischen Einlagen, wobei das Transportband über seine Breite nur teilweise auf der Einlage aufliegt;
Fig. 7: mögliche Ausgestaltungen der gummielastischen Einlagen, wobei das Transportband über seine gesamte Breite auf der Einlage aufliegt und im Bereich der Umschlingung eine kalottenförmige Mantelfläche ausbildet;
Fig. 8: eine mögliche Ausführung der erfindungsmäßen Falzwalze mit gummielastischen Einlagen in ersten und zweiten Bereichen.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Falzwalze mit einem zylindrischen Falzwalzenkörper mit einem oder mehreren Bereichen in axialer Erstreckung, in denen jeweils mindestens ein Transportband geführt ist und an denen mindestens ein Transportband die Falzwalze zumindest teilweise umschlingt, mindestens eine gummielastische Einlage aufweist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausbildung eines Falzes, welche mindestens eine erfindungsgemäße Falzwalze aufweist.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Falzeinrichtung 1 zum Falzen von Bögen aus einem Bedruckstoff, wie diese beispielsweise bei Offset-, Tiefdruck- oder auch Druckmaschinen mit druckformvariablem Druckverfahren wie beispielsweise dem Inkjet-Druck zum Einsatz kommt. Der zu falzende Bogen kommt auf dem Falztisch 4 oberhalb der Falzwalzen 10 zum Liegen und wird durch das Falzmesser 3 in den Walzenspalt 15 der Falzwalzen 10 gedrückt. Als eine beispielshafte Ausführung einer derartigen Messerfalz- oder Schwertfalz-Vorrichtung wird eine Ausführung mit Falztrommel 2 gezeigt. Die Falztrommel 2 rotiert hierbei um ihre Längsachse und weist ein Getriebe auf, welches das Falzmesser 3 ebenfalls in Rotation um dessen Längsachse versetzt. Durch entsprechende Abstimmung der Geometrien von Falztrommel 2 und Falzmesser 3 bewegt sich die Spitze des Falzmessers 3 auf einer vertikalen Ebene, welche vorzugsweise mittig durch den Falzwalzenspalt verläuft. Als alternative Ausprägungen des Falzmessers 3 sind im Stand der Technik auch Schwingen bekannt, welche eine rotative Bewegung in einer Ebene parallel zur Rotationsachse der Falzwalzen 11 ausführen. Alternativ kann ebenfalls eine Schwinge mit oszillierender Bewegung eines Falzmessers 2 zum Einsatz kommen, welche mit ihrer wippenden Bewegung den zu falzenden Bogen zwischen die Falzwalzen drückt.
Wenn der zu falzende Bogen oder der zu falzende Stapel von Bögen in den Falzwalzenspalt 15 gedrückt wird, wird dieser von der Mantelfläche der Falzwalzen 10 und das die Falzwalzen 10 teilweise umschlingende zumindest eine Transportband 21 erfasst und durch den Walzenspalt 15 gezogen, wobei ein Falz parallel zur Rotationsachse der Falzwalzen 11 ausgebildet wird. Das gefalzte Produkt wird mit dem Falzrücken voraus mit der Bandleitung 20 weitertransportiert und beispielsweise über ein Schaufelrad 30 auf einem Auslageband 31 ausgelegt.
Fig. 2 zeigt das Falzwalzenpaar bestehend aus zwei gegenläufig um die jeweilige Rotationsachse 11 sich drehende Falzwalzen 10. Ferner ist in Fig. 2 die Bandleitung 20 dargestellt, die den Transport des zu falzenden Produktes sicherstellt. Die Bandleitung 20 besteht aus jeweils mindestens einem Transportband 21, welches durch die Rotation der Falzwalze 10 angetrieben wird, das zu falzende bzw. das gefalzte Produkt zwischen den beiden Transportbändern 21 klemmt und durch Reibschluss dieses transportiert. Deshalb weist ein Transportband in der Regel einen höheren Reibungskoeffizienten auf als die Mantelfläche des Falzwalzenkörpers 12. Vorzugsweise kommen über die Länge der Falzwalze 10 und somit über die maximale Breite des zu falzenden Produktes mehrere Transportbänder 21 zum Einsatz, wobei sich diese Transportbänder 21 in axialer Erstreckung der Falzwalze 21 an beiden Falzwalzen 10 an der gleichen Position befinden, so dass die jeweils gegenüberliegenden Transportbänder 21 das zu falzende Produkt klemmen können. Am gezeigten Beispiel kommen über die Breite einer Falzwalze 10 drei Transportbänder 21 zum Einsatz.
Fig. 3 zeigt die Falzwalzenkörper 12 der Falzwalzen 10 in Seiten- und Vorderansicht; hierbei ist zu erkennen, dass an den Bereichen axialer Erstreckung, an welchen die Transportbänder 21 positioniert sind und die Falzwalze 10 zumindest teilweise umschlingen, jeweils eine Nut 13 aufweist. Aus dem Stand der Technik sind die Nuten in der Form ausgeprägt, dass ein Transportband jeweils einen Überstand von ca. 0,05 bis 0,5 mm gegenüber der äußeren Mantelfläche des Falzwalzenkörpers aufweist, so dass das zu falzende Produkt sicher von den Transportbändern 21 erfasst werden kann. Im Stand der Technik sind die Nuten 13 derart ausgeprägt, dass die Transportbänder unmittelbar auf dem Walzenkörper 12 aufliegen bzw. auf diesem entsprechend abrollen.
Die geringe Dicke der Transportbänder 21 und der sich dadurch ergebenden hohen Steifigkeit in radialer Richtung der Falzwalze 10 hat zur Folge, dass keinerlei oder nur eine geringe Nachgiebigkeit bzw. Elastizität vorhanden ist, so dass der Walzenspalt 15 exakt auf die jeweilige Dicke des zu gefalzten Produktes eingestellt werden muss. Das Maß für den Walzenspalt 15 entspricht in etwa der Dicke des fertig gefalzten Produktes, welche sich aus der Anzahl der Bedruckstofflagen und der Dicke des Bedruckstoffes ergibt.
Allerdings hängt die Einstellung des Walzenspaltes 15 auch von der Oberflächenbeschaffenheit der Falzwalze 10, der Transportbänder 21 aber auch von der Oberfläche und des Reibungsverhaltens des Bedruckstoffes ab. So ist bei der Einstellung des Walzenspaltes 15 entsprechende Sorgfalt erforderlich, denn ein zu eng eingestellter Walzenspalt führt zu Beschädigungen des zu falzenden Produktes wie Markierungen, Abrieb oder gar Quetschfalten. Im Extremfall wird das zu falzende Produkt nicht durch den Falzwalzenspalt gezogen, bleibt auf dem Falztisch 4 der Falzeinrichtung 1 liegen und führt zu sogenannten Stoppern. Ferner führt eine zu enge Einstellung des Walzenspaltes 15 zu erhöhtem Verschleiß der Transportbänder 21, des Falzmessers 3 oder gar der Falzwalzen 10. Bei einem zu groß eingestellten Falzwalzenspalt 15 wird das zu falzende Produkt nicht von den Falzwalzen 10 bzw. den Transportbändern 21 erfasst und ebenfalls nicht oder nicht zuverlässig durch den Walzenspalt 15 gezogen, was ebenfalls zu Stopper und somit zu Produktionsstörungen führen kann.
Bei der nach dem Stand der Technik bekannten Falzwalzen 10 unterliegen die Transportbänder 21 einem Verschleiß, wodurch sich zum einen der Reibungskoeffizient der Transportbänder 21 und zum anderen das Wegfalzverhalten ändert, da der Verschleiß des Transportbandes 21 zu einem geringeren Überstand eines Transportbandes 21 zur äußeren Mantelfläche des Falzwalzenkörpers 12 führt.
Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Falzwalze 10, welche in den Bereichen in axialer Erstreckung, an denen die Transportbänder 21 die Falzwalze 10 zumindest teilweise umschlingen, jeweils mindestens eine gummielastische Einlage 16 auf der Falzwalze 10 angebracht ist. Hierbei werden die umlaufenden Nuten 13 im Falzwalzenkörper 12 in der Art auf die Dicke der Einlage 16 und des Transportbandes 21 abgestimmt, dass das Transportband einen Überstand von ca. 0,05 bis 0,5 mm - abhängig beispielsweise von der Elastizität der Einlage 16 und beispielsweise dem Reibungskoeffizienten des eingesetzten Transportbandes 21 - gegenüber der äußeren Mantelfläche der Falzwalze 10 aufweist. Die Transportbänder 21 laufen bei der erfindungsgemäßen Falzwalze 10 nicht mehr unmittelbar auf dem Falzwalzenkörper 12, sondern auf der gummielastischen Einlage 16. Dadurch entsteht eine Nachgiebigkeit des Transportbandes 21 in radialer Richtung der Falzwalze 10, was zum einen den Verschleiß der Transportbänder 21 reduziert und gleichzeitig aufgrund der vorhandenen Elastizität die Einstellung des Falzwalzenspaltes 15 nicht mehr so sensibel erfolgen muss. Dadurch können sowohl das Risiko von Beschädigungen an den Druckprodukten vermindert und die Produktionssicherheit durch Vermeidung von Stoppern erhöht werden.
Eine nicht durch eine Abbildung aufgezeigte Ausgestaltung der Erfindung ist auch, dass die erfindungsgemäße Falzwalze 10 nicht an jedem Bereich, an dem ein Transportband 21 die Falzwalze 10 zumindest teilweise umschlingt, eine gummielastische Einlage 16 aufweist, sondern eine gummielastische Einlage 16 nur in mindestens einem Bereich, in dem ein Transportband 21 die Falzwalze 10 zumindest teilweise umschlingt, angebracht ist. Dies kann beispielsweise bei in axialer Erstreckung der Falzwalze 10 inhomogenen zu falzenden Produkten von Vorteil sein.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten beispielhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Falzwalze 10 in den Bereichen axialer Erstreckung, in denen ein Transportband 21 die Falzwalze 10 zumindest teilweise umschlingt, eine umlaufende Nut 13 ausgeführt. Diese im Falzwalzenkörper 12 umlaufende Nut 13 kann entweder nur als eine umlaufende Einlage-Nut 17 ausgeführt sein, in welcher die gummielastische Einlage 16 positioniert ist.
Es ist jedoch auch möglich, die umlaufende Nut 13 in der Form auszuführen, dass die umlaufende Einlage-Nut 17 nur ein Teil der umlaufenden Nut 13 ist, und die umlaufende Nut 13 neben der umlaufenden Einlage-Nut 17 eine umlaufende Transportband-Nut 14 aufweist. In einer derart abgesetzt ausgeführten Nut 13 ist im radial innenliegenden Bereich der Nut, d. h. in der Einlage-Nut 17, die gummielastische Einlage positioniert, wohingegen die radial außenliegende Transportband-Nut 14 zur Führung eines Transportbandes 21 in axialer Richtung dient. In dieser Ausgestaltung überragt die äußere Mantelfläche des Falzwalzenkörpers 12 die äußere einhüllende Mantelfläche der gummielastischen Einlage 16 und das jeweilige Transportband 21 ragt in die umlaufende Nut 13 hinein.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Falzwalze 10 sind als Einlage 16 für ein Transportband 21 beispielhaft vier geschlossene Ringe aus gummielastischem Material mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt, dies entspricht jedoch nur einer Ausführungsform, denn als Einlage 16 kann auch nur jeweils ein ringförmiges Gebilde oder beliebig viele ringförmige Gebilde zum Einsatz kommen.
Ferner bestehen bei der Wahl der Materialien der Einlagen 16 verschiedene Möglichkeiten: so können Einlagen 16 aus kompressiblem Werkstoff zum Einsatz kommen oder es werden hierfür inkompressible Werkstoffe verwendet. Die Wahl des geeigneten Werkstoffes richtet sich hierbei zum einen nach der Kombination der Materialien für Transportbänder 21, Einlage 16 sowie dem zu falzenden Bedruckstoff als auch nach der Geometrie wie beispielsweise dem Querschnitt der Einlage 16 und der Nut 13. Ferner ist die Wahl auch von der Ausgestaltung der der Einlage 16 abhängig.
Im gezeigten Beispiel der Fig. 4 kommen beispielsweise mehrere als Einlage geschlossene Ringe aus gummielastischem Material wie beispielsweise NBR-70 oder Polyurethan zum Einsatz. Abhängig von den Dimensionen der Nut 13 sowie des verwendeten Transportbandes 21 kann aber auch nur ein einzelner Ring aus gummielastischem Material als Einlage 16 zum Einsatz kommen. Dieser Ring bzw. diese Ringe werden von der Stirnseite her in axialer Richtung auf die Falzwalze 10 aufgeschoben. Hierbei muss die Falzwalze 10 aus der in Fig. 4 nicht dargestellten Lagerung ausgebaut werden. Da jedoch auch die Einlagen 16 einem gewissen Verschleiß unterliegen, ist auf der Falzwalze 10 in ein Bereich begrenzter axialer Erstreckung, welcher vorzugsweise während des Falzvorganges nicht mit dem zu falzenden Produkt in Berührung kommt, als Bevorratung 19 von mindestens einer Einlage 16 oder vorzugsweise von mehreren Einlagen 16 ausgebildet. Diese Bevorratung 19 von Einlagen 16 hat den Vorteil, dass bei Verschleiß der Einlagen 16 und somit zum Tausch dieser nicht die Falzwalze 10 aus der nicht dargestellten Lagerung ausgebaut werden muss, denn zum Tausch einer Einlage 16 wird diese aufgeschnitten - sofern dies noch erforderlich ist - so dass die verschlissene Einlage 16 entnommen werden kann, eine neue Einlage 16 wird aus dem Bereich der Bevorratung 19 von Einlagen 16 in axialer Richtung der Falzwalze 10 an die entsprechende Stelle in einer Nut 13 geschoben.
In einer weiteren nicht dargestellten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können auch mehrere als Bevorratung 19 ausgebildete Bereiche in axialer Erstreckung der Falzwalze 10 ausgeführt sein.
Fig. 5 zeigt in eine Ausführungsform, bei der das Transportband 21 über die ganze Breite auf einer Einlage 16 aufliegt. Zur sauberen Positionierung bzw. Führung von Einlage 16 und Transportband 21 ist die Nut 13 vorteilhaft in der Form ausgeführt, dass diese abgesetzt ausgeführt ist. So besteht die Nut 13 aus einer in radialer Richtung gesehen außen liegenden Transportband-Nut 14 und einer in radialer Richtung gesehen weiter innen liegenden Einlage-Nut 17. Allerdings ist eine derartige Ausführung nicht zwingend, sofern das Transportband 21 anderweitig an der korrekten axialen Position geführt wird.
Während Fig. 5a) Einlagen 16 mit kreisförmigem Querschnitt zeigt, ist in Fig. 5b) ein Beispiel von Einlagen 16 mit polygonem Querschnitt gezeigt. Dieses Beispiel veranschaulicht, dass als Einlage 16 Ringe mit unterschiedlichen Querschnitten zum Einsatz kommen können. Dies erhöht die Auswahl an handelsüblichen Ringen aus gummielastischem Material, welche vorzugsweise eine Härte von ca. 25 bis ca. 100 Shore aufweisen.
Während in Fig. 5a) und 5b) Einlagen 16 aus geschlossenen, somit endlosen Ringen dargestellt sind, ist in Fig. 5c) beispielhaft eine Ausführung einer Einlage 16 dargestellt, die auch aus einem Streifen gummielastischen Materials mit endlicher Erstreckung hergestellt werden kann. Denn eine derartige Ausgestaltung einer Einlage 16 hat den Vorteil, dass zum Tausch der Einlage 16 die Falzwalze 10 nicht aus der nicht dargestellten Lagerung entnommen werden muss, da eine derartige Einlage 16 in radialer Richtung von außen auf die Falzwalze 10 aufgebracht werden kann. Vorzugsweise weist die streifenförmige Einlage 16 der Fig. 5c) eine Länge auf, welche dem Umfang der neutralen Faser im montierten Zustand auf der Falzwalze 10 entspricht. So weist die Einlage 16 in dieser Ausgestaltung zwar in Umfangsrichtung gesehen einen Stoß auf, allerdings ist dies bei getakteten Falzwalzen 10 nicht von Nachteil.
Vorteilhafterweise ist bei dieser Ausführung der Einlage 16 die Einlage-Nut 17 derart gestaltet, dass zum Klemmen der gummielastischen Einlage 16 auf zusätzliche Fixierelemente verzichtet werden kann. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die umlaufende Einlage-Nut 17 zur Aufnahme der Einlage 16 einen Querschnitt aufweist, der einen in radialer Richtung gesehen nach außen hin verkleinernden Querschnitt aufweist, welcher beispielsweise eine trapezförmige Form aufweisen kann. Bevorzugt, jedoch nicht zwingend, kommen bei einer derartigen Ausgestaltung der Einlage 16 kompressible Materialien wie beispielsweise geschäumte Polyurethane zum Einsatz.
Alternativ kann zur Sicherstellung der festen Position der Einlage 16 auf der Falzwalze 10 auch ein zusätzliches Fixierelement wie beispielsweise eine klebende Substanz zum Einsatz kommen.
Die Fig. 6a), 6b) und 6c) zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher ein Transportband 21 über seine Breite nur teilweise auf einer jeweiligen Einlage 16 aufliegt. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch saubere Abgrenzung der Transportband-Nut 14 und der Einlage-Nut 17 eine optimale Führung des Transportbandes 21 sichergestellt ist.
Fig. 7a), 7b) und 7c) zeigen eine Ausführungsform, bei der ein Transportband 21 über seine Breite nur noch zu einem verhältnismäßig kleinem Anteil auf einer gummielastischen Einlage 16 aufliegt. Durch diese Variation der Breite der Einlage 16 kann bei gleichem Material bzw. bei gleichen verwendeten handelsüblichen Ringen die Federsteifigkeit und somit die Elastizität der Einlage 16 verändert werden. Somit ist es entweder möglich, für unterschiedliche zu falzende Produkte, d. h. beispielsweise für Falzprodukte aus unterschiedlichen Materialien oder beispielsweise für unterschiedlich dicke zu falzende Produkte verschiedenartige Falzwalzen 10 mit unterschiedlich breiten Einlagen 16 mit somit unterschiedlicher Elastizität zu verwenden bzw. bereitzustellen, ohne als Verschleißteile unterschiedliche Ringe bevorraten zu müssen.
Eine besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Falzwalze 10 ist, in axialer Erstreckung der Falzwalze 10 unterschiedlich breite Einlagen 16 zu verwenden, was insbesondere bei in axialer Erstreckung der Falzwalze gesehen asymmetrischen Falzprodukten von Vorteil ist.
Wie den Fig. 5 bis 7 zu entnehmen ist, ist ebenfalls eine Kombinatorik von unterschiedlichen Falzwalzen 10 mit unterschiedlichen Einlagen 16 oder auch der Kombination von Falzwalzen 10 mit Einlagen 16 und Falzwalzen 10 ohne Einlagen möglich und abhängig von den Rahmenparametern insbesondere des zu falzenden Produktes vorteilhaft.
Fig. 8 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausprägung einer erfindungsgemäßen Falzwalze 10, bei welcher neben der bzw. den Einlagen 16 in ersten Bereichen 16' in axialer Erstreckung, auf dem oder denen die Transportbänder 21 die Falzwalze 10 zumindest teilweise umschlingen und welche eine umlaufende Nut 13 und einer darin eingebrachten Einlage 16 aufweisen, ein zweiten Bereich 16" auf der Falzwalze 10 angebracht ist, welcher ebenfalls eine umlaufende Nut 13 mit einer darin verbrachten Einlage 16 aufweist. Vorteilhafterweise, jedoch nicht zwingend, sind die Einlagen der zweiten Bereiche 16" in relativer Nähe neben den Einlagen der ersten Bereiche 16' angeordnet. Der Abstand sollte jedoch mindestens so ausgestaltet sein, dass in dem ersten Bereich 16' und in dem zweiten Bereich 16" gleichzeitig Transportbänder 21 laufen können, um einen ausreichenden Abstand der ersten Bereiche 16'von den zweiten Bereichen 16" sicherzustellen. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass bei Verschleiß einer Einlage in einem ersten Bereichen 16' das entsprechende Transportband 21 nur seitlich in den entsprechenden zweiten Bereich 16" versetzt werden muss, so dass hierdurch die Wartungsaufwände zusätzlich minimiert und somit die Verfügbarkeit zusätzlich erhöht wird, insbesondere wenn diese Ausführung in Kombination mit der Bevorratung 19 von Einlagen 16 ausgeführt wird. Ein Erfordernis dieser Ausführung ist, dass die beiden in axialer Erstreckung korrespondierenden Transportbänder 21 beider Falzwalzen 10 von einem ersten Bereich 16' in einen zweiten Bereich 16" oder umgekehrt versetzt werden und zudem die Bandleitung 20 zum Vermeiden des seitlichen Verlaufens im Bereich stromabwärts der Falzwalzen 10 neben Führungselementen in Flucht zu den ersten Bereichen 16' zusätzliche Führungselemente in Flucht zu den zweiten Bereichen 16" aufweisen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, dass sich die Breite und/oder die Elastizität der Einlage der ersten Bereiche 16' von der Breite und/oder der Elastizität der Einlage der zweiten Bereiche 16" unterscheidet, da durch diese Ausführung der erfindungsgemäßen Falzwalze 10 die Elastizität und somit das Falz- bzw. Förderverhalten der Falzwalzen 10 ausschließlich durch seitliches Versetzen der Transportbänder 21 und somit ohne Tausch der Falzwalze 10 oder der Einlagen 16 an den jeweiligen Bedruckstoff oder das zu falzende Produkt angepasst werden kann.

Bezugszeichenliste

1: Falzeinrichtung
2: Falztrommel
3: Falzmesser
4: Falztisch

10: Falzwalze
11: Rotationsachse
12: Falzwalzenkörper
13: Nut
14: Transportband-Nut
15: Walzenspalt
16: Einlage
16': erster Bereich
16": zweiter Bereich
17: Einlage-Nut
18: Überstand Transportband
19: Bevorratung

20: Bandleitung
21: Transportband

30: Schaufelrad
31: Auslageband

Claims

Falzwalze (10) mit einem zylindrischen Falzwalzenkörper (12), auf welchem in mindestens einem axialen Bereich mindestens ein Transportband (21) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzwalze (10) an dem oder jedem Bereich in axialer Erstreckung, an dem das jeweilige Transportband (21) die Falzwalze (10) zumindest teilweise umschlingt, mindestens eine gummielastische Einlage (16) aufweist.
Falzwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige gummielastische Einlage (16) eine Breite aufweist, so dass das auf der Einlage (16) abrollende Transportband (21) mindestens teilweise auf der gummielastischen Einlage (16) aufliegt.
Falzwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzwalzenkörper (12) eine umlaufende Einlage-Nut (17) aufweist, in welcher die Einlage (16) positioniert ist.
Falzwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Einlage-Nut (17) Teil einer umlaufenden Nut (13) ist, die neben der umlaufenden Einlage-Nut (17) eine umlaufende Transportband-Nut (14) aufweist.
Falzwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelfläche des Falzwalzenkörpers (12) die äußere einhüllende Mantelfläche der gummielastischen Einlage (16) überragt und das jeweilige Transportband in die umlaufende Nut (13) hineinragt.
Falzwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede gummielastische Einlage (16) aus kompressiblem Material besteht.
Falzwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede gummielastische Einlage (16) aus einem inkompressiblen Material besteht.
Falzwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als gummielastische Einlage (16) mindestens ein endloser Ring aus gummielastischem Material verwendet wird.
Falzwalze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Einlage (16) mindestens ein gummielastischer Ring mit kreisförmigem, polygonem oder beliebigem Querschnitt zum Einsatz kommt.
Falzwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzwalze (10) mindestens einen Bereich in begrenzter axialer Erstreckung, welcher nicht von Transportbändern (21) bedeckt ist, aufweist, wobei dieser mindestens eine Bereich zur Bevorratung (19) von jeweils mindestens einer Einlage (16) auf der Falzwalze (10) dient.
Falzwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als gummielastische Einlage (16) mindestens ein Streifen endlicher Länge, welche vorzugsweise der Länge des Umfanges der neutralen Faser des im auf der Falzwalze (10) montierten Zustandes des Streifens entspricht, aus gummielastischem Material zum Einsatz kommt.
Falzwalze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Einlage-Nut (17) einen Querschnitt aufweist, dass zum Klemmen der Einlage (16) in Umfangsrichtung der Falzwalze (10) auf zusätzliche Fixierelemente verzichtet werden kann.
Falzwalze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Einlage-Nut (17) zur Aufnahme der Einlage (16) einen Querschnitt aufweist, der einen in radialer Richtung gesehen nach außen hin sich in axialer Richtung verkleinernden Querschnitt, vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt, aufweist.
Falzwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Erstreckung neben einem ersten Bereich (16') mit einer umlaufenden Nut (13) und einer darin eingebrachten Einlage (16), wobei in dem jeweiligen ersten Bereich (16') das oder die Transportbänder (21) die Falzwalze (10) zumindest teilweise umschlingen, ein zweiter Bereich (16") mit einer umlaufenden Nut (13) und einer gummielastischen Einlage (16) angeordnet ist, so dass im Falle beispielsweise des Verschleißes der oder jeder Einlage (16) das jeweilige Transportband (21) von dem jeweiligen ersten Bereich (16') in den jeweiligen zweiten Bereich (16") zur Minimierung der Wartungsaufwände verlagert werden kann.
Falzeinrichtung (1) zur Ausbildung eines Falzes an einem zu falzenden Bedruckstoff, wobei bei der Falzeinrichtung (1) ein zu falzender Bedruckstoff mittels eines Falzmessers (3) in einen einlaufenden Walzenspalt (15) entgegengesetzt rotierender Falzwalzen (10) zur Ausbildung eines Falzes gedrückt wird und wobei der weggefalzte Bedruckstoff von den Falzwalzen (10) an eine die Falzwalzen (10) zumindest teilweise umschlingende Bandleitung (20) zum Zwecke des Weitertransportes des gefalzten Produktes übergeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Falzwalze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweist.