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Dokumentenidentifikation DE10110117A1 25.10.2001
Titel Falzzylinder mit einem Expansions-Segment
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Somers, William Bellis, Rochester, N.H., US
DE-Anmeldedatum 02.03.2001
DE-Aktenzeichen 10110117
Offenlegungstag 25.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.10.2001
IPC-Hauptklasse B65H 45/16
Zusammenfassung Ein Falzzylinder (10) umfasst eine Zylinderbasis (30) mit einem bedienerseitigen Träger (32) und einem antriebsseitigen Träger (36), mindestens ein Expansions-Segment (16), das den effektiven Zylinderdurchmesser bildet, das zwischen dem bedienerseitigen Träger (32) und dem antriebsseitigen Träger (36) angeordnet ist und das von mindestens einem der Träger (32, 36) beabstandet ist, sowie eine Stellvorrichtung zum Kontaktieren des mindestens einen Expansions-Segments (16) und zum Einstellen des effektiven Durchmessers.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Falzzylinder mit einem Expansions-Segment gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In Rollenrotationsdruckmaschinen wird eine fortlaufende Materialbahn, z. B. eine Papierbahn, bedruckt und im Schneidwerk eines Falzapparats der Druckmaschine in Signaturen geschnitten und anschließend gefalzt. Eine mögliche Falzart ist der Querfalz, der senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Signaturen verläuft. Die Vorderkante der Signatur wird dabei entweder vor oder nach dem Schneidevorgang mittels Punkturnadeln oder Greifern auf einem Falzmesserzylinder gehalten. Anschließend wird die Signatur entlang ihrer Mittellinie von einem im Falzmesserzylinder angeordneten Falzmesser in eine Falzklappe des Klappenzylinders oder in Falzwalzen geschoben, so dass ein Querfalz entsteht.

In der US 5,102,111 und der US 5,484,270 sind beispielsweise Querfalzapparate mit Falzmesserzylindern beschrieben. Eine an ihrer Vorderkante von Punkturnadeln gehaltene Materialbahn läuft zwischen einen Schneidezylinder und den Falzmesserzylinder ein, so dass Signaturen gebildet werden. Die in den Zylindern angeordneten Falzmesser schieben die Signaturen anschließend in die Falzklappen eines Klappenzylinders.

Die US 6,038,974 beschreibt einen Querfalzapparat, in dem die Signaturen in Greifern aufgenommen werden. Der Falzapparat kann demgemäß sowohl in Verbindung mit Rollendruckmaschinen als auch mit Bogendruckmaschinen eingesetzt werden. Der Querfalz wird von einer Kombination aus einem Klappenzylinder und einem Falzmesserzylinder erzeugt.

Zum Schneiden, Falzen und Transportieren von Signaturen ist es oft wünschenswert, dass der effektive Außendurchmesser des Falzmesserzylinders verändert werden kann, um eine exakte Bearbeitung von Signaturen unterschiedlicher Dicke zu ermöglichen. Die Breite der Signaturen kann - je nach gewünschtem Endprodukt - beträchtlich variieren. Dazu ist es bekannt, an einem Falzmesserzylinder mittels einer Kurvenanordnung oder mittels Federkraft zur Veränderung des effektiven Durchmessers des Falzmesserzylinders verstellbare Expansions-Segmente vorzusehen.

Die bekannten Expansions-Segmente sowie deren Halterungen sind insbesondere bei nur an einer Seite (der Bedienerseite oder der Antriebsseite) des Punkturnadelzylinders auftretenden Papierstaus sehr anfällig für Beschädigungen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Falzzylinder mit einem verbesserten Expansions-Segment zu schaffen.

Ein erfindungsgemäßer Falzzylinder umfasst eine Zylinderbasis mit einem bedienerseitigen Träger und einem antriebsseitigen Träger, mindestens ein Expansions-Segment, das den effektiven Durchmesser des Zylinders bildet, das zwischen dem bedienerseitigen Träger und dem antriebsseitigen Träger angeordnet ist und das von mindestens einem der beiden Träger beabstandet ist, sowie eine Stellvorrichtung zum Kontaktieren des mindestens einen Expansions-Segments und zur Einstellung des effektiven Durchmessers.

Durch den Abstand zwischen dem Expansions-Segment und dem bedienerseitigen oder dem antriebsseitigen Träger entsteht ein Zwischenraum, der im Falle eines nur auf eine Seite des Zylinders wirkenden Papierstaus eine ungleichmäßige Kompression des Expansions-Segments ermöglicht. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Beschädigung des Expansions-Segments bei einem das Expansions-Segment ungleichmäßig beeinflussenden Papierstau reduziert.

Das Expansions-Segment umfasst vorzugsweise einen Außenabschnitt und eine Vielzahl von mit dem Außenabschnitt verbundenen J-förmigen Stützen. Eine erste J-förmige Stütze ist vorzugsweise von dem bedienerseitigen Träger beabstandet und eine zweite J-förmige Stütze ist vorzugsweise von dem antriebsseitigen Träger beabstandet. Eine dritte J-förmige Stütze kann zwischen der ersten und der zweiten J-förmigen Stütze und zu diesen beabstandet angeordnet sein.

Ein dem Außenabschnitt gegenüberliegendes Ende der J-förmigen Stützen kann mit auf einer Nockenwelle angeordneten Exzentern zusammenwirken, wobei der Drehwinkel der Nockenwelle vorzugsweise über einen Schneckengetriebe einstellbar ist.

Die Zylinderbasis umfasst ferner vorzugsweise eine Traverse, die zwischen dem antriebsseitigen Träger und dem bedienerseitigen Träger angeordnet ist. Das Expansions- Segment wird vorzugsweise von einer Vielzahl von an der Traverse angeordneten Federn radial nach außen gedrängt. Dadurch können die J-förmigen Stützen gegen die Exzenter gedrängt werden. Durch wahlweise Rotation der Nockenwelle ist auf diese Weise der effektive Durchmesser einstellbar.

Zwischen dem Expansions-Segment und der Zylinderbasis ist vorzugsweise sowohl auf der Antriebsseite als auch auf der Bedienerseite ein Zwischenraum vorgesehen, in den jeweils ein Schaummaterial-Element eingefügt sein kann, welches eine axiale Bewegung des Expansions-Segments verhindert, sofern kein Papierstau auftritt. An der die Zylinderbasis kontaktierenden Seite ist das Schaummaterial-Element vorzugsweise mit einem reibungsarmen Material, z. B. TEFLON, beschichtet. Das Schaummaterial-Element kann dem Profil der J-förmigen Stützen entsprechend vorgeformt sein und mittels eines Klebstoffs auf die der Kontaktseite gegenüberliegende Klebeseite der J-förmigen Stütze aufgebracht sein.

Der Falzzylinder kann als ein Punkturnadelzylinder oder ein Punkturnadel- Falzmesserzylinder eines Querfalzapparats ausgebildet sein.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Falzzylinders sieht vor, dass ein Expansions-Segment zwischen einer Antriebsseite und einer Bedienerseite einer Zylinderbasis angeordnet wird und dass das Expansions-Segment von der Zylinderbasis beabstandet wird, so dass das Expansions-Segment die Zylinderbasis nicht kontaktiert.

Das Verfahren sieht vorzugsweise weiterhin vor, dass Schaummaterial-Elemente, d. h. Elemente aus geschäumtem Material, z. B. PU-Schaum, in den Zwischenraum zwischen dem Expansions-Segment und der Zylinderbasis eingefügt werden.

Die Bezeichnungen "Bedienerseite" und "Antriebsseite" sind hier nur zu Illustrationszwecken verwendet und sind mit den Bezeichnungen "erste Seite" bzw. "zweite Seite" austauschbar.

Mit "Zylinder" wird ein beliebiger rotierender Körper bezeichnet.

Ein "Expansions-Segment" bezeichnet einen Abschnitt eines Zylinders, der einen Außenabschnitt des Zylinders bildet und verstellbar ist, so dass er den effektiven Durchmesser des Zylinders definiert.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Zusammenhang mit den beigefügten, nachfolgend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mit einem Falzklappenzylinder zusammenwirkenden erfindungsgemäßen Falzzylinders;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts des Falzzylinders, bei der zur besseren Darstellung nur die Bedienerseite gezeigt ist; und

Fig. 3 eine Vorderansicht des in Fig. 2 gezeigten Zylinderabschnitts.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines schematisch dargestellten Falzzylinders 10, der zum Erfassen der Vorderkante einer Bahn oder Signatur 1 Punkturnadeln oder Greifer 12 aufweist. Handelt es sich um eine Bahn, so wirkt der Falzzylinder 10 mit einem Schneidezylinder in der Weise zusammen, dass eine Signatur 3 gebildet wird. Der Falzzylinder 10 umfasst weiterhin Falzmesser 14, mittels derer eine Signatur in der dargestellten Weise entlang ihrer Mittellinie gefalzt wird. Der entstehende Falzbruch kann von einer Falzklappe 22 eines Klappenzylinders 20 oder einem Zugwalzenpaar aufgenommen werden.

Der Zylinder 10 umfasst ferner zwischen den Punkturnadeln 12 und den Falzmessern 14 angeordnete Expansions-Segmente 16. Die Außenfläche 18 der Expansions-Segmente 16 bildet den effektiven Durchmesser des Zylinders 10.

Die Expansions-Segmente 16 sind in Fig. 2 und 3 näher dargestellt. Fig. 2 und 3 zeigen eines Abschnitt des in Fig. 1 gezeigten Falzzylinders 10. Eine drehbare Zylinderbasis 30 des Zylinders 10 umfasst einen antriebsseitigen Träger 32, einen bedienerseitigen Träger 36 und eine die beiden Träger 32 und 36 verbindende Traverse 34. Die Traverse 36 verleiht der Zylinderbasis 30 Stabilität und umfasst vorzugsweise federelastische Stützelemente 37, 38, 39, die vorzugsweise integraler Bestandteil der Traverse 34 sind.

Im antriebsseitigen Träger 32 und dem bedienerseitigen Träger 36 ist eine Nockenwelle 40 mit Exzentern 41, 42, 43 gelagert. Ein Ende 44 der Nockenwelle 40 kann mit einem Schneckenrad eines Schneckengetriebes zur Verstellung einer Winkelposition der Nockenwelle 40 um deren Achse über eine bekannte Keilverbindung verbunden sein.

Die Exzenter 41, 42, 43 wirken jeweils mit einer vorzugsweise J-förmigen Stütze 51, 52 bzw. 53 des Expansions-Segments 16 zusammen. Die J-förmigen Stützen 51, 52, 53 sind an einem Außenabschnitt 54 des Expansions-Segments 16 befestigt. An der radial innen liegenden Seite des Außenabschnitts 54 ist eine Vielzahl von Federn 61, 62, 63 (Fig. 3) angeordnet, die ebenfalls jeweils durch die federelastischen Stützelemente 37, 38, 39 gestützt werden. Es können auch mehrere Federn entlang der federelastischen Stützelemente 37, 38, 39 angeordnet sein (z. B. in Fig. 3 senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Federn).

Das Expansions-Segment 16 wird demgemäß durch die Wirkung der Federn 61, 62, 63 bezüglich der Zylinderbasis 30 radial nach außen gedrängt, von den J-förmigen Stützen 51, 52, 53 in Kooperation mit den Exzentern 41, 42, 43 jedoch zurückgehalten.

Durch wahlweise Rotation der Nockenwelle 40 kann der Exzenterwinkel verändert werden, so dass die Exzenter ein radiales Verfahren der J-förmigen Stützen 51, 52, 53 und des Außenabschnitts 54 nach innen oder außen ermöglichen. Auf diese Weise ist der effektive Außendurchmesser des Zylinders 10 unter Beibehaltung der nachgiebigen, federelastischen Eigenschaften des Außenabschnitts 54 einstellbar.

Die J-förmige Stütze 51 ist vorzugsweise in einem Abstand d1 zum bedienerseitigen Träger 36 und die J-förmige Stütze 53 ist in einem Abstand d2 zum antriebsseitigen Träger 32 angeordnet.

In die auf diese Weise gebildeten Zwischenräume können Schaummaterial-Elemente 70, 71 eingefügt sein, die einen Kontakt zwischen den jeweiligen Komponenten verhindern. Die Schaummaterial-Elemente 70, 71 können entsprechend dem J-förmigen Profil vorgeformt und anschließend mittels eines druckempfindlichen Klebstoffs an den J-förmigen Stützen befestigt werden, wobei die Kontaktfläche zu den Stützen 36 bzw. 32 vorzugsweise mit einem reibungsarmen Material beschichtet ist. Das Schaummaterial und die reibungsarme Beschichtung können jedoch auch an einer Seite der J-förmigen Stützen z. B. durch Aufsprühen vorgefertigt sein. Die reibungsarme Beschichtung unterstützt die Stellbewegung des Expansions-Segments 16 zur Vergrößerung des effektiven Zylinderdurchmessers und kann vorzugsweise z. B. aus TEFLON bestehen.

Der Abstand d1, d2 ermöglicht eine geringfügige Bewegung des Segments 16 im Falle eines Papierstaus oder einer anderen Störung, welche eine ungleichmäßige Verformung des Segments 16 verursacht. Wenn z. B. ein Papierkeil oder ein ähnlicher Fremdkörper die Schnittstelle zwischen einem Punkturnadel- und einem Falzklappenzylinder nur am bedienerseitigen Träger 36 passiert, wird die Feder 61 komprimiert, während die Feder 63 nicht komprimiert wird. Aufgrund der Abstände d1 und d2 kann das Expansions-Segment 16 ohne Beschädigung leicht gedreht werden, wobei der obere Teil des Schaummaterial- Elements 70 und das untere Ende des Schaummaterial-Elements 71 komprimiert werden. Sobald die Störung beseitigt ist, kann das Expansions-Segment 16 wieder in seine normale Lage zurückkehren.

Der Abstand d1, d2 kann z. B. 2 mm betragen. Das Schaummaterial, das vorzugsweise komprimierbar ist, trägt dazu bei, dass die Zwischenräume nicht durch Staub-, Papier- oder Fettpartikel verunreinigt werden. Liste der Bezugszeichen 1 Bahn

3 Signatur

10 Falzzylinder

12 Greifer/Punkturnadeln

14 Falzmesser

16 Expansions-Segmente

18 Außenfläche

20 Klappenzylinder

22 Falzklappe

30 rotierende Zylinderbasis

32 antriebsseitiger Träger

34 Traverse

36 bedienerseitiger Träger

37, 38, 39 federelastisches Stützelement

40 Nockenwelle

41, 42, 43 Exzenter

44 Ende

51, 52, 53 J-förmige Stütze

54 Außenabschnitt

61, 62, 63 Feder

70, 71 Schaummaterial-Element

d1 Abstand

d2 Abstand


Anspruch[de]
  1. 1. Falzzylinder mit einer Zylinderbasis (30), die einen bedienerseitigen Träger (32) und einen antriebsseitigen Träger (36) umfasst;

    mit mindestens einem Expansions-Segment (16), das den effektiven Durchmesser des Zylinders (10) bildet, das zwischen dem bedienerseitigen Träger (32) und dem antriebsseitigen Träger (36) angeordnet und von mindestens einem der beiden Träger (32, 36) beabstandet ist; und

    mit einer Stellvorrichtung zum Kontaktieren des mindestens einen Expansions- Segments (16) und zur Einstellung des effektiven Durchmessers.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Expansions-Segment (16) sowohl vom bedienerseitigen Träger (32) als auch vom antriebsseitigen Träger (36) beabstandet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Expansions-Segment (16) einen Außenabschnitt (54) und eine Vielzahl von mit dem Außenabschnitt (54) verbundenen J-förmigen Stützen (51, 52, 53) umfasst, wobei eine erste J-förmige Stütze (51) vom bedienerseitigen Träger (32) und eine zweite J-förmige Stütze (53) vom antriebsseitigen Träger (36) beabstandet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Außenabschnitt (54) gegenüberliegendes Ende der J-förmigen Stützen (51, 52, 53) mit Exzentern (41, 42, 43) einer Nockenwelle (40) zusammenwirkt, deren Drehwinkel zur Veränderung der radialen Position des Expansions-Segments (16) verstellbar ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbasis (30) eine Traverse (34) umfasst, die zwischen dem antriebsseitigen Träger (32) und dem bedienerseitigen Träger (36) angeordnet ist, und dass an der Traverse (34) ferner eine Vielzahl von Federn (61, 62, 63) vorgesehen ist, welche das Expansions-Segment (16) radial nach außen drängen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenraum zwischen dem Expansions-Segment (16) und dem mindestens einen Träger (32, 36) ein Schaummaterial-Element (70, 71) angeordnet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Expansionssegment (16) und dem bedienerseitigen Träger (32) sowie zwischen dem Expansionssegment (16) und dem antriebsseitigen Träger (36) Schaummaterial-Elemente (70, 71) vorgesehen sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite der ersten J-förmigen Stütze (51) ein Schaummaterial-Element (70) angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial-Element (70) die Seite völlig bedeckt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial-Element (70, 71) eine reibungsarme Beschichtung aufweist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (10) als ein Punkturnadel-Zylinder eines Querfalz-Apparats ausgebildet ist.






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