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Dokumentenidentifikation DE10254332A1 26.06.2003
Titel Falzzylinder
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Jackson, Barry Mark, York, Me., US;
Pollock, David Clarke, Sommersworth, N.H., US
DE-Anmeldedatum 21.11.2002
DE-Aktenzeichen 10254332
Offenlegungstag 26.06.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.06.2003
IPC-Hauptklasse B41F 13/62
Zusammenfassung Ein Falzzylinder (90) umfasst eine Vielzahl von an einer ersten drehbaren Stütze (80) angeordneten Greifvorrichtung (84), die eine erste Greifvorrichtung zum Halten einer Vorderkante einer Signatur (102) auf dem Zylinder (90) umfassen, eine Vielzahl von an einer zweiten drehbaren Stütze (70) angeordneten Falzelementen (74), die ein erstes Falzelement und ein zweites Falzelement umfassen, wobei sich die erste Greifvorrichtung in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement befindet, und eine an der zweiten drehbaren Stütze (70) befestigten Abdeckung (60, 92), die sich in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement erstreckt und mindestens eine Öffnung (94) aufweist, wobei die erste Greifvorrichtung durch die mindestens eine Öffnung (94) bewegbar ist.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Falzzylinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In Rollendruckmaschinen wird eine fortlaufende Materialbahn, z. B. eine Papierbahn, bedruckt. Im Falzapparat der Druckmaschine wird die fortlaufende Bahn anschließend in einer Schneideeinheit in Signaturen geschnitten und anschließend gefalzt.

Die US 5,429,578 beschreibt einen Klappenfalzapparat, der eine Materialbahn aufnimmt. Ein Schneidezylinder, ein Übergabezylinder und ein Falzklappenzylinder sind vorgesehen. Die Bahn wird durch den Schneidezylinder geschnitten, wobei die Vorderkante der Signaturen von Punkturnadeln des Übergabezylinders gehalten wird. Die Signatur wird also auf dem Übergabezylinder gehalten, bis die Falzmesser des Übergabezylinders die Signaturen in die Falzklappen des Falzklappenzylinders einschieben. Auf diese Weise wird in den Signaturen ein Querfalz entlang einer rechtwinklig zur Transportrichtung der Signaturen verlaufenden Linie erzeugt. Anschließend werden die Signaturen von den Falzklappen an der Falzlinie gehalten, bis sie freigegeben werden sollen. Um die Position des Falzes bezüglich der Vorderkante zu verändern, wird die Position des Falzelements relativ zu den Punkturnadeln verändert.

Fig. 1 zeigt Einzelheiten eines bekannten Übergabezylinders für einen Greiferfalzapparat, d. h. einen Klappenfalzapparat mit Greifern anstelle von Punkturnadeln. Die Falzmesser 10 sind an einem antriebsmäßig mit einer Antriebswelle verbundenen sternförmigen Rad 12 angeordnet. Die Greifer 20 für die Vorderkanten der Signaturen 5 sind an einem sternförmigen Rad 14 angeordnet, das ebenfalls auf der Antriebswelle gelagert ist und sich normalerweise mit dem sternförmigen Rad 12 dreht. Das sternförmige Rad 14 ist jedoch relativ zu dem sternförmigen Rad 12 drehbar, so dass die Falzposition 15 verändert werden kann.

Die Signatur 5 wird von fliegend gelagerten, am sternförmigen Rad 12 befestigten Stützsegmenten 18 und 19 und von am sternförmigen Rad 14 befestigten Stützen 21 gestützt. Um eine Relativverstellung des sternförmigen Rads 12 relativ zum sternförmigen Rad 14 zu ermöglichen, sind jedoch zwischen den fliegend gelagerten Segmenten Spalte 8, 9 vorgesehen. Der Durchmesser d bzw. e dieser Spalte 8, 9 definiert das Maß an Verstellbarkeit zwischen den sternförmigen Rädern 12, 14.

Wenn ein großes Maß an Verstellbarkeit gewünscht ist, müssen die im Übergabezylinder vorgesehen Spalte recht groß ausgebildet sein, was zu einem mangelnden Halt für die Signaturen führen kann. Dies kann wiederum Beschädigungen an den Produkten wie Faltenbildung, Einreißen der Kanten oder Einknicken der Ecken verursachen. Die fliegend gelagerten Stützsegmente sind auch sehr schadensanfällig bei Papierstaus, da hierbei Kräfte auftreten, die zu einem Verbiegen oder Abbrechen der Stützsegmente führen können.

Insbesondere in Zeitungsdruckmaschinen ist es bekannt, Rotationsmesserfalzapparate bzw. Trommelfalzapparate zu verwenden, in denen eine dicke Zeitungssignatur zwischen zwei Falzwalzen geschoben wird. Die US 5,122,109 offenbart einen derartigen Trommelfalzapparat. Das Falzmesser bewegt sich durch Bänder an der Außenfläche des Zylinders. Punkturnadeln für die Vorderkante der Signatur laufen durch einen axial verlaufenden Spalt des Zylinders. In Zeitungstrommelfalzapparaten dieser Art ist es wünschenswert, den effektiven Radius der Bänder einzustellen, um Signaturen unterschiedlicher Dicke verarbeiten zu können. Daher befinden sich die Bändern zwischen den Punkturnadeln.

Die EP 1 156 006 A2 beschreibt einen Trommelfalzapparat mit einer Expansionsplatte mit Öffnungen, durch die sich die Falzmesser hindurch bewegen können. Die Expansionsplatte ermöglicht eine Einstellung des effektiven Durchmessers des Zylinders. Die Punkturnadeln bleiben dabei freiliegend. Zeitungstrommelfalzapparate interagieren nicht mit einem Falzklappenzylinder.

Außerdem sind in Trommelfalzapparaten die Falzmesser in der Regel an einem inneren Zylinder mit einem Planetengetriebe gelagert und bewegen sich dann durch Bänder, so dass das im Hinblick auf Klappenfalzapparate erwähnte Spaltproblem häufig nicht auftritt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Falzzylinder mit verbesserter Stützfunktion für Signaturen zu schaffen. Eine weitere oder alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Klappenfalzapparat mit verbesserter Stützfunktion für Signaturen zu schaffen.

Ein erfindungsgemäßer Falzzylinder umfasst eine Vielzahl von an einer ersten drehbaren Stütze angeordneten Greifvorrichtungen, die eine erste Greifvorrichtung zum Halten einer Vorderkante einer Signatur auf dem Zylinder umfassen, eine Vielzahl von an einer zweiten drehbaren Stütze angeordneten Falzelementen, die ein erstes Falzelement und ein zweites Falzelement umfassen, wobei sich die erste Greifvorrichtung in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement befindet, und eine an der zweiten drehbaren Stütze befestigte Abdeckung, die sich in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement erstreckt und mindestens eine Öffnung aufweist, wobei die erste Greifvorrichtung durch die mindestens eine Öffnung bewegbar ist.

Durch die sich über die zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement angeordnete Greifvorrichtungen erstreckende Abdeckung können Zylinderspalte und die damit verbundenen Beschädigungen wie das Umknicken von Ecken und die Faltenbildung vermieden werden.

Die mindestens eine Öffnung umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von axial nebeneinander und beabstandet angeordneten Öffnungen, und die erste Greifvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von axial beabstandeten Greifern. Alternativ kann die erste Greifvorrichtung auch eine Vielzahl von axial beabstandeten Punkturnadeln umfassen. Die Bezeichnung "Greifvorrichtung" schließt nach der hier verwendeten Definition alle Vorrichtungen zum Halten der Kante einer Signatur auf einem Zylinder und damit sowohl Greifer als auch Punkturnadeln ein.

Die erste und die zweite Stütze sind vorzugsweise relativ zueinander drehbar und weisen eine gemeinsame Drehachse auf.

Die zweite Stütze ist vorzugsweise als ein sternförmiges Rad ausgebildet, von dem ein erster Arm das erste Falzelement und ein zweiter Arm das zweite Falzelement trägt, wobei die Abdeckung an einem Ende am ersten Arm und am anderen Ende am zweiten Arm befestigt ist.

Entlang der gesamten Umfangsoberfläche des Zylinders sind vorzugsweise zusätzliche mit Öffnungen versehene Abdeckungen vorgesehen.

Ein erfindungsgemäßer Klappenfalzapparat umfasst einen Schneidezylinder zum Schneiden einer Signatur von einer Bahn und einen Falzzylinder bzw. Übergabezylinder mit einer Vielzahl von Greifvorrichtungen zum Halten einer Vorderkante der Signatur. Die Greifvorrichtungen sind an einer ersten drehbaren Stütze gelagert und umfassen eine erste Greifvorrichtung. Der Falzzylinder umfasst eine Vielzahl von an einer zweiten drehbaren Stütze angeordneten Falzelementen, die ein erstes Falzelement und ein zweites Falzelement umfassen, wobei sich die erste Greifvorrichtung in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement befindet. Der Falzzylinder umfasst weiterhin eine an der zweiten drehbaren Stütze angeordnete, sich in Umfangsrichtung über die zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement angeordneten Greifvorrichtung erstreckende Abdeckung mit mindestens einer Öffnung, durch die sich die erste Greifvorrichtung hindurch bewegen kann. Ein Falzklappenzylinder nimmt die Signatur an einem von dem ersten Falzelement erzeugten Falzbruch auf.

Der erfindungsgemäße Klappenfalzapparat kann Falzdefekte reduzieren.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Falzen einer Signatur sieht vor, dass eine Greifvorrichtung durch eine Öffnung einer Abdeckung auf einem Falzzylinder bewegt wird, wobei sich die Abdeckung über die Greifvorrichtung erstreckt, wenn diese eingezogen ist, dass die Signatur erfasst und auf der Abdeckung abgestützt wird, während sich der Falzzylinder dreht, und dass die Signatur mittels eines Falzmessers gefalzt wird. Die Signatur wird vorzugsweise in die Falzklappe eines Falzklappenzylinders eingeschoben.

Fig. 1 zeigt einen Übergabezylinder eines Klappenfalzapparats nach dem Stand der Technik.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten, nachfolgend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Klappenfalzapparats mit drei Falzmesseranordnungen und drei Punkturnadelanordnungen,

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Falzzylinders, und

Fig. 4 eine Detailansicht einer Abdeckung des in Fig. 3 gezeigten Falzzylinders.

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Klappenfalzapparats 30 mit einem Schneidezylinder 32, einem Übergabezylinder 34 und einem Klappenzylinder 36. Die Bahn 100 wird von dem Schneidezylinder 32 geschnitten. Der Schneidezylinder 32 umfasst Messer 42, die mit den Schneidleisten 44 des Übergabezylinders 34 zusammenwirken, so dass Signaturen 102 entstehen. Punkturnadeln oder Greifer 50 halten die Vorderkante der Signaturen 102 in Position. Die Signaturen 102 werden von den Falzelementen 46 des Übergabezylinders 34 in die Falzklappen 48 des Klappenzylinders 36 geschoben. Der Übergabezylinder 34 weist eine Mittelachse 134 auf. Das sternförmige Falzelementrad 146 trägt die Falzelemente 46. Das sternförmige Greiferrad bzw. Punkturnadelrad 150 trägt die Punkturnadeln oder Greifer 50 und die Schneidleisten 44.

Über die Punkturnadeln oder Greifer 50 erstrecken sich Abdeckungen 60, die an einem Ende mittels eines Befestigungselements 62, z. B. Schrauben, an einem Arm des sternförmigen Falzelementrads 146 und am anderen Ende mittels eines Befestigungselements 64 befestigt sind. Die Abdeckungen 60 haben Öffnungen, durch die sich die Punkturnadeln oder Greifer 50 erstrecken können. Da sich das sternförmige Rad 150 bezüglich den am sternförmigen Rad 146 befestigten Abdeckungen 60 drehen kann, sind die Öffnungen vorzugsweise in Umfangrichtung länglich ausgebildet, so dass sich die Punkturnadeln oder Greifer 50 auch bei veränderter Falzposition durch die Öffnungen erstrecken können.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform eines Übergabezylinders 90 mit je fünf in Unfangsrichtung beabstandeten Falzelement- und Greifvorrichtungsanordnungen. Eine Mittelachse 66 trägt ein sternförmiges Falzelementrad 70 und ein sternförmiges Greiferrad 80. Das sternförmige Falzelementrad 70 umfasst Arme 72, welche die Falzelemente 74 stützen. Die Falzelemente 74 umfassen mindestens ein Falzmesser 76, das zur Durchführung eines Falzvorgangs an einer Signatur über den Umfang des Zylinders 90 hinaus bewegt werden kann.

Zwischen zwei Armen 72 des sternförmigen Rads 70 erstrecken sich zwei gebogene Stützelemente 78 (von denen in Fig. 3 nur eines zu sehen ist, da sich das andere auf der axial gegenüber liegenden Seite des Zylinders 90 befindet). Die gebogenen Stützelemente 78 sind z. B. mittels Schrauben oder Bolzen an beiden Enden an einem der Arme 72 befestigt. An den Stützelementen 78 ist mittels Schrauben oder Bolzen eine Abdeckung 92 befestigt, so dass die Abdeckung 92 eine Umfangsoberfläche des Zylinders 90 definiert.

Jede Abdeckung 92 umfasst eine Vielzahl von axial beabstandeten Öffnungen oder Löchern 94, die vorzugsweise in Umfangsrichtung länglich ausgebildet sind, d. h. ihre Breite in Axialrichtung ist geringer als ihre Länge in Umfangsrichtung.

Das sternförmige Greiferrad 80 umfasst Arme 82, die Punktur- oder Greifvorrichtungen 84 tragen. Jede Vorrichtung 84 umfasst eine Vielzahl von axial beabstandeten Punkturnadeln oder Greifern 86, die durch die Öffnungen 94 hindurch bewegt werden können, um eine Vorderkante einer Signatur zu halten bzw. zu erfassen oder zu durchstoßen.

Der Abstand zwischen der Vorrichtung 84 und dem Falzelement 74 bestimmt die Position des Querfalzes in der Signatur. Der Abstand lässt sich durch eine Veränderung des Phasenwinkels zwischen dem sternförmigen Greiferrad 80 und dem sternförmigen Falzelementrad 70 verändern. Die Nadeln oder Greifer 86 werden also relativ zum Falzmesser 76 gedreht. Da die Öffnungen 94 in Umfangsrichtung länglich geformt sind, haben die Nadeln oder Greifer 86 für eine Falzpositionseinstellung einen großen Bewegungsspielraum relativ zu den Falzmessern 76.

Fig. 4 zeigt eine Detailansicht einer Abdeckung 92, die eine Vielzahl von axial verlaufenden Öffnungen 94 aufweist. Die Öffnungen 94 haben in Umfangsrichtung eine Länge l, die vorzugsweise größer, insbesondere vorzugsweise viermal größer als ihre Breite w ist.

Die Abdeckung 60 der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform kann ähnlich der Abdeckung 92 ausgebildet sein. Liste der Bezugszeichen 5 Signaturen

8 Spalt

9 Spalt

10 Falzmesser

12 Rad

14 Rad

15 Falzposition

18 Stützsegment

19 Stützsegment

20 Greifer

21 Stützen

30 Klappenfalzapparat

32 Schneidezylinder

34 Übergabezylinder

36 Klappenzylinder

42 Messer

44 Schneidleisten

46 Falzelemente

48 Falzklappen

50 Nadeln/Greifer

60 Abdeckungen

62 Befestigungselement

64 Befestigungselement

66 Mittelachse

70 sternförmiges Falzelementrad

72 Arme des sternförmigen Falzelementrads

74 Falzelemente

76 Falzmesser

78 gebogene Stützelemente

80 sternförmiges Greiferrad

82 Arme des sternförmigen Greiferrads

84 Punktur-/Greifvorrichtungen

86 Punkturnadeln/Greifer

90 Übergabezylinder

100 Bahn

102 Signaturen

134 Mittelachse

146 sternförmiges Falzelementrad

150 sternförmiges Greiferrad

d Durchmesser

e Durchmesser

l Öffnungslänge

w Öffnungsbreite


Anspruch[de]
  1. 1. Falzzylinder (90) mit einer Vielzahl von an einer ersten drehbaren Stütze (80, 150) angeordneten Greifvorrichtungen (84), die eine erste Greifvorrichtung zum Halten einer Vorderkante einer Signatur (102) auf dem Zylinder (90) umfassen, mit einer Vielzahl von an einer zweiten drehbaren Stütze (70, 146) angeordneten Falzelementen (74), die ein erstes Falzelement und ein zweites Falzelement umfassen, wobei sich die erste Greifvorrichtung in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement befindet, und mit einer an der zweiten drehbaren Stütze (70, 146) befestigten Abdeckung (60, 92), die sich in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Falzelement und dem zweiten Falzelement erstreckt und mindestens eine Öffnung (94) aufweist, wobei die erste Greifvorrichtung durch die mindestens eine Öffnung (94) bewegbar ist.
  2. 2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (94) eine Vielzahl von axial nebeneinander und beabstandet angeordneten Öffnungen umfasst.
  3. 3. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Greifvorrichtung (84) eine Vielzahl von axial beabstandeten Greifern (86) umfasst.
  4. 4. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Greifvorrichtung (84) eine Vielzahl von axial beabstandeten Punkturnadeln (50) umfasst.
  5. 5. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Stütze (80, 70, 150, 146) zur Einstellung einer Signaturenfalzposition relativ zueinander drehbar sind.
  6. 6. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stütze (70, 146) als ein sternförmiges Rad ausgebildet ist, von dem ein erster Arm (72) das erste Falzelement (74) und ein zweiter Arm (72) das zweite Falzelement (74) trägt, wobei die Abdeckung (60, 92) an einem Ende am ersten Arm (72) und am anderen Ende am zweiten Arm (72) befestigt ist.
  7. 7. Zylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Abdeckung (60, 92), die eine zweite der Vielzahl von Greifvorrichtungen (84) bedeckt.
  8. 8. Klappenfalzapparat mit einem Schneidezylinder (32) zum Schneiden einer Signatur (102) von einer Bahn (100) und einem Falzklappenzylinder (36), gekennzeichnet durch einen Falzzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche.






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