DE19519373A1

DE19519373A1 - Falzapparat

Info

Publication number: DE19519373A1
Application number: DE19519373A
Authority: DE
Inventors: Kevin Francis Albert
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-03-07
Also published as: EP0699612B1; EP0699612A2; EP0699612A3; CA2152708C; US5490666A; DE59507277D1; CA2152708A1; JPH0872433A

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Druckmaschine und im besonderen einen Einführbandmechanismus eines Falzapparats für eine Druckmaschine zur Auslage von Signaturen.

Einführbandsysteme werden gewöhnlich für das Befördern von Signaturen aus einer Druckmaschine auf einen Stapel eingesetzt. Ein Einführbandsystem umfaßt normalerweise mehrere Einführbandmechanismen, die in einem Abstand voneinander Seite an Seite angeordnet sind, so daß sie mit den Signaturen über deren Breite in Kontakt kommen. Jeder Einführbandmechanismus umfaßt ein Einführband an der einen Seite und ein korrespondierendes, in Gegenrichtung umlaufendes Einführband an der anderen Seite, um einen Signaturdurchlauf zu bilden, so daß die Signatur an ihren beiden Seiten ergriffen und durch den Signaturdurchlauf befördert werden kann. Oft verlassen die Signaturen den Signaturdurchlauf, um in den Taschen eines Schaufelrads oder mehrerer Schaufelräder aufgenommen zu werden. Während der Rotation des Schaufelrads oder der Schaufelräder werden dann die Signaturen auf einem Stapel abgelegt, wie in dem U.S. Patent Nr. 5,112,033 beschrieben, das hiermit als Bezugspatent integriert wird.

Die Einführbänder weisen normalerweise Führungswalzen und eine Antriebswalze auf, welche an der Innenseite des Einführbandes zu dessen Führung und Antrieb angeordnet sind. Es befinden sich Führungswalzen, i.e. Austrittwalzen, an dem unteren Ende des Einführbandes, wo die Signatur austritt.

Eine Austrittwalze ist normalerweise fest angebracht, während die andere Austrittwalze in der Richtung der fest angebrachten Walze mit der Vorspannung einer einzigen Feder beaufschlagt ist, um den harten Griff auf die Signatur beim Eintritt in ein Schaufelrad aufrechtzuerhalten. Dieser harte Griff oder Preßdruck ist notwendig, um die Beförderung der Signaturen in die Schaufelräder und deren Aufnahme darin zu unterstützen. Beim Passieren der Signaturen durch die Austrittwalzen ergibt sich ein Anfang-Ende-Spalt zwischen den einzelnen Signaturen, so daß die Spitzen aufeinanderfolgender Schaufelräder zwischen den Signaturen passieren können. Wenn die mit einer Federvorspannung beaufschlagten Austrittwalzen auf diesen Spalt zwischen den Signaturen treffen, drücken diese sich an die fest angebrachten Walzen und lösen sich wieder, wenn sie auf die Vorderkante der nächsten Signatur treffen. Dieses erzeugt ein Schwingungsphänomen, was eine hohe dynamische Belastung für die fest angebrachten Walzen darstellt.

Vorzeitiger Verschleiß und Versagen der Lager, Bänder oder anderer Komponenten, sowie Reibkorrosion der belasteten Komponenten und Schlupf der die Austrittwalzen haltenden Austrittwalzenhebel können dann auftreten. Der Ersatz dieser Komponenten kann zeitaufwendig und kostspielig sein.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Schlagen, welches durch das Passieren der Signaturen durch die Austrittwalzen des Einführbandmechanismus verursacht wird, zu reduzieren.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, den vorzeitigen Verschleiß von Lagern, Bändern oder anderen Komponenten zu verhindern.

Somit sieht die vorliegende Erfindung einen Falzapparat vor, welcher die folgenden Merkmale aufweist:

mindestens einen Einführbandmechanismus mit einem ersten Einführband und einer ersten Austrittwalze und einem korrespondierenden zweiten Einführband und einer zweiten Austrittwalze, wobei das erste und das zweite Einführband einen Signaturdurchlauf zur Auslage der Signaturen bilden; die erste Austrittwalze ist um eine erste Walzenachse rotierbar, jedoch anderweitig fixiert; einen die zweite Austrittwalze stützenden Hebel, wobei die zweite Austrittwalze an dem Hebel um eine zweite Walzenachse drehbar gelagert ist; einen mit dem Hebel verbundenen Arm mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite; eine erste, gegen die erste Seite des Armes wirkende Feder, um den Hebel und die zweite Austrittwalze in Richtung der ersten Austrittwalze zu zwingen; und eine gegen die zweite Seite des Armes wirkende zweite Feder.

Durch diese doppelte Federanordnung wird das beim Passieren der Signaturen durch den Einführbandmechanismus entstehende Schlagen vermindert und zugleich vorzeitiger Verschleiß der Lager, Bänder und anderer Komponenten verhindert.

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten, nachstehend erläuterten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Falzapparats für eine Rollenrotationsdruckmaschine;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Einführbandmechanismus gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 3 eine graphische Darstellung des die belastenden Kräfte mindernden Effekts der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen Falzapparat 1 für eine Rollenrotationsdruckmaschine. Die bedruckte Bahn wird über einen Trichter 30 geleitet und gefalzt. Nach dem Falzen wird die Bahn durch den Spalt zwischen jeweiligen oberen und unteren Zugwalzen 31 und 32 und Führungswalzen 33 hindurchgeführt und gelangt zu einem Schneidzylinder 34, auf welchem die Bahn abgeschnitten wird und Signaturen gebildet werden. Zwischen den oberen und unteren Zugwalzen 31 und 32 befindet sich eine Bahntrennvorrichtung 35.

Die Signaturen werden dann durch ein Einführbandsystem 2 in die jeweiligen Taschen 50 und 51 jeweiliger Schaufelräder 40 und 41 befördert. Während der Rotation der Schaufelräder 40 und 41 werden die Signaturen auf jeweiligen Stapeln 55 und 56 abgelegt. Das Einführbandsystem 2 umfaßt mindestens einen Einführbandmechanismus und vorzugsweise mehr als einen Seite an Seite und parallel verlaufenden Einführbandmechanismus mit koaxialen Austrittwalzen, einschließlich eines ersten Einführbandmechanismus 10 zum Ergreifen der Signaturen über deren Breite.

Der erste Einführbandmechanismus 10 umfaßt ein linkes Einführband 11 und ein korrespondierendes rechtes Einführband 21, welche einen Signaturdurchlauf für die jeweiligen Signaturen bilden, wie durch die Signaturen 3 und 4 in Fig. 2 dargestellt. Beim Durchlauf der Signaturen ergibt sich ein Spalt 5 zwischen der Hinterkante der Signatur 3 und der Vorderkante der Signatur 4. Der Einführbandmechanismus 10 umfaßt auch linke obere Walzen 13 und rechte obere Walzen 23, welche Führungswalzen oder Antriebswalzen zur Führung und zum Antrieb des jeweiligen linken und rechten Einführbandes 11 und 21 sein können. Der Einführbandmechanismus 10 umfaßt ferner eine linke Austrittwalze 15 und eine korrespondierende rechte Austrittwalze 25.

Fig. 2 zeigt den Einführbandmechanismus 10, d. h. einen von vorzugsweise mehreren Seite an Seite angeordneten Einführbandmechanismen, welcher ein linkes Einführband 11 und ein korrespondierendes rechtes Einführband 21 umfaßt. Die linke Austrittwalze 15 ist an einem Ende eines linken Hebels 16 gelagert, und der linke Hebel 16 ist mit seinem anderen Ende an einer Büchse 18 befestigt, die um einen Stehbolzen 17 drehbar ist. Der Stehbolzen 17 ist an einem Rahmenteil 28 derart angebracht, daß der linke Hebel 16 und die linke Austrittwalze 15 mit einer Federvorspannung gegen die rechte Austrittwalze 25 beaufschlagt werden kann, wie im folgenden näher beschrieben wird. Auf der rechten Seite ist die rechte Austrittwalze 25 an einem Ende eines rechten Hebels 26 gelagert, und der rechte Hebel 26 ist mit seinem anderen Ende an einem fest angebrachten Stehbolzen 27 gelagert, der an dem Rahmenteil 28 fixiert ist, so daß die rechte Austrittwalze 25 sich drehen kann, jedoch während des Betriebs translatorisch fixiert ist.

Es ist auch ein Arm 29 mit einer Ober- und Unterseite mittels eines Klemmbolzens an der Büchse 18 befestigt. Eine Spiralfeder 60 ist um einen Vorspannbolzen 62 gewunden, der einen Bolzenkopf 63 aufweist, und ist zwischen dem Bolzenkopf 63 und der Oberseite des Arms 29 beweglich. Der Vorspannbolzen 62 wird in ein an dem Rahmenteil 28 befestigtes Montagestück 65 geschraubt und dringt dabei auch durch ein Loch in dem Arm 29. Die Vorspannung der Spiralfeder 60 kann durch Anziehen oder Lockern des Bolzens 62 geändert werden. Bei einer Änderung der Vorspannung kann der Klemmbolzen des Arms 29 gelockert werden, so daß der Arm 29 sich an der Büchse 18 drehen kann, und später wieder festgeschraubt werden. Dies kann erfolgen, ohne die Position des Hebels 16, der seinen eigenen Klemmbolzen hat, zu beeinträchtigen.

Zwischen der Oberfläche des Montagestückes 65 und der Unterseite des Armes 29 und um den Bolzen 62 befindet sich eine zweite Feder 61, die z. B. aus einem gummiartigen Material bestehen kann und vorzugsweise eine hohe Federkonstante aufweist. Die zweite Feder 61 hat auch vorzugsweise zusätzliche Dämpfungseigenschaften, um Kräfte- und Schwingungseinwirkungen zu vermindern.

Für eine Hochgeschwindigkeits-Rollenrotationsdruckmaschine, die mit Geschwindigkeiten bis zu 914 m/min (3000 ft/min) läuft, würde eine bevorzugte Federkonstante für die Spiralfeder ungefähr 22,5-45 kg pro 2,54 cm (50-100 lbs/inch) und eine bevorzugte Federkonstante für die zweite Feder ungefähr 225-450 kg pro 2,54 cm (500-1000 lbs/inch) betragen, jedoch kann die optimale Federkonstante variieren, was von der Bahndicke, den normalen Betriebsgeschwindigkeiten und anderen Faktoren abhängt.

Während des Betriebs werden die einzelnen Signaturen 3, 4 zwischen den korrespondierenden Einführbändern 11, 21 bewegt. Die Spiralfeder 60 zwingt den Arm 29 und damit den Hebel 16 und die linke Austrittwalze 15, sich durch die Büchse 18 in Richtung der rechten Austrittwalze 25 zu bewegen. Die zweite Feder 61 wirkt dieser Bewegung entgegen. Wenn also der Spalt zwischen zwei Signaturen die Austrittwalzen 15, 25 passiert, absorbiert die Feder 61 mit hoher Federkonstante die hohe dynamische Belastung und vermindert somit beträchtlich das durch den jeweiligen Spalt zwischen den Signaturen verursachte Schlagen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die auf den Bolzenkopf 63 wirkenden Kräfte durch die vorhandene Feder, die eine hohe Federkonstante aufweist, bedeutend vermindert. Die dargestellte Kurve 70 zeigt beim Betrieb der Maschine das Variieren der auf den Bolzenkopf 63 wirkenden Kräfte, während die dargestellte Kurve 71 das Wirken von Kräften auf einen ähnlichen Bolzenkopf zeigt, wo nur eine Spiralfeder zwischen einem Arm und dem Bolzenkopf wirkt. Der Zeitraum zwischen den Scheitelpunkten der Kurve 71 ist der Zeitraum, in welchem eine individuelle Signatur die Austrittwalzen passiert.

Obschon die vorliegende Erfindung in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel im einzelnen dargelegt ist, ist es denkbar, daß die Erfindung weitere Ausführungen umfaßt, und daß insbesondere andere Arten von Federn als Spiralfedern und gummiartige Federn verwendet werden können.

Bezugszeichenliste

1 Falzapparat
2 Einführbandsystem
3 Signatur
4 Signatur
5 Spalt zwischen Signaturen
10 Einführbandmechanismus
11 linkes Einführband
13 linke obere Walzen
15 linke Austrittwalze
16 linker Hebel
17 Stehbolzen
18 Büchse
21 rechtes Einführband
23 rechte obere Walzen
25 rechte Austrittwalze
26 rechter Hebel
27 Stehbolzen (fest angebracht)
28 Rahmenteil
29 Arm
30 Trichter
31 obere Zugwalzen
32 untere Zugwalzen
33 Führungswalzen
34 Schneidzylinder
35 Bahntrennvorrichtung
40 Schaufelrad
41 Schaufelrad
50 Tasche eines Schaufelrads
51 Tasche eines Schaufelrads
55 Stapel
56 Stapel
60 Spiralfeder
61 Feder (gummiartig)
62 Vorspannbolzen
63 Bolzenkopf
65 Montagestück
70 Kurve
71 Kurve

Claims

1. Falzapparat, welcher die folgenden Merkmale aufweist:

- mindestens einen Einführbandmechanismus (10) mit einem ersten Einführband (11) und einer ersten Austrittwalze (15) und einem korrespondierenden zweiten Einführband (21) und einer zweiten Austrittwalze (25), wobei das erste und das zweite Einführband (11, 21) einen Signaturdurchlauf zur Auslage der Signaturen bilden;
- die erste Austrittwalze (15) ist um eine erste Walzenachse rotierbar, jedoch anderweitig fixiert;
- einen die zweite Austrittwalze (25) stützenden Hebel (26), wobei die zweite Austrittwalze (25) an dem Hebel (26) um eine zweite Walzenachse drehbar gelagert ist;
- einen mit dem Hebel (26) verbundenen Arm (29) mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite;
- eine erste, gegen die erste Seite des Armes (29) wirkende Feder (60), um den Hebel (26) und die zweite Austrittwalze (25) in Richtung der ersten Austrittwalze (15) zu zwingen; und
- eine gegen die zweite Seite des Armes (29) wirkende zweite Feder (61).

2. Falzapparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (60) und die zweite Feder (61) unterschiedliche Federkonstanten aufweisen.

3. Falzapparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (60) eine niedrigere Federkonstante als die zweite Feder (61) aufweist.

4. Falzapparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (60) eine Spiralfeder ist.

5. Falzapparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (60) eine Federkonstante von ungefähr 22,5-45 kg pro 2,54 cm (50-100 lbs/Inch) aufweist.

6. Falzapparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (61) aus gummiartigem Material besteht.

7. Falzapparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (61) eine Federkonstante von ungefähr 225-450 kg pro 2,54 cm (500-1000 lbs/inch) aufweist.

8. Falzapparat gemäß Anspruch 1, welcher ferner einen Stehbolzen (17) umfaßt, wobei der Arm (29) durch den Stehbolzen (17) mit dem Hebel (16) verbunden ist.

9. Falzapparat gemäß Anspruch 1, welcher ferner einen Bolzen (62) mit einem Bolzenkopf (63) umfaßt, wobei der Bolzen (62) durch den Arm (29), die erste Feder (60) und die zweite Feder (61) dringt.

10. Falzapparat gemäß Anspruch 9, welcher ferner ein Montagestück umfaßt, in welches der Bolzen (62) hineingeschraubt wird.

11. Falzapparat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (61) dämpfende Eigenschaften aufweist, wodurch Kräfte- und Schwingungseinwirkungen vermindert werden.