DE4109897A1 - Antrieb fuer ein falzschwert einer falzmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Falzschwert ei­ ner Falzmaschine mit zwei parallel angeordneten, synchron antreibbaren Kurbeltrieben, an die das Falzschwert angelenkt ist, um von diesen auf- und abbewegt zu werden.

Ein solcher Falzschwertantrieb ist aus der DE-PS 30 46 051 bekannt. Dabei erfolgt die Aufhängung des Falzschwerts an den Kurbelscheiben über Zusatzkurbeln, die koaxial an exzen­ trischen Kurbelzapfen der Kurbelscheiben gelagert sind. Die Zusatzkurbeln tragen je ein Zahnrad, das in einer zentrisch zum Antriebszapfen der Kurbelscheibe feststehend gelagerten Innenverzahnung abrollt. Bei geeigneter Wahl der Radien bleiben die Aufhängungen des Falzschwerts stets auf einer Geraden, und das Falzschwert führt eine geradlinige senk­ rechte Hubbewegung aus.

Wegen des aufwendigen Aufbaus sind die zu bewegenden Massen dieses Antriebs groß, insbesondere die rotierenden Massen.

Diese rotativen Trägheitsmassen machen große Antriebskräfte erforderlich, wenn das Falzschwert über eine Kupplungs-Brems- Kombination angetrieben und nach jedem Falzhub abgebremst und dann wieder beschleunigt wird. Der Antrieb weist große Abmessungen auf, und die Zugänglichkeit des Falzwerks ist konstruktionsbedingt eingeschränkt. Außerdem ist nur eine einzige unveränderbare Bewegung des Falzschwerts möglich.

Aus der DE-PS 38 09 449 ist ein Falzschwertantrieb bekannt, bei dem das Falzschwert über Umlenkhebel auf- und abbewegt wird. Eine Geradführung des Falzschwerts wird hier durch Füh­ rungsschienen erzwungen. Die Umlenkeinrichtungen stellen hin- und herzubewegende Massen dar, die der erzielbaren Ar­ beitsgeschwindigkeit Grenzen setzen. Ferner ist die Zugäng­ lichkeit des Falzwerks behindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Falzschwert­ antrieb zu schaffen, bei dem möglichst kleine Massen bewegt werden, der eine einfache, robuste und wartungsarme Konstruk­ tion aufweist, die eine gute Zugänglichkeit zum Falzwerk, auch während des Betriebs, gestattet, und der bei vibra­ tionsarmem Lauf und verminderten Antriebskräften eine hohe Taktleistung aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Falzschwertan­ trieb gelöst durch zwei synchron antreibbare Kurbelscheiben mit exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen, in denen je eine Pleuelstange schwenkbar gelagert ist, die wiederum mit dem Falzschwert schwenkbar verbunden sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Falzschwertantrieb können die ro­ tativen Tragheitsmassen klein gehalten werden. Die transla­ torischen Trägheitsmassen sind besonders klein, da sie sich auf die Pleuelstangen und das Falzschwert beschränken. Daher läßt sich die Taktleistung auf über 40 000 Schwerttakte/h steigern, was um 30% über der Taktleistung bekannter Falz­ schwertantriebe liegt. Die entstehenden Schwingungen und Geräusche sind dennoch minimal, und die Antriebskräfte kön­ nen wegen der geringen bewegten Massen klein gehalten wer­ den. Der Antrieb ist ferner kostengünstig herstellbar, ist auch bei Dauerbetrieb wartungsarm und gewährleistet auch während des Betriebs eine gute Zugänglichkeit zum Falzwerk.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Kraftübertragung und der Synchronlauf zwischen den Kurbelscheiben mittels eines auf beiden außengezahnten Kurbelscheiben gemeinsam aufliegen­ den Zahnriemens erfolgt. Dies gewährleistet einen besonders ruhigen und wartungsarmen Lauf und vermindert die bewegten Massen gegenüber herkömmlichen Lösungen weiter. Zweckmäßi­ gerweise erfolgt auch der Primärantrieb der Kurbelscheiben über einen Zahnriemen. Eine gängige Kupplungs-Brems-Kombina­ tion, über die der Falzschwertantrieb in Bewegung gesetzt wird, kann außerhalb des Gehäuses angeordnet sein, so daß eine gute Übersicht und Zugänglichkeit des Falzschwertan­ triebs gewährleistet ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform hat das Falzschwert nur über je eine kugelgelagerte Führungsrolle mit je einer Füh­ rungsschiene Kontakt, die die Führungsschienen U-förmig ein­ rahmen und in denen die Führungsrollen abrollen. Damit ist die Zwangsführung konstruktiv besonders einfach und rei­ bungsarm gelöst. Die translatorischen Massen sind am klein­ sten, wenn die Kugellager am Falzschwert befestigt sind. Die Führungsschienen können für besondere Anwendungszwecke win­ kelverstellbar sein.

Wenn mindestens eine der Kurbelscheiben im Gehäuse höhenver­ stellbar ist, kann die Arbeitsstellung des Falzschwerts etwas gegenüber der Horizontallage verschwenkt werden. Eine solche Schrägeinstellung ist für manche Arbeitsvorgänge erwünscht.

Der veränderliche Anstellwinkel der Führungsschienen sowie die Schwenkbarkeit des Falzschwerts können in besonderer Weise zur Unterstützung des Bogenlaufs dienen, indem die auf den Bogen ausgeübte Reibung veränderlich ist. Die Verstel­ lung kann bei laufendem Betrieb erfolgen, was z. B. für die Anpassung an unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten und Papiersorten äußerst günstig ist. Hierzu sind zweckmäßiger­ weise Einstell- und Bedienelemente außerhalb des Gehäuses angebracht.

Zur Dämpfung von trotz prinzipieller Laufruhe des Falz­ schwertantriebs eventuell noch vorhandenen Schwingungen kann das Falzschwert seitlich der Führungsschiene zusätzlich zwi­ schen paarweise angeordneten beidseitigen Gleitplatten ge­ führt werden, die zweckmäßigerweise in Dickenrichtung des Falzschwerts einstellbar sind, um das Spiel des Falzschwerts zwischen den Gleitplatten einzustellen. Die Gleitplatten können wartungsfrei ausgeführt werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ruht das Gehäuse auf zwei Führungssäulen, an denen Höhenverstellelemente ange­ bracht sind, die über einen Zahnriemen miteinander gekoppelt sind und eine spielfreie, parallele Höhenverstellung mittels eines einzigen von außerhalb des Gehäuses zugänglichen Dreh­ knopfs möglich machen. Auch die Höhenverstellung des Falz­ schwerts kann problemlos bei laufender Produktion erfolgen. Die Einheit aus Falzschwert und Antrieb sitzt klein und kom­ pakt direkt über den Falzwalzen und ermöglicht eine optimale Obersicht und Zugänglichkeit zum Falzwerk. Der Antrieb ist relativ leicht und kann wegen der Einfachheit seiner Teile preiswert hergestellt werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebs sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich­ nung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise ausgebrochene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Falzschwertantriebs,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Falzschwertan­ triebs gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 ein Schnitt durch den Falzschwertantrieb nach Linie III-III in Fig. 2, mit schematisch angedeutetem Falz­ walzenpaar.

Fig. 1 zeigt ein kastenförmiges, rechtwinkliges Gehäuse 1 eines Antriebs für ein Falzschwert 40. Das Gehäuse 1 umfaßt zwei von je zwei Distanzlagern 3 und 4 stabilisierte und auf Abstand gehaltene Gehäuseseitenteile 5 und 6. Das Gehäuse 1 steckt mittels Bohrungen in den Distanzlagern 3 und 4 auf zwei Führungssäulen 7 und 8. Die Führungssäulen 7 und 8 sind in senkrechter Position an der Falzmaschine befestigt, indem sie mit Laschen 9 und 10 verschraubt sind, die wiederum an Gestell-Traversen 11 und 12 festgeschraubt sind.

An ihrem oberen Ende besitzen die Führungssäulen 7 und 8 Gewinde 13, auf die jeweils eine Gewindezahnscheibe 15 und eine Gewindezahnscheibe 14 mit einem außerhalb des Gehäuses liegenden Drehknopf 15a aufgeschraubt sind. Die Gewindezahn­ scheiben 14 und 15 sind an einem Teil ihrer Außenseite ge­ zahnt und über einen Zahnriemen 16 miteinander verbunden, so daß sie sich nur gemeinsam drehen können. Die Distanzlager 3 und 4 und damit auch das Gehäuse 1 werden durch kräftige Druckfedern 17 senkrecht nach oben gegen die Gewindezahn­ scheiben 14 und 15 getrieben. Die Druckfedern 17 sind auf die Führungssäulen 7 und 8 aufgesteckt und stützen sich nach unten gegen Ansätze 19 an den Führungssäulen 7 und 8 ab. Wenn die Gewindezahnscheibe 15 an ihrem Drehknopf 15a ge­ dreht wird, verstellt sich auch die Gewindezahnscheibe 14 und damit das Gehäuse 1 spielfrei und parallel in Richtung der Pfeile H in der Höhe. Damit eine einmal vorgenommene Hö­ heneinstellung fixiert werden kann, sind die Distanzlager 4 einseitig geschlitzt und durchbohrt. Durch diese Bohrungen verlaufen die Achsen von aus dem Gehäuse 1 ragenden Klemmhe­ beln 18, mit denen die Distanzlager 4 an den Führungssäulen 7 und 8 festgeklemmt werden können.

Das Falzschwert 40 umfaßt eine Schwertklinge aus glattem, etwa 1 mm dicken Stahlblech und wird durch zwei Kurbeltriebe in Richtung auf zwei Falzwalzen 2 (Fig. 3) der Falzmaschine hin- und herbewegt. Dabei schiebt es einen zu falzenden Bo­ gen zwischen die Falzwalzen 2. Die Kurbeltriebe bestehen im wesentlichen jeweils aus einer Pleuelstange 20, deren eines Ende schwenkbar am Falzschwert 40 angelenkt ist, und einer Kurbelscheibe 21, 22, an der die Pleuelstange 20 mit ihrem anderen Ende angelenkt ist, indem sie auf einem exzentrisch von der Kurbelscheibe 21, 22 vorstehenden Kurbelzapfen 39 ge­ lagert ist, beispielsweise durch Gleitlager oder Kugellager.

Beide Kurbelscheiben 21 und 22 befinden sich im Abstand zu­ einander im wesentlichen auf gleicher Höhe und sind außen gezahnt. Um beide Kurbelscheiben 21, 22 herum verläuft ein gemeinsamer Zahnriemen 35, so daß sie sich stets synchron zueinander drehen. Die Kurbelscheibe 21 ist drehbar am Ge­ häuseseitenteil 5 gelagert und die Kurbelscheibe 22 ist an einer Schwenklasche 24 gelagert, deren eines Ende in einem Drehpunkt 25 am Gehäuseseitenteil 5 gelagert ist und deren anderes Ende mittels eines leicht zugänglichen Feststellele­ ments 41, das in gelöstem Zustand eine gewisse Verschwenkung der Schwenklasche 24 in Vertikalrichtung V erlaubt, eben­ falls bezüglich des Gehäuseseitenteils 5 festgelegt werden kann. Dadurch ist dieser Kurbeltrieb als Ganzes höhenver­ stellbar und erlaubt auch bei laufender Produktion eine Schrägstellung des Falzschwerts 40, wie durch die gestri­ chelte Linie 26 in Fig. 1 angedeutet ist. Das Wiederauffin­ den einer bestimmten Position wird durch eine Skala 38 am Gehäuseseitenteil 5 erleichtert.

Damit sich das Falzschwert 40 ausschließlich geradlinig be­ wegt, sind zwei senkrecht verlaufende und beidseitig des Falzschwerts 40 einander gegenüberliegende Führungsschienen 28 vorgesehen, an denen sich das Falzschwert 40 in Horizon­ talrichtung über Führungsrollen 27 abstützt. Die Führungs­ schienen 28 umgeben die Führungsrollen 27 U-förmig. Die Füh­ rungsrollen 27 sind kugelgelagert und horizontal etwa an der Mitte des Falzschwerts 40 angelenkt. Die Führungsschienen 28 sind verstellbar an den jeweiligen Gehäuseseitenteilen 5, 6 befestigt, so daß sie auch in eine leichte Schrägstellung gebracht werden können, wenn eine leicht ziehende Bewegung des Falzschwerts 40 gegenüber dem zu falzenden Bogen ge­ wünscht wird. Der nicht eingezeichnete Bogen läuft in Rich­ tung des Pfeils P ein.

Seitlich der Führungsschienen 28 ist das Falzschwert 40 noch durch beidseitige Gleitplatten 29 geführt, die wartungsfrei ausgeführt sind und mittels Distanzstücken 30 in einem sol­ chen Abstand zu den Gehäuseseitenteilen 5 und 6 gehalten werden, daß das Falzschwert 40 knapp zwischen ihnen hindurch­ gleiten kann. Um eine eventuelle Schwingungsneigung des Falzschwerts 40 optimal unterdrücken zu können, ist der Ab­ stand der Gleitplatten 29 voneinander von außen justierbar, beispielsweise mittels nicht eingezeichneter Druckschrauben.

Die Rotation des Falzmaschinenantriebs wird über eine nicht gezeigte Kupplungs-Brems-Kombination bekannter Art, die durch einen einlaufenden Bogen gesteuert wird, über einen Antriebszapfen 32 von außen 31 auf eine innerhalb des Ge­ häuses 1 befindliche Antriebszahnscheibe 33 übertragen. Der Antriebszapfen 32 ist in einem Lagerarm 34 drehbar gela­ gert. Der Lagerarm 34 ist an der Gestell-Traverse 11 fest­ geschraubt. Die Antriebszahnscheibe 33 dreht sich etwa in gleicher Ebene wie die Kurbelscheibe 22 und ist mit dieser über einen Zahnriemen 35 verbunden, über den die Rotation auf die Kurbelscheibe 22 und schließlich über den Zahnriemen 23 auch auf die Kurbelscheibe 21 übertragen wird. Die Zahn­ riemen 23 und 35 werden mittels Zahnriemen-Spannrollen 36 und 37 unter Spannung gehalten.

Claims (11)

1. Antrieb für ein Falzschwert einer Falzmaschine mit zwei parallel angeordneten, synchron antreibbaren Kurbeltrieben, an die das Falzschwert angelenkt ist, um von diesen auf­ und abbewegt zu werden, gekennzeichnet durch zwei synchron antreibbare Kurbelscheiben (21, 22) mit exzentrisch angeord­ neten Kurbelzapfen (39), in denen je eine Pleuelstange (20) schwenkbar gelagert ist, die wiederum mit dem Falzschwert (40) schwenkbar verbunden sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelscheiben (21, 22) als Zahnscheiben ausgebildet sind und die Kraftübertragung und der Synchronlauf zwischen den Kurbelscheiben (21, 22) mittels eines auf beide gemein­ sam aufgelegten Zahnriemens (23) erfolgt.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Kurbelscheiben (22) durch einen auf eine An­ triebszahnscheibe (33) aufgelegten Zahnriemen (35) angetrie­ ben wird, wobei die Antriebszahnscheibe (33) auf einer An­ triebswelle (32) angeordnet ist.

4. Antrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kurbelscheiben (21, 22) höhenverstellbar in einer Seitenwand (5) des Gehäuses (1) der Maschine gelagert ist.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine höhenverstellbare Kurbelscheibe (22) in einer Schwenklasche (24) der Seitenwand (5) gelagert ist, deren Drehpunkt (25) sich in der Seitenwand (5) befindet und deren Position nach Lösen eines Feststellelements (41) ver­ änderlich ist.

6. Antrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) auf zwei senkrechten Führungssäulen (7, 8) ruht und im Ganzen höhenverstellbar ist.

7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Führungssäulen (7, 8) Höhenverstellelemente (14, 15) in Form von Gewindezahnscheiben (14, 15) aufgeschraubt sind, die durch einen Zahnriemen (16) drehbar miteinander verbun­ den sind.

8. Antrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Führungssäulen (7, 8) Klemmelemente (4, 18) zur Blockierung der Höhenverstellung angeordnet sind.

9. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Führungsmittel (27, 28) zur Erzwingung einer ausschließlich longitudinalen Hub- und Senkbewegung des Falzschwerts (40) sowohl am Gehäuse (1) als auch am Schwert (40) angeordnet sind.

10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (27, 29) aus Führungsschienen (28) mit U-Profil und darin abrollenden, kugelgelagerten Führungsrollen (27) bestehen.

11. Antrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (28) bezüglich des Gehäuses (1) winkel­ verstellbar sind.