DE102004034722A1

DE102004034722A1 - Falzapparat

Info

Publication number: DE102004034722A1
Application number: DE200410034722
Authority: DE
Inventors: Alexander Huss; Theo Keilhau
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland Web Systems GmbH
Priority date: 2004-07-17
Filing date: 2004-07-17
Publication date: 2006-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Falzapparat einer Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Zylinder (2), der aus einem ersten und einem zweiten gegeneinander verstellbaren Zylindersegment (9, 10) besteht. Um die Verstellbarkeit der Zylindersegmente (9, 10) mit einfachen Mitteln zu realisieren, sind diese mittels einer berührungslosen, positionierbaren, elektromagnetischen Kupplung (13) miteinander gekuppelt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Falzapparat einer Rotationsdruckmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.

Die DE 44 26 987 A1 zeigt einen Falzapparat einer Rotationsdruckmaschine, wobei im Einzelnen ein Messerzylinder, ein Punktur-Falzmesserzylinder, ein Falzklappenzylinder und ein Greiferzylinder über Stirnräder in Antriebsverbindung stehen und in Reihe mechanisch angetrieben werden. Der Punktur-Falzmesserzylinder und der Falzklappenzylinder sind als so genannte zweiteilige Zylinder ausgeführt, das heißt, sie bestehen aus ineinander geschachtelten, gegeneinander verdrehbaren Zylindersegmenten. Die Zylindersegmente tragen Systeme, beispielsweise Falzmesser oder Falzklappen, die bei einer Verstellung des Falzapparates in ihrem Umfangsabstand zu benachbarten Systemen verstellbar sind. Auf diese Weise ist beispielsweise der Vorfalz verstellbar oder eine Formatverstellung ausführbar. Die Verstellung der Zylindersegmente erfolgt mittels Planetengetrieben.

Bei diesem Falzapparat ist der Getriebeaufwand hoch. Außerdem summieren sich in dem Antrieb Verdrehflankenspiele.

Die EP 531 648 B1 zeigt einen Falzapparat, bei dem ein Punktur-Falzmesserzylinder und ein Falzklappenzylinder jeweils aus gegeneinander verdrehbaren Zylindersegmenten besteht. Die Zylindersegmente jedes Zylinders sind mittels einer Klauenkupplung in zwei Winkelstellungen zueinander kuppelbar, wobei letztere an einem mit den Antriebsstirnrädern der Zylindersegmente in Eingriff befindlichen Zahnradpaar angeordnet ist.

Diese Vorrichtung zeichnet sich ebenfalls durch einen kostspieligen höheren Getriebeaufwand aus, dem entsprechende Verdrehflankenspiele anhaften. Außerdem schlagen aufwendige Betätigungselemente kostenerhöhend zu Buche.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei Zylindern des Falzapparates die Verstellbarkeit von deren Zylindersegmenten mit einfachen Mitteln zu realisieren.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Falzapparat mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung ist einfach ohne zusätzlichen Getriebeaufwand installierbar und somit kostengünstig. Außerdem werden Verdrehflankenspiele minimiert und die Falzgenauigkeit erhöht. Weiterhin lassen sich beliebige Kuppelpositionen realisieren, womit Verstellpositionen des Falzapparates beliebig wählbar sind. Die Kupplung ist elektronisch kostengünstig einfach ansteuerbar.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt schematisch:
1: einen Falzapparat in der Seitenansicht,
2: den Falzapparat gemäß 1 in der Draufsicht bei gestreckter Anordnung der Zylinder,
3: die Einzelheit III gemäß 2.
Der in 1 gezeigte Falzapparat enthält einen Messerzylinder 1, einen Falzzylinder 2, einen Falzklappenzylinder 3 und einen Greifer-Falzmesserzylinder 4. Die Zylinder sind in Seitenwänden 5, 6 (2) gelagert.
Der Messerzylinder 1 ist beispielsweise mit zwei einander gegenüberliegenden Schneidmessern 7 bestückt. Auf einem Zapfen des Messerzylinders 1 ist ein Stirnrad 8 befestigt.
Der Falzzylinder 2 besteht aus einem ersten und einem zweiten Zylindersegment 9, 10, die gegeneinander verdrehbar sind und Arbeitselemente tragen. Die Zylindersegmente 9, 10 sind beispielsweise dreiteilig ausgeführt, d. h., sie tragen jeweils drei um 120° versetzte Arbeitselemente. Als Arbeitselemente kommen beim ersten Zylindersegment 9 Halteelemente 11 und beim zweiten Zylindersegment 10 Falzmesser 12 zum Einsatz. Für den Fall, dass als Halteelemente 11 Punkturen vorgesehen sind, handelt es sich bei dem Falzzylinder 2 um einen sogenannten Punktur-Falzmesserzylinder. Das erste und zweite Zylindersegment 9, 10 sind mittels einer berührungslosen, positionierbaren, elektromagnetischen Kupplung 13 miteinander gekuppelt. Diese Kupplung enthält einen Magnetkörper 14, einen Anker 15 und einen Rotor 16 (3), wobei der Magnetkörper 14 am Gestell 17 des Falzapparates befestigt ist und der Anker 15 und der Rotor 16 an jeweils einem Zylindersegment 9, 10. Im Einzelnen sind der Anker 15 und der Rotor 16 auf jeweils einer Welle 18, 19 fest angeordnet, die an dem ersten beziehungsweise zweiten Zylindersegment 9, 10 befestigt sind. Die Welle 18 ist als Hohlwelle ausgebildet. Das erste und zweite Zylindersegment 9,10 sind mit jeweils einem Stirnrad 20, 21 verbunden, wobei das Stirnrad 20 auf der Welle 18 und das Stirnrad 21 auf der Welle 19 befestigt ist.
Der Falzklappenzylinder 3 besteht wiederum aus zwei Zylindersegmenten 22, 23, wobei das Zylindersegment 22 Falzklappen 24 und das Zylindersegment 23 Falzklappen 25 trägt. Außerdem ist an dem Zylindersegment 22 ein Stirnrad 26 und an dem Zylindersegment 23 ein Stirnrad 27 befestigt. Die Zylindersegmente 22, 23 sind beispielsweise jeweils dreiteilig ausgeführt, so dass sie jeweils drei Falzklappensysteme 24, 25 tragen. Die Zylindersegmente 22, 23 sind mittels einer berührungslosen, positionierbaren, elektromagnetischen Kupplung 28 miteinander gekuppelt. Die Kupplung 28 gleicht der Kupplung 13. Auch ist die Anordnung analog, wie in 3 gezeigt. Es ist also ein Magnetkörper am Gestell 17, ein Anker am Zylindersegment 22 und ein Rotor am Zylindersegment 23 befestigt.
Der Greifer-Falzmesserzylinder 4 enthält zwei gegeneinander verdrehbare Zylindersegmente 29, 30, wobei das Zylindersegment 29 Greifer 31 und das Zylindersegment 30 Falzmesser 32 trägt. Außerdem ist am Zylindersegment 29 ein Stirnrad 33 und am Zylindersegment 30 ein Stirnrad 34 befestigt. Die berührungslose, postionierbare, elektromagnetische Kupplung 28 kann auch statt am Falzklappenzylinder 3 am Greifer-Falzmesserzylinder 4 angeordnet sein. Diese Variante ist mit der Positionsziffer 28' gestrichelt mit in 1 und 2 angedeutet. Analog zur 3 ist dann der Magnetkörper der Kupplung 28' am Gestell, der Anker 15 am Zylindersegment 29 und der Rotor 16 am Zylindersegment 30 befestigt.
Die Zylinder 1 bis 4 des Falzapparates stehen derart miteinander in Antriebsverbindung, dass das Stirnrad 8 des Messerzylinder 1 mit dem Stirnrad 20 des Falzzylinders 2, das Stirnrad 21 des Falzzylinders 2 mit dem Stirnrad 26 des Falzklappenzylinders 3 kämmt und die Stirnräder 26 und 27 des Falzklappenzylinders 3 mit den Stirnrädern 33 und 34 des Greifer-Falzmesserzylinders 4 in Eingriff stehen. Der Antrieb aller Zylinder 1 bis 4 erfolgt mittels eines nicht dargestellten Ritzels, das in ein Stirnrad, beispielsweise in das Stirnrad 20 des Falzzylinders 2 eingreift.
Dem Falzzylinder 2 wird über nicht näher beschriebene Zugwalzen und Perforiereinrichtungen ein Strang 35 zugeführt, der von einer nicht dargestellten Rotationsdruckmaschine bedruckt wurde und beispielsweise mittels eines Falztrichters bereits längsgefalzt sein kann. Im Zusammenspiel mit dem Falzzylinder 2 schneiden die Schneidmesser 7 des Messerzylinders 1 den Strang 35 in Produkte 36, die von den Halteelementen 11 des Falzzylinders 2 aufgenommen werden. Das erste und zweite Zylindersegment 9, 10 des Falzzylinders 2 drehen sich synchron, da die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung 13 geschlossen ist. Für diesen Kuppelzustand ist die Magnetspule 37 des Magnetkörpers 14 ( 3) angesteuert, also bestromt. Der magnetische Fluss wird über radiale Luftspalte auf den Rotor 16 übertragen, der bei seiner Drehung den Anker 15 schlupffrei mitnimmt. Es handelt sich um eine Hysteresekupplung, deren Arbeitsweise auf magnetischer Kraftwirkung sich anziehender Pole im Synchronlauf beruht. Der Magnetkörper 14, der Anker 15 und der Rotor 16 berühren sich nicht. Die Kupplung 13 arbeitet also berührungslos.
Das auf dem Falzzylinder 2 befindliche Produkt 36 wird bei der Weiterdrehung des Falzzylinders 2 vom Falzmesser 12 in eine Falzklappe 24 des Falzklappenzylinders 3 übergeben, wobei ein Querfalz erzeugt wird. Das Zusammenspiel des Falzmessers 12 mit der Falzklappe 24 ist dabei durch die Antriebsverbindung der die genannten Elemente tragenden Zylindersegmente 10 und 22 über deren Stirnräder 21 und 26 gegeben. Aus der Falzklappe 24 wird das Produkt 36 an die Greifer 31 des Zylindersegments 29 des Greifer-Falzmesserzylinders 4 übergeben. Hier wird das Zusammenspiel der Falzklappe 24 und des Greifers 31 über die Stirnräder 26 und 33 der die genannten Elemente 24 und 31 tragenden Zylindersegmente 22 und 29 gewährleistet.
Mit dem Zylindersegment 22 synchron dreht sich das Zylindersegment 23, da die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung 28 geschlossen ist. Bei der Drehung des Zylindersegments 23 wird in seine Falzklappe 25 das Pro dukt 36 mittels des Falzmessers 32 vom Greifer-Falzmesserzylinder 4 übergeben und dabei der zweite Querfalz erzeugt. Das Zusammenspiel des genannten Falzmessers 32 und der Falzklappe 25 wird durch die Antriebsverbindung der sie tragenden Zylindersegmente 30 und 23 über die mit diesen verbundenen Stirnrädern 34 und 27 gewährleistet. Das nunmehr zweimal quergefalzte Produkt 36 wird schließlich vom Falzklappenzylinder 3 abgeführt. Die Erstellung eines Produkts 36 mit den vorliegenden Zylindern 1 bis 4 ist an sich dem Fachmann geläufig und braucht deshalb nicht ausführlicher beschrieben zu werden. Nähere Erklärungen sind beispielsweise in der eingangs genannten DE 44 26 987 A1 gegeben.
Für eine Verstellung des Falzapparates, beispielsweise für eine Vorfalzverstellung, ist das Falzmesser 12 gegenüber den Halteelementen 11 zu verdrehen. Hierzu taktet die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung 13 durch entsprechende Ansteuerung in eine neue Kuppelposition, wobei das das Falzmesser 12 tragende erste Zylindersegment 9 und das die Halteelemente 11 tragende zweite Zylindersegment 10 in die gewünschte Winkellage zueinander gedreht werden. Die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung 13 bewerkstelligt ohne die Erfordernis eines separaten Motors die motorische Umstellung des Falzapparates.
Nach dem gleichen Prinzip erfolgt auch eine Formatumstellung des Falzapparates, wobei die Lage des von dem Falzmesser 32 erzeugten zweiten Querfalzes gegenüber dem ersten Querfalz verändert wird. Durch entsprechende Ansteuerung taktet die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung 28 in eine andere Kuppelposition, wobei das Zylindersegment 23 gegenüber dem Zylindersegment 22 und damit die Falzklappe 25 gegenüber der Falzklappe 24 im Abstand verändert wird
Im Ausführungsbeispiel besteht der Falzklappenzylinder 3 aus zwei Zylindersegmenten 22, 23. Bei Falzapparaten kann auch der Greifer-Falzmesserzylinder 4 entfallen, wenn nur ein Querfalz erzeugt werden soll. In diesem Fall kann die Unterteilung des Falzklappenzylinders 3 in Zylindersegmente entfallen und dieser Zylinder aus nur einem Körper bestehen.

1: Messerzylinder
2: Falzzylinder
3: Falzklappenzylinder
4: Greifer-Falzmesserzylinder
5: Seitenwand
6: Seitenwand
7: Schneidmesser
8: Stirnrad
9: erstes Zylindersegment
10: zweites Zylindersegment
11: Halteelement
12: Falzmesser
13: Kupplung
14: Magnetkörper
15: Anker
16: Rotor
17: Gestell
18: Welle
19: Welle
20: Stirnrad
21: Stirnrad
22: Zylindersegment
23: Zylindersegment
24: Falzklappe
25: Falzklappe
26: Stirnrad
27: Stirnrad
28: Kupplung
28': Kupplung
29: Zylindersegment
30: Zylindersegment
31: Greifer
32: Falzmesser
33: Stirnrad
34: Stirnrad
35: Strang
36: Produkt
37: Magnetspule

Claims

Falzapparat einer Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Zylinder (2, 3), der aus einem ersten und einem zweiten Zylindersegment (9, 10, 22, 23) besteht, die gegeneinander verdrehbar sind und Arbeitselemente tragen, wobei beide Zylindersegmente (9, 10, 22, 23) mittels einer trennbaren Kupplung in verschiedenen Winkelstellungen zueinander kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Zylindersegment (9, 10, 22, 23) mittels einer berührungslosen, positionierbaren, elektromagnetischen Kupplung (13, 28) miteinander gekuppelt sind.
Falzapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung (13, 28) einen Magnetkörper (14), einen Anker (15) und einen Rotor (16) enthält, wobei der Magnetkörper (14) am Gestell (17) des Falzapparates und der Anker (15) und der Rotor (16) an jeweils einem Zylindersegment (9, 10, 22, 23) befestigt sind.
Falzapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten und zweiten Zylindersegment (9, 10, 22, 23) jeweils eine Welle (18, 19) befestigt ist, mit der der Anker (15) bzw. der Rotor (16) verbunden ist.
Falzapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder ein Falzzylinder (2) ist und mit einem Messerzylinder (1) zusammenarbeitet, wobei das erste Zylindersegment (9) Halteelemente (11) trägt und mit einem Stirnrad (20) verbunden ist, das mit einem mit einem Messerzylinder (1) verbundenen Stirnrad (8) in Eingriff steht.
Falzapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzzylinder (2) mit einem Falzklappenzylinder (3) zusammenarbeitet, wobei das zweite Zylindersegment (10) Falzmesser (12) trägt und mit einem Stirnrad (21) verbunden ist, das mit einem mit dem Falzklappenzylinder (3) verbundenen Stirnrad (26) in Eingriff steht.
Falzapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Falzklappenzylinder (3) aus zwei jeweils Falzklappen (24, 25) tragenden, gegeneinander verdrehbaren Zylindersegmenten (22, 23) besteht, dass dem Falzklappenzylinder (3) ein Greifer-Falzmesserzylinder (4) beigeordnet ist, der ein Greifer (31) tragendes Zylindersegment (29) und ein weiteres Falzmesser (32) tragendes Zylindersegment (30) aufweist, die gegeneinander verdrehbar sind, wobei an allen Zylindersegmenten (22, 23, 29, 30) jeweils ein Stirnrad (26, 27, 33, 34) befestigt ist, dass das die Falzklappen (24) tragende Zylindersegment (22), das die Falzmesser (12) tragende Zylindersegment (10) des Falzzylinders (2) und das die Greifer (31) tragende Zylindersegment (29) des Greifer-Falzmesserzylinders (4) über ihre Stirnräder (21, 26, 33) in Antriebsverbindung stehen und dass das die Falzklappen (25) tragende Zylindersegment (23) des Falzklappenzylinders (3) und das die Falzmesser (32) tragende weitere Zylindersegment (30) des Greifer-Falzmesserzylinders (4) über ihre Stirnräder (27, 34) in Antriebsverbindung stehen und die Zylindersegmente (22, 23) des Falzklappenzylinders (3) oder die Zylindersegmente (29, 30) des Greifer-Falzmesserzylinders (4) mittels einer berührungslosen, positionierbaren, elektromagnetischen Kupplung (28, 28') miteinander gekuppelt sind, ein Kuppeln in verschiedenen Winkelstellungen zueinander ermöglichend.
Falzapparat nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslose, positionierbare, elektromagnetische Kupplung (13, 28, 28') durch eine entsprechende Bestromung in eine andere Kuppelposition taktbar ist.