-
Vorrichtung zum Zickzack-Falzen einer laufenden Materialbahn, z. B.
einer Papierbahn Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zickzack-Falzen
einer laufenden Materialbahn, z. B. einer Papierbahn, die von einem oberen Walzenpaar
einer darunter angeordneten hin- und herschwenkbaren Leitvorrichtung zuläuft, welche
ein in die jeweilige Austrittsrichtung der Bahn schwenkbares Walzenpaar mit mindestens
einer angetriebenen Walze aufweist.
-
Es sind Vorrichtungen zum Zickzack-Falzen von Bahnen bekannt, bei
denen die hin- und herschwenkbare Leitvorrichtung durch einen seitlich offenen Rahmen
oder durch paarweise angeordnete endlose Bänder oder durch einen trichterförmigen
Kanal gebildet ist. Der seitlich offene Rahmen hat den Vorteil, daß die Materialbahn
in ihrem Lauf nur wenig behindert und damit die Qualität ihrer Oberfläche nicht
verschlechtert wird. Das Fehlen seitlicher Begrenzungen kann jedoch bei hoher Laufgeschwindigkeit
zum Ausweichen der Werkstoffbahn innerhalb des schwenkenden Führungsteils und damit
zu Störungen führen. Dies ist insbesondere bei solchen Materialbahnen der Fall,
die nur eine geringe Stabilität besitzen, wie bei dünnen Papieren, besonders wenn
die Bahn nur aus einer oder wenigen Schichten besteht.
-
Durch mit Bahngeschwindigkeit umlaufende endlose Bänder wird zwar
die Bahn seitlich geführt, jedoch treten zwischen den um ihre beiden oberen Antriebsachsen
schwenkenden Bändern Relativbewegungen auf. Dadurch wird die Bahn ungünstig beansprucht
und ein störungsfreies Arbeiten, insbesondere bei hoher Geschwindigkeit, in Frage
gestellt. Außerdem kann durch die Relativbewegungen der Bänder gegenüber der Materialbahn
die Qualität des Druckes beeinträchtigt werden.
-
Auch bei der als trichterförmiger Kanal ausgebildeten Leitvorrichtung
wird eine gute seitliche Führung der Materialbahn angestrebt. Da aber die Kanalwände
in Laufrichtung der Bahn unbeweglich sind, müssen sie, um ein ungehindertes Durchlaufen
der Bahn zu ermöglichen, mit hinreichendem Abstand voneinander angeordnet sein.
Sollen mit solchen Vorrichtungen große Formatbereiche beherrscht werden, so wird
der Kanal in der Weise zweiteilig ausgebildet, daß einem Haupttrichter für den Einlauf
der Materialbahn ein zweiter Trichter für den Auslauf nachgeschaltet wird, der einen
zusätzlichen Schwenkantrieb benötigt.
-
Beim Hin- und Herschwenken kommt die Werkstoffbahn mehr oder weniger
mit den Trichterwänden in gleitende Berührung, insbesondere an dem Ein-und Auslaufende.
Durch dieses Gleiten können, ins-
besondere bei dünnen Bahnen, Stauchungen vorkommen
und noch nicht völlig getrocknete Druckfarben verschmiert werden.
-
Man hat auch schon am Auslaufende der schwenkbaren, trichterförmigen
Leitvorrichtung eine aus einem Walzen- oder Rollenpaar gebildete Hilfsfördereinrichtung
vorgesehen, die mit einer gegenüber der Bahn erhöhten Geschwindigkeit angetrieben
ist und die Bahn lose berührt. Hierdurch soll die Bahn innerhalb der Leitvorrichtung
straff gespannt werden. Dabei hat die an dem schwenkenden Teil angebrachte Hilfsfördereinrichtung
einen gestellfesten Antrieb.
-
Deshalb treten beim Schwenken der Leitvorrichtung Schwankungen der
Umlaufgeschwindigkeit der Hilfsfördereinrichtung auf. Diese Schwankungen werden
durch einen verhältnismäßig großen Vorlauf der Hilfsfördereinrichtung, also mit
entsprechend großem Schlupf, aufgefangen. Die die Hilfsfördereinrichtung bildenden
Walzen oder Rollen dürfen deshalb die Materialbahn nur lose berühren. Sie werden
zweckmäßig mit einem Material überzogen, das einen ausreichenden Schlupf der Walzen
oder Rollen gegenüber der Bahn zuläßt. In Abhängigkeit von der Dicke und der Zahl
der Materialbahnen müssen die Walzen oder Rollen sehr feinfühlig gegeneinander eingestellt
werden, wenn sie die breite Bahn einerseits nur lose berühren und andererseits straff
halten sollen. Der Nachteil des Abschmierens frisch gedruckter Bahnen ist gegenüber
den vorerwähnten Vorrichtungen nicht beseitigt, sondern sogar noch verstärkt, da
einmal die gestraffte Bahn intensiver an den Trichterwänden, insbesondere an den
Ein- und Auslaufenden der Trichter, schleift und zum anderen die Hilfsfördereinrichtung
mit großem Schlupf arbeiten muß.
-
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung, bei welcher der schwenkbare
Führungsteil aus Paaren endloser Bänder besteht, sind die Bänder in einem gegebenenfalls
zweiteiligen Rahmen derart angeordnet, daß jedes Bänderpaar um einen gemeinsamen
Drehpunkt schwingt. Hierdurch soll erreicht werden,
daß die durch
das Schwenken verursachten Schwankungen der Umlaufgeschwindigkeit der Bänderpaare,
die zu Relativbewegungen zwischen den beiden Bändern führen, möglichst gering ausfallen.
Ganz vermeiden lassen sich jedoch diese Schwankungen auch auf diese Weise nicht.
Deshalb müssen die Bänder mit Voreilung gegenüber der Materialbahn betrieben werden,
damit eine gewisse Zugwirkung ständig gesichert ist. Die Bänder schleifen also mehr
oder weniger intensiv auf der Materialbahn. Das Verschmieren frischer Druckfarben
kann also nicht völlig vermieden werden. Damit der in modernen Maschinen geforderte
große Formatbereich sicher beherrscht werden kann, ist auch hier der schwenkbare
Führungsteil mit erheblichem baulichem Aufwand zweiteilig ausgebildet worden. Dabei
ist für jedes Bänderpaar ein eigener Antrieb vorgesehen. Die Antriebe sind so ausgebildet,
daß die oberen und unteren Rahmenteile mit dem jeweils dazugehörigen Bänderpaar
unabhängig voneinander auf einen gewünschten Schwenkwinkel eingestellt werden können,
damit man sowohl kleine als auch große Formate unter günstigen Bedingungen ablegen
kann.
-
Bei einer weiteren bekannten Ausführung einer Falzvorrichtung dieser
Art ist das am Austrittsende der Leitvorrichtung vorgesehene Walzenpaar ein Zugwalzenpaar,
das die von dem oberen Walzenpaar mit gleichbleibender Geschwindigkeit kommende
Materialbahn innerhalb der Leitvorrichtung straff gespannt halten soll. Es müssen
daher die Walzen mit einer gegenüber der Bahn erhöhten Geschwindigkeit angetrieben
werden und dürfen wegen des damit verbundenen Schlupfes die Bahn nur lose berühren.
Der Schlupf zwischen Walzen und Materialbahn kann zum Abschmieren noch nicht völlig
getrockneter Druckfarben Anlaß geben.
-
Das Austrittswalzenpaar ist bei der bekannten Vorrichtung beidseitig
in in der Falzschwinge drehbaren Aufnahmekörpern gelagert, deren Drehachse in der
Berührungslinie des Walzenpaares liegt. Die Schwenkbewegung des Walzenpaares wird
von der Maschine über eine Zugstange abgeleitet, die in Höhe der Schwingachse der
Falzschwinge an einem an der Falzschwinge schwenkbar gelagerten Hebel angreift,
der mit in eine Außenverzahnung der Aufnahmekörper eingreifenden Zahnsegmenten verbunden
ist.
-
Der Schwenkwinkel der Aufnahmekörper mit dem Walzenpaar ist durch
Einstellen des Hubes der Zugstange veränderbar. Während der Schwenkbewegung der
Falzschwinge führen die Walzen unabhängig von ihrem kontinuierlichen Antrieb zusätzlich
Drehbewegungen aus, die sich je nach Schwenkrichtung zu der Grundgeschwindigkeit
addieren oder subtrahieren.
-
Die hierdurch bedingten periodischen Zu- und Abnahmen der Umfangsgeschwindigkeit
der Walzen sind unerwünscht. Sie könnten zwar durch eine entsprechend große Grundgeschwindigkeit
des Walzenpaares, also mit entsprechend großem Schlupf gegenüber der Materialbahn
abgefangen werden, dann wäre aber in erhöhtem Maße die Gefahr des Abschmierens feuchter
Druckfarben gegeben. Um das zu vermeiden, ist bei der bekannten Vorrichtung ein
Ausgleichsgetriebe vorgesehen, das seinen Antrieb von der Maschine erhält.
-
Gemäß der Erfindung ist das Austrittswalzenpaar an einem Lenkerpaar
der Leitvorrichtung angeordnet und als Antrieb der einen Walze ein endloser Eaã-dzug
vorgesehen, der über die auf der gleichen
Seite wie diese Walze angeordnete Walze
des oberen Walzenpaares geführt und mit der Geschwindigkeit der auf ihm laufenden
Materialbahn angetrieben ist.
-
Nunmehr paßt sich die Geschwindigkeit der Materialbahn der Umlaufgeschwindigkeit
eines Bandzuges an. Die außerhalb des Bandzuges liegende Walze des Walzenpaares
führt beim Schwenken der Leitvorrichtung um die Achse der innerhalb des Bandzuges
liegenden Walze eine die Austrittsrichtung der Bahn ändernde Schwenkbewegung aus.
Das kann jedoch nicht zu einem Gleiten der Walze gegenüber der Materialbahn Anlaß
geben, da die Walze die gleiche Umlaufgeschwindigkeit wie der Bandzug beibehält
und sich daher ohne Schlupf auf der Materialbahn abwälzt. Außerdem ist die Materialbahn
durch ständiges Anliegen an dem Bandzug einwandfrei geführt.
-
Damit ist der Nachteil, daß die Austrittswalzen gegenüber der Materialbahn
Gleitbewegungen ausführen, beseitigt. Gleichzeitig ist der Aufbau der Vorrichtung
erheblich vereinfacht. Die bei der bekannten Vorrichtung vorhandenen und einer Wartung
durch Schmieren bedürfenden Zahnradgetriebe fallen fort.
-
Durch den Fortfall der Schmierung innerhalb der Leitvorrichtung ist
auch eine Beschmutzung der Papierbahn von dieser ihr nahe liegenden Stelle hei ausgeschlossen.
-
Vorzugsweise sind die beiden Lenker der Leitvorrichtung in sich kreuzender
Anordnung mit ihren beiden Enden unterhalb des oberen Walzenpaares in gestellfesten,
vorzugsweise gegeneinander im Abstand einstellbaren Lagerpunkten gelagert und bilden
mit einer ihre Enden verbindenden Gelenklasche, in deren Gelenkpunkten die Leitwalzen
gelagert sind, ein Viergelenksystem. Hierdurch wird erreicht, daß beim Schwenken
der Leitvorrichtung die außerhalb des Bandzuges liegende Leitwalze um die Achse
der Gegenwalze eine mit der Hauptschwenkrichtung gleichlaufende Schwenkbewegung
ausführt. Das hat zur Folge, daß die Austrittsrichtung der Materialbahn sich in
den äußeren Schwenkstellungen der Waagerechten nähert, was insbesondere bei großem
Schwingausschlag für große Formatlängen das ordnungsgemäße Ablegen der Materialbahn
in Zickzackform erleichtert. Durch Einstellen des gegenseitigen Abstandes der gestellfesten
Lagerpunkte der beiden Lenker des Viergelenksystems kann der Schwenkwinkel des Walzenpaares
verändert werden.
-
Zum Stand der Technik sei noch erwähnt, daß bei einer bekannten Vorrichtung
zum Zickzack-Falzen von Papierbahnen, bei der das Papier durch zwei hin-und herschwingende
Falzschwingen in fest angeordnete Greifer eingelegt wird, die beiden Falzschwingen
an einer Lasche angeordnet sind, die mit zwei auf gleicher Höhe gestellfest gelagerten
Lenkern ein Viergelenksystem bildet.
-
Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf ein in der Zeichnung
dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale
ergeben werden. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Zickzack-Falzvorrichtung, F i g. 2 das Leitwalzenpaar und seine getriebliche Verbindung
in schaubildlicher Darstellung.
-
Mit 1 und 2 sind die beiden Walzen eines Walzenpaares bezeichnet,
das im Maschinengestell drehbar gelagert ist. Die Walze 1 ist angetrieben und mit
der Walze 2 in noch zu erläuternder Weise getrieblich verbunden. Unterhalb des Walzenpaares
ist eine hin-und
herschwenkbare Leitvorrichtung 3 angeordnet, welche
die von dem Walzenpaar 1, 2 geförderte Materialbahn B in Zickzackform einer Ablagevorrichtung
zuführt, die in bekannter Weise aus schraubenförmigen rotierenden Leitflächen 4
und umlaufenden Schlagwerkzeugen 5 besteht.
-
Die schwenkbare Leitvorrichtung 3 ist als Schwingrahmen ausgebildet,
dessen seitliche Rahmenteile durch zwei Lenker 6 und 7 und eine deren untere Enden
gelenkig verbindende Lasche 8 gebildet ist.
-
Die beiden Lenker 6 und 7 sind unterhalb des Walzenpaares 1, 2 in
gestellfesten, jedoch in ihrem Abstand einstellbaren Lagerpunkten 9 und 10 gelagert
und bilden mit der Lasche 8 ein Viergelenksystem.
-
Die beiden Lenker 6 und 7 sind einander kreuzend angeordnet. In den
unteren Gelenkpunkten 11 und 12, die die Lenker 6 und 7 mit der Lasche 8 verbinden,
sind Walzen 13 und 14 gelagert, die ein Leitwalzenpaar bilden.
-
Über die angetriebene Walze 1 des oberen Walzen paares 1, 2 und die
auf der gleichen Seite liegende Walze 13 des mit den Lenkern 6 und 7 hin- und herschwenkbaren
Leitwalzenpaares 13, 14 ist ein endloser Bandzug 17 gelegt, der zwischen den beiden
Walzenpaaren zusammen mit der Materialbahn B durchläuft und über die Leitwalze 13
nach oben zur Walze 1 zurückläuft, während die Materialbahn B zwischen den beiden
Leitwalzen 13 und 14 zur Ablagevorrichtung 4, 5 austritt. Der Bandzug 17 kann anstatt
durch die Walze 1 auch durch eine andere Walze angetrieben werden, wobei er dann
selbst die Walze 1 antreibt.
-
Beim Ausführungsbeispiel sind zwischen den Walzenpaaren 1, 2 und
13, 14 etwa in Höhe der gestellfesten Lagerpunkte 9 und 10 der Lenker 6 und 7 ein
Führungswalzenpaar 15, 16 und im zurücklaufenden Trum des Bandzuges 17 Umlenkwalzen
18 sowie eine gefederte Spannrolle 19 vorgesehen. Beim Schwenken des unteren Walzenpaares
13, 14 mit den Lenkern 6 und 7 wird der Bandzug 17 um den Spalt zwischen den Führungswalzen
15, 16 hin und her und zusätzlich um die untere Umlenkwalze 18 herum zwischen den
in F i g. 1 (ausgezogen und strichpunktiert) eingezeichneten Lagen geschwenkt, wobei
die Materialbahn an das vorlaufende Trum des Bandzuges durch die Leitwalze 14 ständig
angelegt wird. Die dabei auftretenden Längungen und Verkürzungen im schwenkenden
System des Bandzuges 17 werden durch das Umlenk- und Spannrollensystem 18, 19 ausgeglichen.
-
Der Bandzug 17 ist beim Ausführungsbeispiel (F i g. 2) durch eine
von der Breite der Maschine abhängige Anzahl schmaler endloser Bänder gebildet.
-
Hierbei ist für jedes einzelne Band eine abgefederte Spannrollel9
vorgesehen. Die außerhalb des Bandzuges liegende Leitwalze 14 ist von einem Band
17' des Bandzuges angetrieben. Das Band 17', das die Walze 13 seitlich der laufenden
Materialbahn umschlingt, ist außen mit einer Zahnung versehen, die mit einer Zahnung
14' der Walze 14 im Eingriff steht.
-
Auf diese Weise wird die außerhalb des Bandzuges 17 liegende Walze
14 so angetrieben, daß sie die gleiche Umlaufgeschwindigkeit wie der Bandzug bzw.
die von diesem mitbewegte Materialbahn B hat. Der Zahneingriff zwischen dem Bandl7'
und der Leitwalze 14 gewährleistet einen schlupffreien Lauf der Walze. Außerdem
ermöglicht der Zahneingriff, den gegenseitigen Abstand der Walzen 13 und 14 der
Dicke
der Materialbahn anzupassen. Das hierbei auftretende Zahnspiel kann durch entsprechende
Korrektur, z. B. durch ein aus zwei gegeneinander drehverstellbaren Teilen bestehendes
Zahnrad, beseitigt werden. In ähnlicher Weise kann auch die Walze 2 und die Führungswalze
16 von dem Band 17' angetrieben sein.
-
Die von dem Bandzug umschlungene Leitwalze 13 und die Führungswalze
15 könnten auch undrehbar gelagert sein, da diese Walzen mit der Materialbahn nicht
in Berührung kommen. Zur Vermeidung unnötiger Reibungen wird man jedoch die Walzen
zweckmäßig drehbar lagern, so daß sie von dem Bandzug mitgenommen werden.
-
Beim gemeinsamen Schwenken der sich kreuzenden Lenker 6 und 7 um
ihre gestellfesten Lagerpunkte 9 und 10 durch einen nicht dargestellten Schwenkantrieb
führt die Walze 14 um die Achse der Walze 13 eine quer zur Hauptschwenkrichtung
verlaufende Schwenkbewegung aus. Das führt, wie Fig. 1 zeigt, dazu, daß die Austrittsrichtung
der Materialbahn sich in den äußeren Schwenkstellungen stark der Waagerechten nähert.
Das Ausmaß dieses zusätzlichen Ausschwenkens der Leitwalze 14 kann durch Einstellen
des gegenseitigen Abstandes der ortsfesten Lagerpunkte 9 und 10 verändert werden.
-
Für die Verarbeitung großer Formatlängen kann an dem die Mittelpunkte
der beiden Leitwalzen 13 und 14 verbindenden Lenker 8 mittels einer einfachen Klemmvorrichtung
ein kurzer Auslauftrichter 20 zur Unterstützung der auslaufenden Bahn angebracht
werden. Für diesen Trichter ist kein Antrieb erforderlich, da er stets in Richtung
der auslaufenden Bahn zeigt. Der Hilfstrichter kann kurz sein, so daß durch seine
gegenüber der Bahn unbeweglichen Seitenwände kaum das Verschmieren frischer Druckfarben
befürchtet werden muß. Um ein Verschmieren frischer Druckfarben ganz sicher zu vermeiden,
können die Trichterwände aus porösem Sinterblech hergestellt und mit Blasluft beaufschlagt
werden, so daß die Bahn innerhalb des Trichters von einem Luftkissen getrag-n wird
und somit nicht mit den Trichterwänden in Berührung kommt.