DE20213989U1 - Falzmaschine - Google Patents

Description

Maschinenbau Oppenweiler DEGD-79782.0

Binder GmbH & Co. 10. September 2002

Falzmaschine

Die Erfindung betrifft eine Falzmaschine , mit einer Papierauflageeinrichtung, auf der ein einlaufendes Papier in einer Papierauflageebene zum Aufliegen kommt und zwei in Papiereinlauf richtung angeordneten länglichen Seitenanschlageinnchtungen zur Führung des Papiers auf der Papierauflageeinrichtung, deren Abstand zueinander quer zur Papierlaufrichtung einstellbar ist, wobei eine Seitenanschlageinrichtung ein Ausrichtelineal zur Führung eines Seitenrandes des Papiers umfasst und die andere Seitenanschlageinrichtung wenigstens eine elastische Führungseinrichtung zur Führung des dem einen Seitenrand des Papiers entgegengesetzten anderen Seitenrandes des Papiers umfasst.

Um einen Papierbogen exakt falzen, bzw. viele aufeinanderfolgende Bögen reproduzierbar falzen zu können müssen diese vor dem Falzvorgang in eine definierte Lage bebracht werden. Um diese Lage zu erreichen, werden Anschläge und Lineale verwendet. Zur Seitenausrichtung dient ein Ausrichtelineal, an welchem der Bogen mit einer Seitenkante angelegt wird. Um eine Anlage auf der ganzen Bogenlänge zu erreichen wird dieser auf der der Anlagekante gegenüberliegenden Seite über eine oder mehrere in Papierlaufrichtung aufeinanderfolgende Blattfedern gegen das Seitenlineal in eine Zwangslage gedrückt. Soll ein Bogen (z.B. Fehl- oder Makulaturbogen) die Falzstelle (in diesem Fall ein Falzschwert) ungefalzt, also ohne Auslösen eines Schwerthubes passieren, so kann die beschriebene Zwangslage den Bogenlauf behindern und zu einem Verkanten des Bogens führen, welches oft einen Papierstau zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Falzmaschine zu schaffen, bei der ein Papierbogen die Papierauflageeinrichtung zuverlässig ungefalzt durchlaufen kann.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Falzmaschine mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Falzmaschine sind Gegenstand der Schutzansprüche 2 bis 4.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Falzmaschine ermöglicht es, die elastische Führungseinrichtung in ihre Einzugstellung zu bewegen, wenn ein Papier die Papierauflageeinrichtung ungefalzt durchlaufen soll, wodurch ein Verkanten des Papiers verhindert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kreuzbruchmodul einer Falzmaschine,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines Antriebs von Auflagestäben und

eines Seitenanschlags,
Fig. 3 den Schnitt MI-III von Fig. 2,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV von Fig. 2,

Fig. 5 den Schnitt V-V von Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer Papierendanschlageinheit,

Fig. 7 eine linke Stirnansicht der Papierendanschlageinheit von Fig. 6,

Fig. 8 die Verschwenkung der Papierendanschlageinheit von Fig. 6 aus einer

Anschlagstellung in eine Durchlaufstellung,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Papierendanschlageinheit von Fig. 7,

Fig. 10 den Schnitt X-X von Fig. 9,
Fig. 11 eine Seitenansicht eine Niederhaltereinrichtung,

Fig. 12 schematisch eine Seitenansicht eines teleskopartigen Niederhalters, Fig. 13 schematisch eine Draufsicht auf eine Seitenanschlagvorrichtung, Fig. 14 in der Ansicht XIV-XIV von Fig. 13 eine Blattfeder,

Fig. 15 die Bewegung einer elastischen Führungseinrichtung der Seitenanschlagvorrichtung von Fig. 13 aus einer Führungsstellung in eine Ausschleusstellung.

Das in Fig. 1 in Draufsicht gezeigte Kreuzbruchmodul 10 ist normalerweise einem Taschenfalzwerk einer Falzmaschine nachgeordnet. Nach Verlassen des Taschenfalzwerkes wird ein Papier durch einen Papiereinlauf in Papiereinlaufrichtung PL in das Kreuzbruchmodul 10 transportiert.

Das Kreuzbruchmodul 10 weist einen rechteckigen Rahmen 12 auf, der zwei senkrecht zur Papiereinlaufrichtung PL angeordnete Querstreben 13, 14 sowie zwei in Papiereinlaufrichtung PL angeordnete Längsstreben 15,16 umfasst. Der Rahmen 12 ist in einem Gestell (nicht gezeigt) der Falzmaschine quer, d.h. senkrecht zur Papiereinlaufrichtung PL verschiebbar gelagert. Wie es durch die Linie FS angedeutet ist, ist oberhalb der Rahmenlängsmitte ein in Papiereinlaufrichtung PL angeordnetes Falzschwert (nicht gezeigt) angeordnet. Unterhalb des Falzschwertes sind auf bekannte Weise in Papiereinlaufrichtung PL angeordnete Falzwalzen (nicht gezeigt) gelagert, in deren Falzwalzenspalt im Betrieb ein Papier durch das Falzschwert zur Falzung reingeschlagen wird. Das Falzschwert und das Falzwalzenpaar sind an dem Rahmen 12 angebracht, so dass diese bei Querverschiebung des Rahmens mitbewegt werden.

Für die Querverschiebung des Rahmens 12 ist unterhalb des Rahmens eine Querspindel (nicht gezeigt) an dem Rahmen 12 gelagert, die von einem Spindelmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird. Die Querspindel steht mit einer gestellfesten Spindelmutter in Gewindeeingriff. Darüber hinaus ist der Rahmen 12 für seine Querverschiebung in dem Gestell der Falzmaschine geführt. Der Spindelmotor wird von einer zentralen Steuereinrichtung der Falzmaschine gesteuert.

Ein in das Kreuzbruchmodul 10 einlaufendes Papier kommt auf einer Papierauflageeinrichtung zum Liegen, die von zwei Papierauflageeinheiten 17,18 gebildet wird, die symmetrisch zu der in Papiereinlaufrichtung PL verlaufenden Längsmitte des Rahmens 12 angeordnet sind. Die Papierauflageeinheiten 17,18 sind im Wesentlichen gleich ausgebildet, so dass im Weiteren nur der Aufbau der Papierauflageeinheit 17 beschrieben wird.

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Die Papierauflageeinheit 17 umfasst mehrere in Papiereinlaufrichtung zueinander im Abstand angeordnete Auflagestäbe 19, die sich über die Querstreben 13,14 hinaus erstrecken. Die Auflagestäbe 19 sind angrenzend an die Querstreben 13,14 jeweils an einer Antriebskette 20, 21 befestigt. Die Antriebsketten 20, 21 sind parallel zueinander so angeordnet, dass ihre Kettenebene vertikal und senkrecht zur Papiereinlaufrichtung PL verläuft. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, umläuft jede Antriebskette zwei im Abstand zueinander angeordnete Kettenräder 22, 24, wobei das äußere Kettenrad 22 angetrieben ist. Das innere Kettenrad 24 ist in der Nähe der Längsmitt des Rahmens 12 angeordnet.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird das äußere Kettenrad 22a, das die dem Papierlaufeinlauf abgewandte Antriebskette 20 antreibt, von einem Antriebsmotor 26 in Drehung versetzt. Das Kettenrad 22a ist über eine Welle 28 mit dem Kettenrad 22b verbunden, das die dem Papiereinlauf zugewandte Antriebskette 21 antreibt.

Jede Papierauflageeinheit 17,18 wird seitlich durch einen länglichen Seitenanschlag 30 begrenzt, der ebenfalls in Papiereinlaufrichtung angeordnet und auf dem oberen Trum der Antriebsketten 20, 21 befestigt ist.

In Fig. 1 sind die Papierauflageeinheiten 17,18 in der Stellung für das größtmöglichste Papierformat gezeigt. In dieser Stellung finden sich alle Auflagestäbe 19 auf dem oberen Trum der Antriebsketten 20, 21.

Wenn das Kettenrad 22a durch einen von der zentralen Steuereinrichtung der Falzmaschine gesteuerten Antriebsmotor 32 in Drehung versetzt wird, wird diese Drehung auf die Antriebskette 20 und gleichzeitig über die Welle 28 und das Kettenrad 22b auf die Antriebskette 21 so übertragen, dass die Antriebskette 20, 21 in Richtung der Längsmitte des Rahmens 12 so weit bewegt werden, bis sich der Seitenanschlag 30 in einer vorher bestimmten Position befindet. Auflagestäbe 19, die bei dieser Bewegung das nicht angetriebene, innere Kettenrad 24 umlaufen, werden unter die Auflageebene AE befördert, die durch die Auflagestäbe 19 gebildet wird, die sich weiter am oberen Trum der Antriebskette 20, 21 befinden.

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Damit ein Aufliegen eines Papiers auf den Auflagestäben 19 sichergestellt wird, ist oberhalb der Auflageebene AE jeder Papierauflageeinheit 17,18 eine Niederhaltereinrichtung 34 angeordnet. Jede Niederhaltereinrichtung 34 weist einen länglichen, sich in Papiereinlaufrichtung PL erstreckenden Niederhalter 36 auf, der dem Papiereinlauf zugewandt einen länglichen Führungsteil 38 aufweist, in dem ein Teleskopteil 40 in Längsrichtung ein- und ausfahrbar gelagert ist, dessen freies Ende 41 an einer in Längsrichtung des Rahmens 12 verfahrbaren Querstrebe 42 einer Papierendanschlageinrichtung eingehakt wird.

Der Niederhalter 36 ist quer zur Papiereinlaufrichtung PL verschiebbar. Die Verschiebung wird durch einen Spindelantrieb bewerkstelligt, der zwei in Papiereinlaufrichtung nacheinander im Abstand angeordnete querverlaufende Spindeln 44,45 aufweist, die jeweils mit einer am Führungsteil 38 befestigten Spindelmutter 46 (Fig. 11) in Verbindung stehen und in einer an der Längsstrebe 15 des Rahmen 12 angebrachten Spindellagerung 50, 51 gelagert sind.

An dem rahmenseitigen Ende jeder Spindel 50, 51 ist eine Riemenscheibe 52 bzw. 53 angebracht. Die Riemenscheiben 52, 53 werden von einem Riemen 54 umlaufen (Fig. 12). Der Riemen 54 wird seinerseits von einer Riemenscheibe 55 (Fig. 2) angetrieben, die über ein Kegelzahnradpaar 56 durch die Welle 28 in Drehung versetzt wird, so dass bei Betätigung des Antriebsmotors 32 die Auflagestäbe 19, der Seitenanschlag 30 sowie der Niederhalter 36 synchron verstellt werden. Die Übersetzung zwischen dem Antrieb der Antriebsketten 20, 21 und dem Antrieb des Niederhalters 36 ist so gewählt, dass sich der Niederhalter 36 stets im Wesentlichen in der Mitte zwischen der Längsmitte des Rahmens 12 und dem Seitenanschlag 30 befindet.

An der Querstrebe 42 ist oberhalb der Papierauflageeinheit 17 bzw. der Papierauflageeinheit 18 jeweils eine Papierendanschlageinheit 58 bzw. 59 angeordnet. Der Aufbau der Papierendanschlageinheiten 58 und 59 wird nachfolgend anhand der

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Papierendanschlageinheit 58 beschrieben, die oberhalb der Papierauflageeinheit angeordnet ist.

Wie es am besten in Fig. 6 zu erkennen ist, weist die Papierendanschlageinheit 58 zwei quer zur Papiereinlaufrichtung PL im Abstand zur Papierauflageebene angeordnete Kettenräder 60, 61 auf, die von einer Transportkette 62 umgeben werden. An der Transportkette 62 sind in einem Abstand, der dem Abstand der Lücken zwischen den Auflagestäben 19 entspricht, Anschlagelemente 64 angeordnet, deren Anschlagfläche sich senkrecht zur Kettenebene erstreckt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Teilung der Antriebsketten 20, 21 der Auflagestäbe und die Teilung der Antriebskette 62 für die Anschlagelemente gleich ist. Der dem Papiereinlauf zugewandte Winkel zwischen den Drehachsen der Kettenräder 60, 61 und der Auflageebene AE beträgt in einer Anschlagsstellung der Papierendanschlageinheit 58 ungefähr 70°. Der Abstand der Papierendanschlageinheit 58 zur Auflageebene AE ist so gewählt, dass die Anschlagelemente 64, die sich an dem dem Papiereinlauf zugewandten Trum der Transportkette 62 befinden, die Auflageebene AE berühren oder sie schneiden, so dass ein in das Kreuzbruchmodul 10 einlaufendes Papier an diesen Anschlagelementen 64 anschlagen kann. Dabei sind die dem Papiereinlauf zugewandten Anschlagelemente 64 jeweils zwischen zwei benachbarten Auflagestäben 19 bzw. dem äußersten Auflagestab 19 und dem Seitenanschlag 30 angeordnet. Die Transportkette 62 wird synchron zu der Antriebskette 20 bewegt, um eine gegenseitige Kollision der Auflagestäbe 19 und der Anschlagelemente 64 zu verhindern. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung, in der sich alle Auflagestäbe 19 in der Auflageebene AE befinden, befinden sich ebenfalls alle Anschlagelemente 64 an dem dem Papiereinlauf zugewandten Trum der Transportkette 62. Wenn die Transportkette 62 aus dieser Stellung so bewegt wird, dass sich die Anschlagelemente 64 in Richtung der Längsmitte des Rahmens 12 bewegen, bewegt sich zunächst das vorderste Anschlagelement 64 um das Kettenrad 61 zum hinteren Trum der Transportkette 62. Da die Drehachse der Kettenräder 60, 61 in einem Winkel von ungefähr 70° zur Auflageebene geneigt ist, liegt das freie Ende der an dem dem Papiereinlauf abgewandten Trum befestigten Anschlagelemente 64 oberhalb der Auflageebene AE. Auf diese Weise kann die Anschlagbreite der Papierendan-

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schlageinheit 58 auf einfache Weise eingestellt werden. Durch die Neigung wird einer Kollision der am hinteren Trum angeordneten Anschlagelemente 64 mit dem entgegengesetzt laufenden Seitenanschlag 30 vermieden. Außerdem bildet sich durch die Neigung der Anschlagebene ein Einfahrkeil zwischen der Auflageebene AE und der durch die Anschlagelemente 64 am vorderen Trum gebildeten Anschlagebene, der ein Hochsteigen des Papierbogens verhindert.

Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, wird die Transportkette 62 durch einen Spindelantrieb 66 angetrieben. Der Spindelantrieb 66 weist ein drehbar gelagertes Rohr 68 auf, in dessen Außenwand der Antriebskette 62 gegenüberliegend ein Schlitz 70 ausgebildet ist. Innerhalb des Rohrs 68 ist eine am äußeren Flanschende des Rohrs 68 fliegend gelagerte Spindel 72 koaxial angeordnet, die von einem Elektromotor 74 angetrieben wird, der von der zentralen Steuereinrichtung der Falzmaschine gesteuert wird. Die Spindel 72 steht mit einer im Rohr verschiebbar angeordneten Spindelmutter 78, die an ihrer dem Schlitz 70 zugewandten Seite flächig angefräst ist. An der Anfräsfläche ist ein Mitnehmerklotz 79 angeschraubt, der sich durch den Schlitz 70 nach außen erstreckt und an der Transportkette 62 befestigt ist. Bei Drehung der Spindel 72 wird der Mitnehmerklotz 79 in Längsrichtung der Spindel 72 bewegt. Diese Bewegung wird auf die Transportkette 62 übertragen.

Wie es in Fig. 8 angedeutet ist, kann das Rohr 68 des Spindelantriebs 66 durch einen pneumatischen Antrieb (nicht gezeigt) aus der Anschlagstellung so in eine Durchlaufstellung verschwenkt werden, dass sich auch die dem Papiereinlauf zugewandten Anschlagelemente 64 oberhalb der Auflageebene AE befinden. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass einzelne Papierbögen, wie z. B. Fehloder Makulaturbögen ungehindert durch das Kreuzbruchmodul 10 durchlaufen können. Der Antriebsmotor 74 für die Antriebskette 62 ist von der Schwenkbewegung entkoppelt, indem die Drehbewegung des Motors 74 auf die innenliegende Spindel 72 über einen Riemen 75 übertragen wird.

Die Papierendanschlageinheit 58 ist an dem Rahmen in Längsrichtung durch eine Linearführung 80 geführt. Wie es in Fig. 8 angedeutet ist, erstreckt sich von der Pa-

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pierendanschlageinheit 58 ein Mitnehmerklotz 82 nach unten, in dessen unterem Ende eine Gewindeöffnung 84 vorgesehen ist, durch die eine Spindel 86 hindurchgeht, die von einem Antriebsmotor 88 angetrieben wird, so dass die Papierendanschlageinheit 58 bei Betätigung des Anschlagsmotors 88 in Längsrichtung des Rahmens 12 hin und her bewegbar ist. Der Antriebsmotor 88 steht ebenfalls mit der zentralen Steuereinrichtung der Falzmaschine in Verbindung.

Durch je einen Antriebsmotor 88 an der rechten und linken Seite des Rahmens 12, die separat angesteuert werden können, ist eine Schiefstellung der Papierendanschlageinheit möglich, um z.B. Falz- und Schnittungenauigkeiten auszugleichen.

Wie es in Fig. 12 gezeigt ist, ist an dem freien Ende des Teleskopteils 40 des Niederhalters 36 ein Haken 41 vorgesehen, der auf das Rohr 68 des Spindelantriebs 66 aufgesetzt ist. Dadurch wird ja nach Verschiebung der Papierendanschlageinheit 58 in Längsrichtung des Rahmens 12 das Teleskopteil 40 aus dem Führungsteil des Niederhalters 36 herausgezogen oder in dieses eingezogen. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Niederhalter 36 immer bis zur Papierendanschlageinheit wirkt.

In Fig. 13 ist eine Ausführungsform einer Seitenanschlagvorrichtung schematisch gezeigt. Die Seitenanschlagvorrichtung weist zwei längliche Seitenanschlageinrichtungen 130, 134 auf, die im Abstand zueinander in Papierdurchlaufrichtung PL angeordnet sind. Die in Fig. 13 linke Seitenanschlageinrichtung 130 bildet ein Ausrichtlineal 144 und die andere Seitenanschlageinrichtung 132 weist einen Längsträger 134 auf, an dessen zum Falzschwert FS gewandter Längsseite drei Blattfederelemente 136,138 und 140 angeordnet sind. Die Blattfederelemente 136,138,140 sind Z-förmig gebogen und weisen jeweils einen an den Längsträger 134 angeschraubten Innenschenkel 144, einen Schenkel 143, der in Papierlaufrichtung PL im spitzen Winkel zu dem Längsträger 134 verläuft und einen Außenschenkel 142 auf, der mit dem freien Ende des Schenkels 143 verbunden ist und sich in Papierlaufrichtung erstreckt. Das freie Ende des Schenkels 143 weist eine schaufelartige, o-

benliegende konische Aussparung 145 auf, die ein Ausweichen des Papiers über die Blattfedern 136,138,140 verhindert.

In Fig. 13 sind die Blattfedern 136,138,140 in ihrer unbelasteten Führungsstellung gezeigt, in der die in Fig. 13 rechte Seitenkante eines Papiers P nach dem Einlauf durch die Schenkel 142 der Blattfedern 136,138,140 geführt wird.

Zur Bewegung der Blattfedern 136,138 aus der in Fig. 13 gezeigten Führungsstellung in die in Fig. 15 gezeigte eingezogene Ausschleusstellung ist ein Kolben-Zylinderantrieb 150 mit einem Zylinder 148 und einer senkrecht zur Papierlaufrichtung PL hin und her bewegbare Kolbenstange 152 vorgesehen. An dem freien Ende der Kolbenstange 152 ist ein länglicher Mitnehmer 146 vorgesehen, an dem die Außenschenkel 142 der Blattfederelemente 136,138,140 in der Führungsstellung anliegen.

Bei Betätigung des pneumatischen Kolben-Zylinderantriebs 150 wird die Kolbenstange 152 eingefahren, so dass der Mitnehmer 146 in Richtung des Längsträgers 134 bewegt wird, wobei er an den Außenschenkeln 142 angreift und diese gegen die Rückstellkraft der Blattfederelemente 136,138 und 140 in Richtung des Längsträgers 134 bewegt. Wenn sich die Blattfederelemente 136,138 und 140 in der Ausschleusstellung befinden, kann das Papier P die Papierauflageeinrichtung ungehindert durchlaufen, wenn wie oben erwähnt sich die Anschlagelemente 64 oberhalb der Auflageebene AE befinden.

Claims (4)

1. Falzmaschine, mit
einer Papierauflageeinrichtung (17, 18), auf der ein einlaufendes Papier (P) in einer Papierauflageebene (AE) zum Aufliegen kommt und
zwei in Papiereinlaufrichtung (PL) angeordneten länglichen Seitenanschlageinrichtungen (130, 132) zur Führung des Papiers (P) auf der Papierauflageeinrichtung (PL), deren Abstand zueinander quer zur Papierlaufrichtung (PL) einstellbar ist, wobei eine Seitenanschlageinrichtung (130) ein Ausrichtelineal (144) zur Führung eines Seitenrandes des Papiers (P) umfasst und die andere Seitenanschlageinrichtung (132) wenigstens eine elastische Führungseinrichtung (136, 138, 140) zur Führung des dem einen Seitenrand des Papiers (P) entgegengesetzten anderen Seitenrandes des Papiers (P) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine elastische Führungseinrichtung (136, 138, 140) durch einen Antrieb (150) aus einer Führungsstellung zur Führung des anderen Seitenrandes (142) gegen ihre Rückstellkraft in eine eingezogene Ausschleusstellung bewegbar ist, in der sie im Abstand zu dem anderen Seitenrand angeordnet ist.

2. Falzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung wenigstens eine Blattfeder (136, 138, 140) mit einem im wesentlichen in Papierlaufrichtung (PL) in der Papierlaufebene (AE) angeordneten Schenkel (142) zur Führung des dem einen Seitenrand des Papiers (P) entgegengesetzten anderen Seitenrandes des Papiers (P) umfasst, und die wenigstens eine Blattfeder (136, 138, 140) durch den Antrieb (150) aus der Führungsstellung zur Führung des anderen Seitenrandes durch den Schenkel (142) gegen die Rückstellkraft der Blattfeder (136, 138, 140) in eine Ausschleusstellung bewegbar ist, in der der Schenkel (142) im Abstand zu dem anderen Seitenrand angeordnet ist.

3. Falzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb von einem Kolben-Zylinderantrieb (150) gebildet wird, wobei am Kolben (152) ein Mitnehmer (146) vorgesehen ist, der bei der Bewegung aus der Führungsstellung in die Ausschleusstellung an dem Schenkel (142) angreift.

4. Falzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben- Zylinderantrieb (150) pneumatisch ist.