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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft einen Falzklappenzylinder, der normalerweise
zur Verwendung im Falzwerk einer Rollenrotationsdruckmaschine geeignet ist,
um aufeinander folgende Bogen bedruckten Papiers zu Signaturen zu
falzen, wie in der
US
2 381 094 A offenbart wird. Die Erfindung betrifft insbesondere
einen solchen Falzklappenzylinder mit zwei oder mehr Gruppen fester
und beweglicher Falzklappen, die in Abständen entlang dem Umfang des
Falzklappenzylinders angeordnet sind, um die bedruckten Bogen zu
falzen, während
diese durch Falzmesser des auch im Falzmechanismus enthaltenen Falzzylinders
in die Falzklappenhohlräume
hineingeschoben werden. Die Erfindung zielt ganz besonders darauf
ab, wie die Gruppe oder die Gruppen von Falzklappen des Falzklappenzylinders
im zeitlichen Verhältnis
zu der Bewegung geöffnet
und geschlossen werden, bei der die Falzmesser die aufeinander folgenden
Bogen von der Oberfläche
des Falzzylinders fortschieben.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Der
Falzmechanismus einer Rollenrotationsdruckmaschine umfasst normalerweise
außer
dem genannten Falzzylinder und Falzklappenzylinder einen Schneidzylinder.
Die bedruckte Papierbahn wird zuerst um einen Teil des während des
Druckens konstant rotierenden Falzzylinders gewickelt und dabei mit
Schneidmessern des Schneidzylinders, der über die Bahn gegen den Falzzylinder
gehalten wird, in aufeinander folgende Bogen zerschnitten. Der Falzzylinder
ist mit länglichen
Falzmessern versehen, die in Abständen entlang dem Umfang an
seiner Oberfläche
angeordnet sind und von denen sich jedes parallel zur Achse des
Falzzylinders erstreckt. Jedes Falzmesser kann radial zum Falzzylinder
bewegt werden.
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Der
teilweise durch eines der Falzmesser von der Oberfläche des
Falzzylinders fortgeschobene Bogen wird zusammen mit dem Falzmesser
in einen der Falzklappenhohlräume
eingeschoben, die in der Oberfläche
des Falzklappenzylinders in Abständen
entlang dem Umfang ausgebildet sind, wobei der Falzklappenzylinder
in Rolleingriff mit dem Falzzylinder ist. Der so in den Falzklappenhohlraum
eingeschobene Bogen wird darin zwischen der festen Falzklappe und
der beweglichen Falzklappe in Eingriff gebracht, während die
bewegliche Falzklappe schließend
gegen die bewegliche Falzklappe gedrückt wird, und dadurch in der
Mitte gefalzt. Der nun gefalzte Bogen wird anschließend durch
den Falzklappenzylinder von der Oberfläche des Falzzylinders fortgetragen.
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Daraus
geht hervor, dass jede bewegliche Falzklappe des Falzklappenzylinders
schließend
gegen die feste Falzklappe gedrückt
werden muss, damit der Bogen dazwischen in auf Sekundenbruchteile genauer
zeitlicher Abstimmung auf die Bewegung ergriffen wird, bei der dieser
Bogen durch ein zugeordnetes Falzmesser des Falzzylinders in den
Hohlraum zwischen den Falzklappen eingeschoben wird. Sollte diese
zeitliche Abstimmung ungenau sein, würden die Bogen nicht von den
Falzklappen erfasst, sondern durch Reiben an den Falzmessern oder
Falzklappen beschädigt
oder verschmiert, was zu einer Abnahme der Produktionsrate oder
der Druckqualität führt. Die
Falzmesser und Falzklappen könnten
außerdem
außer
Funktion gesetzt werden oder vorzeitig verschleißen.
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Zur
Schwenkbewegung in und außer
Bogenfalzeingriff mit der festen Falzklappe ist die bewegliche Falzklappe
an einer Falzklappen-Tragwelle befestigt, die wiederum am Falzklappenzylinder
in parallelem Abstandsverhältnis
zur Achse des Falzklappenzylinders fixiert ist. Die Falzklappen-Tragwelle
hat an einem ihrer Enden Nockenstößelmittel für den Eingriff mit einem ring-
oder scheibenförmigen
Falzklappen-Antriebsnocken an den Rahmenmitteln. Während der
Drehung des Falzklappenzylinders rotiert die Falzklappen-Tragwelle
mit den Nockenstößelmitteln
in konstantem Eingriff mit dem Falzklappen-Antriebsnocken, wodurch
sie bidirektional um ihre eigene Achse gedreht wird und demzufolge
die bewegliche Falzklappe dazu gezwungen wird, in und außer Bogenfalzeingriff
mit der festen Falzklappe zu schwenken.
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Der
Falzklappen-Antriebsnocken muss sich also in exakter Winkelposition
relativ zum Falzklappenzylinder befinden, um die Schwenkbewegung
der beweglichen Falzklappe in passender zeitlicher Abstimmung auf
die Schubbewegung des zugeordneten Falzmessers des Falzzylinders
zu bewirken. Sogar wenn der Falzklappen-Antriebsnocken anfangs korrekt
relativ zum Falzklappenzylinder positioniert wurde, kann darüber hinaus
im Laufe der Zeit eine Nachstellung erforderlich werden, da sich
infolge des Verschleißes
der Falzklappen und Falzmesser die zeitliche Abstimmung ändert.
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Das
Konzept, die Falzklappen des Falzklappenzylinders zeitlich auf die
Falzmesser des Falzzylinders abzustimmen, ist selbst nicht neu in
der Technik. Hiermit werden die ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterschriften
Nr. 4-22463 und
5-26949 zitiert, die Falzklappenzylinder lehren, die komplett mit Zeitabstimmmechanismen
für die
Falzklappen versehen sind.
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Der
Falzklappenzylinder gemäß dem erstzitierten
Referenzdokument hat zwei Gruppen fester und beweglicher Falzklappen,
die in beabstandeten Positionen entlang dem Falzzylinderumfang angeordnet
sind. Jeweils eine der beweglichen Falzklappen der beiden Falzklappengruppen
ist schwenkbar an jeder der zwei Falzklappen-Tragwellen befestigt, die
wiederum drehbar in diametral gegenüberliegenden Positionen am
Falzklappenzylinder befestigt sind und sich parallel zur Achse des
Falzklappenzylinders erstrecken. Diese zwei Falzklappen-Tragwellen
sind an einem Ende mit jeweils einem Nockenstößelmittel für den konstanten Eingriff mit
den Rändern
von zwei ring- oder
scheibenförmigen
Falzklappen-Antriebsnocken versehen, die an den Rahmenmitteln befestigt
sind. Die beiden Falzklappen-Antriebsnocken sind axial zum Falzklappenzylinder
voneinander beabstandet. Einer von ihnen ist relativ zu den Rahmenmitteln
rings um die Achse des Falzklappenzylinders im Winkel verschiebbar.
Die Winkelposition dieses einen Nockens kann von außerhalb
der Rahmenmittel variabel eingestellt werden, indem ein Antriebsritzel,
das in Eingriff mit einem angetriebenen, mit dem Nocken drehbaren
Zahnrad steht, gedreht wird, um das Öffnen und Schließen einer
zugeordneten Falzklappengruppe auf die Schubbewegung eines zugeordneten
Falzmessers des Falzzylinders einzustellen.
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Im
zweitgenannten Referenzdokument, der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterschrift
Nr. 5-26949, wird ein Falzklappenzylinder vorgeschlagen, der dem
der ersten Zitierung darin ähnelt,
dass er mit zwei Gruppen fester und beweglicher Falzklappen versehen
ist, wobei die bewegliche Falzklappe jeder Gruppe schwenkbar an
einer der zwei Falzklappen-Tragwellen befestigt ist. Diese Falzklappen-Tragwellen
haben Nockenstößelmittel,
die jeweils in konstantem Eingriff mit den Rändern zweier Falzklappen-Antriebsnocken
stehen, die an den zwei gegenüberliegenden
Rahmenwänden
befestigt sind, zwischen denen der Falzklappenzylinder gehalten wird.
Auch hier ist nur einer der Falzklappen-Antriebsnocken rings um
die Achse des Falzklappenzylinders mittels eines Zahnradantriebs,
der dem des erstgenannten Stands der Technik ähnelt, im Winkel verschiebbar.
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Die
beiden vorstehend zitierten japanischen Gebrauchsmusterschriften
sind darin gleich, dass nur eine der zwei Falzklappengruppen nachstellbar ist,
indem die Winkelposition eines zugeordneten Falzklappen-Antriebsnockens
verändert
wird. Der andere, nicht nachstellbare Falzklappen-Antriebsnocken muss
in einer Winkelposition befestigt werden, die als Ergebnis einer
sorgsamen Beobachtung der zeitlichen Abstimmung des Öffnens und
Schließens der
Falzklappengruppe auf die Schubbewegung eines zugeordneten Falzmessers
des Falzzylinders bestimmt wurde. Fachkräfte und ein nicht zu vertretender
hoher Zeitaufwand waren demzufolge erforderlich, um den nicht nachstellbaren
Falzklappen-Antriebsnocken bei der Montage, Wartung und Reparatur
zu befestigen, wodurch die Einbau- und Betriebskosten der Druckmaschine
wesentlich erhöht
wurden. Außerdem
war während
des Druckprozesses nicht einmal die geringste Nachstellung möglich, ohne
die gesamte Anlage außer
Betrieb zu nehmen.
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Der
Zahnradantrieb, der bei beiden dem Stand der Technik entsprechenden
Vorrichtungen zur Nachstellung einer Falzklappengruppe verwendet wird,
ist von sich aus abzulehnen. In der Praxis ergibt es sich, dass
der Falzklappen-Antriebsnocken um einen sehr kleinen Winkel wie
beispielsweise 1/10 Grad gedreht werden muss, um die Falzklappen
zeitlich präzise
auf die Falzmesser abzustimmen. Zum Drehen des Falzklappen-Antriebsnockens um
einen derart kleinen Winkel ist eine übermäßig feine Drehung des Antriebsritzels
notwendig. Die Schwierigkeit einer solchen feinen Nachstellung wird
durch das der Verzahnung eigene Spiel noch verschlimmert, das im
Vergleich zum erforderlichen Winkel der Drehung des Antriebsritzels
zu groß ist.
Eine solche Nachstellung war eigentlich nur durch hochqualifiziertes
Personal realisierbar, und das nach der Trial-and-error-Methode.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, irgendeine gewünschte Anzahl
von Falzklappengruppen eines Falzklappenzylinders gemeinsam auf
die Falzmesser eines Falzzylinders zeitlich abzustimmen, und zwar
unabhängig
davon, ob die Maschine in oder außer Betrieb ist.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung besteht darin, sogar un- oder angelerntem
Personal die feine Nachstellung der zeitlichen Abstimmung zu ermöglichen.
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Noch
ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, die Montage der Falzklappenzylinder-Vorrichtung
zu beschleunigen, in die das erfindungsgemäße Zeitabstimmmittel integriert
ist.
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Kurz
gesagt: Die vorliegende Erfindung betrifft bei einem Falzmechanismus,
der normalerweise für
eine Rotationsdruckmaschine zum Falzen bedruckter Bogen anzuwenden
ist, eine zeitlich abstimmbare Falzklappenzylinder-Vorrichtung,
die einen Falzklappenzylinder umfasst, der zur Drehung um seine
eigene Achse an Rahmenmitteln befestigt ist. Mehrere bewegliche
Falzklappen sind an jeweiligen Falzklappen-Tragwellen befestigt,
die wiederum am Falzklappenzylinder in Abständen entlang dem Umfang angebracht
sind, um bidirektional um ihre eigenen Achsen gedreht zu werden,
die sich parallel zur Achse des Falzklappenzylinders erstrecken.
Bei der bidirektionalen Drehung der Falzklappen-Tragwellen relativ
zum Falzklappenzylinder sind die beweglichen Falzklappen also in
und außer
Eingriff mit festen Falzklappen am Falzklappenzylinder schwenkbar.
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Für eine solche
Schwenkbewegung der beweglichen Falzklappen ist ein ringförmiger Falzklappen-Antriebsnocken
vorgesehen, der an Rahmenmitteln befestigt ist, um so im Winkel
relativ zu den Rahmenmitteln rings um die Achse des Falzklappenzylinders
verschiebbar zu sein und fest an den Rahmenmitteln in einer gewünschten
Winkelposition relativ zum Falzklappenzylinder gehalten zu werden.
Alle Falzklappen-Tragwellen sind an jeweilige Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel
gekoppelt, die betreibbar mit dem Falzklappen-Antriebsnocken in Eingriff gebracht
werden, um die beweglichen Falzklappen dazu zu zwingen, bei Drehung
des Falzklappenzylinders nacheinander in und außer Eingriff mit den jeweiligen
festen Falzklappen zu schwenken.
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Es
ist auch ein Zeitabstimmmittel zwischen den Rahmenmitteln und dem
Falzklappen-Antriebsnocken vorgesehen, um die Winkelposition des Letzteren
relativ zu den Ersteren zu verändern.
Eine Änderung
der Winkelposition des Falzklappen-Antriebsnockens der Rahmenmittel
kommt einer Änderung
des Phasenverhältnisses
zwischen dem Falzklappen-Antriebsnocken und den Falzklappengruppen
des Falzklappenzylinders gleich und bedeutet demzufolge eine Änderung
des Zeitverhältnisses zwischen
der Schwenkbewegung der beweglichen Falzklappen und der Bewegung,
bei der die aufeinander folgenden bedruckten Bogen von der Oberfläche des
Falzzylinders fortgeschoben werden.
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Es
ist anzumerken, dass alte Falzklappen-Tragwellen angetrieben werden,
während
sich ihre Nockenstößelmittel
in Eingriff mit ein und demselben Falzklappen-Antriebsnocken bewegen.
Alle beweglichen Falzklappen können
daher durch das Zeitabstimmmittel zeitlich fein nachgestellt werden, wenn
die Druckmaschine in oder außer
Betrieb ist. Zur Montage der Falzklappenzylinder-Vorrichtung und zur Ein- und Nachstellung
der zeitlichen Abstimmung sind weder Fachkräfte noch ein solch längerer Zeitaufwand
wie früher
erforderlich. Bedruckte Bogen werden über einen wesentlich größeren Zeitraum
korrekt gefalzt als im Allgemeinen möglich war.
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Das
Zeitabstimmmittel hat in einer bevorzugten Ausführung die Form einer Führungsschraube, die
zwischen den Rahmenmitteln und dem Falzklappen-Antriebsnocken gekoppelt
ist und wirkt. Die Führungsschraube
muss manuell gedreht werden, um die Winkelposition des Falzklappen-Antriebsnockens an
den Rahmenmitteln zu verändern.
Die Führungsschraube
wird gegenüber
einem herkömmlichen Zahnradantrieb
bevorzugt, da mit ihr eine feine schrittweise Bewegung des Falzklappen-Antriebsnockens
erreichbar ist. Das Spiel der Führungsschraube
ist erheblich geringer als das eines Zahnradantriebs und beeinträchtigt kaum
die Feinpositionierung des Falzklappen-Antriebsnockens. Obwohl die
Führungsschraube
eine Linearbewegung statt einer Drehung für die erforderliche Winkelverschiebung des Falzklappen-Antriebsnockens
bereitstellt, ergeben sich daraus keinerlei Schwierigkeiten, da
der Falzklappen-Antriebsnocken nicht um irgendeinen Winkel gedreht
werden muss, der über
die Fähigkeit
der Führungsschraube
hinausgeht, um die erfindungsgemäße Zeitabstimmung
nachzustellen.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die spezifische
Konstruktion der Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel, durch die jede Falzklappen-Tragwelle
in Eingriff mit dem Falzklappen-Antriebsnocken gebracht wird. Die
Nockenstößelmittel
umfassen einen Kurbelarm, der am nahen Ende an jeder Falzklappen-Tragwelle
befestigt ist und einen Kurbelzapfen aufweist, der sich von seinem
fernen Ende aus erstreckt. Ein Paar Nockenstößelrollen ist drehbar Seite
an Seite an diesem Kurbelzapfen für den Rolleingriff mit zwei
ringförmigen, konzentrischen
Nockenflächen
des Falzklappen-Antriebsnockens befestigt, die radial und axial
zum Falzklappen-Antriebsnocken
voneinander beabstandet sind.
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Die
zwei Nockenstößelrollen
am Kurbelzapfen werden also durch die beiden konzentrischen Nockenflächen dazu
gezwungen, den Konturen des Falzklappen-Antriebsnockens zu folgen,
so dass die bewegliche Falzklappe formschlüssiger in und außer Eingriff
mit der festen Falzklappe schwingt, ohne dass dabei das Risiko einer
falschen Handhabung, Verschmierung oder anderweitigen Beschädigung der
bedruckten Bogen besteht. Darüber
hinaus können
die zwei Nockenstößelrollen,
von denen jeder mit nur einer Nockenfläche in Rollkontakt steht, gleichmäßig bei
minimalem Abrieb über
die Nockenflächen rollen.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kurbelzapfen jedes Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittels
gegenüber
dem Kurbelarm versetzt und daran gekoppelt, um um eine Achse gedreht
zu werden, die in parallelem Abstandsverhältnis zur Achse der beiden
Nockenstößelrollen
ist. Es ist eine Gruppe von Schrauben oder dergleichen vorgesehen,
um den Kurbelzapfen am Kurbelarm gegen Drehung in einer daran befindlichen gewünschten Winkelposition
zu arretieren. Mit solchen versetzten Kurbelzapfen kann die Falzklappenzylinder-Vorrichtung
trotz einiger Abmessungsfehler zusammengebaut werden, die bei der
Herstellung des Falzklappen-Antriebsnockens
und des Nockenstößelmittels toleriert
werden müssen.
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Noch
ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Falzklappen-Antriebsnocken, der
in einem eng eingegrenzten Raum zwischen einem Ende des Falzklappenzylinders
und einem der zwei gegenüberliegenden
Rahmenwände
eingebaut werden muss, diametral in ein Paar Hälften getrennt ist, die nach
ihrer Positionierung zu verbinden sind. Der getrennte Falzklappen-Antriebsnocken kann montiert
und demontiert werden, während
der Falzklappenzylinder montiert zwischen den Rahmenwänden gehalten
wird. Auf diese Weise ist nicht nur die Erstmontage der Falzklappenzylinder-Vorrichtung, sondern
auch die Reparatur oder der Austausch des Nockens wesentlich leichter
als bei einer einstückigen
Konstruktion.
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Die
obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung
werden offensichtlicher – und
die Erfindung selbst wird am besten verständlich – durch die folgende Beschreibung
und die angehängten
Patentansprüche,
wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, die
die bevorzugte Ausführung
der Erfindung darstellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1:
einen Axialschnitt, teilweise abgewickelt dargestellt, des Falzklappenzylinders
zusammen mit Falzklappengruppen und Mitteln zum Öffnen und Schließen der
Falzklappen in zeitlichem Funktionsverhältnis zum Falzzylinder, der
in dieser Figur nicht dargestellt ist;
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2:
einen Aufriss der rechten Seite der Darstellung von 1,
wobei die Ansicht in gestrichelter Umrisslinie den Falzklappenzylinder
und die daran befestigten Falzklappengruppen zusammen mit einem
Teil des Falzzylinders in Rolleingriff mit dem Falzklappenzylinder
darstellt;
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3:
eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III von 1,
die insbesondere den Falzklappen-Antriebsnocken zeigt, der bewirkt,
dass die Falzklappengruppen bei Drehung des Falzklappenzylinders öffnen und
schließen;
und
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4:
eine vergrößerte, unvollständige Schnittdarstellung,
teilweise im Aufriss, des Zeitabstimmmittels, das an den Falzklappen-Antriebsnocken
gekoppelt ist, um dessen Winkelposition relativ zum Falzklappenzylinder
einstellbar zu verändern, damit
der Betrieb der Falzklappengruppen zeitlich auf den Betrieb der
Falzmesser (nicht dargestellt) des Falzzylinders abgestimmt werden
kann.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
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Allgemeines
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Es
wird davon ausgegangen, dass die Grundsätze dieser Erfindung gegenwärtig am
besten auf einen Falzmechanismus einer Rollenrotationsdruckmaschine
anwendbar sind, bei der die bedruckte Papierbahn in einzelne Bogen
zerschnitten wird und jeder Bogen anschließend zu einer Signatur gefalzt
wird. Der Falzmechanismus umfasst einen Falzklappenzylinder JC,
der in 1 im Axialschnitt und in 2 in Endansicht
mit gestrichelter Linie dargestellt ist, und einen gegen den Falzklappenzylinder gehaltenen
Falzzylinder FC wie in 2. Der Falzklappenzylinder JC
und der Falzzylinder FC sind drehbar zwischen einem Paar gegenüberliegender Wände Fa und Fb befestigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Falzklappenzylinder
JC und Mittel, die diesem mehr oder weniger direkt zugeordnet sind.
Der Falzklappenzylinder JC ist in 2 mit fünf Gruppen
von Falzklappen J dargestellt, die in gleichen Abständen entlang
seinem Umfang angeordnet sind. Jede Falzklappengruppe J umfasst
eine feste Falzklappe U und eine bewegliche Falzklappe M, wobei
Letztere als eine Reihe beabstandeter Falzklappenteile dargestellt
ist. Alle diese Teile der beweglichen Falzklappe M können gemeinsam
in und außer
Eingriff mit der festen Falzklappe U bewegt werden.
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Bei 20 in 1 und 2 ist
ein ringförmiger Falzklappen-Antriebsnocken
dargestellt, der an der rechten Rahmenwand Fa befestigt
ist (in 1 dargestellt) und relativ zu
dieser im Winkel rings um die Achse des Falzklappenzylinders JC
begrenzt verschiebbar ist. Die beweglichen Falzklappen M aller Gruppen
von Falzklappen J werden über
Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel 10 (in 1 und 3 dargestellt)
mit dem Falzklappen-Antriebsnocken 20 in Eingriff gebracht.
Der Falzklappen-Antriebsnocken 20 wirkt
mit den Nockenstößelmitteln 10 zusammen,
um die beweglichen Falzklappen M dazu zu bringen, bei der Rotation
des Falzklappenzylinders JC nacheinander in und außer Eingriff
mit den zugeordneten festen Falzklappen U zu schwenken.
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Die
Winkelposition des Falzklappen-Antriebsnockens 20 an der
Rahmenwand Fa kann gemäß den neuartigen Konzepten
dieser Erfindung fein nachgestellt werden, um den Eingriff der Falzklappengruppen
J zeitlich auf das durch die Falzmesser (nicht dargestellt) des
Falzzylinders FC bewirkte Einschieben der aufeinander folgenden
Druckbogen in die Falzklappenhohlräume abzustimmen. Für eine solche
feine Nachstellung der Winkelposition des Falzklappen-Antriebsnockens 20 relativ
zur Rahmenwand Fa oder zu den Falzklappen-Antriebsnockenstößelmitteln 10 wird
ein Zeitabstimmmittel verwendet, das bei 30 in 1 und
vergrößert in 4 dargestellt
ist.
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Nachstehend
folgen in dieser Beschreibung detailliertere Ausführungen über die
vorstehend genannten Komponenten Falzklappenzylinder JC, Falzklappengruppen
J, Falzklappen-Antriebsnocken 20, Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel 10 und
Zeitabstimmmittel 30 in dieser Reihenfolge und unter einzelnen Überschriften.
Nach der Beschreibung der aufgelisteten Komponenten folgt eine umfassende Beschreibung
des Betriebs sowie eine kurze Erläuterung des Montageverfahrens.
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Falzklappenzylinder
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Bezug
nehmend auf 1, ist der Falzklappenzylinder
JC mit einem Paar Zylinderendplatten 50 und einem Paar
Innenplatten 60 versehen, die einzeln an gegenüberliegenden
Enden eines hohlen Kerns 70 in im Winkel verschiebbarem
Verhältnis
zu diesem befestigt sind. An einem Ende des Kerns 70 ist
auch eine Halteplatte 73 befestigt, um die Zylinderendplatten 50 und 60 gegen
axiale Verschiebung zu sperren. Zwischen den Rändern der beiden Zylinderendplatten 60 erstrecken
sich in gleichen Abständen entlang
dem Umfang mehrere Stützen 62 (2).
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Der
Kern 70 des Falzklappenzylinders hat zwei Lagerzapfen 72a und 72b ,
die sich gleichachsig in entgegengesetzte Richtungen davon erstrecken und
drehbar von dem Paar Rahmenwänden
Fa und Fb getragen
werden. Der rechte Lagerzapfen 72a (in 1 dargestellt)
ist in einem Lager 74 untergebracht, das über eine
Lagerbuchse 75 an der Rahmenwand Fa befestigt
ist. Der linke Lagerzapfen 72b wird
drehbar von den Lagern 76 gehalten, die in einer Buchse 80 untergebracht
sind, die wiederum über
ein anderes Lager 77 drehbar an der Rahmenwand Fb befestigt ist. Die Buchse 80 macht
einen Teil einer herkömmlichen
Zwischenraum-Einstellvorrichtung G aus, mit der sich der Zwischenraum
zwischen den beweglichen und festen Falzklappen jeder Falzklappengruppe
auf die Dicke des oder der dazwischen ergriffenen bedruckten Bogen
einstellen lässt.
Der aus der Rahmenwand Fb herausragende
Lagerzapfen 72b ist mit einem angetriebenen
Zahnrad 79 versehen, das nicht-drehbar an ihm befestigt
ist. Der gesamte Falzklappenzylinder JC wird also zahnradbetrieben,
um relativ zu den zwei Rahmenwänden
Fa und Fb gedreht
zu werden.
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Die
Zwischenraum-Einstellvorrichtung G umfasst ferner die Zahnräder G1 und G2, die an
gegenüberliegenden
Enden der Buchse 80 befestigt sind, um gemeinsam damit
gedreht zu werden. Das Zahnrad G1 ist über Drehphasenänderungsmittel
(nicht dargestellt) an dasselbe Antriebsmittel gekoppelt wie der
Falzklappenzylinder JC, um das Winkelverhältnis zwischen dem Zahnrad
G1 und dem angetriebenen Zahnrad 79 einstellbar
zu verändern.
Die so eingestellten Winkelpositionen der Zahnräder G1 und
G2 werden zu den Zylinderendplatten 50 und 60 übertragen,
um deren Winkelpositionen am Zylinderkern 70 individuell
zu variieren und folglich die Zwischenräume zwischen den beweglichen
und festen Falzklappen der Falzklappengruppen J zu verändern. Andere Zwischenraum-Einstellmittel
als die Zahnräder
G1 und G2 sind nicht
dargestellt, da sie für
die vorliegende Erfindung belanglos sind.
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Falzklappengruppen
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2 zeigt
fünf Gruppen
von Falzklappen J, die in gleichen Abständen entlang dem Umfang am Falzklappenzylinder
JC angeordnet sind. Jede Falzklappengruppe J umfasst eine feste
Falzklappe U, die an einer der Stützen 62 zwischen dem
Paar Endplatten 60 des Falzklappenzylinders JC befestigt
ist, und eine Reihe beabstandeter beweglicher Falzklappen M, die
fest an einer Falzklappen-Tragwelle 11 angebracht sind.
Jede Falzklappen-Tragwelle 11 wird an ihren gegenüberliegenden
Enden von den zwei Endplatten 50 des Falzklappenzylinders
gehalten, um relativ zu denselben bidirektional gedreht zu werden.
Jede Reihe beweglicher Falzklappenteile M muss in und außer Eingriff
mit einer zugeordneten festen Falzklappe U schwenken, während die
Falzklappen-Tragwelle 11 bidirektional vom Falzklappen-Antriebsnocken 20 über die
Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel 10 angetrieben
wird.
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Falzklappen-Antriebsnocken
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Der
Falzklappen-Antriebsnocken 20 ist in 1 im
Durchmesserquerschnitt und in 3 im Aufriss
dargestellt, während
ihn 2 auch in gestrichelter Umrisslinie zeigt. Der
ringförmige
Falzklappen-Antriebsnocken 20 ist
dadurch an der rechten Rahmenwand Fa befestigt,
dass eine in die Innenfläche
der Rahmenwand eingefräste
ringförmige
Führungsnut 22 seinen
Rand 20c aufnimmt. Der Rand 20c steht in verschiebbarem Eingriff mit
der Führungsfläche 21 der
Nut 22, die rings um die Drehachse des Falzklappenzylinders
JC zentriert ist.
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Aus
der Betrachtung von 1 und 2 ergibt
sich, dass sich mehrere (sechs in dieser besonderen Ausführung) Sechskantschrauben 24 mit Spiel
durch bogenförmige
Schlitze 23 in der Rahmenwand Fa in
Gewindeeingriff mit dem Rand 20c des Falzklappen-Antriebsnockens 20 erstrecken.
Die Schlitze 23 sind ringförmig um die Achse des Falzklappenzylinders
herum angeordnet. Der Falzklappen-Antriebsnocken 20 als
Ganzer ist demnach rings um die Achse des Falzklappenzylinders in
beiden Richtungen begrenzt im Winkel relativ zur Rahmenwand Fa verschiebbar und kann in einer gewünschten Winkelposition
arretiert werden, indem die Schrauben 24 von außerhalb
der Rahmenwand Fa festgedreht werden.
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1 und 3 zeigen,
dass der Falzklappen-Antriebsnocken 20 mit zwei ringförmigen,
konzentrischen Nockenflächen 20a und 20b versehen
ist. Obwohl der Falzklappen-Antriebsnocken selbst rings um die Achse
des Falzklappenzylinders zentriert ist, gilt dies nicht für die Nockenflächen 20a und 20b ,
damit bewirkt werden kann, dass die beweglichen Falzklappen M der
Falzklappengruppen J in einer Weise, die im Verlauf der Beschreibung
offensichtlich wird, zu und fort von den festen Falzklappen U geschwenkt werden
können.
Aus der Betrachtung von 1 geht ferner hervor, dass die
zwei Nockenflächen 20a und 20b nicht
nur radial, sondern auch axial zum Falzklappenzylinder JC voneinander
beabstandet sind.
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Zur
leichteren Montage und Demontage wird empfohlen, dass der Falzklappen-Antriebsnocken 20 wie
in 3 diametral in ein Paar Hälften getrennt ist. Die getrennten
Hälften
des Falzklappen-Antriebsnockens 20 können nach der Positionierung
an der Rahmenwand Fa durch mehrere (vier
sind dargestellt) Sechskantschrauben 25 verbunden werden.
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Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel
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Die
den beweglichen Falzklappen zugeordneten Tragwellen 11 aller
Falzklappengruppen J stehen über
jeweilige Antriebsnockenstößelmittel
(in 1 und 3 mit 10 gekennzeichnet)
mit dem Falzklappen-Antriebsnocken 20 in Eingriff. Das
Antriebsnockenstößelmittel 10 umfasst
einen Kurbelarm 12, der am nahen Ende mit jeder Falzklappen-Tragwelle 11 gekoppelt
ist, um gemeinsam damit gedreht zu werden, und einen versetzten
Kurbelzapfen 13, der mit dem fernen Ende des Kurbelarms
gekoppelt ist, um um die Achse der Falzklappen-Tragwelle 11 gedreht
zu werden. Der versetzte Kurbelzapfen 13 selbst ist relativ
zum Kurbelarm 12 um eine Achse drehbar, die parallel zur
Achse der Falzklappen-Tragwelle ist, und kann durch eine Stellschraube 13a gegen Drehung in irgendeiner gewünschten
Winkelposition am Kurbelarm arretiert werden. Am versetzten Kurbelzapfen 13 sind
zwei Nockenstößelrollen 14a und 14b drehbar
Seite an Seite für
den Rolleingriff mit den zwei konzentrischen Nockenflächen 20a und 20b des
Falzklappen-Antriebsnockens 20 befestigt. Die über die
Falzklappen-Antriebsnockenfläche 20a und 20b rollenden
Nockenstößelrollen 14a und 14b drehen
sich um ihre gemeinsame Achse, die gegenüber der Rotationsachse des
Kurbelzapfens 13 relativ zum Kurbelarm 12 versetzt
ist.
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Bei
der Drehung des Falzklappenzylinders JC rollen die Nockenstößelrollen 14a und 14b jedes Nockenstößelmittels 10 also über die
Nockenflächen 20a und 20b des
Falzklappen-Antriebsnockens 20. Da diese ringförmigen Nockenflächen 20a und 20b nicht axial
auf den Falzklappenzylinder JC ausgerichtet sind, dreht sich jeder
Kurbelarm 12 bidirektional mit einer zugeordneten Falzklappen-Tragwelle 11 um deren
Achse relativ zum Falzklappenzylinder, wodurch bewirkt wird, dass
die bewegliche Falzklappe M bei jeder vollständigen Umdrehung des Falzklappenzylinders
in und außer
Eingriff mit der festen Falzklappe U schwenkt.
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Zeitabstimmmittel
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Die
Winkelposition des Falzklappen-Antriebsnockens 20 kann
durch das Zeitabstimmmittel (mit 30 in 1 und 2 gekennzeichnet
und in 4 vergrößert dargestellt)
einstellbar entlang der ringförmigen
Führungsnut 22 in
der Rahmenwand Fa verändert werden. In der Rahmenwand
Fa ist ein Schlitz 39 ausgebildet,
der um die Achse des Falzklappenzylinders JC herum gekrümmt ist.
Durch diesen bogenförmigen
Schlitz 39 erstreckt sich ein Stift 31 mit wesentlichem
Spiel, der fest an einem Ende des Falzklappen-Antriebsnockens 20 verankert
ist und eine Bohrung 31a aufweist,
die axial in seinem anderen Ende ausgebildet ist, um einen Schaft 32a aufzunehmen, der in einem Stück mit einem
Ansatz 32 ausgebildet ist. Der Schaft 32a ist
relativ zum Stift 31 drehbar, wird jedoch durch einen Längskeil 38,
der verschiebbar in einer in die Oberfläche des Schafts 32a eingefrästen ringförmigen Keilnut 32b untergebracht ist, an einer Längsverschiebung
relativ zum Stift gehindert.
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An
der Außenfläche der
Rahmenwand Fa ist ein zweiter Ansatz 34 befestigt,
der dem erstgenannten Ansatz 32 ähnelt. Dieser zweite Ansatz
ist ebenfalls in einem Stück
mit einem Schaft 34a komplett mit einem
Flansch 37 ausgebildet. Der geflanschte Schaft 34a ist drehbar in einer gestuften Bohrung 33a in einer Haltevorrichtung 33 untergebracht,
die an der Rahmenwand Fa angeschraubt oder
anderweitig befestigt ist, und dadurch gegen Längsverschiebung relativ zur
Rahmenwand arretiert.
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Die
Vorsprünge 32 und 34 können also
beide um Achsen gedreht werden, die parallel zur Achse des Falzklappenzylinders
JC sind, sind aber jeweils an den Falzklappen-Antriebsnocken 20 und
der Rahmenwand Fa gegen Verschiebung entlang
ihren Drehachsen gekoppelt. Der erste Ansatz 32 ist mit
einem Auge bzw. einer gewindelosen Bohrung 32c versehen,
die sich rechtwinklig zu dessen Drehachse durch ihn hindurch erstreckt.
Der zweite Ansatz 34 hat eine Gewindebohrung 34b , die durch ihn hindurch ausgebildet
ist, um so eine axiale Ausrichtung mit der gewindelosen Bohrung 32c im ersten Ansatz 32 zu ermöglichen.
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Durch
die Bohrungen 32c und 34b in den Ansätzen 32 bzw. 34 erstreckt
sich eine nachfolgend als Abstimmschraube bezeichnete Führungsschraube 35,
die das Hauptfunktionsstück
des Zeitabstimmmittels 30 darstellt. Die Abstimmschraube 35 ist
so ausgebildet, dass sie einen Mittelteil 35a mit
sechskantigen Querschnitt, einen Endteil 35b mit
reduziertem Durchmesser an einer Seite des Mittelteils und einen Gewindeschaft 35 an
der anderen Seite des Mittelteils umfasst. Der Endteil 35b mit reduziertem Durchmesser ist drehbar
in der gewindelosen Bohrung 32c des
ersten Ansatzes 32 untergebracht, während sich der Schaft 35c in Gewindeeingriff durch die Gewindebohrung 34b des zweiten Ansatzes 34 erstreckt.
Am Ende des Endteils 35b der Abstimmschraube 35 ist
ein Bund 36 ausgebildet, um zu verhindern, dass sich die
Schraube aus der gewindelosen Bohrung 32c des
ersten Ansatzes 32 herauslöst.
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Montage und
Betrieb
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Der
Falzklappen-Antriebsnocken 20, die Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel 10 und
das Zeitabstimmmittel 30, die alle die Merkmale dieser Erfindung
bilden, sind für
die einfache Montage der vollständigen
Falzklappenzylinder-Vorrichtung ausgelegt und außerdem gut dimensioniert, damit
sie die für
sie beabsichtigten Hauptfunktionen durchführen. Der Falzklappenzylinder
JC kann zuerst montiert werden, indem man die Paare der Endplatten 50 und 60 zusammen
mit den Falzklappengruppen J und der Zwischenraum-Einstellvorrichtung
G am Zylinderkern 70 befestigt. Anschließend kann
der zusammengesetzte Falzklappenzylinder JC im vorgeschriebenen
Phasenverhältnis
zum Falzzylinder FC zwischen den zwei Rahmenwänden Fa und
Fb angebracht werden.
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Dann
können
die beiden Hälften
des Falzklappen-Antriebsnockens 20 zwischen dem Falzklappenzylinder
JC und der Rahmenwand Fa positioniert werden,
indem man ihren Rand 20c in die
ringförmige
Führungsnut 22 in
der Innenfläche
dieser Rahmenwand einsetzt. Die Paar Hälften des Falzklappen-Antriebsnockens können danach
durch Festdrehen der Schrauben 25 (3) verbunden werden.
Der Falzklappen-Antriebsnocken 20 kann nun mit den Schrauben 24 (1 und 2),
die sich durch die bogenförmigen
Schlitze 23 der Rahmenwand erstrecken, an der Rahmenwand
Fa fixiert werden. Damit ist das Befestigen
des Falzklappen-Antriebsnockens 20 an der Rahmenwand Fa abgeschlossen. Die Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel 10 können mit
dem Falzklappen-Antriebsnocken 20 in Eingriff gebracht
werden, indem man die Nockenstößelrollen 14a und 14b an
den zwei Nockenflächen 20a und 20b des
Falzklappen-Antriebsnockens platziert.
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Als
Nächstes
folgt der Schritt der Einstellung der Zwischenräume zwischen den beweglichen
Falzklappen M und den festen Falzklappen U aller Falzklappengruppen
J in Bezug auf die Winkelposition des Falzklappenzylinders JC relativ
zum Falzklappen-Antriebsnocken 20. Alle Gruppen von Falzklappen
J am Falzklappenzylinder JC können
eine nach der anderen in die gleiche Winkelposition relativ zum Falzklappen-Antriebsnocken 20 gebracht
werden, indem man den Falzklappenzylinder dreht. Wenn der versetzte
Kurbelzapfen 13 vom Kurbelarm 12 gelöst ist,
kann dieser Kurbelarm mit der Falzklappen-Tragwelle 11 gedreht
werden, um zwischen den festen und beweglichen Falzklappen den Zwischenraum herzustellen,
der in dieser jetzt betrachteten speziellen Winkelposition der Falzklappengruppe
J erforderlich ist. Der versetzte Kurbelzapfen 13 kann
dann gegen Drehung relativ zum Kurbelarm 12 arretiert werden,
indem man die Stellschraube 13a festdreht.
Die gleiche Methode kann bei jeder Falzklappengruppe J wiederholt
werden, um das erforderliche Phasenverhältnis zwischen der Winkelposition
des Falzklappenzylinders JC und den Zwischenräumen zwischen den festen und
beweglichen Falzklappen aller Falzklappengruppen herzustellen.
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Beim
Betrieb wird der gesamte Falzklappenzylinder JC zusammen mit den
an ihm angeordneten Falzklappengruppen J in Drehung versetzt, während sein
Kern 70 über
das Zahnrad 79 angetrieben wird und seine Endplatten 50 und 60 über die
Zahnräder G1 und G2 und die
nicht dargestellte Zwischenraum-Einstellvorrichtung
G angetrieben werden. Die Nockenstößelrollen 14a und 14b aller Falzklappengruppen J rollen
bei einer solchen Rotation des Falzklappenzylinders JC über die
beiden konzentrischen Oberflächen 20a und 20b des
Falzklappen-Antriebsnockens 20, was dazu führt, dass
die Kurbelarme 12 wegen der Exzentrizität der Oberflächen der Falzklappen-Antriebsnocken
relativ zum Falzklappenzylinder um die Achsen der Falzklappen-Tragwellen 11 schwingen.
Bei einer solchen Schwingbewegung der Kurbelarme 12 drehen
sich die Falzklappen-Tragwellen 11 bidirektional relativ
zum Falzklappenzylinder JC. Die an den Falzklappen-Tragwellen 11 befestigten
beweglichen Falzklappen M aller Falzklappengruppen J schwenken nacheinander
in und außer
Eingriff mit den festen Falzklappen U. Jede Falzklappengruppe J
schließt
einmal bei jeder vollständigen
Umdrehung des Falzklappenzylinders JC, um den oder die Bogen in
Eingriff zu bringen und zu falzen, die von der Oberfläche des
Falzzylinders FC fortgeschoben wurden.
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Es
versteht sich, dass jedes Falzklappen-Antriebsnockenstößelmittel 10 zwei
Nockenstößelrollen 14a und 14b für den Eingriff
mit den konzentrischen Oberflächen 20a und 20b des
Falzklappen-Antriebsnockens 20 aufweist. Obwohl jede Nockenstößelrolle
nur eine der Falzklappen-Antriebsnockenflächen 20a und 20b berührt, wird
der Kurbelzapfen 13, an dem beide Nockenstößelrollen
befestigt sind, durch beide Nockenflächen bei minimalem Spiel zwangsläufig geführt, so
dass das gleichmäßige, unentwegte
Schwingen der beweglichen Falzklappen M in und außer Eingriff
mit den festen Falzklappen U sichergestellt ist.
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Das
Schwingen der beweglichen Falzklappen M kann möglicherweise zeitlich nicht
präzise
auf das Einschieben der Bogen in die Falzklappenhohlräume abgestimmt
werden. In diesem Fall kann das Zeitabstimmmittel 30 (1, 2 und 4)
auf folgende Weise nachgestellt werden. Zuerst kann man die Schrauben 24 (1 und 2)
so weit lösen,
dass der Falzklappen-Antriebsnocken 20 entlang der ringförmigen Führungsnut 22 in
der Rahmenwand Fa verschiebbar ist. Anschließend kann man
die Abstimmschraube 35 an ihrem sechskantigen Teil 35a in die erforderliche Richtung drehen.
Da die Abstimmschraube 35 in Gewindeeingriff mit dem Ansatz 34 an
der Rahmenwand Fa steht, bewegt sie sich
dann axial mit dem anderen Ansatz 32, der über den
Stift 31 am Falzklappen-Antriebsnocken 20 verankert
ist, wodurch eine Kraft auf den Falzklappen-Antriebsnocken ausgeübt wird,
die senkrecht zur Radialrichtung des Nockens ausgerichtet ist. Der Falzklappen-Antriebsnocken 20 dreht
sich danach um die Achse des Falzklappenzylinders JC, indem er entlang
der Führungsnut 22 in
der Rahmenwand Fa gleitet. Die Schrauben 24 können alle
wieder festgedreht werden, nachdem der Falzklappen-Antriebsnocken 20 in
die erforderliche Winkelposition gedreht wurde, in der die Schwenkbewegung
der beweglichen Falzklappen M zeitlich korrekt auf das Fortschieben
der Bogen von der Oberfläche
des Falzzylinders FC abgestimmt wurde.
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Trotz
der vorangehenden detaillierten Offenbarung besteht nicht die Absicht,
die vorliegende Erfindung durch die exakte Darstellung der Zeichnungen
oder durch ihre Beschreibung einzuschränken. Es können verschiedene Modifikationen, Änderungen
und Anpassungen der dargestellten Ausführung in einer Weise vorgenommen
werden, die nur durch eine richtige Auslegung der folgenden Patentansprüche eingeschränkt wird.