DE2353961A1 - Stauchfalzwerk - Google Patents
StauchfalzwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Stauchwalzwerk mit mehreren, Paare
bildenden Falzwalzen, die hinsichtlich ihres Abstandes voneinander
verstellbar gelagert und mit einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung gekuppelt sind.: 1
Stauchfal.zwerke dieser Art, auch Taschenfalzwerke genannt, werden
zum Falzen von Papier, Folien und dergleichen verwendet und weisen
in der Regel vier bis vierzehn treppenförmig angeordnete FaIz-.
walzen mit zwei bis zwölf Falztaschen öder Bogenweichen auf.
Die Falzwalzen müssen in der Regel genau auf die Stärke des
durchlaufenden Bogens oder Bogenheftes eingestellt werden, da sie den Bogen in der ganzen Breite gleichmäßig mit leichtem Druck
erfassen und fördern sollen. Sie können aber gegen.Federdruck ausweichen,
damit keine Störungen auftreten, wenn der Spalt etwas
zu eng eingestellt.ist oder wenn mehr als_die vorgesehene Anzahl
von Bogen gleichzeitig einlauf en.Die Möglichkeit des Ausweichens
gegen' Federdruck ist außerdem bei bestimmten Falzarten, insbesondere
bei einem Zick/Zack-Falz oder Wickelfalz notwendig, da die vorgefalzten Bogenteile immer vorauslaufen und der einfache Bogenteil
den nächsten Falz einleiten muß.
Die richtige Falzwalzeneinsteilung und damit der gleichmäßige,
federnde Andruck sind zur Erzielung eines geraden Bogentransportes
und einer exakten Falzung sehr wichtig. Der Grund hierfür
liegt darin, daß Papier und Folien in gewissem Grade nachgiebig ·
sind und daß zwischen zwei Falzwalzen je nach dem Andruck ein
mehr oder weniger großer Schlupf gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit
der Falzwalzen auftritt. Ist dieser Schlupf unterschiedlich über die Breite des Bogens, so lauft er zwangsweise schief
und wird dann schief gefalzt. _ <! -
Für die bekannten Stauchfalzwerke, bei denen der Antrieb der
Falzwalzen ausschließlich über Zahnräder erfolgt, die auf den
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sitzen, mit dem Zahnrad der benachbarten Falzwalze
in Eingriff stehen und einen Teilkreisdurchmesser haben, der gleich dem Falzwalzendurchmesser ist, sind zw.ar eine Reihe
aufwendiger Falzwalzeneinstellvorrichtungen entwickelt worden, um den Andruck der Walzen genau und. gleichmäßig einstellen zu
können. Aber auch mit diesen Einstellvorrichtungen läßt sich nicht verhindern, daß-im Betrieb immer wieder Bogen schief gefördert
und anschließend schief gefalzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stauchfalzwerk zu schaffen, mit dem es möglich ist, einen geraden Bogentransport
und damit eine exakte Falzung zu gewährleisten. Bei einem Stauchfalzwerk der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Falzwalzen mittels je einer Ausgleichskupplung, deren beide Naben durch ein freibewegliches Zwischenglied formschlüssig miteinander verbunden
sind, mit je einem ortsfest gelagerten Antriebsrad der Antriebsvorrichtung
gekuppelt sind.
Durch die ortsfeste Lagerung der Antriebsräder und den Antrieb
der Falzwalzen über je eine Ausgleichskupplung läßt sich das Antriebsdrehmoment auf die Falzwalzen übertragen, ohne daß
dabei eine in radialer Richtung auf die Falzwalzen wirkende Kraft auftritt, was bei den bekannten Stauchfalzwerken unvermeidbar
ist, da die unmittelbar auf der Falzwalzenwelle sitzenden Zahnräder infolge des Flankenwinkels ihrer Zähne, der genormt
ist und 20° beträgt, das Drehmoment nur zusammen mit einer in radialer Richtung wirkenden Kraft übertragen können.
Diese Kraft führt auch dann, wenn die Falzwalzen und ihr Andruck genau eingestellt worden ist, im Betrieb zu einem über
die Walzenbreite ungleichen Andruck. Hinzu kömmt noch, daß die vom Zahnrad bei der Drehmomentübertragung erzeugte Radialkraft
von der Drehzahl abhängig' ist und allein schon aus.diesem
Grunde nicht mit vertretbaren Mitteln kompensiert werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist hingegen auch im Betrieb
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und bei jeder Drehzahl der Andruck der Falzwalzen nur von der
vorgenommenen Einstellung abhängig, die ohne Schwierigkeiten so vorgenommen werden kann, daß ein.gerader Lauf der Bogen gewährleistet
ist.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin,
daß sie eine sehr gedrungene und in axialer Richtung äußerst
kurze Bauweise gestattet. Dies ist wichtig, da Stauchfälzwerke
in .recht unterschiedlicher Weise zusammenstellbar sein und dabei gut zugänglich und leicht bedienbar bleiben müssen. Außerdem
ist eine leichte Bauweise .erforderlich, da in der Regel die
Falzwerke fahrbar sein müssen. Auch dieser Forderung genügt die erfindungsgemäße Lösung. Weiterhingestattet sie es, trotz eines
geringen Raumbedarfes stoßartige Belastungen zu übertragen und
hohe Arbeitsdrehzahlen vorzusehen, was ebenfalls wichtige Voraussetzungen
für die Brauchbarkeit bei modernen Stauchfalzwerken sind. _■.·■""■"
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung
besteht darin, daß mit ihr auch bei schnell laufenden Falzmaschinen
das Laufgeräusch erheblich reduziert wird. Dies ist dadurch bedingt, daß: unabhängig von der Einstellung der Falzwalzen
die Zahnräder stets mit optimalem Eingriff arbeiten können, falls, wie bei den bekannten Stauchfalzwerken üblich,
die Antriebsvorrichtung als Zahnradgetriebe ausgebildet wird. ■ Weiterhin kann das Laufgeräusch des Getriebes noch dadurch vermindert
werden, daß man jeweils ein Zahnrad aus Metall mit einem Zahnrad aus Kunststoff in Eingriff bringt. Dies ist bei den bekannten
Stauchfalzwerken ebenfalls nicht möglich, weil die Standzeit eines KunststoffZahnrades bei geringer Eingriffstiefe der
Zähne, wie sie bei den bekannten Stauchfalzwerken bei größeren Spaltweiten unvermeidbar sind, nicht ausreichend
ist. Die erfindungsgemäße Lösung gestattet es ferner, anstelle
eines Zahnradgetriebes ein Riemengetriebe vorzusehen, da die
relativ hohe Radialkraft, die bei einem solchen Getriebe auf
die Antriebsräder ausgeübt wird, nicht störend in Erscheinung
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tritt. Mit einem Riemengetriebe läßt sich das Laufgeräusch
im Vergleich zum Zahnradgetriebe noch weiter vermindern.
Die erfindungsgemäße Lösung ist auch insofern vorteilhaft, als es
sie /ermöglicht, auch bei einer Ausbildung der Antriebsvorrichtung
als Zahnradgetriebe eine sehr hohe Lebensdauer der Zahnräder· zu erreichen. Bei den bekannten Falzwerken ist hingegen die Lebensdauer
der Zahnräder auch dann, wenn sie aus sehr hochwertigem Material hergestellt werden, sehr gering, da bei den meisten
Einstellungen der Falzwalzen der Achsabstand der Zahnräder falsch ist und daher die Zähne nicht aufeinander abrollen
können.
Es ist zwar bei einem Schwertfalzwerk einerRotationsmaschine
bekannt, die Fälzwalzen über je eine Gelenkwelle anzutreiben, um eine Walzenverstellung zu ermöglichen. Abgesehen davon, daß
die Falzwalzen eines solchen Falzwerkes im Durchmesser wesentlich größer sind als die Falzwalzen eines Stauchfalzwerkes,
sind bei einem Schwertfalzwerk nur zwei Walzen vorhanden. Der
Raumbedarf für die Antriebsvorrichtung spielt daher keine Rolle. Bei einem Stauchfalzwerk muß hingegen die Antriebsvorrichtung so
ausgebildet sein, daß eine relativ große Zahl von Falzwalzen treppenförmig nebeneinander angeordnet werden können, daß das
Falzwerk durch die Antriebsvorrichtung in axialer" Richtung nicht nennenswert verbreitert wird, daß eine gute Zugänglichkeit vorhanden
ist und daß das Gewicht der Antriebsvorrichtung gering ist. Allen diesen Forderungen wird ein Antrieb der Falzwalzen
über je eine Gelenkwelle nicht gerecht. Außerdem sind Gelenkwellen für stoßartige Belastungen ungeeignet.
Die Ausbildung der Ausgleichskupplung ist· in' verschiedener Weise
möglich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden
Naben an den einander zugekehrten Stirnflächen mit je einer in radialer Richtung verlaufenden Leiste und das als Scheibe ausgebildete
Zwischenglied mit zwei radial und in rechtwinklig sich kreuzenden Richtungen
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verlaufende Nuten versehen, in denen in ihrer Längsrichtung verschiebbar
die Leisten geführt sind. Bei einer solchen Ausbildung
der Ausgleichskupplung lassen sich trotz sehr geringer axialer
Baulänge relativ große Mitnehmerflachen verwirklichen, was im
Hinblick auf die zu übertragenden stoßartigen Belastungen von. Vorteil ist. Selbstverständlich, könnten auch die Nuten in den
Naben und die Leisten am Zwischenglied vorgesehen sein.
Ebenfalls relativ große Mitnehmerflächen bei einer noch etwas
geringeren axialen Baulänge lassen sich mit einer Ausführungsform
der Ausgleichskupplung erreichen, bei der die beiden Naben an
den einander zugekehrten Stirnflächen je zwei axial 'abstehende
Klauen aufweisen, deren einander zugekehrte Innenflächen parallel zueinander und zur Drehachse der Nabe liegen. Die Klauen der
einen Nabe greifen hierbei zwischen die Klauen der anderen Nabe ein, und das Zwischenglied ist in radialer Richtung gleitend
verschiebbar an den Innenflächen der Klauen beider Naben geführt.
Geeignet ist aber auch beispielsweise eine Ausgleichskupplung,
deren beide Naben je mit einer Innenverzahnung versehen sind, mit denen je eine Bogenverzahnung des Zwischengliedes in Eingriff
steht.
Zweckmäßigerweise fluchtet die Längsachse jedes Antriebsrades mit der Längsachse der zugeordneten Falzwalze in deren der
Mitte des Verstellbereiches entsprechenden Stellung. Die maximale AchsVersetzung ist dann nur halb so groß wie bei einer
Ausrichtung der Längsachse des Antriebsrades auf die Falzwalze in deren einer Endstellung, was sich auf die Beanspruchung der
aufeinander gleitenden Flächen der Ausgleichskupplung vorteilhaft
auswirkt. ■?· - " . t
Im folgenden ist die Erfindung anhand verschiedener in der Zeichnung
dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Längsschnitt des einen Walzenendes mit dessen Lagerung, dem zugeordneten Antriebsrad
' und der zugeordneten Ausgleichskupplung bei einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 eines zweiten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 3;
Fig. 5 eine schematisch dargestellte Seitenansicht der
Antriebsvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels.
In einem Gestell 1 eines Stauchfalzwerkes sind in der bei solchen Falzwerken üblichen Weise mehrere Falzwalzen 2 treppenförmig
angeordnet. Da die Lager und der Antrieb aller Falzwalzen 2 gleich ausgebildet ist, ist die folgende Erläuterung
und die Darstellung in Fig. 1 auf eine einzige Falzwalze sowie den ihr zugeordneten Teil der Antriebsvorrichtung beschränkt.
Der am einen Ende der Falzwalze 2 vorgesehene Lagerzapfen 3 ist in einem Wälzlager k gelagert, das von einer Lagerplatte 5 gehalten
wird, die, im Ausführungsbeispiel mittels eines Exzenterzapfens 6, in radialer Richtung des Lagerzapfens 3 verstellbar
am Gestell 1 befestigt ist. In gleicher Weise ist die Falzwalze an ihrem anderen, nicht dargestellten Ende, radial verstellbar
gelagert.
Mit dem Lagerzapfen 3 in dessen der Mitte des Verstellbereichs der Falzwalze 2 entsprechenden Position fluchtend ist ein Zahnrad
7 im Abstand vom Lagerzapfen 3 fliegend mittels eines Wälzlagers 8 auf einem Schraubbolzen 9 gelagert, der in eine Bohrung
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ei,ner fest: mit dem Gestell 1 verbundenen Platte 10 eingreift,
also ortsfest angeordnet ist. Der Teilkreisdurchmesser des
Zahnrades 7 ist gleich dem Durchmesser der Falzwalze 2.
<raJ
Der Abstand des Zahnrades 7 vom Lagerzapfen 3 der Falzwalze 2 ist durch; den axialen Raumbedarf einer als Ganzes mit 11 bezeichneten Ausgleichskupplungbestimmt, welche den Lagerzapfen
3 mit dem Zahnrad 7 kuppelt. Um einen möglichst geringen axialen
Abstand zwischen dem Lagerzapfen und dem Zahnrad zu erzielen, bildet letzteres gleichzeitig die eine^ Kupplüngsnabe. Die andere
Kupplungsnabe 12 ist auf das über das Wälzlager 4 überstehende
Ende des Lagerzapfens 3 aufgesetzt und mittels eines Querstiftes
1.3 fest mit diesem verbunden. Der Außendüfchmesser der Kupplungsnabe
12 ist im Ausführungsbeispiel gleich dem'Außendurchmesser des Zahnrades 7.
Denselben Außendürchmesser hat ein scheibenförmiges Zwischenglied 14 der Aüsgleichskupplung 11, dessen Stärke geringfügig
geringer ist als der Abstand der dem Zahnrad 7 zugekehrten
Stirnfläche der Kupplungsnabe 12 von der ihr zugekehrten Stirnfläche des Zahnrades 7. Das Zwischenglied 14 ist auf seinen
beiden Stirnseiten mit je einer im Querschnitt rechteckförmigen
Quernut 15 bzw. 16 versehen, welche sich in radialer
Richtung über den gesamten Durchmesser des Zwischengliedes 14
erstrecken und im rechten Winkel zueinander stehen. In diese
beiden Quernuten 15 und 16 greifen Leisten 17 bzw. 18 ein,
welche an den einander zugekehrten Stirnflächen des Zahnrades 7 bzw. der Kupplungsnabe 12 vorgesehen und im Ausführungsbeispiel
einstückig mit diesen ausgebildet sind. Die Abmessungen der Leisten 17 und 18 sind so gewählt, daß· sie sich in den Quernuten
15 bzw. 16 in deren-Längsrichtung ohne- Spiel verschieben
lassen. ;: ■
Da das Zwischenglied 14 relativ zum Zahnrad 7 und zur Kupplungsnabe
12 in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen
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verschiebbar ist, wird das Antriebsdrehmoment vom, Zahnrad 7
auf den Lagerzapfen 3 auch dann ohne Radialkraft übertragen, wenn der Lagerzapfen 3 nicht mit dem Schraubbolzen 9 fluchtet,
Die mit dem Zahnrad 7 in Eingriff stehenden, nicht dargestellten
Zahnräder sind ebenfalls ortsfest gelagert, sodaß sie unabhängig von der Einstellung der Falzwalzen stets die gleiche, optimale
Eingriffstiefe haben. Erhöhte Laufgeräusche und verstärkter Verschleiß der Zahnräder sind dadurch vermieden,Außerdem sind
Schwingungen der Falzwalzen 2 vermieden, welche bei den bekannten Falzwerken auftreten, wenn die Eingriffstiefe der Zahnräder relativ
gering ist.
Ein Ausführungsbeispiel, das sich von demjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 nur durch eine andere Ausbildung der Ausgleichskupplung unterscheidet, ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Das ortsfeste Zahnrad 107 bildet hier wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
gleichzeitig die eine Kupplungsnabe der als Ganzes mit 111 bezeichneten Ausgleichskupplung. Ferner ist die
andere Kupplungsnabe 112 auf den Lagerzapfen 103 aufgesetzt und mit diesem verstiftet. Abweichend von der Ausgleichskupplung
11 sind jedoch bei der Ausgleichskupplung 111 an den einander zugekehrten Stirnflächen des Zahnrades 107 und der
Kupplungsnabe 112 je zwei axial abstehende Klauen 120 bzw. 121 vorgesehen, die ineinander greifen und, wie Fig. 4 zeigt,
mit ihren einander zugekehrten und zueinander sowie zur Längsachse parallelen Innenflächen 120' bzw. 121f einen im Querschnitt
quadratischen Hohlraum begrenzen. In diesen Hohlraum ist das Zwischenglied 11U eingesetzt, das mit seinen Mantelflächen
gleitend verschiebbar an den Innenflächen.120' und 121' anliegt.
Da, wie Fig. 1 zeigt, die Kantenlähge der quadratischen Querschnittsfläche des Zwischengliedes 111 größer
ist als die Länge der Sehne, welche die kreisabschnittförmige Querschnittsfläche der Klauen 120 und 121 begrenzt, gestattet
die Ausgleichskupplung 111 ebenso wie die Ausgleichskupplung
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eine radiale Versetzung der Achse des Lagerzapfens 103 bezüglich
der Achse des das Zahnrad 107 tragenden Schraubbolzens
109, obwohl die Klauen 120 und 121 ineinander greifen.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die
Lagerung der Falzwalzen 202 und ihre Kupplung mit dem zugeordneten Antriebsrad wie bei einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
ausgebildet seih. Der Unterschied gegenüber diesen Ausführungsbeispielen besteht in einer anderen Ausbildung
der Antriebsvorrichtung. Wie Fig. 5 zeigt, sind anstelle der Zahnräder Riemenscheiben 207 vorgesehen, über die ein Antriebsriemen
22 3 geführt ist. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um einen Zahnriemen. Es könnte aber auch ein Flachriemen
verwendet werden..
Der Antriebsriemen 223 läuft nicht nur über die Riemenscheiben
207 und eine Antriebsscheibe 221I, sondern im Ausführungsbeispiel
auch noch über Riemenscheiben 225, mittels denen zwei Perforier-Und
Rillenrollen 226 und eine Ausgangswalze 227 angetrieben werden, Die Ausbildung der Antriebsvorrichtung als Riemenantrieb hat
vor allem den Vorteil, daß sich das Lauf geräusch auch bei hohen. .Drehzahlen sehr gering halten läßt.
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Claims (7)
- PatentansprücheStauchfalzwerk mit mehreren, Paare bildenden Falzwalzen, die hinsichtlich ihres Abstandes voneinander verstellbar gelagert und mit einer gemeinsamen' Antriebsvorrichtung gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzwalzen (2; 1O2;2O2) mittels je einer Ausgleichskupplung (ll;lll), deren beide Naben (7,12;107,112) durch ein frei bewegliches Zwischenglied (14;114) formschlüssig miteinander verbunden sind, mit je einem ortsfest gelagerten Antriebsrad (7;107; 207) gekuppelt sind, ' .
- 2. Stauchfalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Naben "C7,12) an den einander» zugekehrten Stirnflächen je eine in radialer Richtung verlaufende Leiste (17,18) und das als Scheibe ausgebildete Zwischenglied (14) zwei radial und in rechtwinklig sich kreuzenden Richtungen verlaufende Quernuten (15,16) aufweisen, in denen in ihrer Längsrichtung verschiebbar die Leisten geführt sind.
- 3. Stauchfalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Naben (107,112) an den einander zugekehrten Stirnflächen je zwei axial abstehende Klauen (120,121) aufweisen, deren einander zugekehrte Innenflächen (120', 121') parallel zueinander und zur Drehachse der Nabe liegen, daß die Klauen der einen Nabe zwischen die Klauen der anderen Nabe eingreifen und daß das Zwischenglied (114) in radialer Richtung glei-t end verschiebbar an den Innenflächen der Klauen beider Naben geführt ist.
- 4. Stauchfalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Naben je mit einer Innenverzahnung versehen sind, mit denen je eine Bogenverzahnung des Zwischengliedes in Eingriff steht.509819/04 84
- 5. Stauchfalzwefk nach einem der Ansprüche Ibis M^,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse jedes Antriebsrades (7;107;207) mit der Längsachse der zugeordneten Falzwalze (2;102;2o2) in deren der Mitte des Verstellbereichs entsprechenden Stellung fluchtet. - 6. Stauchfalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung als Riemengetriebe und die Antriebsräder als Riemenscheiben (207) ausgebildet
- 7. Stauchfalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung als ein Zahnradgetriebe ausgebildet ist, bei dem Zahnräder (75107)
aus Metall mit Zahnrädern aus Kunststoff im Wechsel aufeinander folgen. -T :_-"' ;■-■50 9819/048ALeerseite
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |