Schneidmesserbalken eines Schneidzylinders in Falzwerken von Rollenrotationsdruckmaschinen

Abstract

 Bei einem Schneidmesserbalken eines Falzapparates einer Rollenrotationsdruckmaschine besteht die Aufgabe darin, ein Schneidmesser schwingungsdämpfend abzustützen und Beschädigungen eines Produktes zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird dies durch Andrückleisten aus Synthese-Kautschuk mit einer feinzelligen Zellstruktur erreicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schneidmesserbalken eines Schneidzylinders in Falzwerken von Rollenrotationsdruckmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Aus der US-PS 18 68 125 ist eine Schneideinrichtung eines Falzapparates einer Druckmaschine bekannt. Ein Schneidzylinder arbeitet mit einem Falz- und Sammelzylinder zusammen. Der Sammelzylinder weist eine Nut auf, die mit einer Schneidleiste versehen ist sowie Punkturnadeln zum Erfassen der Signaturen. Die Schneidleiste des Sammelzylinders verläuft parallel zu seiner Drehachse und ist in die Zylinderkontur derart vertieft eingebracht, daß die mit einem Schneidmesser zusammenwirkende Fläche der Schneidleiste auf dem Niveau der Mantelfläche des Sammelzylinders liegt. Parallel zu der Schneidleiste sind eine Vielzahl von Punkturnadeln angeordnet, die über die Mantelfläche des Sammelzylinder hinaus bis in den Schneidzylinder ragen. Das freie, angespitzte in den Schneidzylinder eintauchende Ende der Punkturnadeln fuhrt eine Relativbewegung in Umfangsrichtung im Schneidzylinder aus. Um den Punkturnadeln diese Umfangsbewegung zu ermöglichen, ist der Schneidzylinder bzw. sind die Andrückleisten des Schneidzylinders im Bewegungsbereich der Punkturnadeln ausgespart. Der Schneidzylinder weist eine parallel zu seiner Drehachse verlaufende Nut auf, in der ein Schneidmesserhalter angebracht ist. In diesem Schneidmesserhalter ist ein Schneidmesser befestigt. Am Schneidmesser und an Seitenwänden des Schneidmesserhalters anliegend sind radial bewegliche Andrückleisten angeordnet.

[0003] Nachteilig ist an dieser Schneideinrichtung, daß durch die Aussparungen für die Punkturnadeln im Schneidzylinder kein Gegenlager beim Durchstechen der Signaturen mittels der Punkturnadeln gerade im hochbelasteten Bereich der Punkturnadeln vorhanden ist, so daß Beschädigungen, z. B. Aufplatzen, der Signaturen auftreten können.

[0004] Die US-PS 19 85 755 beschreibt eine Schneideinrichtung eines Falzapparates, bei der ein Schneidzylinder mit einem Sammelzylinder zusammenarbeitet. Der Sammelzylinder ist mit einer Schneidleiste und mit Punkturnadeln versehen. Ein Schneidmesser des Schneidzylinders wird mit parallel zu dem Schneidmesser verlaufenden Andrückleisten abgestützt. Diese Andrückleisten sind mit Aussparungen versehen, in die die Punkturnadeln eingreifen. Diese Aussparungen sind mit einem elastischen Material ausgefüllt.

[0005] Nachteilig ist an beiden Schneideinrichtungen, daß sich durch die am Schneidmesser und an den Seitenwänden des Schneidmesserhalters anliegenden Andrückleisten eine kurze Einspannlänge des Schneidmessers ergibt. Dieses Schneidmesser unterliegt somit hohen Biegebeanspruchungen, da auch das Schneidmesser eine Relativbewegung in Umfangsrichtung bezüglich der Schneidleiste ausführt.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneidmesserbalken eines Schneidzylinders in Falzapparaten von Rollenrotationsdruckmaschinen zu schaffen, bei dem ein Schneidmesser in Umfangsrichtung des Schneidzylinders schwingungsgedämpft abgestützt wird und in den Außenlagen der Signaturen Schlitze bzw. Ausreißungen, erzeugt durch Punkturnadeln, vermieden werden.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schneidmesserbalken mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.

[0008] In vorteilhafter Weise wird durch elastische Andrückleisten ohne Aussparungen erreicht, daß beim Eindringen bzw. Durchstoßen der Punkturnadeln in die Signatur die Andrückleisten gerade im Bereich der Punkturnadeln als flächenförmige Gegenlager wirken. Somit wird ein Ausreißen der Außenlagen der Signatur im Bereich der Punkturnadeln vermieden. Durch die Elastizität der Andrückleisten wird eine Relativbewegung der Punkturnadeln in Umfangsrichtung bezüglich der Andrückleisten auch ohne Aussparungen ermöglicht. Ein besonderer Vorteil liegt in der feinzelligen Ausführung des Materials der Andrückleisten, da trotz der Relativbewegung der Punkturnadeln ein Ausreißen der Zellen vermieden wird. Durch die Verwendung eines Synthese-Kautschukes wird eine hohe mechanische Verschleißfestigkeit, d. h. Abriebfestigkeit und damit hohe Standfestigkeit der Andrückleisten bei gleichzeitiger Flexibilität über einen weiten Temperaturbereich erreicht. Eine große Höhe der Andrückleiste im Vergleich zu ihrem Federweg minimiert die Wärmeentwicklung infolge der viskoelostischen Eigenschaften von Polymeren und ermöglicht auch somit eine überdurchschnittliche Standzeit.
Vorteilhaft ist die Einspannung des Schneidmessers im Fußbereich, so daß eine relativ große Kraglänge des Schneidmessers entsteht. Dadurch werden die an der Einspannstelle entstehenden Biegespannungen im Messer während des Schneidvorgangs, bei dem die Schneidmesserschneide eine größere Umfangsgeschwindigkeit als der Nutzylinder hat, minimiert, was eine Standzeiterhöhung des Schneidmessers zur Folge hat.
Nach dem Schneidvorgang auftretende Schwingungen infolge Zurückfedern des Schneidmessers werden durch die hervorragende Dämpfungseigenschaft der Andrückleisten stark gedämpft, was zur Geräuschminimierung beiträgt.

[0009] Der erfindungsgemäße Schneidmesserbalken ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

[0010] Es zeigen

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schneidmesserbalkens,

Fig. 2

eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schneidmesserbalkens.

[0011] Ein Schneidzylinder eines Falzapparates einer Rotationsdruckmaschine wirkt mit einem Falz- und Sammelzylinder zusammen (vgl. US-PS 18 68 125). In diesem Falz- und Sammelzylinder ist eine Schneidleiste eingebracht, deren Schneidfläche auf dem Niveau der Mantelfläche des Falz- und Sammelzylinders liegt. Diese Schneidleiste verläuft parallel zur Drehachse des Falz- und Sammelzylinders. Parallel zu dieser Schneidleiste ist eine Anzahl von Punkturnadeln angeordnet. Diese Punkturnadeln ragen annähernd radial über die Mantelfläche des Falz- und Sammelzylinders hinaus bis unter die Mantelfläche des Schneidzylinders.

[0012] Ein Strang von mehreren Papierbahnen wird von diesen Punkturnadeln durchstoßen und diese fixieren somit eine Signatur auf dem Falz- und Sammelzylinder. Der Schneidzylinder weist in seiner Mantelfläche eine parallel zu seiner Drehachse verlaufende Nut auf. In dieser Nut ist ein Schneidmesserhalter, ein sogenannter Schneidmesserbalken 1, befestigt. Dieser Schneidmesserbalken 1 besteht im wesentlichen aus einer rechten und linken Klemmleiste 2, 3 einer rechten und linken Andrückleiste 4, 6 und einem Schneidmesser 7. Die beiden Klemmleisten 2, 3 sind im Schnitt gesehen jeweils U-förmig ausgebildet, wobei ein jeweiliger oberer Schenkel 8 der Klemmleisten 2, 3 kürzer als ein entsprechender unterer Schenkel 9 der Klemmleisten 2, 3 ausgeführt ist. Zwischen den unteren Schenkeln 9 der Klemmleisten 2, 3 ist senkrecht zu diesen das Schneidmesser 7 mittels mehrerer Schrauben 11 geklemmt, so daß sich eine große Biegelänge l1 bzw. Kragarm (ca. 25 - 50 mm) des Schneidmessers 7 ergibt. Das Ende einer Messerschneide 12 ragt über eine theoretische Abwälzmantelfläche 13 des Schneidzylinders um eine Höhe h1 hinaus, die sich aus einer Summe aus Dicke d (ca. 2 - 4 mm) des Stranges von mehreren Papierbahnen und Eintauchtiefe t (ca. 3 - 5 mm) des Schneidmessers 7 im Falz- und Sammelzylinder ergibt.
Eine Höhenversffellung des Schneidmessers 7 kann beispielsweise durch in dem unteren Schenkel 9 der Klemmleiste 2 einschraubbaren Anschlagschrauben 14 erfolgen, deren Schraubenkopf 16 das untere Ende 17 des Schneidmessers 7 abstützt und somit als Anschlag wirkend die Stellung des Schneidmessers 7 bezüglich des Schneidmesserbalkens 1 und damit auch bezüglich der theoretischen Abwälzmantelfläche 13 des Schneidzylinders festlegt. Die sich bei zusammengefügten Klemmleisten 2, 3 infolge der U-Form ergebenden Freiräume werden durch zwei Andrückleisten 4, 6 ausgefüllt. Die Andrückleisten 4, 6 verlaufen parallel zu beiden Seiten 18, 19 des Schneidmessers 7 und liegen an diesem flächenförmig an. Ebenso liegen die Andrückleisten 4, 6 an Innenseiten 21, 22 der U-förmigen Klemmleisten 2, 3 an.

[0013] Die Andrückleisten 4, 6 weisen eine Höhe h2 auf und erstrecken sich in radialer Richtung über die Messerschneide 12 des Schneidmessers 7 um einen Überstand a mit ihren Andrückflächen 23, 24 hinaus.

[0014] Diese Andruckflächen 23, 24 drücken den Strang von mehreren Papierbahnen gegen die Schneidleiste des Falz- und Sammelzylinders. Die Andrückflächen 23, 24 der Andrückleisten 4, 6 erstrecken sich über die gesamte Länge l2 des Schneidmessers 7 und können sich radial nach außen verlaufend verjüngen, z. B. durch eine Fase 26. Die Andrückleisten 4, 6 können auch andere Profilquerschnitte aufweisen, aber allen Profilquerschnitten ist gemeinsam, daß sich die Andrückleisten 4, 6 mindestens an 3 Seiten (eine erste Seiten flächenförmig am Schneidmesser, eine zweite Seite dem Schneidmesser gegenüberliegend und eine dritte Seite die Anpresskraft aufnehmend, d. h. annähernd parallel zum Strang verlaufend) abstützend anliegt. Auch können die Andrückleisten 4, 6 über die Länge l2 des Schneidmessers 7 gesehen mehrteilig ausgeführt werden.

[0015] Die Andrückleisten 4, 6 bestehen aus elastischem Material und führen zum Anpressen des Stranges von mehreren Papierbahnen während des Schneidvorgangs einen Federweg f aus. Dieser Federweg f entspricht einer Summe aus Überstand a, Dicke d des Stranges von mehreren Papierbahnen und Eintauchtiefe t des Schneidmessers 7.

[0016] Das Verhältnis von der Höhe h2 zum Federweg f der Andrückleisten beträgt h2 zu f von 8 bis 15. Das elastische Material besteht aus einem feinzelligen Synthese-Kautschuk, der einen Elastizitätsmodul von ca. 50 N/mm² bis 1.000 N/mm² und eine Härte von ca. 10 - 30 Shore A aufweist. Aufgrund der hohen mechanischen Verschleißfestigkeit und der guten Dämpfungseigenschaften eignet sich als Synthese-Kautschuk ein Polyurethan-Elastomer mit einer offenzelligen Zellstruktur besonders.

[0017] In entsprechend der Anordnung der Punkturnadeln sich ergebende Einstechstellen 27 der Andrückflächen 23, 24 tauchen die Punkturnadeln ein und führen während des Schneidevorganges eine Relativbewegung in Umfangsrichtung aus, wobei die Andrückleisten 4, 6 elastisch nachgeben.
Die Andrückflächen 23, 24 der Andrückleisten 4, 5 sind an den Einsteckstellen 27 der Punkturnadeln nicht ausgespart, sondern durchgehend flächenförmig ausgestaltet.

[0018] Das Schneidmesser 7 führt in der Schneidleiste des Falz- und Sammelzylinders eine Relativbewegung in Umfangsrichtung aus, wodurch Biegespannungen auf das Schneidmesser 7 wirken und auch die elastischen Andrückleisten 4, 6 in Umfangsrichtung während des Schneidvorgangs verformt werden. Nach dem Schneidvorgang federt das Schneidmesser 7 in seine senkrechte Ausgangsstellung zurück. Diese schwingende Bewegung wird durch die am Schneidmesser 7 anliegende Andrückleiste 4 stark gedämpft.

Teileliste

[0019] 

1

Schneidmesserbalken

2

Klemmleiste, rechte

3

Klemmleiste, linke

4

Andrückleiste, rechte

5

-

6

Andrückleiste, linke

7

Schneidmesser

8

Schenkel, oberer (2; 3)

9

Schenkel, unterer (2; 3)

10

-

11

Schrauben

12

Messerschneide (7)

13

Abwälzmantelfläche des Schneidzylinders

14

Anschlagschrauben

15

-

16

Schraubenkopf (14)

17

Ende, unteres (7)

18

Seite (7)

19

Seite (7)

20

-

21

Innenseite (2; 3)

22

Innenseite (2; 3)

23

Andrückfläche (4)

24

Andrückfläche (6)

25

-

26

Fase (4; 6)

27

Einstechstellen (4; 6)

a

Überstand der Andrückleisten (4, 6)

d

Dicke des Produktstranges

f

Federweg

t

Eintauchtiefe des Schneidmessers

h1

Höhe

h2

Höhe der Andrückleisten (4, 6)

l1

Biegelänge

l2

Länge des Schneidmessers (7)

Ansprüche

1. Schneidmesserbalken (1) eines Schneidzylinders mit einem mittels Klemmschienen (2; 3) befestigten Schneidmesser (7) und an beiden Seiten (18, 19) des Schneidmessers (7) anliegenden Andrückluisten (4; 6) in Falzwerken von Rollenrotationsdruckmaschinen zum Querschneiden von Produktsträngen, wobei dieser Schneidzylinder mit einem Falz- und Sammelzylinder zusammenwirkt und dieser Falz- und Sammelzylinder mit in die Andrückleiste (4) des Schneidmesserbalkens (1) einstechenden Punkturnadeln versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückleisten (4; 6) aus Synthese-Kautschuk mit einer feinzelligen Zellstruktur bestehen, daß der Synthese-Kautschuk einen Elastizitätsmodul von ca. 50 - 1.000 N/mm² sowie eine Härte von ca. 10 - 30 Shore A aufweist, und daß eine Höhe h2 der jeweiligen Andrückleiste (4; 6) zu ihrem Federweg f ein Verhältnis h2 zu f von 8 bis 15 aufweist.

2. Schneidmesserbalken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückleisten (4; 6) aus einem Polyurethan-Elastomer mit einer offunzelligen Zellstruktur bestehen.

Zeichnung