[0001] Die Erfindung betrifft eine Falztrommel eines Falzapparats einer Druckmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Falzapparate von Druckmaschinen dienen der Ausbildung von Falzen an bedruckten Bedruckstoffen,
wobei bei aus dem Stand der Technik bekannten Falzapparaten ein bahnförmiger Bedruckstoff
üblicherweise zuerst durch eine als Falztrichter ausgebildete, erste Längsfalzeinheit
geführt wird, um so am bahnförmigen sowie vorzugsweise noch nicht durchtrennten Bedruckstoff
einen ersten Längsfalz auszubilden. Ausgehend von der ersten Längsfalzeinheit bzw.
vom Falztrichter wird der bahnförmige Bedruckstoff in Richtung auf eine Querfalzeinheit
geführt, die einen Schneidmesserzylinder, einen Falzmesserzylinder, einen Falzklappenzylinder
sowie gegebenenfalls einen Greiferzylinder umfasst. Im Bereich des Schneidmesserzylinders
werden vom bahnförmigen Bedruckstoff Exemplare abgetrennt, die mit Hilfe des Falzmesserzylinders
in Richtung auf den Falzklappenzylinder bewegt werden. Die am Schneidmesserzylinder
abgetrennten Exemplare, welche vom Falzmesserzylinder in Richtung auf den Falzklappenzylinder
bewegt werden, werden unter Ausbildung eines ersten Querfalzes vom Falzmesserzylinder
an den Falzklappenzylinder übergeben. Weitere, zweite Querfalze sind zwischen dem
Falzklappenzylinder und dem Greiferzylinder ausbildbar, der mit dem Falzklappenzylinder
zusammenwirkt. Die so mit einem Längsfalz sowie mit mindestens einem Querfalz versehenen
Exemplare gelangen ausgehend von der Querfalzeinheit in den Bereich einer zweiten
Längsfalzeinheit, die üblicherweise Falztrommeln umfasst. Mit Hilfe der Falztrommeln,
die jeweils ein Falzmesser umfassen, werden an den bereits vorgefalzten Exemplaren
zweite Längsfalze ausgebildet, die parallel zu dem in der ersten Längsfalzeinheit
ausgebildeten Längsfalz verlaufen. Eine solche Falztrommel ist aus der
DE 103 14 945 B4 bekannt.
[0003] Die aus der
DE 103 14 945 B4 bekannte Falztrommel verfügt über zwei sich gegenüberliegende Falztrommelseitenwände,
an welchen Zapfen angreifen, wobei die Falztrommel über die Zapfen an einem Gestell
bzw. Rahmen drehbar gelagert werden kann. Zwischen den Falztrommelseitenwänden erstreckt
sich eine Falzmesserwelle bzw. Falzmesserspindel, die über im Bereich der Falztrommelseitenwände
positionierte Pendelrollenlager drehbar gelagert ist. Die Verwendung derartiger Rollenlager
ist erforderlich, um die im Betrieb der Falztrommel auftretenden Kräfte, nämlich die
Prozesskraft, Gewichtskraft sowie Fliehkraft, abfangen bzw. aufnehmen zu können. Rollenlager
benötigen jedoch eine relativ große Mindestbelastung, die insbesondere im unteren
und mittleren Drehzahlbereich der Falztrommel nicht eingehalten werden kann. Bei plötzlichen
Lastabwürfen können sich bedingt durch die Massenträgheit sowie die starke Reduzierung
der in radialer Richtung wirkenden Kräfte Gleitbewegungen zwischen den Rollen und
der Laufbahn der Rollenlager ausbilden, die zu einem erhöhten Lagerverschleiß führen
können.
[0004] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige
Falztrommel eines Falzapparats einer Druckmaschine zu schaffen. Diese Aufgabe wird
durch eine Falztrommel gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist seitlich neben
den der Lagerung der Falzmesserspindel dienenden Rollenlagern jeweils mindestens eine
Einrichtung positioniert, um eine Radialkraft in die Falzmesserspindel einzuleiten
und so das jeweilige Rollenlager in radialer Richtung vorzuspannen.
[0005] Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, in die Falzmesserspindel
eine Radialkraft einzuleiten und hierdurch die Rollenlager, die der Lagerung der Falzmesserspindel
dienen, in radialer Richtung vorzuspannen. Die Vorspannung der Rollenlager verhindert
eine Gleitbewegung zwischen den Rollen und der Laufbahn der Rollenlager, wodurch ein
Lagerverschleiß im unteren Drehzahlbereich sowie bei plötzlichen Lastabwürfen deutlich
reduziert werden kann.
[0006] Die Größe der in die Falzmesserspindel einzuleitenden Radialkraft und damit die Größe
der radialen Vorspannung der Rollenlager ist dabei vorzugsweise so bemessen, dass
die Summe aller wirkenden Kräfte und Momente eine Kraftrichtungsumkehr der Lagerkräfte
verhindert. Hierdurch kann ein Durchlaufen des Lagerspiels vermieden werden, wodurch
einerseits eine Reduzierung des Spiels in einem Getriebe der Falztrommel reduziert
werden kann, und wodurch andererseits die Falzgenauigkeit erhöht werden kann.
[0007] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst jede Einrichtung zur
Einleitung der Radialkraft in die Falzmesserspindel ein an der Falzmesserspindel angreifendes
Kugellager und ein an dem Kugellager angreifendes Federelement, wobei das Kugellager
zusammen mit dem jeweiligen Rollenlager in einem Lagergehäuse derart angeordnet ist,
dass das Rollenlager axial und radial an dem Lagergehäuse abgestützt und das seitlich
neben dem jeweiligen Rollenlager positionierte Kugellager ohne axiale und radiale
Abstützung am Lagergehäuse in demselben angeordnet ist.
[0008] Vorzugsweise greift das Federelement am jeweiligen Kugellager unter Zwischenanordnung
eines das Kugellager umgebenden Rings an, wobei die vom Federelement breitgestellte
Radialkraft über ein auf das Federelement einwirkendes Vorspannelement drehzahlunabhängig
einstellbar ist.
[0009] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf
beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1:
- eine erfindungsgemäße Falztrommel eines Falzapparats einer Druckmaschine im teilweisen
Querschnitt; und
- Fig. 2:
- das Detail II der Falztrommel gemäß Fig. 1.
[0010] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 in größerem Detail
beschrieben.
[0011] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Falztrommel 10 eines Falzapparats einer Rollenrotationsdruckmaschine,
wobei die Falztrommel 10 der Ausbildung sogenannter zweiter Längsfalze an von einem
bahnförmigen Bedruckstoff abgetrennten und mit einem ersten Längsfalz sowie mindestens
einem Querfalz vorgefalzten Exemplaren dient.
[0012] Die in Fig. 1 dargestellte Falztrommel 10 verfügt über zwei sich gegenüberliegende
Falztrommelseitenwände 11 und 12. An den Falztrommelseitenwänden 11 und 12 greifen
seitlich Zapfen 13 und 14 an, wobei die Falztrommel 10 über die Zapfen 13 und 14 in
einem Gestell bzw. Rahmen 15 drehbar gelagert ist. Zur drehbaren Lagerung der Falztrommel
10 am Rahmen 15 dienen die in Fig. 1 dargestellten Lager 16, die mit einem feststehenden
Lagerring am Rahmen 15 und mit einem rotierenden Lagerring an den Zapfen 13 bzw. 14
angreifen. Hierdurch ist die gesamte Falztrommel 10 um eine Längsachse 17 drehbar.
[0013] Zwischen den Falztrommelseitenwänden 11 und 12 ist eine Falzmesserspindel 18 positioniert,
wobei an der Falzmesserspindel 18 im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Falzmesserträger
19 ein Falzmesser 20 befestigt ist. Die Falzmesserspindel 18 ist um eine Längsachse
21 drehbar, wobei die Längsachse 21, um welche die Falzmesserspindel 18 drehbar ist,
parallel zur Längsachse 17 verläuft, um welche die gesamte Falztrommel 10 drehbar
ist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Drehbewegungen um die beiden
Längsachsen 17 und 21 vorzugsweise mit unterschiedlichen Drehzahlen erfolgen, wobei
die Drehzahl der Falzmesserspindel 18 um die Längsachse 21 vorzugsweise doppelt so
groß ist wie die Drehzahl der gesamten Falztrommel 10 um die Längsachse 17.
[0014] Die Falzmesserspindel 18 ist an seitlichen Enden über Rollenlager 22 drehbar gelagert,
wobei die Rollenlager 22 in einem Lagergehäuse 23 positioniert sind. Wie insbesondere
Fig. 2 entnommen werden kann, stützt sich das jeweilige Rollenlager 22 am Lagergehäuse
23 in axialer Richtung sowie in radialer Richtung ab. Die Rollenlager 22 sind vorzugsweise
als Pendelrollenlager ausgeführt.
[0015] Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird nun vorgeschlagen, dass seitlich neben
den Rollenlagern 22 jeweils mindestens eine Einrichtung 24 positioniert ist, um eine
Radialkraft in die Falzmesserspindel 18 einzuleiten und so die Rollenlager 22 in radialer
Richtung vorzuspannen. Durch die radiale Vorspannung der Rollenlager 22 kann eine
Unterschreitung der Mindestbelastung für die Rollenlager 22 insbesondere im unteren
Drehzahlbereich der Falztrommel 10 sowie bei einem plötzlichen Lastabwurf vermieden
werden, sodass sich kein Schlupf bzw. Gleiten zwischen den Rollen und der Laufbahn
der Rollenlager 22 ausbilden kann. Hierdurch wird ein Verschleiß der Rollenlager 22
minimiert.
[0016] Die Größe der radialen Vorspannkraft wird dabei vorzugsweise derart bemessen, dass
die Summe aller wirkenden Kräfte und Momente keinen Wechsel der Kraftrichtung der
Lagerkräfte der Rollenlager 22 erlaubt, sodass ein Lagerspiel nicht durchlaufen wird.
[0017] Die zu den Seiten der beiden Rollenlagern 22 positionierten Einrichtungen 24, die
der Einleitung der Radialkraft in die Falzmesserspindel 18 und damit der radialen
Vorspannung der Rollenlager 22 dienen, umfassen jeweils ein Kugellager 25 sowie ein
Federelement 26. Die Kugellager 25 sind vorzugsweise als Rillenkugellager ausgeführt
und greifen an der Falzmesserspindel 18 an. Das Federelement 26 greift am Kugellager
25 unter Zwischenanordnung eines Rings 27 an, wobei der Ring 27 das jeweilige Kugellager
25 umschließt und radial außen eine Tasche aufweist, in welcher das Federelement 26
aufgenommen ist.
[0018] Wie insbesondere Fig. 2 entnommen werden kann, ist das Kugellager 25 zusammen mit
dem Rollenlager 22 im Lagergehäuse 23 positioniert; das Kugellager 25 ist jedoch ohne
axiale und radiale Abstützung am Lagergehäuse 23 in demselben positioniert, sodass
die Lagerung der Falzmesserspindel 18 nicht überbestimmt ist. Die Einleitung der radialen
Kraft in die Falzmesserspindel 18 und damit die radiale Vorspannung der Rollenlager
22 erfolgt demnach entkoppelt von der Drehbewegung der Falzmesserspindel 18.
[0019] Wie ebenfalls Fig. 2 entnommen werden kann, ist die Einrichtung 24 zur Einleitung
der Radialkraft in die Falzmesserspindel 18 und damit zur radialen Vorspannung der
Rollenlager 22 unmittelbar neben dem jeweiligen Rollenlager 22 angeordnet, wobei zwischen
der Einrichtung 24 und dem Rollenlager 22 bzw. zwischen dem Kugellager 25 und dem
Rollenlager 22 lediglich ein Distanzring 28 positioniert ist.
[0020] Das Federelement 26 der Einrichtung 24 kann als Tellerfeder, Druckfeder oder jede
andere Feder ausgebildet sein. Alternativ zu Federelementen können auch Zahnradgetriebestufen
oder Zugmittelgetriebestufen verwendet werden, um die Radialkraft bereitzustellen
und über das Kugellager 25 in die Falzmesserspindel 18 einzuleiten.
[0021] Die von dem jeweiligen Federelement 26 bereitgestellte Radialkraft ist mit Hilfe
eines auf das jeweilige Federelement 26 einwirkenden Vorspannelement 29 einstellbar.
Das Vorspannelement 29 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als eine in einer Bohrung
30 geführte Madenschraube 31 ausgeführt, wobei die Position der Madenschraube 31 innerhalb
der Bohrung 30 die Vorspannung des Federelements 26 und damit die vom Federelement
26 bereitgestellte Radialkraft bestimmt. Die Position der Madenschraube 31 innerhalb
der Bohrung 30 wird über eine weitere Madenschraube 32 fixiert, die in einer senkrecht
zur Bohrung 30 verlaufenden Bohrung 33 geführt ist und zur Fixierung der in der Bohrung
30 geführten Madenschraube 31 gegen dieselbe drückt. Die Bohrungen 30 und 33 sind
demnach verbunden.
[0022] Der Kraftfluss zur radialen Vorspannung der Rollenlager 22 erstreckt sich ausgehend
vom Lagergehäuse 23 über die Vorspanneinrichtung 29 in das Federelement 26, vom Federelement
26 in den das Kugellager 25 umgebenden Ring 27 und von diesem Ring 27 in das Kugellager
25. Über das Kugellager 25 wird die Radialkraft in die Falzmesserspindel 18 eingeleitet,
wodurch die Rollenlager 22 vorgespannt werden. Von den Rollenlagern 22 wird die Kraft
in das Lagergehäuse 23 abgeleitet.
[0023] Wie insbesondere Fig. 1 entnommen werden kann, sind die Rollenlager 22 sowie die
den Rollenlagern 22 zugeordneten Einrichtungen 24 zur Vorspannung derselben mit seitlichem
Abstand von den Falztrommelseitenwänden 11 und 12 angeordnet, nämlich zwischen den
Falztrommelseitenwänden 11 und 12 positioniert. So zeigt Fig. 1 Abstände a und b der
Mitte der Rollenlager 22 von den Falztrommelseitenwänden 11 und 12, wobei durch diese
Abstände a und b die Stützweite der Rollenlager 22 reduziert bzw. verringert werden
kann. Hierdurch kann eine Masseeinsparung realisiert werden.
Bezugszeichenliste
[0024]
- 10
- Falztrommel
- 11
- Falztrommelseitenwand
- 12
- Falztrommelseitenwand
- 13
- Zapfen
- 14
- Zapfen
- 15
- Rahmen
- 16
- Lager
- 17
- Längsachse
- 18
- Falzmesserspindel
- 19
- Falzmesserträger
- 20
- Falzmesser
- 21
- Längsachse
- 22
- Rollenlager
- 23
- Lagergehäuse
- 24
- Einrichtung
- 25
- Kugellager
- 26
- Federelement
- 27
- Ring
- 28
- Distanzring
- 29
- Vorspannelement
- 30
- Bohrung
- 31
- Madenschraube
- 32
- Madenschraube
- 33
- Bohrung
1. Falztrommel eines Falzapparats einer Druckmaschine, insbesondere einer Rollenrotationsdruckmaschine,
zur Ausbildung von zweiten Längsfalzen an von einem bahnförmigen Bedruckstoff abgetrennten
und mit einem ersten Längfalz sowie vorzugsweise mit mindestens einem Querfalz vorgefalzten
Exemplaren, mit an sich gegenüberliegenden Falztrommelseitenwänden (11, 12) angreifenden
Zapfen (13, 14), die der drehbaren Lagerung der Falztrommel an einem Rahmen (15) bzw.
Gestell dienen, und mit einer zwischen den Falztrommelseitenwänden (11, 12) angeordneten,
über Rollenlager (22) drehbar gelagerten Falzmesserspindel (18), an der mindestens
ein Falzmesser (20) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich neben den der Lagerung der Falzmesserspindel (18) dienenden Rollenlagern
(22) jeweils mindestens eine Einrichtung (24) positioniert ist, um eine Radialkraft
in die Falzmesserspindel (18) einzuleiten und so das jeweilige Rollenlager (22) in
radialer Richtung vorzuspannen.
2. Falztrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einrichtung (24) zur Einleitung der Radialkraft in die Falzmesserspindel (18)
ein an der Falzmesserspindel (18) angreifendes Kugellager (25) und vorzugsweise ein
an dem Kugellager (25) angreifendes, die Radialkraft bereitstellendes Federelement
(26) umfasst, wobei das Kugellager (25) die Einleitung der Radialkraft von einer Drehbewegung
der Falzmesserspindel (18) entkoppelt.
3. Falztrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenlager (22) axial und radial in einem Lagergehäuse (23) abgestützt sind,
und dass das seitlich neben dem jeweiligen Rollenlager (22) positionierte Kugellager
(25) ohne axiale und radiale Abstützung am Lagergehäuse (23) in demselben angeordnet
ist.
4. Falztrommel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager (25) unmittelbar seitlich neben dem jeweiligen Rollenlager (22) angeordnet
ist, wobei zwischen dem Kugellager (25) und dem jeweiligen Rollenlager (22) ein Distanzring
(28) positioniert ist.
5. Falztrommel nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vom jeweiligen Federelement (26) breitgestellte Radialkraft drehzahlunabhängig
ist, wobei die vom Federelement (26) bereitgestellte Radialkraft über ein auf das
Federelement (26) einwirkendes, insbesondere als Schraube ausgebildetes Vorspannelement
(29) einstellbar ist.
6. Falztrommel nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (26) am jeweiligen Kugellager (25) unter Zwischenanordnung eines
das Kugellager (25) umgebenden Rings (27) angreift, wobei das Federelement (26) in
einer radial außenliegenden Tasche des Rings (27) positioniert und so in der Axialposition
gesichert ist.
7. Falztrommel nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenlager (22) als Pendelrollenlager und die Kugellager (25) als Rillenkugellager
ausgebildet sind.
8. Falztrommel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenlager (22) und die den Rollenlagern zugeordneten Einrichtungen (24) zur
Einleitung der Radialkraft in die Falzmesserspindel (18) unter Reduzierung der Stützweite
der Rollenlager (22) seitlich neben sowie zwischen den Falztrommelseitenwänden (11,
12) angeordnet sind.