Falzmaschine

Abstract

 Eine Falzmaschine besitzt eine Messerwalze (2), die durch einen Bankstein (20) geschliffen wird. Der Bank­stein (20) ist auf einer zur Messerwalze (2) radialen Bahn geführt und wird mit einer vorgegebenen Andruck­kraft, insbesondere Gewichtskraft gegen die Messer (3) gedrückt. Dies ergibt eine sehr einfache Schleifvorrich­tung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Falzmaschine mit einer Messerwalze, einer damit einen Falzspalt bildenden Auflagewalze und einem längs der Messerwalze hin- und herbewegbaren Schleifelement zum Schleifen der Messer der Messerwalze.

[0002] Eine solche Falzmaschine ist beispielsweise aus dem Prospekt "RASANTA 730" der Maschinenfabrik Moenus-Turner GmbH bekannt. Bei ihr werden die Messer der Messerwalze durch eine motorgetriebene, rotierende Schleifscheibe geschliffen. Da das Schleifaggregat verhältnismäßig schwer ist, benötigt man für seine Führung bei der Hin­und Herbewegung eine sehr stabile Traverse. Die Schleif­wirkung ist auf eine linienartige Berührung über die Breite der Schleifscheibe von etwa 30 mm begrenzt. Das Schleifen erfolgt jeweils in den Pausen zwischen den Falzarbeitsgängen. Denn beim Falzen wird die Messerwalze leicht durchgebogen und würde ihre exakte Form verlieren, wenn die geradlinig geführte Schleifscheibe an den Mes­sern angreift.

[0003] Bei Entfleischmaschinen (z.B. der pneumatischen Ent­fleischmaschine 350 der Maschinenfabrik Moenus-Turner GmbH) ist es bereits bekannt, die Messerwalze mittels eines Banksteins zu schleifen. Dieser ist auf dem Quer­support eines Schlittens fest eingespannt, der längs der Messerwalze hin- und herbewegt werden kann. Nach Maßgabe der Abnutzung der Messer muß der Quersupport mit Hilfe eines Handrades nachgestellt werden. Kurz nach dem Nachstellen ergibt sich ein starkes Abschleifen mit entsprechender Durchmesserverringerung; anschließend läßt die Schleifwirkung erheblich nach. Dies ist bei einer Entfleischmaschine im Gegensatz zu einer Falzma­schine zulässig, weil es nicht auf ein genaues Falzmaß ankommt und die Messerwalze nur schabt und nicht schnei­det.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Falzmaschine der eingangs beschriebenen Art die Schleif­einrichtung zu vereinfachen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schleifelement ein Bankstein ist, der auf einer zur Messerwalze etwa radialen Bahn geführt und mit einer vorgegebenen Andruckkraft gegen die Messer andrückbar ist.

[0006] Bei dieser Konstruktion ist die Kraft, mit der das Schleifen erfolgt, konstant, und nicht von der Lageein­stellung des Schleifelements abhängig. Da der Stahl der Messer homogen ist, führt der Schleifvorgang zu einer gleichmäßigen Durchmesserverminderung. Die spezifi­sche Flächenpressung kann gering sein, weil die wirksame Schleiffläche des Banksteins verhältnismäßig groß ist. Dadurch wird der Messerverschleiß beim Schleifen klein gehalten.

[0007] Der Bankstein kann ohne großen Aufwand an einer Halterung befestigt werden, die längs der Messerwalze hin- und herbewegt wird. Diese Anordnung ist konstruktiv einfach und wesentlich weniger aufwendig als eine motorisch angetriebene Schleifscheibe. Für die Führungstraverse genügt eine geringere Stabilität, weil das Gewicht der Anordnung geringer ist und weil es nicht auf die genaue Lagezuordnung ankommt.

[0008] Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß Verfor­mungen der Messerwalze die Schleifbearbeitung nicht beeinträchtigen. Denn der Bankstein kann unter Beibehal­tung der Andruckkraft radial ausweichen. Man kann daher eine Halterung verwenden, die den Bankstein unabhängig von der Betriebsstellung der Auflagewalze, also unabhän­gig vom Falzen oder Nicht-Falzen, an der Messerwalze hält. Während man die bekannte Schleifscheibe während des Falzens von der Messerwalze abheben mußte, weil schon geringe Dickenunterschiede des Falzguts zu einer Durchbiegung der Messerwalze und damit zu ungleichmäßigem Schleifen führten, kann nunmehr der Bankstein den Schleifvorgang kontinuierlich durchführen. Auf diese Weise sind die Messer nicht nur zu Beginn des Falzvor­gangs, sondern während der gesamten Falzzeit scharf. Es ergibt sich eine hohe Oberflächengüte beim Falzgut. Außerdem ist die Schnittgüte hervorragend, so daß das Falzmaß genauer eingehalten werden kann.

[0009] Mit Vorteil ist der Bankstein an der Oberseite der Mes­serwalze angeordnet. An dieser Stelle kann der Bankstein vorgesehen werden, weil er nur wenig Platz benötigt. Wenn die Messerwalze beim Falzen durch die seitlich daneben angeordnete Auflagewalze durchgebogen wird, hat dies keinen Einfluß auf die Lage des Banksteins. Darüber hinaus kann die Andruckkraft ganz oder weitgehend eine Gewichtskraft sein.

[0010] Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Andruckkraft zumin­dest teilweise durch das Gewicht des Banksteins und von Teilen der Bankstein-Halterung erzeugt ist. Es bedarf daher keiner besonderen Kraftgeber. Es kommen aber auch andere Krafterzeugungsmittel, wie Federn, in Betracht.

[0011] In vielen Fällen ist es günstig, wenn die Andruckkraft durch ein zusätzlich angebrachtes Gewicht beeinflußt ist. Dies wird man anwenden, wenn das konstruktiv vorge­gebene Gewicht zu klein oder zu groß ist.

[0012] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Bankstein an einem Schwenkhebel gehalten ist. Dies ergibt mit einfachsten Mitteln die gewünschte Ra­dialführung.

[0013] Hierbei kann das zusätzlich angebrachte Gewicht längs des Schwenkhebels verstellbar sein. Dies erlaubt eine individuelle Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhält­nisse.

[0014] Insbesondere kann das zusätzlich angebrachte Gewicht auf der dem Bankstein gegenüberliegenden Seite der Schwenkhebelachse als Ausgleichsgewicht angebracht sein. Dies ermöglicht es, bei einem zu großen Konstruktions­gewicht die Andruckkraft des Banksteins ausreichend klein zu halten.

[0015] Günstig ist es auch, daß der Bankstein um 60 bis 120° gegenüber dem Falzspalt versetzt angeordnet ist. Bei einer solchen Versetzung im Bereich von 90° spielen Verbiegungen der Messerwalze aufgrund unterschiedlichen Falzdrucks eine noch geringere Rolle für den Schleifvor­gang.

[0016] Der Bankstein sollte in Umfangsrichtung der Messerwalze eine Breite von 40 bis 60 mm und in Axialrichtung eine Länge vom mindestens Zweifachen der Breite haben. Dies ergibt eine optimale wirksame Schleiffläche.

[0017] Als sehr zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß der Schwenkhebel drehbar an einem Schlitten angebracht ist, der nicht drehbar auf einer Traverse längs der Messerwal­ze verschiebbar ist. Der Schwenkhebel kann eine verhält­nismäßig kleine Masse haben, so daß auch die Andruckkraft klein ist. Er wird von dem nicht drehbaren Schlitten sicher gehalten.

[0018] Häufig ist es günstig, daß der Schwenkhebel am Schlitten feststellbar ist. Man kann dann den Bankstein als orts­festes Schleifelement anwenden, beispielsweise wenn die Messerwalze bei neu eingesetzten Messern zunächst zylindrisch geschliffen werden muß.

[0019] Hierbei empfiehlt es sich, daß die Bankstein-Halterung am Schwenkhebel etwa radial zur Messerwalze verstellbar ist. Auf diese Weise kann der Bankstein bei festgestell­tem Schwenkhebel allmählich zur Messerwalze zugestellt werden, um diese einzuschleifen.

[0020] Empfehlenswert ist es auch, zum Abheben des Banksteins von der Messerwalze eine Anhebevorrichtung zwischen Schwenkhebel und Schlitten anzuordnen. Bei Betriebs­unterbrechungen kann daher der Bankstein abgehoben und dadurch der Schleifvorgang unterbrochen werden.

[0021] Von Vorteil ist ferner eine Vorrichtung zum Dämpfen der Radialbewegung des Banksteins. Diese kann insbesondere zwischen Schwenkhebel und Schlitten angeordnet sein. Es kann sich um übliche Schwingungsdämpfer handeln, wie sie beispielsweise als Lenkungsdämpfer bei Fahrzeugen verwendet werden. Die Dämpfung kann aber auch durch eine Erhöhung der beweglichen Masse des Schwenkhebels bewirkt werden, beispielsweise indem mehrere Massenelemente so angebracht werden, daß sich ihre Momente gegenseitig aufheben.

[0022] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich- nung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Falzmaschine.

[0023] In einem Maschinengestell 1 ist eine Messerwalze 2 mit am Umfang angeordneten Messern 3 ortsfest gelagert. Sie wird durch einen nicht veranschaulichten Motor in Rich­tung des Pfeils 4 angetrieben. Eine Auflagewalze 5 ist an Schwenkhebeln 6 gelagert, die aus der veranschaulichten Arbeitsstellung, in der sie zusammen mit der Messerwalze 2 einen Falzspalt 7 bildet, in eine Ruhestellung verlagert werden kann, in der der Falzspalt geöffnet ist. In dieser Ruhestellung kann das Falzgut 8 über einen Arbeitstisch 9 zugeführt werden. Die Auflagewalze 5 wird mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit als die Messerwalze 2 in Richtung des Pfeils 10 angetrieben. Ihr ist an der Unterseite ein Abstreifer 11 zugeordnet. Eine in Richtung des Pfeils 12 drehbare Haltewalze 13 wirkt in der Arbeits­stellung mit der Auflagewalze 5 zusammen, um einen Trans­portspalt 14 zur Zwangszufuhr des Falzguts 8 in Richtung des Pfeils 15 zu bewirken. Der Haltewalze 13 ist eine pneumatische Sicherheitsvorrichtung 16 zugeordnet. An der Unterseite der Messerwalze 2 ist ein in Richtung des Pfeils 17 drehender Flügelrotor 18 vorgesehen, der als Abhalteelement für das Falzgut 8 dient. Die bis hier­her beschriebene Falzmaschine ist bekannt.

[0024] Als Schleifvorrichtung 19 dient ein Bankstein 20, der mit einer Halterung 21 fest verbunden ist. Die Halterung 21 ist an einem Schwenkarm 22 befestigt, der um eine zur Achse der Messerwalze 2 parallele Achse 23 schwenkbar ist. Daher kann sich der Bankstein 20 etwa auf einer radialen Bahn bewegen. Die Schwenkachse 23 ist an einem Schlitten 24 befestigt, der drehfest auf einer Traverse 25 gehalten und längs dieser hin- und herbeweglich ist. Zu diesem Zweck ist ein Zugelement 26, wie Seil, Kette o. dgl., vorgesehen. Auf der dem Bankstein 20 gegenüber­liegenden Seite der Schwenkachse 23 ist als Ausgleichs­gewicht ein zusätzliches Gewicht 27 angebracht, das auf einer Stange 28 verstellbar ist.

[0025] Der Bankstein hat eine Breite in Umfangsrichtung von 50 mm und eine Länge in Axialrichtung von 120 mm.

[0026] Der Bankstein 20 ist gegenüber dem Falzspalt 7 um etwas mehr als 90° versetzt. Er liegt mit einer konstanten Gewichtskraft auf den Messern 3 der Messerwalze 2 auf. Die Gewichtskraft setzt sich aus den folgenden Komponen­ten zusammen:
- Gewicht des Banksteins 20
- Gewicht der Halterung 21
- im Hebelverhältnis übersetztes Gewicht des Schwenkhe­bels 22
- im Hebelverhältnis übersetztes Zusatzgewicht 27.

[0027] Hierbei wirkt das Zusatzgewicht 27 entgegen den drei anderen Gewichten. Auf diese Weise kann das wirksame Schleifgewicht genau eingestellt werden.

[0028] Zwischen Schwenkhebel 22 und Schlitten 24 ist eine Dämp­fungsvorrichtung 29 vorgesehen. Diese besteht aus einer Kolben-Zylinder-Anordnung, deren beide mit Flüssigkeit gefüllte Druckräume über eine Drossel miteinander verbun­den sind. Derartige Schwingungsdämpfer sind handelsüblich. Stattdessen können aber auch andere bekannte Dämpfungs­vorrichtungen, wie Metall-Gummi-Dämpfungselemente, verwen­det werden. Man kann auch zu beiden Zeiten der Schwenk­achse 23 gleichgroße Massenelemente anbringen, die bezüg­lich der Andruckkraft unwirksam sind, aber die zu bewegen­de Masse erhöhen.

[0029] Des weiteren ist zwischen Schwenkhebel 22 und Schlitten 24 eine Anhebevorrichtung 30 angebracht. Diese besteht aus einer Kolben-Zylinder-Einheit, die hydraulisch oder pneu­matisch betätigt wird. Jeweils am Betriebsende kann der Schwenkhebel 22 an den Schlitten herangezogen und dadurch der Bankstein 20 vom Umfang der Messerwalze 2 abgehoben werden.

[0030] Im Betrieb allerdings liegt der Bankstein 20 dauernd, also auch während des Falzens und in den Falzpausen, an der Messerwalze 2 an, so daß diese kontinuierlich geschliffen wird. Die Messer 3 sind dementsprechend dau­ernd scharf, was sowohl die Schnittgüte als auch die Oberflächengüte beim Falzgut verbessert.

[0031] Der Schwenkhebel 22 ist mittels einer Klemmvorrichtung 31, die durch einen bogenförmigen Schlitz 32 greift, fest­stellbar. Darüber hinaus ist die Bankstein-Halterung 21 mit Hilfe eines Handrades 33 etwa radial zur Messerwalze 2 am Schwenkhebel 22 verstellbar. Wenn eine Messerwalze 2 neu eingesetzt worden ist, kann man durch Feststellen des Schwenkhebels 22 und durch eine entsprechende Zustell­ bewegung der Halterung 21 die Messer 3 zylindrisch schlei­fen. Sie behalten dann später im Betrieb, in dem der Bankstein lediglich aufliegt, ihre Zylinderform bei.

Ansprüche

1. Falzmaschine mit einer Messerwalze, einer damit einen Falzspalt bildenden Auflagewalze und einem längs der Messerwalze hin- und herbewegbaren Schleifelement zum Schleifen der Messer der Messerwalze, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifelement ein Bankstein (20) ist, der auf einer zur Messerwalze (2) etwa radialen Bahn geführt und mit einer vorgegebenen Andruckkraft gegen die Messer andrückbar ist.

2. Falzmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Halterung (21, 22), die den Bankstein (20) unab­hängig von der Betriebsstellung der Auflagewalze (5) an der Messerwalze (2) hält.

3. Falzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Bankstein (20) an der Oberseite der Messerwalze (2) angeordnet ist.

4. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckkraft zumindest teil­weise durch das Gewicht des Banksteins (20) und von Teilen der Bankstein-Halterung (21, 22) erzeugt ist.

5. Falzmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Andruckkraft durch ein zusätzlich angebrachtes Gewicht (27) beeinflußt ist.

6. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß der Bankstein (20) an einem Schwenkhebel (22) gehalten ist.

7. Falzmaschine nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß das zusätzlich angebrachte Gewicht (27) längs des Schwenkhebels (22) verstellbar ist.

8. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß das zusätzlich angebrachte Gewicht (27) auf der dem Bankstein (20) gegenüberlie­genden Seite der Schwenkhebelachse (23) als Aus­gleichsgewicht angebracht ist.

9. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­durch gekennzeichnet, daß der Bankstein (20) um 60 bis 120° gegenüber dem Falzspalt (7) versetzt angeordnet ist.

10. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß der Bankstein (20) in Umfangsrichtung der Messerwalze eine Breite von 40 bis 60 mm und in Axialrichtung eine Länge vom mindestens Zweifachen der Breite hat.

11. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (22) drehbar an einem Schlitten (24) angebracht ist, der nicht drehbar auf einer Traverse (25) längs der Messerwalze (2) verschiebbar ist.

12. Falzmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­net, daß der Schwenkhebel (22) am Schlitten (24) feststellbar ist.

13. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bankstein-Halte­rung (21) am Schwenkhebel (22) etwa radial zur Mes­serwalze (2) verstellbar ist.

14. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abheben des Bank­steins (20) von der Messerwalze (2) eine Anhebevor­richtung (30) zwischen Schwenkhebel (22) und Schlit­ten (24) angeordnet ist.

15. Falzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (29) zum Dämpfen der Radialbewegung des Banksteins (20) vorgesehen ist.

16. Falzmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­net, daß die Dämpfungsvorrichtung (29) zwischen Schwenkhebel (22) und Schlitten (24) angeordnet ist.

Zeichnung