Устройство для обрезки плоских печатных изделий

 

Устройство содержит два ячейковых лопастных барабана, которые могут приводиться во вращательное движение вокруг соответствующей центральной оси, и содержат расположенные по кругу, отделенные друг от друга с помощью спиц ячейки, каждая для одного изделия. Спицам приданы ножи, которые вращаются с соответствующим ячейковым лопастным барабаном. Каждому комплекту вращающихся ножей соответствует, по меньшей мере, один неподвижно установленный противорежущий нож, который соединен с направляющим элементом. Направляющий элемент направляется по рабочей поверхности соответствующего ячейкового лопастного барабана и обеспечивает определенный зазор резания между соответствующим противорежущим ножом и взаимодействующими с ним вращающимися ножами. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение касается устройства для обрезки плоских изделий, в частности многолистовой печатной продукции, как, например, газет, журналов, брошюр и т.п. в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения.

В известном из патента США N 5113731 устройстве для обрезки плоских печатных изделий, по меньшей мере, один лопастной барабан установлен с возможностью осевого вращения от привода и выполнен с ячейками по количеству изделий, расположенными вокруг оси барабана и разделенными одна от другой посредством спиц. Ножи для обрезки закреплены на каждой спице с возможностью вращения совместно с барабаном, и по меньшей мере, один неподвижный контрнож установлен с возможностью взаимодействия с вращающимися ножами и обрезки края изделия.

Проблема заключается в том, чтобы точно выдержать заданный зазор резания между противорежущими ножами и ножами, расположенными на ячейковом лопастном барабане, таким образом, чтобы на всех печатных изделиях неизменно получались чистые обрезанные кромки. Это является задачей изобретения.

Эта задача решается, согласно изобретению, с помощью признаков п.1 формулы. Предпочтительные усовершенствованные варианты являются предметом дополнительных пунктов формулы изобретения.

Направляющий элемент по изобретению для контрножей на ходовой поверхности ячейкового лопастного барабана создает зазор для резания, независимо от изменений положения вращающихся ножей, которые могут образовываться, например, вследствие зазора подшипников в опорах ячейкового лопастного барабана или из-за деформаций ячейкового лопастного барабана, зависящих от нагрузок или нагрева. Согласно изобретению, удается выдерживать зазор резания, имеющий жесткий допуск порядка 0,02-0,05 мм, автоматически для лопастного ячейкового барабана с наружным диаметром величиной порядка 1300-2000 мм.

Особенно предпочтительно устройство по пп. 8-10, которое дает возможность обрезать плоские изделия с 1-3 сторон.

Фиг. 1 изображает вид сбоку устройства по изобретению, в направлении стрелки 1 фиг.2, фиг.2 вид спереди, в направлении стрелки 11 фиг.1, фиг.3 - вид сверху, относящийся к фиг. 1 и 2, отчасти в виде горизонтального разреза в плоскости III-III фиг.2, фиг.4 и 5 верхняя или нижняя часть разреза в горизонтальной плоскости IV-IV фиг.3, фиг.6 вырез из фиг.5, увеличенный, фиг.7 вид в направлении стрелки IV фиг.6, фиг.8 вырез из фиг.6, в положении покоя, увеличенный, фиг. 9 поперечное сечение VIII-VIII фиг.6 с поворотом на 90^o, увеличенное, фиг. 10 вырез из фиг.9 еще более увеличенный, фиг.11 разрез в вертикальной плоскости X-X фиг.2, увеличенный, фиг.12 вырез из фиг.11, еще более увеличенный, фиг.13 разрез XII-XII фиг.12.

Устройство предназначено для обрезки многолистового фальцованного и сшитого печатного изделия Р по его противоположному фальцу, а также по двум, перпендикулярным фальцу и букету, боковым краям. В верхней части имеющего форму куба каркаса 1 установлен с возможностью вращения первый ячейковый лопастной барабан 2, вращающийся вокруг вертикальной оси 3. Под ним установлен второй ячейковый лопастной барабан 4 с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 5. Печатные изделия Р с помощью подающего устройства 6 подаются в первый ячейковый лопастной барабан 2, где они по отдельности подвергаются обрезке по их букету (так называемая передняя обрезка), затем сбрасываются с первого ячейкового лопастного барабана 2 во второй ячейковый лопастной барабан 4, там подвергаются обрезке с обеих боковых кромок (так называемый верхний и нижний обрез), а затем с помощью транспортирующего устройства 7 направляются по отдельности дальше.

Оба ячейковых лопастных барабана 2 и 4, а также оба транспортера 6 и7 непрерывно приводятся в движение совместно от общего двигателя 8 посредством передачи 9. Для этой цели от передачи 9 проходит перпендикулярно вверх вал 10, который расположенной на нем приводной шестерней 11 входит в зацепление с зубчатым венцом 12, расположенным на наружном периметре первого ячейкового лопастного барабана 2. Далее от передачи 9 простирается к зубчато-ременной передаче 14 горизонтальный вал 13, который приводит в движение нижний горизонтальный вал 15; на нем расположены две удлиненные приводные шестерни 16, которые в каждом случае входят в зацепление с зубчатым венцом 17 на наружном диаметре второго ячейкового лопастного барабана 4. От этого зубчатого венца 17 приводятся в движение оба транспортера 6 и 7 с помощью зубоременной передачи 18 или 19.

Первый ячейковый лопастной барабан 2, который вращается в направлении стрелки 20 на фиг.1, 2 и 3, имеет втулку 21, которая расположена на корпусе подшипника 22 с возможностью осевого перемещения и с помощью тридцати спиц 23 соединена с цилиндрической оболочкой 24. Благодаря этому образуются тридцать одинаковых, открытых вверх и вниз ячеек 25. Количество спиц 23 и ячеек 25 не является определенным, его можно устанавливать от случая к случаю, в зависимости от потребности. Каждая из ячеек 25 предназначена для того, чтобы принимать печатное изделие с расположенным по горизонтали вверху букетом и таким образом прижиматься к одной из соседних спиц 23 с помощью прижимного устройства, которое может представлять собой устройство известного вида, чтобы печатное изделие Р могло подвергаться обрезке по своему букету. Для этого по верхнему краю каждой из спиц 23 закреплен горизонтальный нож таким образом, чтобы он вращался с первым ячейковым лопастным барабаном 2.

Ножи 26, согласно фиг. 3, имеют наклон в обратную сторону; каждый из них с исходящим от оси 3 радиусом составляет угол примерно в 20^o.

Корпус подшипника 22 первого ячейкового лопастного барабана 2 несет две опоры для ножей 27, на которых расположено по ножедержателю 28, на котором установлен неподвижный в работе противорежущий контрнож 29. Из двух противорежущих контрножей 29 в каждом случае только один принимает рабочее положение, в котором он взаимодействует с вращающимися ножами 26. Если используемый вначале контрнож 29 затупился, то второй контрнож 29 путем поворота своего ножедержателя 28 поворачивается в свое рабочее положение, а затупившийся контрнож вместе со своим ножедержателем поворачивается в нерабочее положение.

Устройство для прижатия печатных изделий Р, а также для направления и поворота контрножей 29, расположенные на первом ячейковом лопастном барабане 2, не показываются более подробно и не описываются, так как можно сослаться на соответствующие, описанные далее компоновки на втором ячейковом лопастном барабане 4.

Второй ячейковый лопастной барабан 4, вращающийся в направлении стрелки 30 фиг. 1, составлен из двух половин ячейкового лопастного барабана 4'и 4". Каждая из половин ячейкового лопастного барабана 4'и 4" содержит втулку 31, расположенную на корпусе подшипника 32, и с помощью тридцати спиц 33 соединена с цилиндрическим кожухом 34, а через него с одним из упомянутых зубчатых венцов 17. Таким образом, обе половины ячейкового лопастного барабана образуют совместно тридцать ячеек 35, каждая из которых простирается между двумя расположенными параллельно друг другу на некотором осевом расстоянии спицами 33. Здесь также количество ячеек 35 не является строго определенным; оно соответствует предпочтительно, но не безусловно, числу ячеек в первом ячейковом лопастном барабане 2. На каждой из спиц 33 закреплен нож 36, который имеет наклон в обратном направлении под углом, например, в 20^o относительно радиального направления.

Каждая из двух втулок 31 несет две опоры для ножа 37, на который расположено по одному держателю 38 с контрножом 39 с возможностью поворота и установки в параллельном оси вращения 5 направлении. Каждой из двух половин 4'и 4" второго ячейкового лопастного барабана 4 придано таким образом два контрножа 39, лишь один из которых, однако, занимает в каждом случае свое рабочее положение, в котором он взаимодействует с вращающимися ножами на соответствующей половине ячейкового лопастного барабана, в то время, как другой контрнож остается в резерве. Каждый контрнож 39, согласно фиг.7, имеет режущую кромку в виде фронтона крыши.

Общее расположение второго ячейкового лопастного барабана 4 с его обеими половинами 4'и 4" и соответствующими контрножами 39 является симметричным относительно нормальной относительно оси вращения 5 плоскости симметрии 40. Это действительно для каждой установки в рабочее положение второго ячейкового лопастного барабана 4.

Оба корпуса подшипника 32 для второго ячейкового лопастного барабана 4 направляются с помощью трех втулок 41, скользящих по трем направляющим рейкам 42, которые расположены параллельно оси 5 на равных расстояниях от нее и своими концами прикреплены к корпусу 1. На каждой из обеих втулок 31 закреплено, кроме того, по центральной втулке с резьбой 43. С этими втулками с резьбой 43, из которых одна является правозаходной, а другая левозаходной, и обе имеют одинаковый по величине шаг, находится в зацеплении соответствующий участок резьбы 44 на общем шпинделе 45. Шпиндель 45 простирается вдоль горизонтальной оси 5 и расположен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения. Путем поворота шпинделя 45 в одном или другом направлении можно перемещать оба корпуса подшипника 32 и соответственно обе половины 4'и 4" второго ячейкового лопастного барабана 4 друг к другу или друг от друга, в соответствии с форматом обрезаемых печатных изделий Р. Для вращения шпинделя 45 можно предусмотреть маховик или, к примеру, электрический серводвигатель.

Каждый из обеих держателей 38 несет на своем удаленном от соответствующей опоры для ножа 37 свободном конце направляющий элемент 46, в представленном примере беговой ролик, установленный с возможностью свободного вращения эксцентрично, т. е. с возможностью регулирования в держателе 38. Направляющий элемент 46 в рабочем положении соответствующего держателя 38 движется по плоской кольцеобразной рабочей поверхности 47 на зубчатом венце 17 соответствующей половины второго ячейкового лопастного барабана 4. Таким образом обеспечивается, что каждый из неподвижных контрножей 39 в своем рабочем положении с соответствующими вращающимися ножами 36 образует точно регулируемый и остающийся постоянным зазор резания.

Для прижатия направляющего элемента 46 к соответствующей поверхности 47, а также для поворота из рабочего положения по фиг.5-7 в нерабочее положение по фиг.8 каждому ножедержателю 38 придано прижимающе-поворотное устройство, содержащее проходящую примерно в радиальном направлении, закрепленную на соответствующем корпусе подшипника 32 опорную балку 38 и выступающий от нее параллельно горизонтальной оси 5 кронштейн 49. На опорной балке 48 установлен гидравлический или пневматический цилиндр 50, шток поршня которого образует исполнительный элемент 51 и с помощью шарнира 52 соединен с приводным рычагом 53 и соединительным элементом 54. Приводной рычаг 53 своим обратным шарниру 52 концом расположен на кронштейне 49 и вместе с соединительным элементом 54 образует коленчатый рычаг. Соединительный элемент 54 составляется из расположенного на шарнире корпуса 55, в котором направляется с возможностью перемещения толкатель 56 и предварительно натягивается в осевом направлении с помощью пружинного устройства 57. Толкатель 56 шарнирно соединен с соответствующим держателем 38.

В рабочем положении контрножа 39 начинает движение образующий исполнительный элемент 51 шток поршня. При этом коленчатый рычаг, образованный приводным рычагом 53 и соединительным элементом 54, занимает несколько более, чем вытянутое, положение над мертвой точкой. Усилие, с которым беговой ролик 46 прижимается к рабочей поверхности 47, определяется предварительным напряжением, создаваемым пружинным устройством 57. Воздействующие в процессе работы на контрнож 39 усилия резания передаются от держателя 38 на неподвижное опорное тело 58, выполненное из пластмассы с хорошими свойствами скольжения. Если соответствующий контрнож 39 отклоняется от относящейся к нему половины ячейкового лопастного барабана 4, то исполнительный элемент 51 выступает, так что коленчатый рычаг 53: 54 по фиг.8 занимает отклоненное под углом положение.

Согласно фиг.9 и 10, каждый из контрножей 39 закреплен на держателе 59, которые с помощью предохраняющего от перегрузки устройства 60 соединены с соответствующим держателем 38. К устройству, предохраняющему от перегрузок, 60 относятся переднее седло 61 и заднее седло 62 на держателе 38, а затем образованное между этими седлами 61 и 62 углубление 63 и образованное за седлом 62 углубление 64 в держателе 38. К седловинам 61 и 62 обычно прилегает в каждом случае выступ 65 или 66, образованные на держателе 59 и разделенные друг с другом углублением 67. В держатель 59 ввинчено несколько стяжных болтов 68, которые проходят через продольное отверстие в держателе 38 и на его обратной держателю 59 стороне подвергнуты предварительному натяжению с помощью соответствующего пружинного устройства 70. В представленном примере пружинные устройства 70 образованы пакетом тарельчатых пружин, как это видно из фиг.10. Держатель 59 имеет кроме того переднюю насадку 71, которая взаимодействует с закрепленными на соответствующих ножедержателях 38 чувствительными элементами 72.

При перегрузке противорежущего ножа 39 соответствующий держатель 59 перемещается из своего показанного на фиг.9 нормального положения в положение: показанное на фиг.10. При этом оба выступа 65 и 66 скользят из своих седловин 61 и 62 назад и с помощью предварительно затянутых стяжных болтов 68 втягиваются в одно из двух углублений 63 и 64, благодаря чему, с одной стороны, во много раз увеличивается нормальный зазор резания S (фиг.9), а, с другой стороны, предотвращается дальнейшее стягивание держателя 59 относительно соответствующего держателя 38. Далее насадок 71 исчезает из области контроля соответствующего чувствительного элемента 72, так что они выдают сигнал, который оценивается как аварийный сигнал и используется для того, чтобы перестроить цилиндр 50, так чтобы исполнительный элемент 51 выдвинулся и благодаря этому соответствующий ножедержатель 38 повернулся в нерабочее положение согласно фиг.8.

К каждому держателю 38 прикреплен далее насадок 73 установки для отсоса обрезанных полос бумаги. Насадок 73 представляет вытянутый в продольном направлении второго ячейкового лопастного барабана 4 короб, который открыт в сторону соответствующего контрножа 39 и в своей радиальной внутренней конечной части подсоединен к всасывающему трубопроводу 74.

Радиальная глубина каждой из ячеек 35 второго ячейкового лопастного барабана 4 ограничена параллельной его оси 5 упорной планкой 75. Все упорные планки 75 расположены на одинаковом расстоянии от оси 5 таким образом, чтобы печатные изделия Р для обрезки своих боковых кромок могли вводиться в каждую из ячеек 35 по прямой достаточно глубоко. Длина вращающегося ножа 36 и контрножей 39 выбирается такой, чтобы печатные изделия Р различной высоты - замеренной как расстояние между фальцем и букетом могли обрезаться таким же образом по бокам.

Для того, чтобы введенные в каждую из ячеек 35 печатные изделия Р лежали плоско и не провисали, к каждой из спиц 33 прикреплена часть стенки 76. Если обе половины ячейкового лопастного барабана 4'и 4" второго ячейкового лопастного барабана 4 установлены на обрезку печатных изделий большого формата и таким образом находятся на большом расстоянии друг от друга, например, как представлено на фиг.4, то можно оставить свободным небольшое промежуточное пространство между взаимосвязанными частями стенки 76. Если обе половины ячейкового лопастного барабана 4'и 4" приближаются друг к другу для обрезки печатных изделий меньшего формата, то отрезки стенки 76 телескопообразно надвигаются друг на друга.

Каждая из ячеек 35 содержит пару прижимных планок 77, которые расположены параллельно и в соседстве с соответствующим вращающимся ножом 36 таким образом, что введенное в соответствующую ячейку печатное изделие Р зажимается вдоль своих обоих краев, которые должны подвергаться обрезке, между соответственно одной прижимной планкой 77 и соседним ножом 36, прежде чем начнется обрезка. Каждая из прижимных планок 77, согласно фиг. 11-13, располагается на приводном рычаге 79 с помощью шарнира 78, а рычаг в свою очередь установлен с помощью подшипника 80 на двуплечевом рычаге 81. Двуплечевой рычаг 81 с помощью подшипника 82 установлен ан соседней спице 33. Геометрические оси опор 80 и 82 так же, как и ось шарнира 78, параллельны оси 5 второго ячейкового лопастного барабана 4. Приводной рычаг 79 имеет в основном радиально выступающий наружу выступ 83; между ним и прижимной планкой 77 натянута пружина 84, которая в представленном примере представляет собой винтообразную пружину сжатия.

Диапазон поворота двуплечевого рычага 81 ограничен стяжным болтом 85. С помощью пружины 86 представлена винтообразная пружина сжатия, через которую проходит насквозь стяжной болт 85 двуплечевой рычаг 81 натянут таким образом, что он стремится оттянуть связанную с ним нажимную планку 77 от расположенной перед ней на фиг.12 справа от нее спицы 33. В том же смысле действует пружина 87, которая натянута между приводным рычагом 79 и расположенной перед ним спицей 33. Поворот приводного рычага 79 ограничен регулируемым упором 88 у расположенной за ним на фиг.12 слева от него - спицей 33. На удаленном от приводного рычага 79 конце двуплечевого рычага 81 расположен ролик 89, который с помощью давления пружины 86 поддерживается в положении прилегания к распределительному кулачку 90 на соответствующем корпусе подшипника 32. Таким образом, печатные изделия Р можно надежно прижать в соответствии с их толщиной в заданном положении в принимающей их ячейке 35.

Устройство работает следующим образом.

Необрезанные печатные изделия Р подаются с помощью транспортера 6 в подвешенном фальцем вниз состоянии и в свободном падении направляются в каждом случае в ячейку 25 первого ячейкового лопастного барабана 2. Падение ограничено опорой 91 в виде дугообразных планок, которые закреплены с возможностью перемещения по высоте на корпусе 1 в области подачи под первым ячейковым лопастным барабаном. При дальнейшем повороте первого ячейкового лопастного барабана 2 каждое из печатных изделий зажимается в своей ячейке 25, а затем обрезается по своему букету, а затем снова высвобождается, так что печатное изделие соскальзывает несколько дальше вниз до тех пор, пока оно своим фальцем не ляжет на расположенную под первым ячейковым лопастным барабаном 2 направляющую 92.

Направляющая 92 для подгонки к различным печатным изделиям может регулироваться по высоте и, кроме того, может регулироваться в направлении вращения на раме 1. Конец направляющей 92 отогнут вниз. Как только печатное изделие Р достигнет этого конца, оно падает из своей ячейки 25 в ячейку второго ячейкового барабана 4, продвигающуюся под ней в тот же момент.

В ячейке 35 печатное изделие Р зажимается с помощью обеих прижимных планок 77, а затем обрезается по обеим боковым кромкам. Прижимные планки 77 управляются с помощью распределительных кулачков 90 таким образом, что они вновь высвобождают, теперь окончательно, обрезанное печатное изделие Р, так что оно теперь под влиянием силы тяжести частично выскальзывает в нижней области второго ячейкового лопастного барабана 4, пока букет печатного изделия не упрется в расположенную там дугообразную опору 93. Эта опора 93 заканчивается на фиг.1 справа от второго ячейкового лопастного барабана 4 в области несколько ниже от его оси 5, где печатное изделие Р не может больше само по себе соскользнуть дальше из ячейки 35. Печатное изделие Р, однако, теперь настолько выступает по радиусу над участком стенки 76, что оно захватывается захватом 94 транспортера 7 и может транспортироваться дальше.

Формула изобретения

1. Устройство для обрезки плоских печатных изделий, содержащее по меньшей мере один лопастной барабан, установленный с возможностью осевого вращения от привода и выполненный с ячейками по количеству изделий, расположенных вокруг оси барабана и разделенными одна от другой посредством спиц, ножи, соединенные с каждой из спиц с возможностью вращения совместно с барабаном, и по меньшей мере один неподвижный контрнож, установленный с возможностью взаимодействия с вращающимися ножами и обрезки края изделия, отличающееся тем, что контрнож снабжен направляющим элементом, контактирующим с рабочей поверхностью лопастного барабана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий элемент контактирует с кольцеобразной торцевой поверхностью барабана.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что контрнож имеет пружинный элемент для предварительного прижима его к рабочей поверхности барабана.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что контрнож снабжен средством перестановки его из нерабочего положения в рабочее и наоборот, причем это средство имеет коленчато-рычажную систему, охватывающую пружинный механизм, и исполнительный элемент, взаимодействующий с коленчато-рычажной системой.

5. Устройство по одному из пп.1 4, отличающееся тем, что контрнож установлен в держателе, смонтированном в неподвижной опоре.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что контрнож установлен на держателе посредством предохранительного элемента, выполненного с возможностью увеличения зазора резания при перегрузке.

7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что направляющий элемент расположен на держателе, связанном с неподвижной опорой посредством эксцентрикового механизма для юстировки контрножа относительно вращающихся ножей.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый лопастной барабан установлен с возможностью вращения вокруг размещенной, в частности, вертикально оси и содержит расположенные по кругу относительно этой оси ячейки, которые открыты в направлении вверх и вниз, причем в направлении вверх каждая ячейка ограничена ножом, вращающимся с барабаном, выше первого лопастного барабана расположено место последовательного сброса, подлежащих обрезке изделий в каждую ячейку первого лопастного барабана, на нижней стороне первого лопастного барабана расположена опора, которая подпирает сброшенные изделия в определенном положении внутри своей ячейки, а на верхней стороне первого лопастного барабана расположен взаимодействующий с его ножами контрнож для обрезки расположенного вверху края изделия, при этом под первым лопастным барабаном расположен второй лопастной барабан с лежащей, в частности, горизонтально осью, который содержит открытые наружу радиальные ячейки и приводится в движение синхронно с первым лопастным барабаном, причем одна ячейка второго лопастного барабана в свободной от опоры области выполнена с возможностью продвижения под ячейкой первого лопастного барабана для приема сброшенного первым лопастным барабаном изделия, при этом каждая ячейка второго лопастного барабана по меньшей мере с одной торцевой стороны ограничена ножом, вращающимся совместно с ним, и по меньшей мере на одной торцевой стороне второго лопастного барабана установлен взаимодействующий с его ножами контрнож для обрезки бокового края изделия.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что опора, расположенная на нижней стороне первого лопастного барабана для опоры изделий, выполнена с возможностью регулировки по высоте.

10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что в нижней части второго лопастного барабана расположена изогнутая вокруг его оси опора, позволяющая обрезанным по бокам изделиям выскальзывать на некоторое расстояние из их ячеек и попадать в положение готовности для отбора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13