ФАЛЬЦЕВАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРЫ ФАЛЬЦАППАРАТА Российский патент 2007 года по МПК B65H45/16 

Настоящее изобретение относится к фальцевальному цилиндру фальцаппарата согласно ограничительной части п.1, 3 или 5 формулы изобретения.

Назначение фальцевального цилиндра состоит в том, чтобы своевременно транспортировать подлежащий фальцовке в фальцаппарате продукт и сбрасывать его в подходящей для фальцовки ориентации в зависимости от конструкции фальцаппарата в фальцевальный клапан клапанного цилиндра фальцаппарата или передавать на два фальцевальных ролика, которые втягивают продукт с заданной линией сгиба в образованную между ними щель и таким образом фальцуют. Для этой цели фальцевальный цилиндр оснащен несколькими подвижными фальцевальными ножами, способными выдвигаться через отверстия в кожухе фальцевального цилиндра, чтобы вводить подлежащий фальцовке продукт в фальцевальный клапан или щель между двумя фальцевальными роликами.

Движение фальцевальных ножей связано через передачу с вращением фальцевального цилиндра. Известны фальцаппараты, у которых для одного из двух фальцевальных ножей эта связь может быть отключена и действие фальцевального ножа прекращено. Прекращение действия фальцевального ножа дает возможность получать так называемую сборную продукцию. Продукт может быть передан в месте передачи на фальцевальный цилиндр и на нем совершить полный оборот без сброса фальцевальным ножом. При повторном прохождении продукта через место передачи на первый продукт накладывается второй, и далее оба продукта проводятся фальцевальным цилиндром вместе. Когда затем оба продукта вместе сбрасываются фальцевальным ножом, их фальцовка производится совместно.

В заявке на патент Германии DE 1222082 В1 описывается фальцаппарат планетарного построения, у которого фальцевальный нож может переставляться с помощью регулирующего привода по аксиально перемещаемому зубчатому колесу.

Из заявки на патент Великобритании GB 1059158 А известен фальцевальный цилиндр фальцаппарата с установленным на носителе фальцевальным ножом. При этом предусмотрено расположенное коаксиально с осью вращения носителя зубчатое колесо, которое в одном режиме работы имеет скорость вращения, отличную от скорости вращения фальцевального цилиндра.

В основу изобретения положена задача создания фальцевальных цилиндров фальцаппарата, допускающих работу в различных режимах.

Согласно изобретению эта задача решается с помощью признаков п.1, 3 или 5 формулы.

Одно из двух лобовых зубчатых колес неподвижно, в то время как другое вращается в зависимости от выбранного режима работы.

Для сцепления фальцевальный цилиндр устанавливается в определенной позиции, так как зубчатое сцепление однозначно. Альтернативно зубчатое сцепление может быть реализовано скользящим способом при вращающемся фальцевальном цилиндре.

Тем самым ускоряется и упрощается переключение с единичного режима работы на собирательный режим в сравнении с прежними устройствами.

Для сцепления первого и второго лобовых зубчатых колес друг с другом, необходимого для получения единичной продукции, эти колеса снабжены сопряженными зубчатыми венцами, которые вводятся в зацепление и, соответственно, выводятся из зацепления путем осевого перемещения первого лобового зубчатого колеса.

Эти зубчатые венцы, например, с помощью неравномерных расстояний между зубьями или неравномерной ширины зубьев выполнены так, что они могут быть приведены в зацепление лишь в малом числе m равномерно распределенных поворотных положений двух лобовых зубчатых колес относительно друг друга. Число m зависит от передаточного отношения редукторных групп. Если в случае принимаемой за неподвижную рамы нормализованного приводного механизма редукторные группы преобразуют вращение центрального колеса в целое число n оборотов фальцевальных ножей, то m может быть любым целочисленным делителем для n, включая 1 или n. Благодаря этому обратное переключение на единичный режим работы гарантированно имеет место только в том случае, если деактивированный перед этим во время собирательного режима фальцевальный нож находится в правильном положении по фазе. В частности, может быть задано единственное однозначное положение.

Первое лобовое зубчатое колесо предпочтительно имеет еще один зубчатый венец, дополнительный по отношению к зубчатому венцу на раме нормализованного приводного механизма и приводимый в зацепление с ним путем перемещения первого лобового зубчатого колеса. Этот зубчатый венец служит для арретирования фальцевального ножа, связанного с первым лобовым зубчатым колесом, при собирательном режиме работы. Рассматриваемые зубчатые венцы могут быть приведены в зацепление друг с другом в очень большом числе поворотных положений, так что переключение с единичного режима работы на собирательный режим может производиться при любой ориентации фальцевального цилиндра.

Ниже изобретение подробнее поясняется на примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах представлено:

Фиг.1 - упрощенный перспективный вид фальцевального цилиндра, в котором может быть использовано настоящее изобретение;

Фиг.2 - вид, в той же перспективе, что и на Фиг.1, внутренней структуры фальцевального цилиндра;

Фиг.3 - схематическое изображение нормализованного приводного механизма показанного на Фиг.1 фальцевального цилиндра;

Фиг.4 - фронтальный вид лобового колеса.

В кожухе 01 показанного на Фиг.1 фальцевального цилиндра образованы три группы прорезей 02, расположенных в окружном направлении с угловым расстоянием 120° друг от друга. У группы прорезей 02, расположенной на Фиг.1 сверху, показан ряд выходящих из них выступов 03, которые являются частью фальцевального элемента 04, например фальцевального ножа 04. Фальцевальный нож 04 установлен на носителе, который будет подробнее пояснен ниже со ссылкой на Фиг.2.

На кожухе 01 цилиндра расположены другие функциональные группы, такие как захваты или планки графеечных игл для удерживания проводимого на фальцевальном цилиндре продукта, которые для упрощения не показаны на Фиг.1 и также не описываются, так как они известны специалисту и не являются предметом настоящего изобретения.

На торцах кожуха 01 цилиндра находятся два фланца 06 с просторным отверстием 07, концентрическим с продольной осью кожуха 01 цилиндра. В отверстии 07 установлен стержень 08, служащий для вращательного крепления фальцевального цилиндра в (не показанной) станине фальцаппарата.

Вал 09, несущий внутреннюю структуру фальцевального цилиндра, проходит эксцентрично через отверстие 07.

Как показано на Фиг.2, на валу 09 внутри фальцевального цилиндра закреплены два направленных в противоположные стороны кронштейна 11 и нормализованный приводной механизм 12, которые несут два вала 13, 28 для фальцевальных ножей (ниже именуемых как «фальцножевые валы»), способных вращаться вокруг параллельных валу 09 осей. Корпус нормализованного приводного механизма 12 жестко соединен с участком вала 09, обращенным на Фиг.2 к зрителю, и может вращаться внутри фальцевального цилиндра вместе с последним. По другую сторону от нормализованного приводного механизма 12, в перспективе Фиг.2, вал 09 удлинен на участок 14 вала, который здесь по причинам, которые станут понятными при рассмотрении Фиг.3, обозначен как вал 14 второго лобового зубчатого колеса (ниже именуемый также как «второй вал»). Этот второй вал 14 предусмотрен для того, чтобы не монтировать его с возможностью вращения в боковой плите фальцаппарата. Через аксиальную полость второго вала 14 проходит первый участок 16 вала, обозначаемый здесь как вал 16 первого лобового зубчатого колеса (ниже именуемый также как «первый вал»).

На Фиг.3 наглядно показано внутреннее строение нормализованного приводного механизма 12. Два вала, первый 16 и второй 14, пропущены с возможностью вращения через отверстие в корпусе 17 или раме нормализованного приводного механизма 12 и несут соответственно первое лобовое зубчатое колесо 18 и второе лобовое зубчатое колесо 19. Так как второе лобовое зубчатое колесо 19 соединено жестко со вторым валом 14, то оно не следует за вращением нормализованного приводного механизма 12 вокруг оси вала 09. Таким образом, когда нормализованный приводной механизм 12 вращается, это колесо приводит во вращение редукторную группу, состоящую из промежуточного колеса 21, вращающегося вокруг соединенной с корпусом 17 оси, и зубчатого колеса 22, закрепленного на фальцножевом валу 13. В то время как нормализованный приводной механизм 12 вращается вокруг оси вала 09, фальцножевой вал 13 совершает движение по круговой траектории вокруг вала 09 и одновременно вращается вокруг своей собственной оси. Острие смонтированного на нем фальцевального ножа 04 описывает при этом циклоиду. При этом, благодаря эксцентрическому расположению вала 09 относительно кожуха 01 цилиндра, фальцевальный нож 04 выступает через прорезь 02 кожуха 01 цилиндра только в одной точке своей циклоидной траектории. Передаточное отношение редукторной группы 19, 21, 22 должно быть установлено таким, чтобы с каждым оборотом нормализованного приводного механизма 12 фальцножевой вал 13 выполнял целое число оборотов вокруг самого себя. В рассматриваемом здесь случае передаточное отношение выбрано таким, что, полагая корпус 17 неподвижным, один оборот второго лобового зубчатого колеса 19 вызывает n=3 оборота фальцевального ножа 04.

Первое лобовое зубчатое колесо 18, благодаря аксиальному перемещению первого вала 16, может перемещаться между двумя положениями. В первом положении оно сцепляется через зубчатые венцы 23, 24, расположенные на обращенных друг к другу торцевых сторонах двух лобовых зубчатых колес 18, 19, с вторым лобовым зубчатым колесом 19 и таким образом удерживается неподвижно относительно станины фальцаппарата. В этом положении первое лобовое зубчатое колесо 18 приводит во вращение другую редукторную группу 18, 26, 27, состоящую из промежуточного колеса 26 и зубчатого колеса 27 второго фальцножевого вала 28. В этом режиме фальцевальный нож 04 второго фальцножевого вала 28 совершает движение по той же циклоидной траектории, что и первый фальцножевой вал 13. Этот режим соответствует получению двойной продукции.

Во втором положении первое лобовое зубчатое колесо 18 сцепляется через зубчатый венец 29, расположенный на его второй торцевой стороне, с жестко соединенным с корпусом 17 зубчатым венцом 31. В этом положении первое лобовое зубчатое колесо 18 следует за вращением корпуса 17, и фальцевальный нож 04 второго фальцножевого вала 28 движется по круговой траектории, на которой он не выходит из фальцевального цилиндра, т.е. он не движется относительно цилиндра. Этот режим соответствует получению сборной продукции.

Зубчатые венцы 29, 31 состоят из большого числа равномерно расположенных зубьев, которые допускают взаимное зацепление зубчатых венцов 29, 31 в очень большом числе ориентаций, отделенных друг от друга лишь небольшими углами поворота. Так, если даже при осевом перемещении первого лобового зубчатого колеса 18 в направлении зубчатого венца 31 зубья зубчатых венцов 29, 31 попадут один на другой, достаточно будет лишь небольшого проворота корпуса 17, чтобы обеспечить зацепление. В противоположность этому, зубчатые венцы 23, 24, как видно из Фиг.4, состоят из небольшого числа зубьев 32, которые имеют неравномерные длины и расположены на неравномерных расстояниях и по этой причине обеспечивают зацепление двух лобовых зубчатых колес 18, 19 только в трех ориентациях относительно друг друга. Благодаря этому признаку при восстановлении связи между лобовыми зубчатыми колесами 18, 19 фальцевальный нож 04 временно остановленного второго фальцножевого вала 28 занимает то же положение, что и перед выведением его из связи. При этом может оказаться, что при переключении с собирательного режима работы на единичный режим, возможно, придется еще немного продолжать медленно прокручивать фальцевальный цилиндр до тех пор, пока зубчатые венцы 23, 24 не войдут в зацепление друг с другом.

Зубья 32 можно было бы расположить и так, чтобы зацепление было возможно только в одном единственном положении при вращении.

Если бы передаточное отношение редукторных групп 19, 21, 22; 18, 26, 27 соответствовало, например, z=4 оборотам фальцножевых валов 13, 28 на один оборот лобовых зубчатых колес 18, 19, то зубья 32 можно было бы расположить и так, чтобы они допускали m=1, 2 или 4 положения зацепления.

Изменение скорости вращения фальцевального элемента 04 производится через регулирующее устройство, установленное коаксиально с осью 09, 14, 16 вращения носителя, т.е. вала 09, соответственно участка 14 или 16 вала, в частности в цапфе оси.

Ось вращения фальцевального цилиндра и ось 09, 14, 16 вращения носителя фальцевального элемента 04 установлены эксцентрически относительно друг друга. Фальцевальный элемент 04 установлен с возможностью вращения на другой оси 13, 28, установленной эксцентрически к оси 09, 14, 16 вращения носителя.

Описанное строение приводного механизма может быть использовано также и для фальцевального цилиндра, имеющего вместо фальцевальных ножей 04 фальцевальные клапаны 04, т.е. для клапанного цилиндра фальцаппарата.

Перечень позиций:

01 - кожух цилиндра

02 - прорезь

03 - выступ

04 - фальцевальный элемент, фальцевальный нож, фальцевальные клапаны

06 - фланец

07 - отверстие

08 - стержень

09 - вал, ось вращения

11 - кронштейн

12 - нормализованный приводной механизм

13 - фальцножевой вал, первый; ось вращения

14 - отрезок вала; вал второго лобового зубчатого колеса, второй вал; ось вращения

16 - отрезок вала; вал первого лобового зубчатого колеса, первый вал; ось вращения

17 - корпус

18 - зубчатое колесо; лобовое зубчатое колесо, первое

19 - зубчатое колесо; лобовое зубчатое колесо, второе

21 - промежуточное колесо

22 - зубчатое колесо

23 - зубчатый венец

24 - зубчатый венец

26 - промежуточное колесо

27 - зубчатое колесо

28 - фальцножевой вал, второй; ось вращения

29 - зубчатый венец

31 - зубчатый венец

32 - зуб

Изобретение относится к фальцевальным цилиндрам фальцаппарата. Фальцевальный цилиндр фальцаппарата имеет, по меньшей мере, один фальцевальный элемент и нормализованный приводной механизм, имеющий, по меньше мере, одно установленное коаксиально с осью вращения фальцевального цилиндра зубчатое колесо. Это зубчатое колесо может располагаться в аксиальном направлении, по меньшей мере, в двух положениях. Это обеспечивает упрощение и ускорение переключения фальцевального цилиндра с единичного режима работы, при котором производится единичная продукция на собирательный режим, при котором производится сборная продукция. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Фальцевальный цилиндр фальцаппарата с, по меньшей мере, одним фальцевальным элементом (04), установленным на носителе, и нормализованным приводным механизмом (12), имеющим, по меньшей мере, одно расположенное коаксиально с осью вращения носителя центральное зубчатое колесо (18; 19), которое может располагаться в аксиальном направлении в, по меньшей мере, двух положениях и имеет первое (18) и второе лобовые зубчатые колеса (19), отличающийся тем, что первое и второе лобовые зубчатые колеса (18; 19) снабжены дополнительными зубчатыми венцами (23; 24) и первое лобовое зубчатое колесо (18) способно перемещаться в аксиальном направлении для ввода зубчатых венцов (23; 24) в зацепление друг с другом или вывода из зацепления.2. Фальцевальный цилиндр по п.1, отличающийся тем, что в одном положении фальцевальный цилиндр производит сборную продукцию, а в другом положении единичную продукцию.3. Фальцевальный цилиндр фальцаппарата с, по меньшей мере, одним фальцевальным элементом (04), установленным на носителе, и нормализованным приводным механизмом (12), имеющим, по меньшей мере, одно расположенное коаксиально с осью вращения носителя центральное зубчатое колесо (18; 19), которое в одном режиме работы имеет отличную от фальцевального цилиндра скорость вращения, отличающийся тем, что зубчатое колесо (18) в другом режиме работы имеет скорость вращения фальцевального цилиндра.4. Фальцевальный цилиндр по п.1 или 3, отличающийся тем, что в нем предусмотрено регулирующее устройство, установленное коаксиально с осью (09, 14, 16) вращения носителя.5. Фальцевальный цилиндр по п.3, отличающийся тем, что первый режим работы рассчитан на получение сборной продукции, а второй режим работы - на получение единичной продукции.6. Фальцевальный цилиндр по п.1 или 3, отличающийся тем, что в окружном направлении расположены, по меньшей мере, два фальцевальных элемента (04) и что нормализованный приводной механизм (12) имеет корпус (17).7. Фальцевальный цилиндр по п.1 или 3, отличающийся тем, что для каждого фальцевального элемента (04) предусмотрена одна редукторная группа (21, 22; 26, 27).8. Фальцевальный цилиндр по п.3, отличающийся тем, что центральное зубчатое колесо (18; 19) имеет первое (18) и второе лобовые зубчатые колеса (19).9. Фальцевальный цилиндр по п.8, отличающийся тем, что каждое лобовое зубчатое колесо (18; 19) взаимодействует с другой редукторной группой (21, 22; 26, 27).10. Фальцевальный цилиндр по п.9, отличающийся тем, что редукторные группы (21, 22; 26, 27) соединены с соответствующими коаксиальными валами (16; 14) лобовых зубчатых колес и могут быть путем смещения валов (16; 14) относительно друг друга в аксиальном направлении сцеплены друг с другом и расцеплены.11. Фальцевальный цилиндр по п.8, отличающийся тем, что первое и второе лобовые зубчатые колеса (18; 19) несут дополнительные зубчатые венцы (23; 24) и первое лобовое зубчатое колесо (18) способно перемещаться в аксиальном направлении для ввода зубчатых венцов (23; 24) в зацепление друг с другом или для вывода из зацепления.12. Фальцевальный цилиндр по п.8, отличающийся тем, что первое лобовое зубчатое колесо (18) имеет зубчатый венец (29), являющийся дополнительным для зубчатого венца (31) корпуса (17), и первое лобовое зубчатое колесо (18) способно перемещаться в аксиальном направлении для ввода зубчатых венцов (29; 31) в зацепление друг с другом или для вывода из зацепления.13. Фальцевальный цилиндр по п.11 или 12, отличающийся тем, что зубчатые венцы (23; 24; 29) лобовых зубчатых колес (18; 19) расположены на соответствующей торцевой стороне колеса.14. Фальцевальный цилиндр по п.10, отличающийся тем, что валы (16; 14) лобовых зубчатых колес (18) установлены параллельно и эксцентрически относительно оси вращения кожуха (01) цилиндра.15. Фальцевальный цилиндр по п.1 или 3, отличающийся тем, что фальцевальный элемент (04) выполнен в виде фальцевального ножа (04) или фальцевального клапана (04).16. Фальцевальный цилиндр по п.15, отличающийся тем, что каждый фальцевальный нож (04) установлен на фальцножевом валу (13; 28), вращаемом одной из редукторных групп (19, 21, 22; 18, 26, 27) в сцеплении с вращением сопряженного лобового зубчатого колеса (18; 19) центрального зубчатого колеса (18; 19).17. Фальцевальный цилиндр по п.16, отличающийся тем, что каждая редукторная группа (19, 21, 22; 18, 26, 27) преобразует один оборот сопряженного с ней центрального лобового зубчатого колеса (18; 19) в небольшое целое число n>1 оборотов сопряженного фальцножевого вала (13; 28).18. Фальцевальный цилиндр по п.11 и 17, отличающийся тем, что зубчатые венцы (23; 24) двух лобовых зубчатых колес (18; 19) могут быть приведены в зацепление друг с другом в m ориентациях, причем m есть делитель n.19. Фальцевальный цилиндр по п.8, отличающийся тем, что второе лобовое зубчатое колесо (19) установлено без прокручивания относительно станины фальцаппарата.20. Фальцевальный цилиндр по п.15, отличающийся тем, что фальцевальный нож (04) может быть приведен в движение входа в кожух (01) цилиндра или выхода из него, связанное с вращением центрального зубчатого колеса (18; 19).21. Фальцевальный цилиндр по п.1 или 3, отличающийся тем, что предусмотрены два фальцевальных ролика, взаимодействующие с фальцевальным цилиндром, и фальцевальный цилиндр расположен в фальцаппарате планетарного построения.22. Фальцевальный цилиндр по п.4, отличающийся тем, что регулирующее устройство расположено, по меньшей мере частично, в цапфе вала.23. Фальцевальный цилиндр по п.1, отличающийся тем, что ось вращения фальцевального цилиндра и ось (09, 14, 16) вращения носителя фальцевального элемента (04) расположены эксцентрически относительно друг друга.24. Фальцевальный цилиндр по п.23, отличающийся тем, что фальцевальный элемент (04) расположен с возможностью вращения на еще одной оси (13; 28), установленной эксцентрически относительно оси (09, 14, 16) вращения носителя.