DE10012255A1 - Vorrichtung zum Transportieren von Signaturen in Druckmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum Transportieren von Signaturen in DruckmaschinenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vorwärtsbewegung und/oder Verlangsamung von Signaturen in einer Druckmaschine. Es ist eine Anzahl von zwei oder mehreren Riemenantrieben vorgesehen, wobei jeder Riemenantrieb mindestens ein Paar von einander gegenüber angeordneten Riemen umfaßt. Die Riemen sind vorzugsweise Zahnriemen (1, 1'), die von Zahnriemenscheiben (2, 2', 3, 3') angetrieben werden. Die Zahnriemenscheiben weisen eine semi-elliptisch geformte zahnlose Außenfläche auf. Dadurch können die Zahnriemen in zwei Richtungen bewegt werden. In der ersten Richtung, die horizontal verläuft, werden die Signaturen vorwärts bewegt, und in dieser Richtung können die Signaturen verlangsamt werden. In der zweiten Richtung, die senkrecht verläuft, werden die Zahnriemen zurückgezogen, d. h. außer Kontakt mit den Signaturen (S) gebracht, um während einer Geschwindigkeitsübertragung oder während eines Übergangs der Signaturen (S) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Riemenpaaren ein Stauchen oder Zerknittern der Signaturen (S) zu verhindern.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren von Signaturen
in Druckmaschinen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit welcher Signaturen nach dem Falzen
verlangsamt werden, wodurch ein Stauchen oder Zerknittern der Signaturen vermieden
wird.
Bekannterweise werden Signaturen nach dem Drucken in einer Druckmaschine einem
Falzapparat zugeführt, um einmal oder mehrmals gefalzt zu werden. Nach dem Falzen ist
es erwünscht, die Geschwindigkeit der nunmehr gefalzten Signaturen zu reduzieren
und/oder zu erhöhen, während diese zur weiteren Bearbeitung zu anderen Komponenten
der Druckmaschine transportiert werden.
Im Stand der Technik sind Verlangsamungseinrichtungen für Signaturen - sogenannte
"tail snubber" - bekannt, die das hintere Ende einer aus einem Falzapparat austretenden
Signatur ergreifen, um diese zu verlangsamen. Die Vorrichtungen bilden während eines
Teils ihrer Drehbewegung, der gewöhnlich 90° beträgt, einen Spalt, in welchem eine
passierende gefalzte Signatur ergriffen wird. Während der Bildung des Spalts, der die
Signaturen an ihrem hinteren Ende ergreift, besitzen diese eine lineare Geschwindigkeit,
die niedriger als die Transportgeschwindigkeit der jeweiligen Signatur ist, wodurch die
Signatur verlangsamt wird. Bei den beschriebenen Vorrichtungen tritt das Problem auf,
dass die gefalzten Signaturen gestaucht oder zerknittert werden können. Eine gefalzte
Signatur wird insbesondere dann gestaucht oder zerknittert, wenn während ihres
Transports auf einem Band ihr hinteres Ende von dem Spalt eines langsamer bewegten
"tail snubber" ergriffen wird, sodass sich Teile der gefalzten Signatur mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Durch das Stauchen der Signaturen
können unerwünschte Falten in den Signaturen entstehen, was auch einen Signaturstau in
der Druckmaschine verursachen kann. Darüber hinaus ist es bei den beschriebenen
Vorrichtungen erforderlich, dass diese bei jedem Wechsel des Signaturformates
bezüglich ihrer Position an die jeweilige Signaturlänge angepasst werden müssen, um das
hintere Ende der gefalzten Signaturen mit dem neuen Signaturformat zuverlässig
ergreifen zu können.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport und/oder zum
Verlangsamen von Signaturen in einer Druckmaschine, bei der die Nachteile der
Signaturbeschleunigungs- und -verlangsamungsmechanismen des Standes der Technik
überwunden sind. Die Vorrichtung und das Verfahren umfassen eine Serie von zwei oder
mehreren flexiblen mechanischen Antrieben, z. B. Riemenantriebe oder Kettenantriebe,
wobei jeder Antrieb aus mindestens einem Paar von einander gegenüber angeordneten
Riemen besteht. Die Riemen sind vorzugsweise Zahnriemen, die über zugehörige
Zahnriemenscheiben angetrieben werden. Die Zahnriemenscheiben sind zum Teil mit
einer nicht kreissymmetrischen Oberfläche, vorzugsweise einer semi-elliptischen
Außenfläche geformt. Es werden vorzugsweise zwei Zahnriemenscheiben für jeden
Riemen oder jede Kette verwendet, die vorzugsweise beide eine semi-elliptische
Außenfläche aufweisen und die in Phase miteinander angetrieben werden. Die
Zahnriemenscheiben haben vorzugsweise ein Durchmesserverhältnis von 1 : 1. Mit
diesen Merkmalen sind den Riemen oder Ketten zwei Bewegungsrichtungen oder
Freiheitsgrade gegeben. Die erste Bewegungsrichtung der Riemen oder Ketten - die
horizontal verläuft - bewegt die Signaturen vorwärts und kann auch zum Verlangsamen
der Signaturen verwendet werden. Die zweite Bewegungsrichtung der Riemen oder
Ketten - die senkrecht verläuft - zieht die Riemen oder Ketten von den Signaturen
zurück, sodass diese mit den Signaturen nicht mehr in Kontakt sind. Das Zurückziehen
des Riemens von dem Kontakt mit den Signaturen verhindert, dass die Signaturen
während einer Geschwindigkeitsänderung oder während eines Übergangs der Signaturen
zwischen Bändern gestaucht oder zerknittert werden.
Eine der Kettenwellen oder Zahnriemenscheiben-Wellen kann ortsfest angeordnet sein,
während die andere Ketten- oder Zahnriemenscheibenwelle bewegbar oder schwebend
angeordnet sein kann, sodass die Spannung der Ketten/Riemen reguliert werden kann. In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können Kettenräder oder
Zahnriemenscheiben verwendet werden, die aus herkömmlichen kreisrunden
Kettenrädern oder Zahnriemenscheiben hergestellt sind, wobei eine Seite des Kettenrades
bzw. der Zahnriemenscheibe durch Schleifen oder anderweitige Bearbeitung in eine
semi-elliptische Form gebracht ist. Die semi-elliptische Form gewährleistet, dass
während der Bewegung der Kette oder des Riemens durch einen vollständigen Zyklus die
Teilbahn der Kette oder des Riemens konstant bleibt; daraus resultiert, dass es keine
Änderung in der Spannung der Kette oder des Riemens gibt. Das Konzept der
Vorrichtung gemäß vorliegenden Erfindung erfordert deshalb keinen Mechanismus zum
Ausgleich von Spannungsänderungen, die unerwünschte Schwingungen hervorrufen
können. Die sich an einer Seite der Kettenräder oder Zahnriemenscheiben befindlichen
Zähne treiben die Ketten/Zahnriemen über die Hälfte einer Umdrehung zwangsläufig an;
und die Reibung zwischen den Ketten/Zahnriemen und der semi-elliptischen Seite der
Kettenräder/Zahnriemenscheiben treibt die Ketten/Zahnriemen über die andere Hälfte
einer Umdrehung hinweg an und erhält die Phasenbeziehung zwischen den
Ketten/Zahnriemen und den Kettenrädern/Zahnriemenscheiben aufrecht.
Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachfolgend anhand der Zahnriemen und
Zahnriemenscheiben umfassenden Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In
gleicher Weise versteht es sich jedoch, daß diese Ausführungen entsprechend auch für
die Kettenräder und zugehörige Ketten umfassende Ausführungsform der Erfindung
gelten.
Die Zahnriemenscheiben, welche die Zahnriemen antreiben, können wiederum von
einem Antriebsmechanismus, der aus einem angetriebenen Riemen mit einer eigenen
Spannungssteuerung bestehen kann, angetrieben werden. Andere Antriebsmechanismen,
wie z. B. Getriebe oder Motoren, können ebenfalls eingesetzt werden, um die
Zahnriemenscheiben der vorliegenden Erfindung anzutreiben.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung sieht das Zuführen von Signaturen zwischen
einander gegenüberliegend angeordnete Riemen vor, wobei mindestens einer der Riemen
zurückziehbar, d. h. in zwei Richtungen bewegbar ist. Die Signaturen werden von den
Riemen während der einen Hälfte einer Umdrehung der Zahnriemenscheiben vorwärts
bewegt, wobei sich die Riemen an den Zahnriemenscheiben in einer gestreckten oder die
Signatur kontaktierenden Position befinden. Während der anderen Hälfte einer
Umdrehung der Zahnriemenscheiben ist mindestens einer der Riemen zurückgezogen und
außer Kontakt mit der Signatur, sodass die Signatur von einem anderen Paar einander
gegenüberliegend angeordneter Riemen kontaktiert werden kann, ohne dass der Kontakt
eines Endes der Signatur mit dem ersten Riemenpaar zu einem Stauchen oder Zerknittern
der Signatur führt.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann derart ausgebildet sein, dass die
Geschwindigkeit, mit welcher die Riemen die Signaturen vorwärts bewegen, optimal ist,
und dass der Betrag, um den der Riemen sich zurückzieht oder Abstand von den
Signaturen nimmt, ebenfalls optimal ist. Diese Parameter werden von der Größe und
Form der Zahnriemenscheiben bestimmt. Die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung,
mit welcher die Signaturen bewegt werden, hängt hierbei von dem Teilkreisdurchmesser
der Zahnriemenscheibe bzw. des Kettenrades ab; und der Betrag, um den sich der
Riemen von den Signaturen zurückzieht, hängt von dem semi-elliptischen Profil der
Zahnriemenscheiben/Kettenräder ab.
Die einen bestimmten Riemen antreibenden Zahnriemenscheiben sind vorzugsweise in
der Weise angeordnet, dass sie sich immer in Phase miteinander befinden, d. h. dass die
gezahnte Seite einer Zahnriemenscheibe immer in die gleiche Richtung wie die gezahnte
Seite jeder anderen Zahnriemenscheibe für diesen Riemen gerichtet ist. Auf diese Weise
wird die Spannung im Riemen aufrechterhalten, da stets die gleiche Anzahl von
Zahnriemenscheiben-Zähnen - über die Hälfte des Umfangs einer Zahnriemenscheibe
hinweg - während der vollständigen Umdrehung der Zahnriemenscheiben mit dem
Riemen in Eingriff steht. Dies gewährleistet einen zwangsläufigen Antrieb der Riemen
und somit einen zwangsläufigen Antrieb der Signaturen während der Umdrehung der
Zahnriemenscheiben ohne jegliche Änderung in der Oberflächengeschwindigkeit der
Riemen.
Die Hauptachse der semi-elliptischen Oberfläche der Zahnriemenscheiben ist - vom
Zahnfuß der Zahnriemenscheiben-Zähne aus gemessen - vorzugsweise gleich dem
Durchmesser der jeweiligen Zahnriemenscheibe. Die Nebenachse der semi-elliptischen
Oberfläche ist weiterhin vorzugsweise derart gewählt, dass die Bogenlänge der semi-
elliptischen Oberfläche gleich der Länge einer ganzzahligen Anzahl von Zähnen des
Zahnriemens ist. Die bogenförmige Länge kann dabei in vorteilhafter Weise derart
variiert werden, dass sie einer beliebigen Anzahl von Zähnen des Zahnriemens
entspricht, um hierdurch den gewünschten Betrag der senkrechten Anhebung oder
Verschiebung des Zahnriemens zu erhalten, der für eine bestimmte Anordnung oder für
bestimmte Betriebsbedingungen gewünscht ist. Anstelle einer semi-elliptischen
Ausbildung der Oberfläche kann diese jedoch auch eine andere Kurvenform haben.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind beide einander
gegenüberliegend angeordnete Riemen zurückziehbare Riemen. In einer anderen
Ausführungsform ist ein Riemen ein ortsfester Transportriemen, während der
gegenüberliegend angeordnete Riemen ein zurückziehbarer Riemen ist. Die Vorrichtung
kann aus einer Serie von sequenziell angeordneten Riemen oder Riemenpaaren bestehen,
die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umlaufen, woraus sich eine Beschleunigung
oder eine Verlangsamung der Signaturen ergibt, während sich diese von Riemenpaar zu
Riemenpaar bewegen. Alternativ, kann anstelle einer Serie von sequenziell angeordneten
Riemenpaaren der langsamere Satz von Riemen innerhalb des schnelleren Satzes von
Riemen angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsform können die oberen und
unteren Riemen relativ zueinander versetzt angeordnet sein, um eine S-förmige
Krümmung entlang einer Signatur zu erzeugen und dadurch unterschiedliche Dicken der
gefalzten Signatur zu kompensieren.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten, nachstehend
aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1a eine schematische Seitenansicht eines Riemens und eines zugehörigen Antriebs
gemäß vorliegender Erfindung, in welcher sich der Riemen in einer oberen
Position oder Kontaktposition befindet;
Fig. 1b eine Darstellung eines Riemen und eines Antrieb der vorliegenden Erfindung,
in welcher sich der Riemen in einer kontaktlosen oder zurückgezogenen
(unteren) Position befindet;
Fig. 2 eine Vorderansicht einer Serie von Riemen und Antrieben der vorliegenden
Erfindung, welche eine Signatur vorwärts bewegen;
Fig. 3a, 3b, 3c eine perspektivische Draufsicht und Seitenansicht einer
Zahnriemenscheibe der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer eine Signatur
vorwärts bewegenden Serie von Riemen und Antrieben gemäß vorliegender
Erfindung;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform von eine Signatur
vorwärts bewegenden Riemen und Antrieben gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 6 eine seitliche Teilansicht einer vierten Ausführungsform von eine Signatur
vorwärts bewegenden Riemen und Antrieben der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform von eine Signatur vorwärts
bewegenden Riemen und Antrieben der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8, 9, 10, 11, 12 den Betriebsablauf einer mit Kettenrädern und Ketten arbeitenden
intermittierenden Antriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1a und 1b zeigen einen Riemen und einen Antrieb einer bevorzugten
Ausführungsform der Vorrichtung zum Vorwärtsbewegen von Signaturen gemäß
vorliegender Erfindung. Ein flexibles mechanisches Element, vorzugsweise in der Form
eines Zahnriemens 1, ist über Zahnriemenscheiben 2, 3 laufend angebracht. Eine
halbkreisförmige Seite 4 einer jeden Zahnriemenscheibe 2, 3 weist Zähne 5 auf, die in
die Zähne des Zahnriemens 1 eingreifen. Die andere Seite 7 einer jeden
Zahnriemenscheibe 2, 3 weist eine semi-elliptische Oberfläche 8 auf. Daraus ergibt sich,
dass die Seite 4 der Zahnriemenscheiben den Zahnriemen 1 derart antreibt, dass sich
letzterer relativ zu einer Mitte C der Zahnriemenscheiben 2, 3 mit einem Radius r1 um
180° des Umfangs der Zahnriemenscheibe hinweg fortbewegt. Die semi-elliptische
Seite 7 der Zahnriemenscheiben besitzt eine Hauptachse M mit einem Radius, der gleich
dem Radius der Seite 4 der Zahnriemenscheiben ist - wenn vom Zahnfuß der Zähne des
Zahnriemens gemessen - und eine Nebenachse m mit einem Radius, der kleiner als der
Radius der Hauptachse M ist. Folglich treibt die semi-elliptische Seite 7 den
Zahnriemen 1 derart an, dass sich dieser relativ zu einer Mitte C der
Zahnriemenscheiben 2, 3 zwischen einem Radius r1 und einem Radius r2, der kleiner als
der Radius r1 ist, um 180° des Umfangs der Zahnriemenscheibe entlang des Radius r,
fortbewegt. Infolge der Nebenachse m der semi-elliptischen Seite 7 wird der
Zahnriemen 1 relativ zu seiner Position im Radius r1 zurückgezogen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Zahnriemenscheiben 2,
3 geformt, indem an einer Seite einer herkömmlichen Zahnriemenscheibe (timing
sprocket) mit gleichförmigem Radius die Zähne 5 abgeschliffen oder anderweitig entfernt
werden. Danach wird diese Seite weiter geschliffen oder bearbeitet, sodass eine semi-
elliptische Seite mit einer Hauptachse M und einer Nebenachse m entsteht, deren Radius
kleiner als der Radius der Hauptachse M ist. Fig. 3c zeigt den Bereich A in schraffierter
Darstellung, der aus einer herkömmlichen Zahnriemenscheibe geschliffen oder
anderweitig bearbeitet wurde, um die Zahnriemenscheiben 2, 3 der vorliegenden
Erfindung zu formen. Die Hauptachse M ist gleich dem Durchmesser der
Zahnriemenscheiben 2, 3 - wenn vom Zahnfuß der Zahnriemenscheiben-Zähne
gemessen -. Der Radius der Nebenachse m wird berechnet, um die richtige Bewegung
und Spannung des Zahnriemens 1 zu erstellen. Die Nebenachse m muß mit einem
derartigen Wert gewählt werden, dass die bogenförmige Länge der Oberfläche 8 gleich
der Länge des Zahnriemens 1 ist, die einer ganzzahligen Zahl von Zähnen 6 entspricht.
Die Zahnriemenscheiben 2, 3 sind vorzugsweise jeweils auf Schwingen 9 angebracht, die
durch die Mitte C der Zahnriemenscheiben 2, 3 hindurch in eine dafür vorgesehene
Öffnung eingefügt und darin befestigt sein können. In einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung ist eine der Schwingen 9 in einer ortsfesten Lagerung 20
drehbar gelagert, während die andere Schwinge 9 in einer Lagerung 21 gelagert ist, die
bewegbar oder schwebend ist (z. B. eine Lagerung, die in einem Schlitz 22 gleiten und
dann darin arretiert werden kann). Die Verwendung solch einer im Stand der Technik
bekannten bewegbaren oder schwebenden Lagerung 21 ermöglicht es, den Zahnriemen 1
anfänglich locker auf die Zahnriemenscheiben 2, 3, anzubringen und dann eine der
Zahnriemenscheiben 2 relativ zur anderen Zahnriemenscheibe 3 zu bewegen, sodass
dabei der Zahnriemen 1 gestreckt oder gespannt wird.
Die Zahnriemenscheiben 2, 3 können jeweils auch eine Lagerbuchse 11 aufweisen. Ein
Antriebsriemen 12 (Fig. 1a und 1b) kann um die Lagerbuchsen 11 beider
Zahnriemenscheiben 2, 3 und auch um eine Spannwalze 13 herum angebracht werden.
Jeder geeignete Antriebsmechanismus, beispielsweise ein Antriebsmotor, kann für den
Antrieb des Antriebsriemens 12 verwendet werden. Alternativ kann auf den
Antriebsriemen 12 verzichtet werden und es kann an dessen Stelle ein anderer geeigneter
Antriebsmechanismus, beispielsweise ein Getriebe oder Motor, eingesetzt werden, um
die Zahnriemenscheiben 2, 3 in die Richtung R anzutreiben.
Die Lagerbuchsen 11 weisen ebenfalls vorzugsweise ein Durchmesserverhältnis von 1 : 1
auf, sodass der Antriebsriemen 12 die Zahnriemenscheiben 2, 3 mit identischer
Umlaufgeschwindigkeit antreibt. Außerdem sind die Zahnriemenscheiben 2, 3
vorzugsweise derart in Lagerungen 20, 21 aufgenommen und zueinander ausgerichtet,
dass sie sich in Phase miteinander befinden, d. h., dass die Hauptachsen M beider
Zahnriemenscheiben 2, 3, wie in Fig. 1d gezeigt, parallel zu einander ausgerichtet sind
und die jeweiligen Seiten 4 der Zahnriemenscheiben 2, 3 in die gleiche Richtung weisen.
Durch diese "In-Phase-Anordnung" der Zahnriemenscheiben 2, 3, wie sie in den Fig. 1a
und 1b und Fig. 2 gezeigt ist, ergibt sich eine vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung, bei der die Riemenspannung während der Drehung der
Zahnriemenscheiben 2, 3 konstant gehalten wird und zugleich die Gefahr von Schlupf in
den zahnlosen Bereichen vermieden wird.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der
eine Serie von ersten, einander gegenüberliegend angeordneten Zahnriemen 1 und von
zweiten, einander gegenüberliegend angeordneten Riemen 1' verwendet werden, um eine
Signatur S zu verlangsamen und/oder vorwärts zu bewegen, ohne dass diese gestaucht
oder gar zerknittert wird. Die Signaturen S werden hierzu von einer
Druckmaschinenkomponente, z. B. von einem Falzapparat, in eine Richtung F zwischen
ein erstes aus einem oberen und einem unteren Zahnriemen bestehendes Riemenpaar 1
zugeführt. Diese ersten, einander gegenüberliegend angeordneten Zahnriemen 1 sind um
Zahnriemenscheiben 2, 3 herumgeführt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, befinden sich die
ersten oberen Zahnriemenscheiben 2, 3 und die ersten unteren Zahnriemenscheiben 2, 3
in Phase zueinander, sodass sich der erste obere und der erste untere Zahnriemen 1
gleichzeitig in der signaturnahen Position, d. h. der Kontaktposition befinden und sich
umgekehrt ebenso wiederum gleichzeitig in der zurückgezogenen Position befinden, in
der die zugehörigen Riemenabschnitte die Signaturen S nicht kontaktieren. Folglich wird
eine Signatur S zwischen dem ersten Zahnriemenpaar 1 geklemmt und durch die
phasengleiche Drehung der Zahnriemenscheiben 2, 3 in der Drehrichtung R in die
Richtung F bewegt. Fig. 2 zeigt eine aus dem Auslass oder Auslassbereich des ersten
Zahnriemenpaares 1 austretende Signatur S, die in den Einlassbereich des zweiten
Zahnriemenpaares 1' zugeführt wird. Das zweite Zahnriemenpaar 1' ist in Längsrichtung
entlang der Pfeillinie F auf das erste Zahnriemenpaar 1 hin ausgerichtet.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, befindet sich das zweite Zahnriemenpaar 1' in einer
zurückgezogenen oder kontaktlosen Position, wenn sich das erste Zahnriemenpaar 1 in
einer signaturnahen oder Kontaktposition befindet. Dieser Zustand wird erreicht, indem
die zweiten Zahnriemenscheiben 2', 3' um 180° phasenversetzt zu den ersten
Zahnriemenscheiben 2, 3 bewegt werden. Um sicherzustellen, dass dieses
Phasenverhältnis aufrechterhalten bleibt, werden die ersten Zahnriemenscheiben 2, 3 und
die zweiten Zahnriemenscheiben 2', 3' mit gleicher Drehgeschwindigkeit angetrieben.
Hierdurch wird die Signatur S, wenn sie aus dem Auslass des ersten Zahnriemenpaares 1
austritt, wobei sie noch von den ersten, einander gegenüberliegenden Zahnriemen 1
ergriffen ist, dem Einlass des zweiten Zahnriemenpaares 1' zugeführt, wobei sich das
zweite Zahnriemenpaar 1' in einer zurückgezogenen Position befindet. Demgemäß wird
die Signatur S von dem ersten Zahnriemenpaar 1 zu dem zweiten Zahnriemenpaar 1'
zugeführt, ohne dass die Signatur S das zweite Zahnriemenpaar 1' berührt, während sie
noch von dem ersten Zahnriemenpaar 1 ergriffen ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass
eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den linearen Geschwindigkeiten des ersten
Zahnriemenpaares 1 und des zweiten Zahnriemenpaares 1' nicht zu einer Stauchung der
Signatur S führt, wenn diese dem zweiten Zahnriemenpaar 1' zugeführt wird. Das zweite
Zahnriemenpaar 1' hält dann die Signatur weiterhin fest, während sich das erste
Zahnriemenpaar 1 zurückzieht, um die Signatur S freizugeben. Somit ist die Signatur S
zu keiner Zeit von beiden Zahnriemenpaaren 1, 1' gleichzeitig ergriffen, sodass ein
Unterschied in den linearen Geschwindigkeiten dieser beiden Zahnriemenpaare 1, 1'
nicht zu einem Stauchen oder einem Zerknittern der Signatur S führt. Somit wird jeder
noch so kleine, zum Zeitpunkt des Übergangs der Signatur S von einem
Zahnriemenpaar 1 zum nächsten Zahnriemenpaar 1' auftretende
Geschwindigkeitsunterschied innerhalb des Raumes 100 absorbiert.
In dem in Fig. 2 gezeigten System werden die zweiten, einander gegenüberliegenden
Zahnriemen 1', nachfolgend auch zweites Zahnriemenpaar 1' genannt, über kleinere
zweite Zahnriemenschreiben 2', 3' angetrieben, bzw. laufen über zweite kleinere
Zahnriemenscheiben 2', 3', (verglichen mit den Zahnriemenscheiben des ersten
Zahnriemenpaares 1). Wenn also die ersten Zahnriemenscheiben 2, 3 und die zweiten
Zahnriemenscheiben 2', 3' mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit angetrieben werden,
transportiert das zweite Zahnriemenpaar 1' die Signatur S mit einer niedrigeren linearen
Geschwindigkeit. Anders ausgedrückt, verlangsamt oder bremst das System gemäß
Fig. 2 die Signaturen S ab, während diese in der mit F bezeichneten Richtung vorwärts
bewegt werden. Wie oben bereits erwähnt, ergibt sich hierdurch beim Transport der
Signaturen S eine Abbremsung und/oder Vorwärtsbewegung derselben, ohne dass die
Gefahr eines Stauchens oder Knitterns der Signaturen S besteht.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der nur ein Zahnriemen 1,
1' des ersten und zweiten Zahnriemenpaares ein sich zurückziehender Riemen ist. Der
andere Riemen 101, 101' ist bei dieser Ausführungsform ein herkömmlicher
Zahnriemen, der durch eine herkömmliche Zahnriemenscheibe 102, 103 bzw. 102', 103'
angetrieben wird. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, gewährleistet diese Anordnung, wie
auch die Anordnung der Fig. 2, dass, wenn sich die Riemen 1, 1' in der Kontaktposition
befinden, die Signatur S zwischen den Zahnriemen 1, 101, bzw. 1', 101' ergriffen und
vorwärts bewegt wird. Die Anordnung gewährleistet ebenfalls, dass, wenn sich die
Riemen 1, 1' in der zurückgezogenen Position befinden, eine Signatur S zwischen den
Zahnriemenpaaren 1, 101 bzw. 1', 101' vorwärts bewegt werden kann, ohne dass eine
Kraft auf die Signatur S wirkt, die zu einem Stauchen oder einem Zerknittern führen
kann.
Fig. 5 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei
der sich ein langsameres zweites Zahnriemenpaar 1' innerhalb eines schnelleren ersten
Zahnriemenpaares 1 befindet. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform von Fig. 2
wird das erste Zahnriemenpaar 1 um 180° phasenversetzt zum zweiten
Zahnriemenpaar 1' angetrieben, in der Weise, dass das erste Zahnriemenpaar 1 die
Signatur S ergreift, wenn sich das zweite Zahnriemenpaar 1' in seiner zurückgezogenen
Position befindet, und vice versa.
Fig. 6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Zahnriemen 1, 1' über eine Serie von vier Zahnriemenscheiben 2, 3, bzw. 2', 3' geführt
sind. Wie in Fig. 6 weiterhin zu ersehen ist, befinden sich die ersten
Zahnriemenscheiben 2, 3 in Phase zueinander und gleichzeitig um 180°
phasenverschoben zu den zweiten Zahnriemenscheiben 2', 3'. In allen übrigen Punkten
sind die Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 6 bezüglich der Struktur und Funktion
im wesentlichen gleich zueinander. In der Ausführungsform der Fig. 2 können die
unteren Zahnriemen 1, 1' in gleicher Weise durch semi-elliptische Zahnriemenscheiben
angetrieben werden, wie die oberen Zahnriemen 1, 1'; oder die unteren Riemen 1, 1'
können durch normale kreisrunde Zahnriemenscheiben, wie sie beispielsweise in der
unteren Hälfte der Fig. 4 dargestellt sind, angetrieben werden.
In Fig. 7 ist eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gezeigt, bei der die oberen und unteren Zahnriemen 1, 1' in der Richtung F
seitlich versetzt zu einander angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird eine S-
förmige Windung entlang der Längsrichtung der Signaturen S gebildet, wenn sich die
Signatur S in der Richtung F vorwärts bewegt. Hierdurch ergibt sich bei der
erfindungsgemäßen Signaturtransportvorrichtung der Vorteil, dass Dickenunterschiede
zwischen den gefalzten Signaturen S automatisch kompensiert werden, ohne dass hierzu
aufwendige Einstellarbeiten erforderlich sind.
Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet, um für die Signaturen S zusätzliche
Ablenkpfade zu schaffen, die sich von dem Pfad F weg oder seitlich von diesem
erstrecken. Solche Pfade können durch einen beliebigen geeigneten Ablenk- oder
Greifmechanismus oder durch zusätzliche Antriebe für Rückzug-Riemen geschaffen
werden, wobei die Richtung der Signatur S geändert wird, wenn sich die Zahnriemen 1
bzw. 1' in einer zurückgezogenen oder kontaktlosen Position befinden. Somit kann sich
die Signatur S in jede Richtung, in die sie abgelenkt wird, frei bewegen.
Die Fig. 8-12 zeigen eine Anordnung, bei der der Antriebsmechanismus gemäß
vorliegender Erfindung für die intermittierende Vorwärtsbewegung eines angetriebenen
Kettenrades 33 eingesetzt werden kann. In der in den Fig. 8-12 dargestellten
Ausführungsform wird eine Kette 31 (oder alternativ ein Zahnriemen mit Zähnen an
beiden Seiten) durch Kettenräder 32 angetrieben, die mit den Kettenrädern 2, 3 der
Fig. 1 identisch sind. Wie anhand der in den Fig. 8-12 gezeigten Reihenfolge zu ersehen
ist, kontaktiert die Kette 31 das angetriebene Kettenrad 33 intermittierend, sodass eine
rotative Bewegung des angetriebenen Kettenrades 33 in intermittierender Weise
stattfindet. Die in Fig. 8-12 gezeigte Anordnung funktioniert somit als ein
intermittierender Antriebsmechanismus für eine mit dem angetriebenen Kettenrad 33
verbundene Welle, und zwar in der gleichen Weise, wie ein sogenannter Geneva-
Antriebsmechanismus, der eine Welle in intermittierender Weise antreibt. Wie in den
Fig. 8-12 zu erkennen ist, wird das angetriebene Kettenrad 33 während einer halben
Umdrehung einer jeden vollständigen Umdrehung der Kettenräder 32 angetrieben. Der
Betrag, um den das angetriebene Kettenrad 33 bei jeder Umdrehung der Kettenräder 32
angetrieben wird, wird von dem Durchmesserverhältnis zwischen dem angetriebenen
Kettenrad 33 und den Kettenrädern 32 bestimmt. Somit kann durch die Wahl des
geeigneten Durchmesserverhältnisses zwischen diesen Kettenrädern das Kettenrad 33 zu
jeder gewünschten intermittierenden Bewegung angetrieben werden.
1
erster Zahnriemen/Zahnriemenpaar
1
' zweiter Zahnriemen/Zahnriemenpaar
2
Zahnriemenscheibe
2
' Zahnriemenscheibe
3
Zahnriemenscheibe
3
' Zahnriemenscheibe
4
halbkreisförmige Seite der Zahnriemenscheiben
5
Zähne der Zahnriemenscheiben
6
Zähne des Zahnriemens
1
7
semi-elliptische Seite der Zahnriemenscheibe
8
semi-elliptische Oberfläche der Zahnriemenscheibe
9
Schwinge
10
Öffnung für die Lagerung der Schwinge
9
11
Lagerbuchse
12
Antriebsriemen
13
Spannwalze
20
ortsfeste Lagerung
21
bewegbare Lagerung
22
Schlitz
31
Kette
32
Kettenrad
33
Kettenrad
101
Zahnriemen
101
' Zahnriemen
102
Zahnriemenscheibe
102
' Zahnriemenscheibe
103
Zahnriemenscheibe
103
' Zahnriemenscheibe
M Hauptachse
m Nebenachse
S Signatur
F Richtung
M Hauptachse
m Nebenachse
S Signatur
F Richtung
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Transport von bogenförmigem Material, insbesondere von
Signaturen in einem Falzapparat einer Rotationsdruckmaschine, welche zwischen
einem ersten und einem zweiten Zahnriemen (1) geführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Zahnriemen (1) über eine erste und eine zweite
Zahnriemenscheibe (2, 3) geführt ist, die jeweils einen halbkreisförmigen mit
Zähnen (5) besetzten Umfangsabschnitt (4) sowie einen semi-elliptischen zahnlosen
Umfangsabschnitt (7) aufweisen, und die über einen Antrieb (12, 13) mit im
wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit antreibbar sind, in der Weise,
dass sich die Außenseite des Zahnriemens (1) wechselweise in Kontakt und außer
Kontakt mit dem bogenförmigen Material (S) befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein weiterer, mit dem ersten Zahnriemen (1) zusammenwirkender
Zahnriemen (1) vorgesehen ist, und dass das zu fördernde bogenförmige
Material (S) zwischen den Zahnriemen (1) geführt wird.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Zahnriemen (1) über zugeordnete zweite Zahnriemenscheiben (2,
3) geführt ist, die im wesentlichen in der gleichen Weise wie die dem ersten
Zahnriemen zugeordneten Zahnriemenscheiben (2, 3) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Zahnriemen über ihm zugeordnete zweite Zahnriemenscheiben
geführt wird, die als kreisrunde herkömmliche Zahnriemenscheiben ausgebildet
sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Umfangsabschnitt (7) eine Länge aufweist, die einem ganzzahligen
Vielfachen des Abstandes zwischen zwei Zähnen des Zahnriemens (1) entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Zahnriemen (1) und der zweite Zahnriemen (1) ein das zu fördernde
bogenförmige Material (S) in der Kontaktposition zwischen sich einklemmendes
erstes Zahnriemenpaar bilden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein zweites aus zwei zusammenwirkenden, über Zahnriemenscheiben (2', 3')
geführten Zahnriemen (1') gebildetes Zahnriemenpaar in der Transportrichtung des
bogenförmigen Materials (S) gesehen stromabwärts des Zahnriemenpaares
angeordnet ist, welches das bogenförmige Material (S) vom ersten
Zahnriemenpaar (1) nach dem Verlassen desselben übernimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Zahnriemenpaar (1') zumindest einen Zahnriemen (1') umfasst, der
über Zahnriemenscheiben (2', 3') geführt ist, welche einen halbkreisförmigen mit
Zähnen besetzten Umfangsabschnitt sowie einen zahnlosen semi-elliptischen
Umfangsabschnitt aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einen semi-elliptischen zahnlosen Umfangsabschnitt aufweisenden
Zahnriemenscheiben des weiteren Zahnriemenpaares um 180° phasenversetzt zu
den Zahnriemenscheiben (2, 3) angeordnet sind, über die der erste Zahnriemen (1)
geführt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf einer Seite des Transportweges (F) des bogenförmigen Materials
angeordneten Zahnriemen (1, 1') des ersten und des zweiten Zahnriemenpaares (1,
1') zu den auf der gegenüberliegenden Seite des Transportweges des
bogenförmigen Materials (S) angeordneten Zahnriemen des ersten
Zahnriemenpaares sowie des zweiten Zahnriemenpaares versetzt zueinander
angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Zahnriemenpaar (1') innerhalb des ersten Zahnriemenpaares (1)
angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zahnriemenscheiben (2', 3') des zweiten Zahnriemenpaares (1') einen
kleineren Durchmesser aufweisen als die Zahnriemenscheiben (2, 3) des ersten
Zahnriemenpaares (1), und im wesentlichen um 180° phasenverschoben zu den
Zahnriemenscheiben (2, 3) des ersten Zahnriemenpaares (1) mit im wesentlichen
der gleichen Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, in der Weise, dass das
bogenförmige Material (S) bei seinem Transport entlang des Transportweges (F)
verlangsamt wird.
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