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Die Erfindung betrifft ein Kurvenscheibengetriebe und eine Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 9.
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Kurvenscheibengetriebe werden in Druckmaschinen zahlreich verwendet, um Bewegungen zu steuern, die mit der Rotation der diversen zusammenwirkenden Zylinder einer solchen Maschine synchron sein müssen, aber keine gleichförmigen Drehbewegungen sind, wie etwa das Öffnen und Schließen von Greifern bei der Übergabe eines Druckerzeugnisses von einem Zylinder zum nächsten, die Bewegung von Falzmessern und Falzklappen beim Falzen des Druckerzeugnisses und beim Auslegen des Druckerzeugnisses nach dem Falzen.
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Diese Kurvenscheibengetriebe umfassen herkömmlicherweise eine drehbare Kurvenscheibe, einen um eine Achse schwenkbaren Hebel und eine Rolle, die mit dem Hebel verbunden und drehbar ist, um eine Kontur der Kurvenscheibe abzutasten. Eine Welle, um die die Rolle drehbar ist, ist in einer Lagerbohrung des Hebels gehalten.
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Um die Welle zu fixieren, kann auf ein der Rolle gegenüberliegendes Ende der Welle eine Mutter aufgeschraubt sein, doch setzt dies voraus, dass Einbauraum vorhanden ist, in den ein aus der Lagerbohrung vorspringendes Ende der Welle und die Mutter Platz finden können. Im Laufe des Betriebs zwischen Welle und Hebel auftretende Biegemomente können die Verschraubung lockern. Zwischen der Lagerbohrung und der Welle ist ein gewisses Spiel erforderlich, um die Welle in die Lagerbohrung einführen zu können. Wenn die Verschraubung nicht fest genug ist, beeinträchtigt dieses Spiel die Genauigkeit der von dem Kurvenscheibengetriebe gesteuerten Bewegung, im Extremfall kann sich die Welle vom Hebel lösen und zu Schäden in der Druckmaschine führen.
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Einer anderen bekannten Technik zufolge ist der Hebel durch einen von der Lagerbohrung ausgehenden Schlitz gabelartig geteilt, und indem zwei Schenkel des Hebels, die sich beiderseits des Schlitzes erstrecken, mit Hilfe einer sie kreuzenden Schraube gegeneinander gezogen werden, wird die Lagerbohrung so weit verengt, dass die Welle darin reibschlüssig geklemmt wird. Auch hier tragen die Schenkel zum Platzbedarf und zum Trägheitsmoment des Hebels bei, bei unsachgemäßer Handhabung besteht auch hier die Möglichkeit, dass sich die Schraube löst und die Verbindung zwischen Hebel und Rolle locker wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kurvenscheibengetriebe und eine Druckmaschine zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 9 gelöst.
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Ein Vorteil des Kurvenscheibengetriebes ist, dass im Betrieb keine Schraube zum Fixieren der Rolle in Bezug auf den Hebel mehr benötigt wird. Eine Schraube dient allenfalls als zeitweiliges Hilfsmittel beim Zusammenbau des Getriebes, indem sie in die Gewindebohrung so weit eingeschraubt wird, dass sie die Schenkel auseinanderspreizt und dadurch der Lagerbohrung so viel Übermaß gegenüber dem Zapfen gibt, dass dieser in die Lagerbohrung eingeschoben werden kann. Wenn anschließend die Schraube wieder entfernt wird, verengt sich die Lagerbohrung elastisch, so dass der Zapfen darin spielfrei geklemmt ist. Da diese Klemmung nicht davon abhängt, dass irgendwelche beweglichen Teile sich in einer jeweils korrekten Position befinden, kann sie sich während des Betriebs des Kurvenscheibengetriebes nicht lösen.
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Während bei dem herkömmlichen Hebel zum Gegeneinanderziehen der zwei Schenkel eine Mutter verwendet werden kann, die an einer Außenseite eines der beiden Schenkel anliegt, ohne mit ihm materialschlüssig verbunden zu sein, und von der sich durch Bohrungen beider Schenkel erstreckenden, auf Zug belasteten Schraube an diese Außenseite angepresst wird, ist dies bei dem Kurvenscheibengetriebe nicht möglich, da dort die zum Auseinanderspreizen der Schenkel verwendete Schraube druckbelastet ist. Deswegen sollte hier ein Bereich des Hebels, in den die Gewindebohrung geschnitten ist, mit einem sich um die Lagerbohrung erstreckenden Bereich materialschlüssig, vorzugsweise einteilig, zusammenhängen.
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Um den Platzbedarf und das Trägheitsmoment des Hebels zu minimieren, sollte der Schlitz sich ausgehend von der Lagerbohrung in Richtung der Achse erstrecken.
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Um den Zapfen mit hoher Klemmkraft halten zu können, sollten die Schenkel jenseits eines von der Lagerbohrung abgewandten Endes des Schlitzes miteinander verbunden sein.
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Um diese untereinander verbundenen Schenkel mit vertretbarem Kraftaufwand auseinanderspreizen zu können, ist vorzugsweise der Abstand zwischen der Gewindebohrung und der Lagerbohrung kleiner als der Abstand zwischen der Gewindebohrung und dem von der Lagerbohrung abgewandten Ende des Schlitzes.
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Der Zapfen sollte achsparallel zur Achse der Rolle sein, damit die Rolle in jeder Orientierung, in der der Zapfen in die Lagerbohrung eingeschoben werden kann, korrekt platziert ist.
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Um ein Ineinanderschieben von Zapfen und Lagerbohrung in jeder beliebigen Orientierung zu ermöglichen, sollte der der Zapfen und/oder die Lagerbohrung zylindrisch sein.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Druckmaschine mit einem um eine Achse drehbaren Transportzylinder und einem Kurvenscheibengetriebe der oben beschriebenen Art, dessen Kurvenscheibe auf der Achse des Transportzylinders montiert ist und dessen Hebel an den Transportzylinder angelenkt ist, um ein an einer Umfangsfläche des Transportzylinders angeordnetes Werkzeug zu steuern.
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Das Werkzeug kann insbesondere ein Greifer, ein Falzmesser oder eine Falzklappe sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 einen schematischen Schnitt durch eine Bogendruckmaschine;
- 2 einen Detail eines Transportzylinders im axialen Schnitte;
- 3 eine schematische Seitenansicht des Transportzylinders gemäß 2;
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Hebels mit daran montierter Rolle;
- 5 eine Seitenansicht des Hebels in aufgeweitetem Zustand ohne Rolle.
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Die in 1 dargestellte Druckmaschine, insbesondere Bogendruckmaschine umfasst einen Bogenanleger 01, einen Bändertisch 02, eine Bogenanlage 03 und eine Bogenauslage 04. Zwischen der Bogenanlage 03 und der Bogenauslage 04 sind sogenannte Werke 05; 06 angeordnet, die beispielsweise als Druckwerk, Lackwerk, Kalibrierwerk oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sind. 1 zeigt exemplarisch zwei Druckwerke 05 und ein Lackwerk 06; weitere in der Figur nicht dargestellte Druck- und Lackwerke können zwischen den Druckwerken 05 und dem Lackwerk 06 vorgesehen sein. Die in der Figur gezeigten Druckwerke 05 drucken jeweils unterschiedliche Farben, insbesondere Druckfarben auf eine gleiche Seite der durch sie hindurchlaufenden Bogen, und das Lackwerk 06 trägt auf dieselbe Seite eine Lackschicht auf. Die nicht gezeigten Druck- oder Lackwerke können auf dieselbe Seite der Bogen drucken, es kann aber auch ein Bogenwender vorhanden sein, um beidseitiges Bedrucken der Bogen zu ermöglichen.
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Die Druckwerke 05 umfassen jeweils zwei Transportzylinder 07; 08 zum Fördern der zu bedruckenden Bogen. Der Transportzylinder 07 übernimmt die Bogen jeweils an einem stromaufwärtigen Spalt 10 von der vorhergehenden Baugruppe, hier also von der Bogenanlage 03 oder dem vorhergehenden Druckwerk 05, fördert sie durch einen von ihm und einem Zylinder 09, z. B. Übertragungszylinder 09, insbesondere Gummituchzylinder 09 gebildeten Druckspalt 11 und übergibt sie an einem stromabwärtigen Spalt 12 an den nachfolgenden Transportzylinder 08.
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Das Lackwerk 06 umfasst ebenfalls einen Transportzylinder 07, der die Bogen an seinem stromaufwärtigen Spalt 10 von dem Transportzylinder 08 des vorhergehenden Druckwerks 05 übernimmt und der zusammen mit einer Lackwalze 13 einen Spalt 14 bildet, durch den die Bogen gezogen werden, bevor sie am stromabwärtigen Spalt 12 an die Auslage 04 übergeben werden.
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Die Transportzylinder 07; 08 sind an ihrem Umfang mit wenigstens einem Werkzeug 15, insbesondere mit zwei an ihrem Umfang einander diametral gegenüberliegenden Greifern 15 bestückt, die jeweils rechtzeitig beim Durchlaufen eines Spalts 10 bzw. 12 aufgehen müssen, um einen Bogen zu greifen bzw. ihn wieder freizugeben, und ihn zwischenzeitlich an der Umfangsfläche des Transportzylinder 07; 08 sicher geklemmt halten müssen.
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2 zeigt einen Ausschnitt eines der Transportzylinder 07; 08 im Schnitt quer zu seiner Drehachse. Eine zylindrische Mantelfläche 16 des Transportzylinders 07; 08 ist durch einen sich in axialer Richtung erstreckenden Kanal 17 unterbrochen. In dem Kanal 17 erstreckt ist eine zylindrische Welle 18 des Greifers 15, insbesondere über die gesamte Länge des Transportzylinders 07; 08. Mehrere Greiferfinger 19 sind entlang der Welle 18 verteilt und drehfest mit ihr verbunden. Die Welle 18 ist um ihre Längsachse 20 schwenkbar. Der Kanal 17 ist großenteils durch eine die Mantelfläche 16 bündig verlängernde Abdeckung 21 verdeckt. Spitzen 22 der Greiferfinger 19 erstrecken sich durch einen Spalt zwischen der Abdeckung 21 und einer die Mantelfläche 16 begrenzenden Klemmleiste 23. In der in 2 gezeigten Konfiguration drücken die Spitzen 22 von außen gegen die Klemmleiste 23, um dort die vordere Kante eines Bogens festzuklemmen. Die hierfür benötigte Klemmkraft wird von einer Feder 24 bereitgestellt, hier z. B. von einer Torsionsfeder, die sich in der Welle 18 erstreckt.
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3 zeigt denselben Ausschnitt des Transportzylinders 07; 08 in einer Seitenansicht. An der Welle 18 ist ein Hebel 25 drehfest montiert. An einem von der Längsachse 20 abgewandten Ende ist eine Rolle 26 montiert, der die Kante einer sich um die Drehachse des Transportzylinders 07; 08 erstreckenden Kurvenscheibe 27 gegenüberliegt. In der Stellung der 3 berührt die Rolle 26 die Kurvenscheibe 27 derart, so dass der Hebel 25 kein oder nur ein geringes der Feder 24 entgegenwirkendes Drehmoment auf die Welle18 ausüben kann.
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Wenn der Transportzylinder 07; 08 aus der in 3 gezeigten Stellung im Gegenuhrzeigersinn weiterrotiert, erreicht die Rolle 26 eine schräge Flanke 28 der Kurvenscheibe 27, wodurch der Hebel 25 entgegen dem Moment der Feder 24 um die Längsachse 20 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird und die Greifer 15 sich von der Klemmleiste 23 lösen, um einen Bogen von einem stromaufwärtigen Transportzylinder 07; 08 aufzunehmen oder ihn an einen stromabwärts nachfolgenden Transportzylinder 08; 07 weiterzugeben.
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4 zeigt den Hebel 25 in perspektivischer Ansicht. Eine Lagerbohrung 29 am vom Betrachter abgewandten Ende des Hebels 25 ist vorgesehen, um die Welle 18 aufzunehmen. Der Hebel 25 hat zwei Schenkel 30; 31, die sich um die Lagerbohrung 29 herum erstrecken und deren freie Enden sich beiderseits eines Schlitzes 32 gegenüberliegen. In entspanntem Zustand der Schenkel 30; 31 hat die Lagerbohrung 29 ein geringes Übermaß gegenüber der Welle 18, so dass diese in die Lagerbohrung 29 eingeschoben werden kann. In der 4 nicht sichtbare Bohrungen der beiden Schenkel 30; 31 liegen sich beiderseits des Schlitzes 32 fluchtend gegenüber, so dass eine Schraube durch die Bohrungen hindurchgesteckt werden kann und die Schenkel 30; 31 mit Hilfe der Schraube und einer Mutter, die an einer Außenseite eines der Schenkel 30; 31 anliegt oder in einer Aussparung des Schenkels 30; 31 drehfest aufgenommen ist, gegeneinander gezogen werden können, um die Welle 18 in der Lagerbohrung 29 festzuklemmen.
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Eine zur Lagerbohrung 29 parallele zweite zylindrische Lagerbohrung 33 befindet sich am gegenüberliegenden Ende des Hebels 25. Von ihr ausgehend erstreckt sich ein Schlitz 34 in Richtung der Lagerbohrung 29, erreicht allerdings weder diese noch einen Außenrand des Hebels 25. Der Schlitz 34 bildet eine Grenze zwischen zwei Schenkeln 38, 39 des Hebels 25, die in einer Region 40 zwischen dem vom der Lagerbohrung 33 abgewandten Ende des Schlitzes 34 und der Lagerbohrung 29 sowie über einen die Lagerbohrung 29 umgebenden Bogen 41 einteilig zusammenhängen.
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In der Lagerbohrung 33 ist ein Zapfen 35 eines Trägers 36 geklemmt, der die Rolle 26 trägt. Der Träger 36 ist eine zylindrische Stange oder allgemein ein Rotationskörper, so dass die Position, die die Rolle 26 am Hebel 25 einnimmt, unabhängig von der Orientierung ist, in der der Träger 36 in die Lagerbohrung 33 eingeschoben ist. Am Träger 36 kann, wie in 4 gezeigt, noch eine weitere Rolle 37 drehbar montiert sein, die eine weitere Kurvenscheibe abtastet. Indem diese weitere Kurvenscheibe und die Kurvenscheibe 27 gegeneinander rotieren, können Bewegungen des Hebels 25 gesteuert werden, deren Periode länger ist als eine Umdrehung des Transportzylinders 07; 08. Eine zum Schlitz 34 senkrechte Bohrung 42, insbesondere Gewindebohrung erstreckt sich senkrecht zum Schlitz 34 durch den Schenkel 38, nicht aber durch den Schenkel 39. Die Bohrung 42 ist mit einem Innengewinde versehen. Vorzugsweise ist das Innengewinde unmittelbar in das Material des Hebels 25 geschnitten.
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Die Lagerbohrung 33 ist zunächst geringfügig enger gefertigt, als dem Durchmesser des Zapfens 35 entspricht, d. h. Untermaß aufweist. Um den Zapfen 35 in die Lagerbohrung 33 einführen zu können, ist es notwendig, die Lagerbohrung 33 aufzuweiten. Dies geschieht, wie in 5 gezeigt, indem eine Schraube 43 in die Bohrung 42 eingeschraubt wird, bis ihre Spitze gegen den der Bohrung 42 gegenüberliegenden Schenkel 39 stößt und dabei die Schenkel 38; 39 auseinanderspreizt. 5 veranschaulicht diesen Vorgang, indem ein Umriss des Hebels 25 in entspanntem Zustand mit gestrichelten Linien und ein Umriss im durch die Schraube 43 aufgespreiztem Zustand mit durchgezogenen Linien übereinander gezeichnet sind. Die Deformation ist hier der Deutlichkeit wegen stark übertrieben. In der Praxis sollte sie die Elastizitätsgrenze des Hebels 25 nicht überschreiten. Wenn nach Einfügen des Zapfens 35 in die Lagerbohrung 33 die Schraube 43 entfernt wird, strebt der Hebel 25 so weit in seine ursprüngliche Gestalt zurück, wie der Zapfen 35 es zulässt. So ist der Zapfen 35 in der Lagerbohrung 33 dauerhaft sicher geklemmt.
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Der Hebel 25 kann zusätzlich form- oder kraftschlüssige Elemente zur Lagefixierung des Zapfens 35 enthalten.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bogenanleger
- 02
- Bändertisch
- 03
- Bogenanlage
- 04
- Bogenauslage
- 05
- Werk, Druckwerk
- 06
- Werk, Lackwerk
- 07
- Transportzylinder
- 08
- Transportzylinder
- 09
- Zylinder, Übertragungszylinder, Gummituchzylinder
- 10
- Spalt
- 11
- Druckspalt
- 12
- Spalt
- 13
- Lackwalze
- 14
- Spalt
- 15
- Werkzeug, Greifer
- 16
- Mantelfläche
- 17
- Kanal
- 18
- Welle
- 19
- Greiferfinger
- 20
- Längsachse
- 21
- Abdeckung
- 22
- Spitze
- 23
- Klemmleiste
- 24
- Feder
- 25
- Hebel
- 26
- Rolle
- 27
- Kurvenscheibe
- 28
- Flanke
- 29
- Lagerbohrung
- 30
- Schenkel
- 31
- Schenkel
- 32
- Schlitz
- 33
- Lagerbohrung
- 34
- Schlitz
- 35
- Zapfen
- 36
- Träger
- 37
- Rolle
- 38
- Schenkel
- 39
- Schenkel
- 40
- Region
- 41
- Bogen
- 42
- Bohrung, Gewindebohrung
- 43
- Schraube
