DE10304564B3

DE10304564B3 - Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten mit einer Schaufelradanordnung

Info

Publication number: DE10304564B3
Application number: DE10304564A
Authority: DE
Inventors: Udo Ferino; Holger Ratz
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: DE50310267D1; US20060180433A1; AU2003289804A1; ATE402898T1; WO2004069704A2; EP1590284A2; WO2004069704A3; AU2003289804A8; EP1590284B1

Abstract

Bei einer Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten mit einer Schaufelradanordnung, die eine Mehrzahl von um eine Achse drehbaren Schaufelrädern aufweist, einem eine Mehrzahl von Greifern tragenden Förderstrang und einem zwischen zwei den Schaufelrädern angeordneten, um eine Achse drehbaren und von dem Förderstrang umschlungenen Umlenkrad sind die Achsen der Schaufelräder gegen die Achse des Umlenkrades geneigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten mit einer Schaufelradanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Übergabeeinrichtungen mit Schaufelrädern werden zum Beispiel am Ausgang eines Falzapparates eingesetzt, um von diesem ausgegebene, gefalzte Druckprodukte in den Schaufeln des Schaufelrades aufzunehmen und anschließend geschuppt auf ein Förderband oder an einen mit Greifern für die Druckprodukte bestückten Förderstrang zu übergeben. Die Erfindung befasst sich mit einer Übergabeeinrichtung des letzteren Typs. Eine solche Übergabeeinrichtung ist aus der CH-PS 427 625 bekannt geworden.

Bei diesem Typ von Übergabeeinrichtung stellt sich das Problem, dass der Förderstrang, der um ein auf einer gemeinsamen Achse mit dem Schaufelrad rotierendes Umlenkrad geschlungen ist, sich an irgendeiner Stelle von dem Umlenkrad in tangentialer Richtung lösen muss, wobei ein an dem Förderstrang angebrachter Greifer ein gegriffenes Druckprodukt in dieser tangentialen Richtung mitnimmt. Die Schaufel, in der das Druckprodukt gleichzeitig steckt, setzt jedoch ihre Drehung um die Achse fort, so dass die Gefahr besteht, dass das Druckprodukt zwischen Greifer und Schaufel geknickt und beschädigt wird, wenn die Wege der Schaufel und des Greifers auseinanderlaufen.

In der EP 0 931 011 B1 wird vorgeschlagen, dieses Problem zu lösen, indem das Umlenkrad mit einer kleineren Winkelgeschwindigkeit als das Schaufelrad drehangetrieben wird. Die dadurch erreichte Voreilung des Schaufelrades bewirkt, dass zu einem Zeitpunkt, wo der ein Druckprodukt haltende Greifer sich vom Umfang des Umlenkrades löst, die Schaufel, in der das Druckprodukt zuvor aufgenommen wurde, bereits einen solchen Vorsprung hat, dass sie die geradlinige Weiterbewegung des Druckproduktes nicht mehr behindert. Auf diese Weise lässt sich zwar eine Beschädigung des Druckproduktes verhindern, doch ist hierfür eine sorgfältige Anpassung der Geschwindigkeiten und Phasen der Bewegung des Schaufelrades und des Förderstranges erforderlich. Wenn die Voreilung oder Geschwindigkeit des Schaufelrades zu gering ist, ist ein Knicken des Druckproduktes nicht sicher ausgeschlossen; ist die Voreilung oder die Geschwindigkeit zu groß, so kann bereits zu einem Zeitpunkt, wo der Greifer sich um ein Druckprodukt schließt, das Schaufelrad gegenüber dem Greifer einen solchen Vorsprung haben, dass das Druckprodukt nicht mehr sicher gehalten ist und zum Beispiel verkanten kann oder gar aus der Schaufel herausfällt, bevor sich der Greifer schließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten mit einer Schaufelradanordnung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass infolge der Neigung der Achsen der Schaufelräder an einer Stelle, an der sich der Förderstrang vom Umlenkrad löst, der Abstand zwischen den Schaufeln von dem Umlenkrad benachbarten Schaufelradscheiben größer sein kann als die Breite des zu übergebenden Produktes. Dieses kann daher ohne die Gefahr einer Beschädigung durch die Schaufeln mit Hilfe des Förderstrangs abtransportiert werden, ohne dass hierfür eine aufwendige Anpassung von Phasenlage und Geschwindigkeiten der Schaufelräder und des Umlenkrades erforderlich ist.

Um den Unterschied zwischen maximalem und minimalem Abstand gegenüberliegender Schaufeln der zwei dem Umlenkrad benachbarten Schaufelradscheiben variabel zu machen, sind diese vorzugsweise quer zu ihren Achsen schwenkbar an einem Gestell montiert.

Vorzugsweise sind die Achsen der Schaufelradscheiben so angeordnet, dass sie die Achse des Umlenkrades schneiden, und zwar vorzugsweise unter einem Winkel von 10° bis 30°.

Da aufgrund der Neigung der Achsen die Projektion der Schaufelräder auf die Ebene des Umlenkrades nicht kreisrund, sondern elliptisch ist, ist eine absoluter Gleichlauf der Bewegungen der Schaufeln mit der Drehung des Umlenkrades über den gesamten Umfang hinweg nicht zu erreichen. Die Abweichungen sind jedoch im bevorzugten Neigungswinkelbereich nicht störend, insbesondere dann, wenn die Mittelpunkte der projizierten Ellipsen mit der Achse des Umlenkrades zusammenfallen. Um bezogen auf die Förderrichtung der gehandhabten Produkte einen möglichst guten Gleichlauf der Bewegungen von Greifern und Schaufeln zu erreichen, sollte deshalb der Schnittpunkt der Achse eines Schaufelrades und der Achse des Umlenkrades vorzugsweise in Höhe des betreffenden Schaufelrades liegen.

Zur Anpassung der Einrichtung an die Handhabung von Druckprodukten unterschiedlicher Breite sollten die Schaufelradscheiben entlang einer Verschiebungsachse, vorzugsweise der Achse des Umlenkrades, verschiebbar sein.

Unterschiedliche Umdrehungsgeschwindigkeiten für die Schaufelradscheiben einerseits und das Umlenkrad andererseits sind bei der Einrichtung nicht mehr erforderlich, vorzugsweise sind daher Antriebsmittel zum Antreiben dieser Elemente mit gleicher Winkelgeschwindigkeit vorgesehen.

Vorzugsweise sind dem Umlenkrad und den auf verschiedenen Seiten des Umlenkrades angeordneten Schaufelrädern jeweils eigene Antriebsmotoren zugeordnet, die elektronisch gekoppelt sein können, um eine gleiche Winkelgeschwindigkeit der Schaufelräder und des Umlenkrades zu gewährleisten. Eine mechanische Kopplung der Schaufelräder und des Umlenkrades kommt auch in Betracht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben.

Es zeigen:
1 eine Seitenansicht des vom Förderstrang umschlungenen Umlenkrades und eines Schaufelrades der erfindungsgemäßen Übergabeeinrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht des Umlenkrades, des Förderstranges sowie zweier dem Umlenkrad benachbarter Schaufelräder;
3 eine Frontalansicht einer geringfügig abgewandelten Ausgestaltung der Übergabeeinrichtung;
4 eine Variante der Übergabeeinrichtung.
In der Seitenansicht der 1 erkennt man ein Umlenkrad 01, das um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Achse im Gegenuhrzeigersinn drehbar ist. Am Umfang des Umlenkrades 01 sind Kerben 02 gleichmäßig verteilt, in die auf einem Teil des Umfanges des Umlenkrades 01 Bolzen einer Gelenkkette 03 eingreifen. Jedes Glied 04 der Gelenkkette 03 trägt einen Greifer 06, mit einem Greifermaul 07, das auf seiner vom Kettenglied 04 abgewandten Seite durch einen starr mit dem Kettenglied 04 verbundenen Klemmbacken 08 und an der dem Kettenglied 04 zugewandten Seite durch einen schwenkbaren Klemmbacken 09 begrenzt ist. Der Klemmbacken 09 ist federbelastet zwischen einer Aufnahmeposition, in der das Greifermaul 07 offen ist, um ein Druckprodukt 26 aufzunehmen, und einer Halteposition schwenkbar, in der er das Druckprodukt 26 gegen den festen Klemmbacken 08 gedrückt hält.
Der schwenkbare Klemmbacken 09 ist mit einem Hebelarm 11 verbunden, der im Laufe der Bewegung jedes Greifers 06 am Umfang des Umlenkrades 01 mit einem stationären Nocken zusammenwirkt, um den Klemmbacken 09 aus der Aufnahmeposition in die Halteposition zu schwenken.
Ein in der Perspektive der Zeichnung hinter dem Umlenkrad 01 angeordnetes Schaufelrad 12a trägt Schaufeln 13 in einer der Anzahl der Kerben 02 des Umlenkrades 01 entsprechenden Anzahl. Von den Schaufeln 13 begrenzte Aufnahmetaschen 41 für Druckprodukte 26 fluchten jeweils mit den Greifermäulern 07 von am Umlenkrad 01 befindlichen Greifern 06.
Ein zweites, in der 1 nicht sichtbares Schaufelrad 12b (siehe 2 und 3) ist bezüglich der Ebene der 1 spiegelsymmetrisch zum Schaufelrad 12a angeordnet. Wie in 2 und 3 zu erkennen, haben die zwei Schaufelradscheiben 12a; 12b jeweils eine Drehachse 14a; 14b, die in Bezug auf die Drehachse 16 des Umlenkrades 01 unter einem Winkel α von 10° bis 30° geneigt ist und die Drehachse 16 schneidet. Der Schnittwinkel ? kann fest sein, bei der hier betrachteten Ausgestaltung erlauben jedoch arretierbare Gelenke, über die jeweils eine Halterung der Achse 14a bzw. 14b mit einer Seitengestellplatte 34a bzw. 34b verbunden ist, eine Veränderung des Winkels α. Für typische Einstellwerte von α liegt der Schnittpunkt 18a bzw. 18b der Drehachse 16 mit der Drehachse 14a; 14b der Schaufelräder 12a bzw. 12b auf der Achse 14a bzw. 14b jeweils in Höhe des entsprechenden Schaufelrades 12a bzw. 12b (bzw. in dessen Innerem).
Die in 3 gezeigten Schaufelräder 12a; 12b sind jeweils in axialer Richtung zweigeteilt, im Gegensatz zu den Schaufelrädern 12a; 12b der 2. Dies ist jedoch der einzige Unterschied zwischen den Ausgestaltungen dieser Figuren, so dass beide hier gemeinsam beschrieben werden können.
Infolge der Neigung der Achsen gibt es am Umfang der Schaufelräder 12a; 12b jeweils einen Punkt 19 größter Annäherung bzw. einen Punkt 21 größter Entfernung, die einander diametral gegenüberliegen. Eine Einwurtstelle 22, wo zum Beispiel von einem Falzapparat herrührende Druckprodukte 26 (siehe 3) in die Taschen 41 der Schaufelräder 12a; 12b fallen, befindet sich in Drehrichtung kurz hinter dem Punkt 19. Am Ort der Einwurfstelle 22 ist daher der Abstand zwischen den Böden 23 der Taschen 41 gering, so dass die untere Kante eines eingeworfenen Produkts 26 an ihren Enden jeweils von einem Boden 23 und in der Mitte vom Greifermaul 07 eines Greifers 06 abgestützt wird. Im Laufe der Drehung der Einrichtung bewegt sich das Produkt 26 am Umfang des Umlenkrades 01 abwärts; der an der Einwurfstelle 22 noch offene schwenkbare Klemmbacken 09 wird geschlossen, um das Produkt 26 einzuklemmen, und der Abstand zwischen den Böden 23 auf denen das Produkt 26 ruht, vergrößert sich, bis schließlich an einem Punkt 24 der Abstand größer als die Breite des Druckproduktes 26 ist. Ab diesem Punkt behindern die Schaufeln 13 eine Bewegung des Druckproduktes 26 fort vom Umlenkrad 01 nicht mehr, so dass sich hinter dem Punkt 24, kurz vor dem Punkt 21 der größten Entfernung, die Gelenkkette 03 vom Umlenkrad 01 lösen kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Druckprodukte 26 von den Schaufeln 13 geknickt werden.
Die Boden 23 sind, wie in 3 angedeutet, gegen die Drehachse 14a; 14b des Schaufelrades 12a bzw. 12b in dem sie sich befinden, geneigt, so dass in einer typischen Stellung der Drehachse 14a; 14b die Böden 23 an der Einwurfstelle 22 in etwa horizontal orientiert sind. Die Böden 23 sind ferner leicht sattelförmig, so dass ein eingeworfenes Produkt 26 auch dann nicht auf eine scharfe Kante am Boden 23 aufschlagen kann, wenn die Neigung des Schaufelrades 12a oder 12b etwas von der typischen Stellung abweicht.
Wie man in 3 erkennt, ist dem linken und dem rechten Schaufelrad 12a; 12b und dem Umlenkrad 01 jeweils ein eigener Elektromotor 27a; 27b; 28 zugeordnet. Die Elektromotoren 27a; 27b; 28 sind durch eine nicht dargestellte Steuerschaltung so geregelt, dass sie die Schaufelräder 12a; 12b und das Umlenkrad 01 mit einer einheitlichen Winkelgeschwindigkeit antreiben. Die Elektromotoren 27a; 27b greifen direkt an den Drehachsen 14a; 14b an; der Elektromotor 28 treibt das Umlenkrad 01 über einen zwischen zwei Riemenscheiben 31; 32 umlaufenden Treibriemen 29. Abweichend von der Darstellung in 3 ist der Elektromotor 28 nicht unterhalb des Umlenkrades 01 angeordnet, da dann der Treibriemen 29 mit den geförderten Druckprodukten 26 zusammenstoßen würde, sondern er liegt in der Perspektive der 3 horizontal hinter dem Umlenkrad 01.
Die Schaufelräder 12a; 12b sind parallel zur Achse des Umlenkrades 01 an Tragarmen 33a; 33b verschiebbar, die an rechten und linken Seitengestellplatten 34a; 34b montiert sind. Durch Verstellen der Position der Schaufelradscheiben 12a; 12b an den Tragarmen 33a; 33b kann ihr Abstand voneinander verändert und damit die Übergabeeinrichtung an die Handhabung von Druckprodukten 26 unterschiedlicher Breite angepasst werden.
4 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung der Übergabeeinrichtung in einer Ansicht analog der der 3. Bei dieser Ausgestaltung ist nur ein Elektromotor 27 vorgesehen, der unmittelbar an der Achse 14a des linken Schaufelrades 12a angreift. Die Achse 14a ist über ein Kardangelenk 36 an die Drehachse 16 des Umlenkrades 01 gekoppelt. Dabei liegt ein Würfel 37 des Kardangelenkes 36, an welchem die zwei Achsen 14a; 16 angreifen und der den Mittelpunkt der Schwenkbewegungsfreiheit der Achsen 14a; 16 zueinander definiert, im Inneren des Schaufelrades 12a.
Die Achse 16 ist durch mit dem Gestell verbundene Kugellager 38 stationär gehalten; die Lage der Achse 14a ist an ihrem einen Ende über das Kardangelenk 36 festgelegt; ihr anderes, dem Motor 27 zugewandte Ende ist in einem konzentrisch zum Kardangelenk 36 gekrümmten Bügel 39 verschiebbar und arretierbar gehalten, so dass durch Verschieben der Achse 14a entlang des Bügels 39 unterschiedliche Schnittwinkel ? zwischen den Achsen 14a; 16 einstellbar sind.
Die Achse 14b des rechten Schaufelrades 12b ist in analoger Weise zwischen einem zweiten Kardangelenk 36 und einem zu diesem konzentrischen Bügel 39 gehalten. Die Bügel 39 sind jeweils an Tragarmen 33a; 33b, die an Seitengestellplatten 34a; 34b montiert sind, in Richtung der Achse 16 verschiebbar gehalten, um den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Schaufelradscheiben 12a; 12b wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel an Druckprodukte 26 unterschiedlicher Breite anpassen zu können. Die Achse 16 hat zu dem gleichen Zweck einen in der Figur nicht genauer dargestellten Teleskopaufbau mit einem das Umlenkrad 01 tragenden Mittenabschnitt und zwei mit dem Mittenabschnitt drehfest, aber axial verschiebbar verbundenen Kopfabschnitten, die jeweils an einem der Kardangelenke 36 angreifen.
Alternativ zu der in der Figur gezeigten Ausgestaltung könnte der einzige Elektromotor 27 auch wie der Elektromotor 28 aus 3 über einen Riemen oder einen vergleichbaren Übertragungsmechanismus am Umlenkrad 01 angreifen und über dieses die zwei Schaufelräder 12a; 12b antreiben.

01: Umlenkrad
02: Kerbe
03: Förderstrang, Gelenkkette
04: Glied, Kettenglied
05: -
06: Greifer
07: Greifermaul
08: Klemmbacken fest
09: Klemmbacken schwenkbar
10: -
11: Schwenkarm, Hebelarm
12a: Schaufelrad, Schaufelradscheiben
12b: Schaufelrad, Schaufelradscheiben
13: Schaufel
14a: Achse, Drehachse
14b: Achse, Drehachse
14: Gelenke (a/b)
15: -
16: Achse, Drehachse
17a: -
17b: -
18a: Schnittpunkt
18b: Schnittpunkt
19: Punkt größter Annäherung
20: -
21: Punkt größter Entfernung
22: Einwurfstelle
23: Boden
24: Punkt
25: -
26: Produkt, Druckprodukt
27: Antriebsmittel, Elektromotor
27a: Antriebsmittel, Elektromotor
27b: Antriebsmittel, Elektromotor
28: Antriebsmittel, Motor, Elektromotor
29: Treibriemen
30: -
31: Riemenscheibe von 28
32: Riemenscheibe von 01
33a: Tragarm
33b: Tragarm
34a: Gestell, Seitengestellplatte
34b: Gestell, Seitengestellplatte
35: -
36: Kardangelenk
37: Würfel
38: Kugellager
39: Bügel
40: -
41: Tasche, Aufnahmetasche
α: Winkel, Schnittwinkel

Claims

Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) mit einer Schaufelradanordnung, die eine Mehrzahl von um eine Achse (14a; 14b) drehbaren Schaufelrädern (12a; 12b) aufweist, einem eine Mehrzahl von Greifern (06) tragenden Förderstrang (03) und einem zwischen zwei der Schaufelräder (12a; 12b) angeordneten, um eine Achse (16) drehbaren und von dem Förderstrang (03) umschlungenen Umlenkrad (01), dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (14a; 14b) der Schaufelräder (12a; 12b) gegen die Achse (16) des Umlenkrades (01) geneigt sind.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelräder (12a; 12b) quer zu ihren Achsen (14a; 14b) schwenkbar an einem Gestell (34a; 34b) montiert sind.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (14a; 14b) jedes der zwei Schaufelräder (12a; 12b) die Achse (16) des Umlenkrades (01) schneidet, vorzugsweise unter einem Winkel (α) von 10° bis 30°.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (18a; 18b) der Achse (14a; 14b) eines der Schaufelräder (12a; 12b) und der Achse (16) des Umlenkrades (01) in Höhe dieses Schaufelrades (12a; 12b) liegt.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelräder (12a; 12b) entlang einer Achse (16) verschiebbar sind.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (16) die Achse (16) des Umlenkrades (01) ist.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Umlenkrad (01) und den auf verschiedenen Seiten des Umlenkrades (01) angeordneten Schaufelrädern (12a; 12b) jeweils ein Antriebsmotor ( 27a; 27b; 28) zugeordnet ist.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelräder (12a; 12b) und das Umlenkrad (01) durch die Antriebsmittel (27a; 27b; 28) mit gleicher Winkelgeschwindigkeit angetrieben sind.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Schaufelrädern (12a; 12b) nur ein Antriebsmittel (27) zugeordnet ist.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (27a; 27b; 28) elektronisch gekoppelt sind.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (27a; 27b; 28) mechanisch gekoppelt sind.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einwurfstelle (22) zum Einwerfen von Druckprodukten (26) in die Schaufeln (13) der Schaufelräder (12a; 12b) an einem Umfangsabschnitt der Schaufelräder (12a; 12b) angeordnet ist, wo der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Schaufeln (13) der zwei dem Umlenkrad (01) benachbarten Schaufelräder (12a; 12b) kleiner als der mittlere Abstand zwischen den Schaufeln (13) dieser Schaufelräder (12a; 12b) ist.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einwurfstelle (22) zum Einwerten von Druckprodukten (26) in die Schaufeln (13) der Schaufelräder (12a; 12b) an einem Umfangsabschnitt der Schaufelräder (12a; 12b) angeordnet ist, wo der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Schaufeln (13) der dem Umlenkrad (01) benachbarten Schaufelräder (12a; 12b) in Drehrichtung der Schaufelräder (12a; 12b) zunimmt.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderstrang (03) sich in einem Umfangsbereich von dem Umlenkrad (01) löst, in dem der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Schaufeln (13) der zwei dem Umlenkrad (01) benachbarten Schaufelräder (12a; 12b) größer als der mittlere Abstand zwischen den Schaufeln (13) dieser Schaufelräder (12a; 12b) ist.
Einrichtung zur Übergabe von Druckprodukten (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderstrang (03) sich in einem Umfangsbereich von dem Umlenkrad (01) löst, in dem der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Schaufeln (13) der dem Umlenkrad (01) benachbarten Schaufelräder (12a; 12b) in Laufrichtung des Förderstrangs (03) zunimmt.