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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auswechseln von
Bauteilen für
eine Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige
Druckmaschinen sind in den vielfältigsten
Ausführungen
bekannt, von denen einige modular aufgebaut sind. Bekannt sind Druckmaschinen,
bei denen unterschiedliche Module oder Bauteile vor und besonders
hinter der Druckmaschine variabel angeordnet werden. Ein gängiges Modul
oder Bauteil sind Papierbehälter,
welche vom Bediener beim Anleger gefüllt zugeführt werden und ausgewechselt
werden, wenn diese entleert sind. Bei einer speziellen Bauform eines
Anlegers einer Druckmaschine ist ein Antrieb bei der Seite der Druckmaschine
angeordnet, welcher über
Zahnräder
Rollen bei der Seite des Papierbehälters antreibt. Diese Rollen dienen
dem Papiertransport vom Papierbehälter in die Druckmaschine.
Beim Entfernen und anschließenden
erneuten Koppeln des Papierbehälters,
etwa ein Papiertablett, an die Druckmaschine besteht die Problematik,
dass die Zahnräder
auf der Seite der Druckmaschine mit denen auf der Seite des Papierbehälters zusammentreffen
und unter Einfluss der wirkenden Kräfte beschädigt werden, insbesondere die
Zahnradzähne.
Aus der Automobiltechnik ist ein Einspurgetriebe für Andrehvorrichtungen
von Brennkraftmaschinen bekannt, das auf einer Antriebswelle eines
Andrehmotors angeordnet ist, wobei ein innerer Laufring mit einem
Andrehritzel gegenüber
einem äußeren Laufring
mit einer Mitnehmerhülse
axial federnd nachgiebig gelagert ist. Die Konstruktion des Einspurgetriebes
ist jedoch aufwändig
und teuer.
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Aus
der
US 2 831 362 ist
eine Kupplung einer Antriebsverbindung zweier Zahnräder bekannt, bei
der ein Zahnrad mit einer Antriebswelle vorhanden ist, welches bei
axialem Angreifen eines weiteren Zahnrades an dieses Zahn an Zahn
entlang der Antriebswelle axial verschiebbar ist. Hierdurch wird
erreicht, dass beim axialen Zusammenführen der beiden Zahnräder diese
leicht in Eingriff kommen, auch wenn sie zunächst Zahn an Zahn anliegen.
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Aufgabe
der Erfindung ist, ein wechselbares Bauteil einer Druckmaschine
auf einfache Weise an diese anzubringen, wobei die Antriebsverbindung zwischen
Bauteil und Druckmaschine sicher hergestellt werden kann.
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Diese
Aufgabe löst
die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Bereitgestellt
ist eine Vorrichtung zum Auswechseln von Bauteilen für eine Druckmaschine,
wobei das Bauteil mit der Druckmaschine mit Zahnrädern zum
Antreiben einer Transporteinrichtung für den Bedruckstofftransport
verbunden ist, mit einem zweiten Zahnrad um einer zweiten Antriebswelle
der Transporteinrichtung, welches bei axialem Angreifen eines ersten
Zahnrads an dieses Zahn an Zahn entlang der zweiten Antriebswelle
axial verschiebbar ist, und ein Freilauf um der zweiten Antriebswelle
zum Tragen des zweiten Zahnrads vorgesehen ist.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Auf
diese Weise werden die Herstellungskosten der zweiten Antriebswelle
verringert, da spanende Verfahren zum Herstellen der zweiten Antriebswelle
eingespart werden.
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Vorteilhaft
ist eine Druckfeder um der zweiten Antriebswelle zum Spannen und
Entspannen des zweiten Zahnrads beim axialen Verschieben des zweiten
Zahnrads vorgesehen, wobei auf einfache Weise eine Gegenkraft zur
Druckkraft des ersten Zahnrads auf das zweite Zahnrad bereitgestellt
wird, die das In Eingriff Bringen des ersten Zahnrads mit dem zweiten
Zahnrad ermöglicht,
indem das axial verschobene zweite Zahnrad durch die Federkraft der
Druckfeder im Wesentlichen in ihre Ausgangslage axial zurückgeschoben
wird.
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Bei
einer Ausführungsform
steht ein drittes Zahnrad im Eingriff zwischen dem ersten Zahnrad und
dem zweiten Zahnrad, wobei der Drehsinn des ersten und zweiten Zahnrads
gleich ist.
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Nachfolgend
ist die Erfindung mit Bezug auf die Fig. in Einzelheiten beschrieben.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Druckmaschine, welcher
mit einem Bauteil gekoppelt ist, mit einer Transporteinrichtung
zum Transportieren von Bedruckstoff von der Druckmaschine zum Bauteil,
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Druckmaschine
und einen Abschnitt des Bauteils nach 1, mit der
Transporteinrich tung, wobei ein erstes Zahnrad am Bauteil und ein
zweites Zahnrad an der Druckmaschine im Eingriff stehen,
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3 zeigt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform mit dem ersten Zahnrad
des Bauteils einer Druckmaschine im Eingriff mit einem dritten Zahnrad
und dem zweiten Zahnrad an der Druckmaschine zum Ankoppeln an das
dritte Zahnrad,
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4 zeigt
eine schematische Ansicht nach 1, wobei
das erste Zahnrad mit dem dritten Zahnrad in die durch die Pfeile
dargestellte Richtung bewegt wird und das zweite Zahnrad vom ersten Zahnrad
und dritten Zahnrad entlang einer Antriebsachse verschoben wird,
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5 zeigt
eine schematische Ansicht nach 1 und 2 nach
Anlaufen einer Antriebswelle des zweiten Zahnrads bei der Druckmaschine,
wobei das erste Zahnrad mit dem dritten Zahnrad im Eingriff steht
und sich dieses mit dem zweiten Zahnrad im Eingriff befindet, ähnlich zu 2.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Druckmaschine 17 an
der linken Seite. Dies ist hierbei beispielhaft ein Ausleger der
Druckmaschine 17, bei welchem der in der Druckmaschine 17 fertig
bedruckte Bedruckstoff abgelegt wird. Am Anleger der Druckmaschine 17 ist
bei der rechten Seite nach 1 ein Bauteil 15 angekoppelt,
bei diesem Beispiel ein Papiertablett, zum Einlegen und Zuführen von
Bedruckstoff zur Druckmaschine 17. Das Bauteil 15 kann
ferner am Anleger der Druckmaschine 17 angebracht sein
oder beim Ausleger beispielsweise zur Druckweiterverarbeitung dienen,
etwa zum Schneiden, Falzen oder Binden. Am Bauteil 15 sind erste
Transportrollen 11 angebracht, welche zum Befördern des
Bedruckstoffs vom Ausleger der Druckmaschine 17 zum Bauteil 15 dienen.
Auf dem Bauteil 15, bei diesem Beispiel ein Papiertablett,
wird der Bedruckstoff, etwa ein Bogen von Papier, abgelegt. Die Transportrichtung
des Bedruckstoffs ist von links rechts nach 1 gerichtet.
Korrespondierend zu den ersten Transportrollen 11 sind
am Anleger der Druckmaschine 17 zweite Transportrollen 12 angebracht,
welche dem Transport des Bedruckstoffs dienen und sich in die gleiche
Richtung wie die ersten Transportrollen 11 drehen. Durch
das Angreifen der ersten Transportrollen 11 und der zweiten
Transportrollen 12 an den Bedruckstoff wird dem Bauteil 15 von
der Druckmaschine 17 durch Reibkraft der Bedruckstoff zugeführt und
auf dem Bauteil 15 abgelegt.
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Der
Ausleger der Druckmaschine 17 bzw. die Druckmaschine 17 weist
einen Antrieb auf, welcher die zweite Antriebswelle 200 und
die an dieser befestigten zweiten Transportrollen 12 und
das zweite Zahnrad 2 mittels eines Zahnriemens 6,
welcher um ein Zahnriemenrad 5 greift, antreibt. Das Zahnriemenrad 5 befindet
sich an der zweiten Antriebswelle 200 der Druckmaschine 17.
Das erste Zahnrad 1 2 an einer
ersten Antriebswelle 100 beim Bauteil 15 reift
in das dritte Zahnrad 3 ein, das wiederum in das zweite
Zahnrad 2 an der Druckmaschine 17 eingreift. Das
zweite Zahnrad 2 treibt das dritte Zahnrad 3 und
das erste Zahnrad 1 an. Auf diese Weise wird die erste
Antriebswelle 100 des Bauteils 15 angetrieben,
an welcher das erste Zahnrad 1 befestigt ist, wobei die
erste Antriebswelle 100 die ersten Transportrollen 11 der
Druckmaschine 17 antreibt. Die erste Antriebswelle 100 am
Bauteil 15 verfügt
demnach über
keinen eigenen Antrieb. Das Bauteil 15, welches auswechselbar
mit der Druckmaschine 17 verkoppelt ist, verfügt demnach über keinen
eigenen Antrieb, sondern wird mittels des Antriebs der Druckmaschine 17 angetrieben.
Der doppelseitige Pfeil kennzeichnet die Richtung, in welche das
Bauteil 15 von der Druckmaschine 17 entfernbar
ist und mit der Druckmaschine 17 koppelbar ist. Das Bauteil 15 wird
hierzu senkrecht zu seiner Längsachse
und zur Transportrichtung des Bedruckstoffs in der Bildebene von
der Druckmaschine 17 fortgezogen oder zu dieser hingeschoben.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Druckmaschine 17 nach 1 mit einem
Abschnitt des Bauteils 15. Insbesondere ist hierbei ersichtlich,
wie das zweite Zahnrad 2 der Druckmaschine 17 in
das dritte Zahnrad 3 des Bauteils 15 eingreift
und dieses antreibt und das dritte Zahnrad 3 in das erste
Zahnrad 1 des Bauteils 15 eingreift und dieses
antreibt. Die Druckmaschine 17 befindet sich nach 2 in
ihrem Betriebszustand, die Zahnräder 1, 2, 3 stehen
im Eingriff. Bei diesem speziellen Beispiel greift das zweite Zahnrad 2 der Druckmaschine 17 in
das dritte Zahnrad 3 des Bauteils 15, treibt dieses
an und greift nicht direkt in das erste Zahnrad 1 des Bauteils 15.
Dies ist erforderlich, damit die Drehrichtung des zweiten Zahnrads 2 und des
ersten Zahnrads 1, welche die zweiten Transportrollen 12 bzw.
die ersten Transportrollen 11 antreiben, gleich ist und
der Transport des Bedruckstoffs gewährleistet ist. Der Zahnriemen 6,
das zweite Zahnrad 2 und das erste Zahnrad 1 werden
in die durch den Pfeil dargestellte Richtung bewegt. Das dritte
Zahnrad 3, welches in der Mitte zwischen dem ersten Zahnrad 1 und
dem zweiten Zahnrad 2 im Eingriff mit diesen angeordnet
ist, bewegt sich gegenläufig
zu diesen. Daraus folgt, dass der Bedruckstoff von der Druckmaschine 17 von
den ersten Transportrollen 11 und den zweiten Transportrollen 12,
welche von der ersten Antriebswelle 100 mit dem ersten Zahnrad 1 bzw.
der zweiten Antriebswelle 200 mit dem zweiten Zahnrad 2 angetrieben
werden, auch in die Richtung des Pfeils zum Bauteil 15,
in diesem Fall ein Papiertablett, transportiert wird. Wenn das erste Zahnrad 1 und
das zweite Zahnrad 2 den gleichen Durchmesser aufweisen,
weisen diese die gleiche Drehgeschwindigkeit auf und ein gleichmäßiger Transport
des Bedruckstoffs ist gewährleistet.
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3 zeigt
zur Verdeutlichung des Prinzips eine schematische Ansicht des ersten
Zahnrads 1, das an der ersten Antriebswelle 100 beim
Bauteil 15 befestigt ist. Die erste Antriebswelle 100 und
das erste Zahnrad 1 sind vom Bauteil 15 umfasst
und dienen als Teile einer Transporteinrichtung 20 zum
Transport eines Bedruckstoffs von der Druckmaschine 17 zum Bauteil 15.
Das Bauteil 15 ist wechselbar mit der Druckmaschine 17 verbindbar
und ist beispielsweise ein Papiertablett zum Ablegen von Bedruckstoff
von der Druckmaschine 17. Das zweite Zahnrad 2,
welches die zweiten Transportrollen 12 antreibt, treibt mit
Vermittlung des dritten Zahnrads 3 das erste Zahnrad 1 an,
welches die ersten Transportrollen 11 antreibt, wobei die
ersten Transportrollen 11 und die zweiten Transportrollen 12 den
Bedruckstoff befördern.
Das erste Zahnrad 1 und das dritte Zahnrad 3 sind
in axialer Richtung in einer festen Position zueinander angeordnet
und werden nicht axial zueinander bewegt. Um die zweite Antriebswelle 200 herum,
an der vom ersten Zahnrad 1 und vom dritten Zahnrad 3 abgewendeten
Seite, ist eine Druckfeder 13 angeordnet, welche an einer
Seite gegen das zweite Zahnrad 2 und an seiner anderen
Seite gegen einen Anschlag 16 grenzt und zusam mendrückbar ist.
Der Anschlag 16 befindet sich daher im Verhältnis zum benachbarten
zweiten Zahnrad 2 zur Druckmaschine 17 nach innen
gerichtet. Der dargestellte Zustand nach 3, bei welchem
das erste Zahnrad 1 mit dem dritten Zahnrad 3 und
das zweite Zahnrad 2 axial versetzt zueinander angeordnet
sind, liegt beim Auswechseln des Bauteils 15 von der Druckmaschine 17 vor.
Beim vorliegenden Zustand, bei welchem das Bauteil 15 ausgewechselt
wird und sich das zweite Zahnrad 2 und das dritte Zahnrad 3 mit
dem ersten Zahnrad 1 nicht im Eingriff befinden, steht
der Antrieb der zweiten Antriebswelle 200 still und die Zahnräder 1, 2, 3 werden
nicht angetrieben.
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4 zeigt
eine schematische Ansicht nach 3, wobei
die erste Antriebswelle 100 mit dem ersten Zahnrad 1 und
die dritte Antriebswelle 300 mit dem dritten Zahnrad 3 gleichzeitig
in die durch den Pfeil dargestellte Richtung bewegt werden und das zweite
Zahnrad 2 entlang der zweiten Antriebswelle 200 verschoben
wird. Das erste Zahnrad 1 und das dritte Zahnrad 3 sind
hierbei starr mit der ersten Antriebswelle 100 bzw. der
dritten Antriebswelle 300 verbunden. Das zweite Zahnrad 2 wird
von einem Freilauf 30 getragen, welcher an der zweiten
Antriebswelle 200 angebracht ist. Der Freilauf 30 dient zum
einen zur Übertragung
des Drehmoments beim Betrieb der Druckmaschine 17, wobei
die zweite Antriebswelle 200 mit dem Freilauf 30 in
eine Richtung dreht, und zum anderen zum In Eingriff Bringen des dritten
Zahnrads 3 mit dem zweiten Zahnrad 2, wie nachstehend
beschrieben, wobei die zweite Antriebswelle 200 mit dem
Freilauf 30 gewöhnlich
in die entgegengesetzte Richtung als beim Betrieb der Druckmaschine 17 dreht.
Der Vorgang nach 4 findet statt, wenn das Bauteil 15 aus
seitlicher Richtung, entsprechend den Pfeilen, an die Druckmaschine 17 angebracht
wird und das dritte Zahnrad 3, welches zwischen dem ersten
Zahnrad 1 und dem zweiten Zahnrad 2 angeordnet
ist, in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 2 gebracht wird.
Ersichtlich ist, dass das dritte Zahnrad 3 seitlich am
zweiten Zahnrad 2 anliegt. Dies ist der Fall, wenn eine
Seitenfläche
eines Zahns des dritten Zahnrads 3 an eine Seitenfläche eines
Zahns des zweiten Zahnrads 2 trifft und eine Zahn an Zahn
Stellung auftritt. Dieser Zustand tritt beispielsweise auf, wenn
die Zahnräder 1, 2, 3 durch
Vibrationen ihre Position verändern
oder unerwünscht
bewegt werden, so dass die Zahn zu Lücke Stellung, bei welcher beim Einschieben
des Bauteils 15 an die Druckmaschine 17 ein Zahn
geeignet in eine Lücke
eingreift, verändert
wird. Die Zahnräder 1, 2, 3 sind
schematisch dargestellt, die strichpunktierte Linie kennzeichnet
jeweils die Grenze vom massiven Teil des Zahnrads 1, 2, 3,
dem Grundkörper
des Zahnrads 1, 2, 3 jenseits der Zähne, zu
den Zähnen. Wenn
die in 4 dargestellte Stellung der Zahnräder 1, 2, 3 erreicht
ist, wird ein weiterer Druck durch Schieben des Bauteils 15 dazu
führen,
dass das zweite Zahnrad 2 entlang der zweiten Antriebswelle 200 in
Richtung des Pfeils verschoben wird, wegen der Zahn an Zahn Stellung
des zweiten Zahnrads 2 zum dritten Zahnrad 3.
Das zweite Zahnrad 2 ist, um eine Verschiebung entlang
der zweiten Antriebswelle 200 zu gewährleisten, mit dem Freilauf 30 versehen, welcher
in die Aufnahmebohrung des zweiten Zahnrads 2, durch welche
sich die zweite Antriebswelle 200 erstreckt, eingepresst
ist. Der Freilauf 30 ist schematisch durch gestrichelte
Linien bei der zweiten Antriebswelle 200 dargestellt. Der
gewöhnliche Freilauf 30 wird
beim Verschieben entlang der zweiten Antriebswelle 200 in
einem neuen Anwendungsfall verwendet, zu dem gewöhnlich kein Freilauf 30 verwendet
wird. Auf der zweiten Antriebswelle 200 ist bei der Endposition
des zweiten Zahnrads 2 ein Anschlag 16 angebracht,
welcher die axiale Verschiebung des zweiten Zahnrads 2 auf
der zweiten Antriebswelle 200 begrenzt. Zwischen dem Anschlag 16 und
dem zweiten Zahnrad 2 ist eine Druckfeder 13 um
der zweiten Antriebswelle 200 angeordnet. Bei Druck gegen
das zweite Zahnrad 2, welcher durch das Einschieben des
Bauteils 15 verursacht wird, wobei die erste Antriebswelle 100 und
die dritte Antriebswelle 300 mit dem ersten Zahnrad 1 bzw.
dem dritten Zahnrad 3 bewegt werden, wird das zweite Zahnrad 2 entlang
der zweiten Antriebswelle 200 verschoben und die Druckfeder 13 wird
gespannt, wobei die Druckfeder 13 eine Energie speichert,
welche eine Kraft in Richtung des Pfeils entgegengesetzt zur Schieberichtung
ausübt.
In der dargestellten Position nach 4 rastet
das Bauteil 15 in seine Endposition ein, bei welcher die
Druckmaschine 17 mit dem Bauteil 15 betriebsbereit
ist. Nun stehen Zähne
des dritten Zahnrads 3 und des zweiten Zahnrads 2 seitlich aneinander.
Wenn im Gegensatz zum hierbei betrachteten Fall eine Zahn zu Lücke Stellung
des zweiten Zahnrads 2 zum dritten Zahnrad 3 auftritt,
treten diese in den Eingriff und das zweite Zahnrad 2 wird nicht
entlang der zweiten Antriebswelle 200 verschoben. Als nächstes wird
der Antrieb der zweiten Antriebs welle 200 bei der Druckmaschine 17 eingeschaltet,
wobei das zweite Zahnrad 2 angetrieben wird. Die Zähne des
zweiten Zahnrads 2 bewegen sich einen gewissen Weg entlang
der seitlich anliegenden Zähne
des dritten Zahnrads 3, welches nicht angetrieben ist.
Dann treffen die entsprechenden Zähne des zweiten Zahnrads 2 auf
die Lücken
zwischen den Zähnen
des dritten Zahnrads 3 und es tritt eine Zahn zu Lücke Stellung
auf. Aufgrund der Kraft der gespannten Druckfeder 13, welche
das zweite Zahnrad 2 in Richtung des dritten Zahnrads 3 drückt, wird
das zweite Zahnrad 2 in Richtung des Pfeils nach 4 und
des dritten Zahnrads 3 bewegt und die Zähne des zweiten Zahnrads 2 greifen
in die Lücken
des dritten Zahnrads 3 ein. Hierbei dreht das zweite Zahnrad 2 gewöhnlich in
die entgegengesetzte Richtung zur Drehrichtung beim Betrieb, wobei aufgrund
der Funktion des Freilaufs 30 der Drehung des zweiten Zahnrads 2 keine
wesentliche Kraft entgegen steht. Die Druckfeder 13 entspannt
sich und das zweite Zahnrad 2 nimmt die Position nach der 5 ein,
die Radialachsen der Zahnräder 1, 2, 3 verlaufen
nun etwa in einer Linie. Das erste Zahnrad 1 und das dritte
Zahnrad 3 bewegen sich hierbei nicht in axialer Richtung,
ihre Positionen sind in 4 und 5 gleich.
Das zweite Zahnrad 2 weist nun in 5 etwa die
gleiche Position wie nach 3 auf, bevor
das erste Zahnrad 1 und das dritte Zahnrad 3 beim
Einschieben des Bauteils 15 in Richtung des zweiten Zahnrads 2 bewegt
ist. Nun, wenn das zweite Zahnrad 2 und das dritte Zahnrad 3 im
Eingriff stehen, treibt das zweite Zahnrad 2 bei der Druckmaschine 17 das
dritte Zahnrad 3 beim Bauteil 15 und dieses das
erste Zahnrad 1 beim Bauteil 15 an. Bei diesem
Betriebszustand dreht sich das zweite Zahnrad 2 in die
entgegengesetzte Richtung wie beim Einführen der Zähne des dritten Zahnrads 3 in
die Zähne des
zweiten Zahnrads 2, wobei der Freilauf 30 des zweiten
Zahnrads 2 das Drehmoment der zweiten Antriebswelle 200 im
Wesentlichen ohne Spiel überträgt. Wie
beschrieben, dient der Freilauf 30 dazu, das zweite Zahnrad 2 während des
Anbringens des Bauteils 15 entlang der zweiten Antriebswelle 200 zu verschieben.
Im Betriebszustand, beim In Eingriff Stehen der Zahnräder 1, 2, 3 und
Drehen der ersten Transportrollen 11 und zweiten Transportrollen 12, dient
der Freilauf 30 dazu, das Drehmoment der zweiten Antriebswelle 200 auf
das zweite Zahnrad 2 zu übertragen und beim In Eingriff
Bringen des zweiten Zahnrads 2 mit dem dritten Zahnrad 3 erfüllt der Freilauf 30 die
Funktion, das zweite Zahnrad 2 ohne wesentliche Gegenkraft
frei laufen zu lassen. Die Verwendung eines einfachen Freilaufs 30 bei
der beschriebenen Ausführungsform
spart Herstellungskosten ein, da die beschriebenen Funktionen auf
andere als die beschriebene Weise nur durch Bearbeiten der zweiten
Antriebswelle 200 durch Fräsen erzielt werden. Vorstehend
ist die Variante beschrieben, bei welcher drei Zahnräder 1, 2, 3 verwendet werden,
weitere Varianten mit einer anderen Anzahl von Zahnrädern sind
ausführbar.
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- 1
- erstes
Zahnrad
- 2
- zweites
Zahnrad
- 3
- drittes
Zahnrad
- 5
- Zahnriemenrad
- 6
- Zahnriemen
- 11
- erste
Transportrollen
- 12
- zweite
Transportrollen
- 13
- Druckfeder
- 15
- Bauteil
- 16
- Anschlag
- 17
- Druckmaschine
- 20
- Transporteinrichtung
- 30
- Freilauf
- 100
- erste
Antriebswelle
- 200
- zweite
Antriebswelle
- 300
- dritte
Antriebswelle