DE19804810A1 - Schaufelrad für eine Druckmaschine - Google Patents
Schaufelrad für eine DruckmaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaufelrad für eine Druckmaschine mit
verstellbarer Exemplarbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Schaufelräder dienen zur Aufnahme und Abförderung von gefalzten Druckexem
plaren von einem Falzklappenzylinder einer Druckmaschine. Ein Druckexemplar fällt
vom Falzklappenzylinder in eine Schaufelradtasche und wird vom Schaufelrad einem
nachgeordneten Band- bzw. Taktausleger aufgegeben.
Im Grund der Schaufelradtaschen sind Exemplarbremsen angeordnet, die einfallende
Druckexemplare abbremsen und geeignet halten. Die Abbremsung des mit Schwung
einfallenden Druckexemplares soll so erfolgen, daß es nicht zurückprellt. Je nach den
Produktionsbedingungen können die Druckexemplare mit unterschiedlicher
kinetischer Energie einfallen, beispielsweise aufgrund unterschiedlichen Umfangs
bzw. Stärke, unterschiedlicher Massen oder Geschwindigkeiten; auch unter
schiedliche Papierrauhigkeiten oder Farbbelegungen können die Abbremsung
beeinflussen. Zur Anpassung an die Produktionsbedingungen bieten Exemplar
bremsen die Möglichkeit der Verstellung.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Schaufelrad mit einer verstellbaren Exemplar
bremse dahingehend weiterzubilden, daß Umrüstzeiten zum Anpassen an Druckexem
plare unterschiedlichen Umfangs verkürzt werden.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
Ein Schaufelrad nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 weist nach der Erfindung
wenigstens ein Verstellmittel, vorzugsweise in Form eines Rotationskörpers, und
Verstellstangen auf, die mit dem Verstellmittel zusammenwirken und mit denen
Blattformverstellkörper verbunden sind. Ein solcher Blattformverstellkörper ist
zweckmäßig jeweils als Nocken ausgebildet, der an einem federelastischen Blatt
anliegt. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist jedoch das federelasti
sche Blatt über den Blattformverstellkörper mit der Verstellstange verbunden.
Erfindungsgemäß wird durch Verstellung des Verstellmittels die Form mehrerer
Schaufelradtaschen koordiniert gleichzeitig verstellt. Vorzugsweise geht mit der an
Druckexemplare unterschiedlichen Umfangs angepaßten Formänderung eine
Änderung der Vorspannung der Blattfeder einher.
Bei einer ersten Ausführungsform legen die Nocken, die je auf ein geführt
gehaltenes, federelastisches Blatt wirken, die Form dieses Blattes und damit die
Form der Schaufelradtaschen fest. Bei einer weiteren Ausführungsform, bei der das
federelastische Blatt, vorzugsweise in seinem Endbereich, mit der Verstellstange
verbunden ist, ist die Form durch die Geometrie der Verbindung und durch den
Abstand des Blatts zum Schaufelradgrund bestimmt.
Vorzugsweise wird auch eine zentrale, motorische Verstellmöglichkeit geschaffen,
so daß die Exemplarbremsen im Stillstand und nach einer weiteren bevorzugten
Ausführung sogar während des Druckbetriebs in Anpassung an die jeweilig
verarbeiteten Druckexemplare oder an die Betriebsart der Druckmaschine, wie
beispielsweise Einzel- oder Sammelproduktion, verstellt werden können.
Bei einem mehrere Einzelräder aufweisenden Schaufelrad kann nur ein einziges
dieser Einzelräder ein Verstellmittel aufweisen, oder es können mehrere oder auch
alle Einzelräder je ein eigenes Verstellmittel aufweisen. Das jeweilige Einzelrad und
sein als Rotationskörper ausgebildetes Verstellmittel sind vorzugsweise koaxial
zueinander drehgelagert und können relativ zueinander verstellt bzw. verdreht
werden, so daß eine Verstellung des Verstellmittels eine gleichzeitige Verstellung
mehrerer, vorzugsweise aller Nocken bzw. Blattformverstellkörper des jeweiligen
Einzelrads oder des gesamten Schaufelrads bewirkt. Sind mehrere solcher
Verstellmittel vorgesehen, so werden diese vorzugsweise miteinander gekoppelt, so
daß alle Verstellmittel ihrerseits gleichzeitig und koordiniert verstellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verstellmittel als Scheibe,
vorzugsweise als kreisförmige Scheibe, ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist jede Verstellstange als Hebelarm
ausgebildet, der um eine relativ zum Schaufelrad ortsfeste Drehachse gekippt bzw.
verschwenkt werden kann. Vorzugsweise befindet sich diese Drehachse nahe eines
Endes der Verstellstange, an dem auch der Nocken bzw. der Blattformverstellkörper
angeordnet ist. Das andere Ende der Verstellstange wird vom Verstellmittel
vorzugsweise zwangsgeführt, so daß durch eine Verstellbewegung des Verstellmittels
die Verstellstange relativ zum Schaufelrad verschwenkt wird. Da die Drehachse des
Hebelarms ortsfest zum Schaufelrad ist, folgt der am gegenüberliegenden Ende der
Verstellstange befindliche Nocken bzw. Blattformverstellkörper dieser Verstell
bewegung relativ zum Schaufelrad. Durch geeignete Wahl der Armlängen des Hebels
zu beiden Seiten der Drehachse und/oder der Winkelstellung der beiden Hebelarme
zueinander kann eine geeignete Geometrie der Verstellbewegung gewählt werden.
Vorzugsweise wird die Verstellbewegung untersetzt, um eine besonders feine und
genaue Verstellung zu ermöglichen.
Die Zwangsführung der Verstellstange durch das Verstellmittel wird bei einer
bevorzugten Ausführungsform durch im wesentlichen radial verlaufende Aus
nehmungen an dem Verstellmittel bewirkt, in die ein mit der Verstellstange
verbundener Mitnehmer, vorzugsweise ein Bolzen, eingreift. Bei einer Verdrehung
des Verstellmittels wird somit die Verstellstange mitgeführt. In Abhängigkeit von der
Winkelstellung des Verstellmittels ändert sich der Relativabstand zwischen der zum
Schaufelrad ortsfesten Drehachse der Verstellstange und der Ausnehmung am
Verstellrad. Diese Änderung wird durch die Veränderbarkeit der Lage des
Mitnehmers in der Ausnehmung ausgeglichen.
Um in der Exemplarbremse einen definierten Haltepunkt des Druckexemplars
vorzugeben, ist das federelastische Blatt der Exemplarbremse bei einer Ausführungs
form vorzugsweise einseitig am Schaufelrad befestigt. Eine Verstellung der
Exemplarbremse erfolgt dann durch Änderung der Position eines am Blatt
anliegenden Nockens in Radial- und/oder Umfangsrichtung relativ zum Schaufelrad
bzw. zum jeweiligen Befestigungspunkt des federelastischen Blattes und durch die
damit einhergehenden Änderung der Gestalt, insbesondere der Ausbauchung, des
federelastischen Blattes.
Vorzugsweise ist das federelastische Blatt entweder einseitig am Schaufelrad
befestigt, und zwar beispielsweise ortsfest zum Schaufelrad, oder kann um eine
ortsfest zum Schaufelrad befindliche Drehachse geschwenkt werden. Der Grund der
Schaufelradtasche ist vorzugsweise zur Führung des anderen Endes des federelasti
schen Blattes ausgelegt, beispielsweise als Führungsschlitz. Zweckmäßig läßt die
Führung eine Verschiebung des Blattendes in Umfangsrichtung des Schaufelrades zu,
verhindert jedoch, von Toleranzen abgesehen, ein Verrutschen quer dazu.
Statt der einseitigen Befestigung kann für das andere Ende auch ein zweiter
Führungsschlitz, in Umfangsrichtung verlaufend, zur Aufnahme des anderen Endes
des federelastischen Blattes vorgesehen sein. Der Umfangsabstand zwischen diesem
Führungsschlitz und dem Schaufelgrund bzw. dem darin angeordneten weiteren
Führungsschlitz ist so gewählt, daß beide Blattenden stets in Blattlängsrichtung
geführt sind. Die Ausbauchung des federelastischen Blattes in Richtung auf die
Schaufel kann durch die Lageänderung des Nockens beeinflußt werden.
Vorzugsweise ist der Schaufelgrund bzw. der darin angeordnete Führungsschlitz in
Radialrichtung des Schaufelrades höher als die Stärke des federelastischen Blattes,
das hierin aufgenommen wird. Somit kann auch ein starkes, einfallendes Druckexem
plar dadurch abgebremst werden, daß es das federelastische Blatt von der Schaufel
grundaußenwand abhebt und dadurch zwischen Schaufelgrundaußenwand und
federelastischem Blatt geklemmt wird. Zweckmäßig verläuft die Kennlinie der
Druckexemplarbremse in etwa linear.
Um jedoch insbesondere schwere bzw. starke Druckexemplare noch wirkungsvoller
abbremsen zu können, kann das im Schaufelgrund befindliche Ende des federelasti
schen Blattes zusätzlich in Radialrichtung einwärts bzw. zur Schaufelgrundinnenwand
hin umgebogen sein. Somit kann es beim Klemmen des Druckexemplares vor
kommen, daß der hintere, einwärts gebogene Teil des Blattes gegen die Innenwan
dung des Schaufelradgrundes anstößt und dabei gleichfalls verformt wird, ins
besondere jedoch eine Abstützung des Blattes bildet. Die Kennlinie der Druckexem
plarbremse weist in diesem Fall einen Knickpunkt auf, ab dem die Bremsstärke der
Druckexemplarbremse rascher zunimmt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Verstellmittel von Hand relativ
zum Schaufelrad um eine gemeinsame Drehachse verdreht werden. Hierdurch kann
beim Stillstand des Schaufelrades eine gemeinsame bzw. gleichzeitige Verstellung
der mit dem Verstellmittel gekoppelten Exemplarbremsen bewerkstelligt werden.
Sind Verstellmittel für mehrere Einzelräder eines Schaufelrades vorgesehen, so ist
zur koordinierten, exakt abgestimmten Verstellung der mehreren Verstellmittel
vorzugsweise eine gemeinsame Verstellwelle vorgesehen. Vorzugsweise ist die Welle
des Schaufelrads dann als Hohlwelle ausgebildet, in die als Verstellwelle eine
drehbar gelagerte Innenstange eingreift. Mit dieser Verstellwelle, im folgenden
Innenwelle genannt, ist jedes der Verstellmittel verbunden, wobei durch Relativver
drehung der Innenwelle gegenüber der Hohlwelle die zur Verstellung der Exemplar
bremsen erforderliche Verdrehung des Verstellmittels relativ zum Schaufelrad
bewirkt wird. Die Innenwelle ist mit einem Verstellmotor verbunden, der während
des normalen Druckbetriebes entweder ausgekoppelt ist oder die Innenstange mit der
Winkelgeschwindigkeit der Hohlwelle antreibt oder aber selbst drehfest auf der
Hohlwelle sitzt und der Hohlwelle gegenüber nur die relativen Drehbewegungen zum
Ändern der Drehlage der Innenwelle vollführt. Eine zentrale Verstellwelle zum
Koppeln von mehreren Verstellmitteln ist auch beim manuellen Verstellen von
Vorteil. Ebenso kann eine Verstellwelle zum Verstellen des Verstellmittels auch bei
Vorhandensein nur eines einzigen Verstellmittels vorgesehen sein.
Durch das erfindungsgemäße Verstellmittel wird eine Anzeige der Bremsstärke aller
Exemplarbremsen möglich. Zur Anzeige der Bremsstärke der Exemplarbremsen ist
vorzugsweise ein Anzeigemittel vorgesehen, das die Relativverdrehung von
Schaufelrad und Verstellmittel unmittelbar anzeigt. Das Anzeigemittel ist vorzugs
weise als eine mechanische Anzeige ausgebildet, mit einem mit dem Verstellmittel
verbundenen Zeiger und einer am Schaufelrad angebrachten Skala. Die Relativver
drehung kann jedoch auch gemessen und beispielsweise in elektronischer Form
dargestellt werden.
Zur Festlegung des Verstellmittels relativ zum Schaufelrad kann ein Arretiermittel
vorgesehen sein, das im Falle einer rein manuellen Verstellung der Exemplarbremse
vorzugsweise als Klemmschraube ausgebildet ist. Alternativ kann das Arretiermittel
jedoch auch die vorgenannte Innenwelle und Hohlwelle relativ zueinander klemmen.
Die einmal eingestellte Drehlage kann auch durch den Verstellmotor allein ohne
weitere Arretiermittel eingehalten werden.
Durch die Ausgestaltung eines Schaufelrades mit einer erfindungsgemäßen
Exemplarbremse kann wegen der Verstellmöglichkeit von gleichzeitig mehreren
Bremsen der Zeitaufwand zur Verstellung der Exemplarbremsen vermindert werden.
In Kombination mit einer motorischen Verstellung des Verstellmittels kann eine
Verstellung bzw. Anpassung der Exemplarbremsen sogar während des Druckbetrie
bes grundsätzlich jederzeit erfolgen. Die erfindungsgemäße Verstellmöglichkeit
erweist sich als besonders vorteilhaft für den Fall, daß das Schaufelrad von einer
Doppelproduktion auf Einzelproduktion umgerüstet wird und sich die Relativ
geschwindigkeit des Druckexemplars zum Schaufelradumfang also beispielsweise
verdoppelt und von jeder zweiten Klappe des Klappenzylinders ein Exemplar in eine
Schaufelradtasche eingebracht wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schaufelrades mit Exemplarbremsen;
Fig. 2a eine Seitenansicht einer der Exemplarbremsen nach Fig. 1 in einer
ersten Ausführungsform;
Fig. 2b eine Seitenansicht einer der Exemplarbremsen nach Fig. 1 in einer
alternativen Ausführungsform;
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Exemplarbremse von vorne, mit einem
Verstellmittel, einer Verstellstange und einem mit dieser verbundenen
Nocken;
Fig. 4 einen Querschnitt des Schaufelrades nach Fig. 1;
Fig. 5 die Anordnung eines Schaufelrades zwischen einem Falzklappen
zylinder und einem Band- bzw. Taktausleger in einer Druckmaschine;
und
Fig. 6 eine herkömmliche, von Hand zu verstellende Exemplarbremse.
Bei einer herkömmlichen Exemplarbremse gemäß Fig. 6 ist eine Blattfeder 1
einseitig mit Hilfe einer Blattfederbefestigung 15 am Schaufelrad starr befestigt. Das
andere Ende der Blattfeder 1 greift in den Grund 9 einer Schaufelradtasche 10 ein,
der vorzugsweise als in Umfangsrichtung verlaufender Führungsschlitz ausgebildet
ist. Ein Nocken 2 liegt an der Blattfeder an und drückt diese in Richtung auf eine
Innenfläche der Schaufel 11 zu. Durch die Ausbauchung der Blattfeder 1 bildet sich
eine zum Grund hin verjüngende Schaufelradtasche aus. Eine Befestigungsschraube
28 dient zur Befestigung des Nockens 2. Die Form der Ausbauchung wird durch die
Stärke des Nockens 2 bestimmt. Die Bremsstärke der Exemplarbremse wird durch
die Federkraft der Blattfeder 1 und die Stärke der Ausbauchung festgelegt.
Zur Verstellung der Exemplarbremse wird die Klemmschraube 28 gelöst und der
Nocken 2 gegen einen Nocken anderer Stärke ausgetauscht. Zur Verstellung des
Radialabstandes des Nockens relativ zur Schaufelradachse können auch Unterleg
scheiben unter den Nocken gelegt werden. Diese Verstellung der Blattfedervor
spannung wird für alle Exemplarbremsen des Schaufelrades einzeln durchgeführt.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaufelrad mit einem für mehrere Exemplar
bremsen gemeinsamen, als Rotationskörper ausgebildeten Verstellmittel 4 und
einzelnen, je einer Exemplarbremse zugeordneten Verstellstangen 3, wobei die
Blattfedervorspannung bzw. Form der Schaufelradtaschen 10 durch Betätigung des
Verstellmittels 4 gleichzeitig verstellt werden kann. Hierzu weist bei einer ersten
Ausführungsform jede Exemplarbremse, wie in Fig. 6, ein vorzugsweise einseitig
am Schaufelrad befestigtes, federelastisches Blatt 1 auf, das mit seinem anderen Ende
in einen Führungsschlitz in Umfangsrichtung eingreift. Jede der Blattfedern 1 bildet
gemeinsam mit einer gegenüberliegenden Schaufel 11 eine sich zum Grund hin
verjüngende Schaufelradtasche 10. Die Blattfeder 1 wird durch ein in die jeweilige
Schaufelradtasche 10 einfallendes Druckexemplar verformt, was zur allmählichen
Abbremsung des Druckexemplares führt. Nach Abbremsung des Druckexemplares
wird dieses aufgrund der Federwirkung der Blattfeder 1 gegen die Schaufel 11
gehalten. Haltepunkt, Haltekraft und Bremsstärke einer Exemplarbremse sind im
wesentlichen durch die Form des Schaufelradtaschengrundes bzw. die Vorspannkraft
der Blattfeder 1 bestimmt. Die Anpassung der Exemplarbremsen an die jeweilig
verarbeiteten Druckexemplare erfolgt durch Änderung der Federausbauchung bzw.
der Federvorspannung.
Zur kontrollierteren Abbremsung von dicken Druckexemplaren ist das Ende des
federelastischen Blattes radial einwärts gebogen. Aufgrund dieser Formgebung wird
die Federcharakteristik der eingespannten Blattfeder beim Anstoßen der Blattfeder
an die Innenwand 29 des Führungsschlitzes steiler, und dickere Druckexemplare
werden sicherer geklemmt.
Die Form einer Schaufelradtasche bzw. die Federvorspannung wird bei der ersten
Ausführungsform über die Ausbauchung der Blattfeder 1 mit Hilfe eines gegen die
Blattfeder 1 drückenden Nockens 2 festgelegt. Der dargestellte Nocken 2 ist in Form
eines L-Profils ausgebildet, ist mit einem Ende einer Verstellstange 3 starr verbunden
und kann festgestellt werden. Ein L-Profil ist bevorzugt, kann grundsätzlich aber
auch durch ein anderes geeignetes Nockenprofil ersetzt werden, beispielsweise auch
durch einen einfach geraden Nocken, der von der Drehachse 8 zur Blattfeder 1
weist.
Jede Verstellstange 3 ist um eine ortsfest zum Schaufelrad gehaltene Drehachse 8
schwenkbar, wobei das von dem Nocken 2 aus gesehen jenseits der Drehachse 8
befindliche andere Ende der Verstellstange 3 mit dem als kreisförmige Verstell
scheibe ausgebildeten Verstellmittel 4 zusammenwirkt. Hierzu greift ein an der
Verstellstange 3 befestigter Mitnehmer 12, der vorzugsweise als Bolzen starr von der
Verstellstange 3 parallel zur Drehachse 8 und zur Drehachse des Schaufelrads abragt,
in eine vorzugsweise radial verlaufende, Ausnehmung 13 der Verstellscheibe 4 ein.
Eine der Anzahl der Schaufelradtaschen 10 entsprechende Anzahl von Aus
nehmungen 13 ist über den Umfang der Verstellscheibe 4 gleichmäßig verteilt
vorgesehen. Die Ausnehmungen 13 sind jeweils umfangsnah angeordnet; im
Ausführungsbeispiel münden sie in den Umfangsrand der Verstellscheibe 4 aus. Die
drehgelagerte Verstellscheibe 4 kann koaxial zum Schaufelrad 22 relativ zu diesem
verdreht werden. Die durch den Doppelpfeil D angedeutete Relativverdrehung der
Verstellscheibe 4 relativ zum Schaufelrad 22 wird vorzugsweise durch die beiden
Endpunkte zweier sich in Umfangsrichtung am Schaufelrad 22 erstreckender
Führungsschlitze 25 begrenzt. Innerhalb der Begrenzung kann die Verstellscheibe 4
in jeder Drehlage relativ zur Schaufelraddrehachse mittels eines Arretiermittels
festgelegt werden; im Ausführungsbeispiel durch Festziehen zweier Klemmschrauben
14, die je in eine von insgesamt zwei Ausnehmungen 25 eingreifen.
Jede der Verstellstangen 3 wirkt als Hebelarm für eine Schwenkbewegung um die
am Schaufelrad festgelegte Drehachse 8. Durch Verdrehen der Verstellscheibe 4 wird
der Mitnehmer 12 in seiner Ausnehmung 25 in Umfangsrichtung zwangsweise
mitgeführt und dabei im Bezugssystem der Verstellscheibe 4 in seiner Ausnehmung
25 in Radialrichtung verschoben. Im Bezugssystem des Schaufelrads 22 beschreibt
dieser Mitnehmer 12 einen Teilkreisbogen um die Drehachse 8. Wegen der bezüglich
des Schaufelrades ortsfesten Drehachse 8 ändert sich im Bezugssystem des
Schaufelrades auch die Radial- und Umfangsposition des mit dem anderen Ende der
Verstellstange 3 verbundenen Nockens 2. Da das federelastische Blatt 1 im
Bezugssystem des Schaufelrades, von Ausgleichsbewegungen in Blattlängsrichtung
abgesehen, ruht, wird so die Ausbauchung des Blattes 1 verändert und damit auch
seine Vorspannung gegen die Innenfläche der gegenüberliegenden Schaufel 11.
Fig. 2a zeigt eine Seitendarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Exemplarbremse mit Verstellstange 3 in vergrößertem Maßstab. Der
Nocken 2 ist an seinem gegen die Blattfeder 1 drückenden Ende 16 abgerundet. In
Fig. 2a sind zwei unterschiedliche Positionen bzw. Schwenklagen des Nockens 2,
nämlich 16 für dicke Exemplare mit einer durchgezogenen und 16' für dünne
Exemplare mit einer strichpunktierten Linie, dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber
ist die strichpunktierte Position des Schaufelgrunds 9 in Radialrichtung verschoben
dargestellt. Durch die Schwenk- bzw. Verstellbewegung des Nockens 2 wird die
Ausbauchung und damit auch die Vorspannung der Blattfeder 1 verändert.
Die Verstellstange 3 wirkt als zweiarmiger Hebel mit einem sich vom Mitnehmer 12
bis zur Drehachse 8 erstreckenden, ersten Hebelarm der Länge L und einem vom
Mitnehmer 12 aus gesehen über die Drehachse 8 hinaus, sich von der Drehachse 8
zum vorderen Ende 16 des Nockens 2 erstreckenden zweiten Arm der Länge R.
Durch geeignete Wahl der Hebelverhältnisse, insbesondere des Verhältnisses R : L
und des zwischen den beiden Hebelarmen gebildeten Winkels, kann eine feine
Justierung der Nockenposition und somit der Form der Schaufelradtasche 10 und der
Größe der Vorspannkraft bewerkstelligt werden.
Die Hebelwirkung der Verstellstange 3 wird durch die nicht axialsymmetrische Form
des Nockens 2, im Ausführungsbeispiel durch die L-Form des Nockens 2,
unterstutzt. Vorzugsweise liegt der Nocken 2 mit seinem Druckpunkt 16, 16' im
Bereich der Mitte der Blattfeder 1 an, während die Drehachse 8 im geeigneten
Abstand R angeordnet ist.
Die Längen der Hebelarme R, L können zur Optimierung des Bremseffektes der
Exemplarbremse variiert werden und sind von der Geometrie der Schaufelradtasche
abhängig, beispielsweise von der Radialposition der Hebeldrehachse 8 und der Länge
der Blattfeder 1. Bevorzugt ist das Verhältnis der Hebelarmlängen R : L kleiner als
1. Die dadurch erzielte Untersetzung der Verstellbewegung führt zu einer wirkungs
vollen und genauen Verstellmöglichkeit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
beträgt das optimierte Verhältnis der Hebelarmlängen R : L beispielsweise etwa 1 : 4.
Bei einer anderen Wahl der Hebelverhältnisse könnte der Nocken jedoch auch
axialsymmetrisch ausgebildet sein und die Drehachse 8 im Bereich der Mitte der
Blattfeder 1 liegen, wobei die Justierung in der Regel jedoch grober wäre; der
Druckpunkt des Nockens, die Drehachse 8 und der Mitnehmer 12 würden in dieser
konstruktiv einfacheren Ausführung auf einer Linie liegen.
Der Fig. 2a kann man entnehmen, daß die Blattfeder 1 an der Einspannung, der
Befestigungsvorrichtung 15, abknickt. In einer zweiten, bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung gemäß Fig. 2b ist eine Befestigungsvorrichtung 15' für die
Blattfeder 1 mit der Verstellstange 3 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist die
Blattfeder 1 auf der Stirnfläche der Verstellstange 3 befestigt und verlängert diese
nahezu tangential. Die Abknickung der Blattfeder 1 unmittelbar bei ihrem Austritt
an der Einspannung, der Befestigungsvorrichtung 15', ist sehr gering, da die
Blattfeder 1 nicht über einen zwischen Einspannung und gegenüberliegender Schaufel
angeordneten Nocken gespannt wird. Der Austrittswinkel der Blattfeder 1 wird
entsprechend der zu erzielenden Bremsstärke der Exemplarbremse geeignet gewählt.
Durch Verstellen des Verstellmittels 4, wie vorstehend beschrieben, kommt es auch
bei dieser Ausführungsform zu einer Schwenkbewegung des oberen Endes der
hebelartig wirkenden Verstellstange 3 und somit zu einer Änderung der Ausbauchung
der Blattfeder. Die Materialermüdung der Blattfeder 1 ist bei dieser Ausführungs
form auch deshalb geringer, weil der freie Bereich der Blattfeder, d. h. der Bereich
zwischen Verstellstange 3 und Anlagepunkt der Blattfeder an der Schaufelradwand
11 größer gewählt werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform kann die
Hebelwirkung der Verstellstange durch Änderung von deren Länge bzw. Breite
variiert werden. Der größeren Länge der Blattfeder 1 ist gegebenenfalls durch
Materialverstärkung zu begegnen.
Während bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Blattfeder in der
entspannten Stellung vorzugsweise gerade verläuft, kann es auch vorgesehen sein,
daß die Blattfeder in der entspannten Stellung eine gekrümmte Oberfläche,
beispielsweise mit elliptischer Krümmung, aufweist.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel, das jedoch nicht dargestellt ist,
kann die Radialverstellung des Nockens statt durch eine Hebelbewegung der
Verstellstange auch durch eine radial gerichtete, translatorische Verstellbewegung der
Verstellstange bewirkt werden. Hierzu kann über dem Umfangsrand der Verstell
scheibe ein wellenförmiger Nockensaum ausgebildet sein, gegen den, aufgrund der
Federwirkung der Blattfeder oder durch andere Andruckmittel, die Verstellstange
angedrückt wird. Bei einer Verdrehung der Verstellscheibe folgt ein Ende der
Verstellstange der Form des wellenförmigen Nockensaums und bewirkt dadurch die
rein radial gerichtete Verstellung des Nockens am anderen Ende der Verstellstange.
Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform der Nocken axialsymmetrisch
ausgebildet und liegt im Bereich der Mitte der Blattfeder 1 an dieser an.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Verstellscheibe 4 und eine Verstellstange
3. Ein Schaufelradkörper 17 eines der Einzelräder 25 (Fig. 4) ist mit einer Welle 6
verbunden. Auf dem Körper 17 sitzt, drehbar darauf gelagert, die Verstellscheibe 4,
die sich vorzugsweise bis zur Welle 6 hin erstreckt. Die Drehlage der Verstellscheibe
4 gegenüber dem Schaufelradkörper 17 wird mit Hilfe der Klemmschraube 14
arretiert. In der radial verlaufenden Ausnehmung 13 (entsprechend 25 in Fig. 1) der
Verstellscheibe 4 sitzt der Mitnehmerbolzen 12, der den Angriffspunkt der
Verstellstange 3 für deren Schwenkbewegung bildet. Im Radialabstand L befindet
sich ein am Schaufelradkörper 17 um die Drehachse 8 drehgelagerter Bolzen 8.1 zur
Drehanlenkung der Verstellstange 3 an den Schaufelradkörper 17. Am über die
Drehachse 8 in Richtung Schaufelradtasche hinausragenden Ende der Verstellstange
3 sitzt der Nocken 2, dessen oberes Ende ein bogenförmiges, insbesondere
kreisförmiges oder auch elliptisches Profil, aufweisen kann.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des gesamten Schaufelrads 22. Vorzugsweise umfaßt
das Schaufelrad zwei Innenräder 26 und zwei bereits anhand der Fig. 1 bis 3
beschriebene Außenräder 25. Die Innen- und Außenräder 25, 26 sitzen drehfest auf
der gemeinsamen Hohlwelle 6 und werden mit dieser gemeinsam angetrieben.
Das federelastische Blatt 1 ist, wie dargestellt, vorzugsweise an den Außenrädern 25
befestigt und bildet mit deren Schaufeln 11 jeweils Schaufelradtaschen 10 zur
Aufnahme von Druckexemplaren aus. Die Ausbauchung der Blattfeder 1 wird im
wesentlichen durch die Federlänge und die Kurve des Nockendruckpunkts festgelegt,
wie vorstehend beschrieben.
Die Innen- und Außenräder 25, 26 werden über die gemeinsame Hohlwelle 6 von
einem Schaufelradantrieb 19 auf einer Seite der Lagerwände 20, 21 angetrieben. Der
Schaufelradantrieb 19 kann Bestandteil eines mehrere vor- und/oder nachgeordnete
Vorrichtungen antreibenden Getriebes und in üblicher Weise ausgebildet sein.
Bei der in Fig. 4 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Relativver
drehung der Verstellscheibe 4 gegenüber dem Schaufelrad 22 bzw. dessen Rädern
25, 26 mit Hilfe eines Überlagerungs- oder Verstellmotors 5. Hierzu greift eine mit
dem Motor 5 verbundene Innenwelle 27 in die Hohlwelle 6 ein. Im Bereich der
Verstellscheiben 4 weist die Hohlwelle 6 in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze
auf, die von einem strichpunktiert dargestellten, auf der Innenwelle 27 drehfest
angeordneten Mitnehmer 28 pro Scheibe durchgriffen werden, der seinerseits mit der
jeweiligen Verstellscheibe 4 verbunden ist und die Verstellscheibe 4 bei seiner
Bewegung relativ zur Hohlwelle 6 mitnimmt.
Zur manuellen Verstellung der Verstellscheiben 4 im Stillstand des Schaufelrades
kann anstelle eines Motors ein Handstellrad vorgesehen sein.
Zur Anzeige der Relativverdrehung zwischen Verstellscheibe und Schaufelrad dienen
die in Fig. 1 gezeigte Skala 24, die am Schaufelrad bzw. einem seiner Einzelräder
angebracht ist, und der Zeiger 18, der an der Verstellscheibe 4 angebracht ist.
Nach einer manuellen Einstellung der Exemplarbremsen werden die Verstellscheiben
4 synchron mit den Innen- und Außenrädern 25, 26 angetrieben, da die Verstell
scheiben 4 am zugehörigen Innenrad 26 mithilfe des Feststellmittels 14 festgelegt
sind. Zur Verstellung der Verstellscheibe 4 wird diese Feststellung bzw. Klemmung
wieder gelöst.
Zur motorischen Relativverdrehung von Verstellscheibe und Schaufelradkörper wird
der Verstellmotor 5 über eine nicht dargestellte Kupplung kurzzeitig an die
Innenwelle 27 angekoppelt, um die Relativverdrehung zu bewirken. Anschließend
erfolgt die Festlegung der Verstellscheibe am Schaufelradkörper und das Auskoppeln
des Verstellmotors 5.
In einer weiter automatisierten Version ist der Verstellmotor 5 drehfest auf der
Hohlwelle 6 befestigt, und die Einstellung der Exemplarbremsen erfolgt durch
motorgesteuerte Relativdrehungen der mit dem Rotor des Verstellmotors 5
verbundenen Innenwelle 27. Der Verstellmotor bewirkt selbst die Fixierung in der
gewünschten Winkellage der Innenwelle 27 zur Hohlwelle 6.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Rotor des Verstellmotors 5 ständig an
die Innenwelle 27 angekoppelt und dreht diese mit der gleichen Winkelgeschwindig
keit wie die Hohlwelle 6, während der Stator an einer der Lagerwände festgelegt ist.
Die Drehgeschwindigkeit des Verstellmotors 5 wird ständig geregelt, um die
Bremsstärke der Exemplarbremsen konstant zu halten.
Fig. 5 zeigt die Anordnung des erfindungsgemäßen Schaufelrades 22 innerhalb
eines Falzapparates einer Druckmaschine. Vor dem Schaufelrad sind ein Messer
zylinder, ein Sammelzylinder und ein Falzklappenzylinder angeordnet. Dem
Schaufelrad nachgeordnet befindet sich ein Taktausleger 7 und ein Auslegetisch 23,
auf dem der Schuppenstrom aus Druckexemplaren zur weiteren Bearbeitung
abtransportiert wird. Nach Öffnen einer Falzklappe des Falzklappenzylinders fallen
die Druckexemplare in die Schaufelradtaschen, wo sie durch die beschriebene
Exemplarbremse abgebremst und gehalten werden. Nach einer Drehung des
Schaufelrades um etwa 90° drückt der Taktausleger 7 das Druckexemplar aus der
Schaufel, so daß es auf dem Auslegetisch 23 ausgelegt und abtransportiert wird.
1
Blattfeder
2
Nocken
3
Verstellgestänge
4
Verstellscheibe
5
Verstellmotor
6
Hohlwelle
7
Taktausleger
8
Nockendrehpunkt
8.1
Bolzen/Bolzenkopf
9
Schaufelgrund
10
Schaufelradtasche
11
Schaufel
12
Mitnehmer
13
Schlitz
14
Klemmschraube
15
,
15
' Blattfederbefestigung
16
,
16
' 2 Federformen
17
Schaufelradkörper
18
Verstellgriff mit Zeiger
19
Schaufelradantrieb
20
Falzapparatwand
2
21
Falzapparatwand
1
22
Schaufelrad
23
Auslegertisch
24
Skala
25
Ausnehmung
26
Innenräder
27
Innenwelle
28
Mitnehmer
29
Innenwandung des Schaufelgrunds (
9
)
30
umgebogenes Ende der Blattfeder (
1
)
Claims (12)
1. Schaufelrad für eine Druckmaschine, bei dem Schaufelradtaschen zur Aufnahme
von Druckexemplaren jeweils eine verstellbare Exemplarbremse aufweisen, die je
wenigstens ein geführt gehaltenes, federelastisches Blatt umfaßt, das gemeinsam mit
einer Schaufel eine sich zum Grund hin verjüngende Schaufelradtasche ausbildet,
wobei die Form der Schaufelradtasche mit Hilfe eines auf das Blatt wirkenden
Blattformverstellkörpers verstellbar ist,
gekennzeichnet durch
wenigstens ein Verstellmittel (4) und Verstellstangen (3), die mit dem Verstellmittel
(4) zusammenwirken und mit denen die Blattformverstellkörper (2; 15') verbunden
sind, wobei durch eine Verstellung des Verstellmittels (4) die Form von mehreren
Schaufelradtaschen (10) gleichzeitig verstellt wird.
2. Schaufelrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmittel
(4) als Scheibe ausgebildet ist, die relativ zum Schaufelrad (22; 25, 26) koaxial
verdrehbar ist.
3. Schaufelrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verstellmittel (4) Ausnehmungen (13) aufweist, in denen die Verstellstangen (3)
beim Verstellen des Verstellmittels (4) zwangsgeführt sind.
4. Schaufelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verstellstangen (3) am Schaufelrad (22; 25) schwenkbar angeordnet sind.
5. Schaufelrad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das federelastische Blatt (1) einseitig, ortsfest zum Schaufelrad (22; 25, 26), befestigt
ist.
6. Schaufelrad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das federelastische Blatt (1) zumindest einseitig geführt wird.
7. Schaufelrad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schaufelrad (22; 25, 26) auf einer Hohlwelle (6) angeordnet ist, in die eine
Innenwelle (27) eingreift, deren Verstellung eine Relativverdrehung des Schaufelra
des (22; 25, 26) und des Verstellmittels (4) bewirkt.
8. Schaufelrad nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein
Anzeigemittel (18, 24), das die Relativverdrehung von Schaufelrad (22) und Verstell
mittel (4) als Maß für eine Verstellung der Exemplarbremse anzeigt.
9. Schaufelrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel
(18, 24) einen mit dem Verstellmittel (4) verbundenen Zeiger (18) und eine ortsfest
zum Schaufelrad (22) gehaltene Skala (24) umfaßt.
10. Schaufelrad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Arretiermittel (14) zur Festlegung des Verstellmittels (4) relativ zum
Schaufelrad (22) vorgesehen ist.
11. Schaufelrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Blattformverstellkörper (2) als Nocken ausgebildet ist, der gegen
das Blatt (1) drückt und das Blatt (1) dadurch gegen die Schaufel (11) vorspannt.
12. Schaufelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das federelastische Blatt (1) mit dem Blattformverstellkörper (15') verbunden ist.
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