DE19822439A1

DE19822439A1 - Vorrichtung zur Durchführung von Betätigungen in einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE19822439A1
Application number: DE19822439A
Authority: DE
Inventors: Willi Becker
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-02-04
Also published as: US6227112B1; JPH1199635A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung nacheinander durchzuführender Betätigungen in einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Unter Betätigungen werden hierbei z. B. Schalt-, Kupplungs-, Stell- und Spannvorgänge, bei denen Maschinenteile bewegt und/oder in einer bestimmten Position gehalten werden, verstanden. Derartige Betätigungen können an verschiedenen Einrichtungen der Druckmaschine erforderlich sein, wobei entsprechend den Funktionen der einzelnen Einrichtungen und zur Gewährleistung eines störungssicheren Zusammenwirkens der Einrichtungen eine definierte Betätigungsreihenfolge eingehalten werden muß. Die Betätigungen erfordern oft die Übertragung vergleichsweise hoher Kräfte zu an verschiedenen, bauräumlich sehr beengten Stellen der Druckmaschine angeordneten Einrichtungen. Deshalb werden pneumatische und hydraulische Systeme für diese Zwecke eingesetzt.

In der DE 44 01 684 A1 bzw. US 5,588,363 ist eine Verfahren zur Durchführung von aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten in einer Druckmaschine durch Beaufschlagung von in Gegenrichtung vorbelasteten Stellgliedern mit einem Druckmittel in unterschiedlichen Druckstufen vorgeschlagen. Weiterhin ist darin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, welche ein Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Differentialkolben aufweist. Eine Kolbenfläche des Differentialkolbens ist in einem Zylinderraum mit dem Druckmittel eines ersten Druckmittelsystems mit einer Druckstufenregelung beaufschlagbar und die andere Kolbenfläche wirkt in einem anderen Zylinderraum auf ein Druckmittel eines zweiten, die Stellglieder beaufschlagenden Druckmittelsystems ein.

Ungünstig hierbei ist, daß zusätzlich zur Kolben-Zylinder-Einheit ein Druckstufenregelung, z. B. in Form eines schaltbaren Druckreglers oder Druckbegrenzers, erforderlich ist, welche um so aufwendiger ist, je mehr nacheinander erfolgende Arbeitsschritte durchgeführt werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Kolben-Zylinder-Einheit eine zu ihrer Baugröße relativ geringe Ausgangsleistung liefert, d. h. bei einem niedrigen zylindereingangsseitig anliegenden Druck läßt sich durch die hier vorhandene Druckübersetzung kein hoher zylinderausgangsseitiger Druck erzeugen. Deshalb kann die Größe der Vorbelastung des mit einer maximalen Kraft vorbelasteten Stellgliedes nur vergleichsweise gering bemessen sein, insbesondere wenn die Stellglieder kleine Baumaße aufweisen sollen. Einerseits sind so mit großer Kraft durchzuführende Betätigungen, z. B. das Spannen von Zylinderaufzügen, nur unter Inkaufnahme des Nachteiles einer in radialer Richtung viel Bauraum beanspruchenden Kolben-Zylinder-Einheit mit einer großen Kolbenfläche realisierbar. Andererseits ist somit die Abstimmung der die Stellglieder vorbelastenden Kräfte untereinander und bezüglich der Druckstufenregelung, insbesondere bei einer größeren Anzahl nacheinander durchzuführender Schaltvorgänge der Stellzylinder, kompliziert. Der geringe wertmäßige Abstand zwischen der minimalen und der maximalen Vorbelastung der Stellzylinder begrenzt die Anzahl der nacheinander schaltbaren Stellzylinder, da sichergestellt sein muß, daß eine Teilentlastung der Stellzylinder einer höheren Druckstufe so gering ist, daß noch kein Schaltvorgang erfolgt, wenn die Schaltung der Stellzylinder einer niedrigeren Druckstufe bereits erfolgt.

In der DE 39 25 110 A1 wird ein Zylinder vom Tandemzylindertyp vorgeschlagen, welcher eine erhöhte Leistung liefert, ohne daß seine Dimensionen oder der Arbeitsdruck erhöht werden. Der Tandemzylinder besteht aus einem Gehäuse mit Öffnungen, die abwechselnd als Ein- oder Auslässe für das Druckfluid dienen, einer zentralen Säule und einem Glied mit umgekehrter Becherform. Das Gehäuse bildet eine erste Expansionskammer aus, in der sich ein Kolben mit einer ersten ringförmigen druckaufnehmenden Fläche hin- und herbewegt. Die Säule erstreckt sich vom Boden des Gehäuses nach oben, wobei der Kolben an dem offenen Ende des Gliedes angeordnet ist. Die Innenfläche des Deckels des Gliedes stellt eine zweite druckaufnehmende Fläche und der Innenraum des Gliedes eine zweite Expansionskammer dar.

Ungünstig hierbei ist, daß sich mit diesem Tandemzylinder nur zwei Druckstufen realisieren lassen und das Konstruktionsprinzip des Tandemzylinders, welcher aus kompliziert zu fertigenden Einzelteilen besteht, einen hohen Fertigungsaufwand verursacht.

Aus dem Prospekt "Leibfried Antriebseinheiten Anlagentechnik Schrift 7501 175.05.03.93" der Firma Leibfried Maschinenbau GmbH ist ein Druckluft-Zylinder Typ LMZT in Tandembauart und in doppelt wirkender Ausführung bekannt. Dieser Tandemzylinder besteht aus zwei in Zylinderachsenrichtung fluchtend hintereinander angeordneten konventionellen Kolben-Zylinder-Einheiten, wobei die Zylinder ein gemeinsames, zwei druckbeaufschlagbare Expansionskammern umfassendes Gehäuse bilden. In jeder Expansionskammer ist ein Stellkolben angeordnet, wobei eine Stellkolbenstange bei Druckbeaufschlagung des auf ihr angeordneten Stellkolbens kraftübertragend auf die andere Stellkolbenstange wirkt. Bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung beider Expansionskammern wird eine erhöhte Ausgangsleistung erreicht, wobei bei einem Einbau des Tandemzylinders in eine Vorrichtung in radialer Richtung nur ein geringer Bauraum erforderlich ist.

Dieser Tandemzylinder weist die gleichen Nachteile auf, wie der zuvor beschriebene Tandemzylindertyp.

Ausgehend vom Stand der Technik und den Unzulänglichkeiten bisheriger Lösungen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung von nacheinander erfolgenden Betätigungen in einer Druckmaschine zu schaffen, mit welcher sich ohne eine aufwendige zusätzliche Druckstufenregelung eine größere Anzahl von nacheinan derfolgenden Betätigungen auf einfache Weise realisieren lassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung nacheinander durchzuführender Betätigungen in einer Druckmaschine, mit einem Druckübersetzer, zeichnet sich dadurch aus, daß der Druckübersetzer ein Stellglied mit stufenweise nacheinander druckfluidbeaufschlagbaren Stellgliedflächen umfaßt. Mit der Vorrichtung läßt sich der Ausgangsdruck bzw. die Ausgangskraft des Druckübersetzers stufenweise einstellen, wobei mit einem konstantem Eingangsdruck gearbeitet werden kann. Mit dem konstantem Eingangsdruck kann ein Stellglied beaufschlagt werden, derart, so daß der Eingangsdruck wahlweise auf verschieden große Flächenanteile des Stellgliedes wirken kann.

Ferner kann das Stellglied zusätzlich auch mit verschieden großen Eingangsdrücken beaufschlagt werden.

Unter dem Wirksamsein einer Stellglied- oder Kolbenfläche soll im erfindungsgemäßen Zusammenhang das Zusammenwirken der druckaufnehmenden Fläche mit einem Druckfluid und unter Kolben-Zylinder-Einheit, über einen sogenannten Stellzylinder hinausgehend, eine Einrichtung mit einem druckfluidbeaufschlagbaren und dadurch bewegbaren, vorzugsweise verschiebbaren, Bauteil, verstanden werden.

Das Stellglied ist bewegbar - insbesondere durch Druckfluidbeaufschlagung bewegbar - z. B. drehbar, ausgebildet. Vorzugsweise kann das Stellglied verschiebbar, z. B. als verschiebbare Einheit aus zwei Stellkolben auf einer Stellkolbenstange, ausgebildet sein. Es können Tandemzylinder - oft als Mehrleistungszylinder bzw. Multi-Power-Zylinder bezeichnet - mit zwei oder mehr Stellkolben auf zwei oder mehr getrennten, aber zusammenwirkenden Stellkolbenstangen - in diesem Fall werden unter Stellglied mehrere zusammenwirkende Stellglieder verstanden -, und vorzugsweise Tandemzylinder mit zwei oder mehr Stellkolben auf einer gemeinsamen Stellkolbenstange erfindungsgemäß eingesetzt werden. Letztgenannter Tandemzylindertyp kann auch eine feststehende, z. B. maschinengestellfixe, Stellkolbenstange mit Stellkolben aufweisen, wobei in diesem Fall das Stellglied durch ein auf der Stellkolbenstange bzw. den Stellkolben verschiebbares Tandemzylindergehäuse gebildet wird.

Die erste Expansionskammer des Druckübersetzers kann von einer dem Stellglied zugehörigen Fläche, z. B. der druckaufnehmenden Fläche eines ersten Stellkolbens, und einem Gehäuse des Druckübersetzers, z. B. in Form eines Zylindermantels, gebildet werden. Eine zweite Expansionskammer kann mit schaltbaren Kolben-Zylinder-Einheiten verbunden sein. Eine weitere, nachfolgend als dritte Expansionskammer bezeichnete Expansionskammer kann von einer dem Stellglied zugehörigen Fläche, dem Gehäuse und einer Trennwand gebildet werden. Die Trennwand kann im Gehäuse ausgebildet sein, z. B. wenn das Gehäuse in einem Guß gefertigt wurde, und sie kann dem Gehäuse zugehörig sein, z. B. wenn sich das Gehäuse aus verschiedenen Baukomponenten zusammensetzt. Ein mehrteiliges Gehäuse kann z. B. in Form zweier in Zylinderachsenrichtung fluchtend hintereinander angeordneter Kolben-Zylinder-Einheiten konventioneller Bauart mit einer die Stellkolben verbindenden gemeinsamen Stellkolbenstange ausgebildet sein. Hierbei bildet die stirnseitige Gehäusewand des einen Zylinders, durch welche die Stellkolbenstange hindurchgeführt sein kann, eine die in diesem Zylinder ausgebildete dritte Expansionskammer begrenzende Trennwand. Die stirnseitige Gehäusewand des anderen Zylinders bildet in diesem Fall eine eine im anderen Zylinder ausgebildete vierte Expansionskammer begrenzende weitere Trennwand. Mit dem Begriff Trennwand werden nachfolgend sowohl zwei aneinandergrenzende oder zwei voneinander beabstandete Trennwände als auch eine vorzugsweise Ausgestaltung als eine einzige Trennwand bezeichnet.

Bei einer Druckfluidzuführung eines ersten Druckfluids über ein erstes Druckfluidsystem in die erste und/oder dritte Expansionskammer kann das Stellglied derart bewegt, z. B. verschoben werden, so daß eine in der zweiten Expansionskammer wirksame Stellgliedfläche eine auf die Größe der Stellgliedfläche bezogene Kraft und somit einen Druck auf ein in einem zweiten Druckfluidsystem geführtes zweites Druckfluid ausübt. Bei Unterbrechung der Druckfluidzufuhr bzw. der Beaufschlagung der ersten und/oder dritten Expansionskammer kann die Stellgliedfläche den vom zweiten Druckfluid ausgeübten und von den die Kolben-Zylinder-Einheiten vorbelastenden Kräften erzeugten Druck aufnehmen, so daß das Stellglied auf diese Weise indirekt über das Druckfluid zurückgestellt werden kann. Es können auch zusätzlich Rückstellfedern vorgesehen sein, welche das Stellglied direkt zurückstellen.

Die Druckfluidzuführung zur ersten und zur dritten Expansionskammer kann auf einfache Weise durch den Druckfluidzuleitungen zugeordnete Absperrventile, z. B. in Form von Ventilhähnen oder Schiebern, gesteuert werden. Eine Fernsteuerung einzelner Ventile oder eines Mehrwegeventils ist besonders vorteilhaft.

Die Reihenfolge der Druckbeaufschlagung der ersten und dritten Expansionskammer kann verschieden gewählt werden. Wesentlich ist, daß zuerst eine der Expansionskammern beaufschlagt wird, so daß das Stellglied in einer ersten Druckstufe gegen die Wirkung der die Kolben-Zylinder-Einheiten vorbelastenden Kräfte eine erste Strecke bewegt, z. B. verschoben wird. Danach kann eine weitere Expansionskammer mit dem ersten Druckfluid beaufschlagt werden, so daß in einer zweiten Druckstufe das Stellglied um eine weitere Strecke gegen die Wirkung der vorbelastenden Kräfte bewegt wird. In Abhängigkeit von der Größe der vorbelastenden Kräfte und der Größe der Kolbenfläche schaltet in der ersten Druckstufe eine erste Kolben-Zylinder-Einheit und in der zweiten Druckstufe eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit.

Die Querschnittsform des Stellgliedes und des Gehäuses des Druckübersetzers sowie der schaltbaren Kolben-Zylinder-Einheiten kann aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhafterweise rotationssymmetrisch bzw. kreisförmig ausgeführt, jedoch auch z. B. polygonförmig ausgebildet sein. Das Stellglied bildende oder den Kolben-Zylinder-Einheiten zugehörige Stellkolben bzw. Kolben können als Differentialkolben ausgebildet sein.

Im mit dem Druckübersetzer verbundenem ersten und zweiten Druckfluidsystem kann genau dasselbe gasförmige oder flüssige Druckfluid geführt sein. Es ist ebenso möglich, daß z. B. im ersten Druckfluidsystem ein Hydrauliköl bestimmter Beschaffenheit und im zweiten Druckfluidsystem ein z. B. hinsichtlich Zusammensetzung oder rheologischer Eigenschaften andersartiges Hydrauliköl geführt wird, so daß der Druckübersetzer als ein Druckmittelwandler Hydraulik zu Hydraulik wirkt. Der Druckübersetzer kann ebenso als ein Druckmittelwandler Gas - Gas, Flüssigkeit - Gas oder vorzugsweise Gas - Flüssigkeit wirken.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich für verschiedenartige Betätigungen in einer Druckmaschine einsetzten, z. B., wie in einem Ausführungsbeispiel noch detailliert beschrieben, zur Betätigung einer Einrichtung zur An- und Abstellung der Bogenwendung oder zur Betätigung einer Klemm- und Spanneinrichtung in Druckmaschinen. Eine durch die erfindungsgemaße Vorrichtung betätigbare Klemm- und Spanneinrichtung für Druckplatten ist in der DE 44 01 684 A1 beschrieben und gezeigt. Auch lassen sich Einrichtungen anderer bedruckstoffverarbeitender Maschinen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung betätigen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.

In den Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung nacheinander erfolgender Betätigungen in einer Druckmaschine,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum An- und Abstellen der Bogenwendung auf einer Maschinenseite,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Ausführungsform eines gleichgestaltigen Komponenten umfassenden Druckübersetzers im Schnitt,

Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Druckübersetzers,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Druckübersetzers mit drehbarem Stellglied im Schnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung nacheinander erfolgender Betätigungen in einer Druckmaschine, mit einem mindestens ein Stellglied 101 sowie ein Gehäuse 102 umfassenden Druckübersetzer 103, welcher eine an ein erstes Druckfluidsystem 107 angeschlossene erste Expansionskammer 105, in der eine erste Stellgliedfläche 104 wirksam ist, und eine an ein zweites Druckfluidsystem 111 angeschlossene zweite Expansionskammer 109, in der eine zweite Stellgliedfläche 108 wirksam ist, aufweist, sowie mit mindestens einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit 118, 218, bestehend aus einem mit einer ersten Kraft 115, 215 vorbelasteten ersten Kolben 113, 213 mit einer ersten Kolbenfläche 112, 212, die in einer an das zweite Druckfluidsystem 111 angeschlossenen ersten Zylinderkammer 117, 217 eines ersten Zylinders 116, 216 wirksam ist, und mit mindestens einer zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 125, 225, bestehend aus einem mit einer zweiten Kraft 122, 222 vorbelasteten zweiten Kolben 120, 220 mit einer zweiten Kolbenfläche 119, 219, die in einer an das zweite Druckfluidsystem 111 angeschlossenen zweiten Zylinderkammer 124 eines zweiten Zylinders 123, 223 wirksam ist, zeichnet sich dadurch aus, daß der Druckübersetzer 103 eine an das erste Druckfluidsystem 107 angeschlossene dritte Expansionskammer 129 mit einer in dieser wirksamen dritten Stellgliedfläche 130 aufweist und daß ein im ersten Druckfluidsystem 107 geführtes Druckfluid 106 sowohl nur einer der Expansionskammern 105; 129 als auch beiden Expansionskammern 105, 129 gleichzeitig zuführbar ist, so daß das Stellglied 101 durch nacheinander erfolgende bzw. gestaffelte Beaufschlagung der Stellgliedflächen 104, 108 mit dem Druckfluid 106 stufenweise verschiebbar ist und die Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 125; 218, 225 nacheinander bzw. gestaffelt schaltbar sind.

Das Stellglied 101 umfaßt einen ersten Stellkolben 136 und einen zweiten Stellkolben 137, die mittels Sicherungsringen 149 auf einer Stellkolbenstange 138 befestigt sind. Das z. B. als Gußteil hergestellte Gehäuse 102 ist kreiszylinderförmig und umfaßt eine Trennwand 135 mit einer Bohrung 179, durch welche die Stellkolbenstange 138 hindurchgeführt ist, und stirnseitige Wände 181 mit Bohrungen 180, durch welche die Stellkolbenstange 138 hindurchgeführt sein kann.

Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn durch die ausgangsseitige, von der Stellkolbenstange 138 des Druckübersetzer 103 bewirkte Kraft eine Betätigung, z. B. eine Klemmung 159, direkt - d. h. nicht über das zweite Druckfluidsystem 111 - bewirkt, erfolgen soll. Die Klemmung kann durch zwei in Reibschluß zu haltende Bauteile, z. B. Kupplungshälften oder durch zwei Bauteile 160, 161, z. B. Klemmbacken oder -klauen, und einem zwischen diesen einzuklemmenden Bauteil 182, z. B. einer Druckplatte in einer Druckplattenklemm- und Spanneinrichtung, erfolgen. Auch kann vorgesehen sein, daß ein Aufheben einer durch eine Federkraft bewirkten Klemmung auf diese Weise erfolgt.

Beide oder eine der stirnseitigen Wände 181 können auch ohne Bohrungen 180 ausgeführt sein, so daß in der ersten und/oder zweiten Expansionskammer 105; 109 bei Wegfall der über die Stellgliedflächen 104, 108 hinausragenden Stellkolbenachsenenden, die vollflächigen Stellgliedflächen 104, 108 wirksam sind.

Es kann eine Dämpfung des Stellgliedes 101 in den Endlagen vorgesehen sein. Diese Dämpfung kann einfach, also nur in einer Endlage, oder doppelt, in der Wirkung verstellbar oder nicht verstellbar sein. Dichtungen 148, z. B. in Nuten geführte Kunststoffringe, können, wie gezeigt, an den die Stellkolbenstange 138 führenden Bohrungen 179, 180 des Gehäuses 102 und der Trennwand 135 sowie am Sitz der Stellkolben 136, 137 auf der Stellkolbenstange 138 sowie an der Dichtfläche zwischen Stellkolben 136, 137 und der Gehäuseinnenfläche vorgesehen sein, so daß einem Austritt eines Druckfluids aus dem Gehäuse oder einem Übertritt von einer in die andere Expansionskammer vorgebeugt werden kann. Dies läßt sich auch durch eine entsprechende Paß- und Oberflächengenauigkeit der aneinandergefügten und ineinander geführten Teile erreichen.

Die erste Expansionskammer 105 ist über einen in das Gehäuse eingebrachten ersten Druckfluidanschluß 144 und die dritte Expansionskammer 129 über einen zweiten Druckfluidanschluß 145 mit dem im ersten Druckfluidsystem 107 geführten ersten Druckfluid 106 versorgbar. Ein dritter Druckfluidanschluß 146 verbindet die zweite Expansionskammer 109 mit dem zweiten Druckfluidsystem 111. Eine Entlüftungsöffnung 147 ermöglicht die Be- und Entlüftung 162 der vierten Expansionskammer 152.

Die Rückstellung des Stellgliedes 101 in einem zweiten Stellgliedbewegungsrichtungssinn 132 kann durch die Wirkung der Kräfte 115, 122, 215, 222, durch eine zusätzliche Rückstellfeder 150 oder durch eine Druckfluidbeaufschlagung 163 der vierten Expansionskammer 152, sowie durch eine Kombination mehrerer dieser Möglichkeiten erfolgen. Die die Kolben 113, 120, 213, 220 vorbelastenden Kräfte 115, 122, 215, 222 können, wie gezeigt, durch Federn 133, 134, 233, 234 aber auch durch elastische Eigenschaften von Bauteilen, z. B. zu klemmenden Bauteilen, aufgebracht werden. Die Rückstellfeder 150 kann auch im Inneren des Druckübersetzers 103 angeordnet sein und die Federn 133, 134, 233, 234 können im Inneren der Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 125, 218, 225, z. B. auf den Kolbenstangen aufgenommen, angeordnet sein. Anstelle der gezeigten als Druckfedern wirkenden Schraubenfedern 133, 134, 233, 234, können auch andere Federarten, z. B. Blatt-, Teller-, Zug- und Torsionsfedern oder Gasdruckelemente sowie andere, eine entsprechende Kraft 115, 122, 215, 222 auf die Kolben 113, 120, 213, 220 ausübende Federn Anwendung finden.

Die das erste Druckfluid 106 in das erste Druckfluidsystem 107 einspeisende Druckfluidquelle 143 kann bei Vorhandensein eines pneumatischen ersten Druckfluidsystems 107 als ein Kompressor und bei einem hydraulischen ersten Druckfluidsystem 107 als eine Hydropumpe ausgebildet sein. Anstelle der in Fig. 1 als Hydropumpe ausgebildeten Druckfluidquelle 143 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine pneumatische Druckfluidquelle eingesetzt.

Es sind auch andere Ausführungen der Druckfluidquelle 143, z. B. in Form von Hydro- oder Pneumatikspeichern, möglich. Günstig ist die Nutzung einer ohnehin für weitere Funktionen, z. B. für Druckbogenführungen mittels Blasluft, an Druckmaschinen vorhandenen zentralen pneumatischen Druckluftquelle. Die Druckfluidquelle 143 kann einen Druckeinsteller oder einen Druckregler 164 umfassen. Dieser dient im Gegensatz zum Stand der Technik jedoch nicht zur Schaltung verschiedener Druckstufen des ersten Druckfluidsystems sondern zur Einstellung, z. B. zur stufenlosen Einstellung, eines Sollwertes oder zur Regelung eines Ist-Druckes auf einen Soll-Wert. Der im ersten Druckfluidsystem 107 herrschende Druck ist so bemessen, daß bei Beaufschlagung einer bestimmten Anzahl von Expansionskammern mit dem ersten Druckfluid 106 eine bestimmte Anzahl von Kolben-Zylinder-Einheiten geschaltet wird. Für die in Fig. 1 gezeigte Ausbildung der Erfindung kann der Druck z. B. so groß sein, daß durch bzw. nach Beaufschlagung von erster und dritter Expansionskammer 105, 129 alle gezeigten Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 125, 218, 225 gegen die Wirkung der vorbelastenden Kräfte 115, 122, 215, 222 geschalten wurden. Einer später folgenden detaillierten Erläuterung des Schaltens der Kolben-Zylindereinheiten 118, 125, 218, 225 ist die gezeigte Darstellung dienlich, in welcher die Kolben-Zylinder-Einheiten deshalb in unterschiedlichen Schaltstellungen dargestellt wurden.

Das erste Druckfluidsystem 107 kann als ein geschlossenes oder vorzugsweise als ein offenes Druckfluidsystem ausgebildet sein. Bei dem gezeigten hydraulischen ersten Druckfluidsystem 107 ist ein Rückfluß des ersten Druckfluids 106 in ein Druckfluidreservoir 153 vorgesehen.

Das zweite Druckfluidsystem 111 ist erfindungsgemäß als ein geschlossenes Druckfluidsystem ausgebildet, d. h. daß der aus zweiter Expansionskammer 109, den Leitungen bzw. Kanälen des zweiten Druckfluidsystems 111 und den Zylinderkammern 117, 124, 217, 224 gebildete Hohlraum mit einer bestimmten Menge des zweiten Druckfluids 110 befüllt ist. Ein hydraulisches zweites Druckfluid 110 weist vorteilhafterweise eine im Vergleich zu einem pneumatischem Druckfluid geringe Kompressibilität auf, so daß es quasi inkompressibel ist. Somit können die zu schaltenden Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 125, 218, 225 bei Betätigung des Druckübersetzers 103 verzögerungsfrei über das zweite Druckfluid 110 geschaltet werden. Ein damit verbundener zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß sich beim praktischen Wegfall einer mit der Kraftübertragung durch das zweite Druckfluid 110 einhergehenden merklichen Kompression des zweiten Druckfluides 110 sehr kurze Hubbewegungen des Stellgliedes 101 des Druckübersetzers 103 realisieren lassen. Die Baumaße des Druckübersetzers 103 können somit klein gehalten werden.

Das erste Druckfluidsystem 107 kann vorzugsweise als ein Niederdrucksystem und das zweite Druckfluidsystem 111 als ein Hochdrucksystem ausgebildet sein, d. h. bei einem am ersten Druckfluidsystem 107 anliegenden niedrigen Druck herrscht im zweiten Druckfluidsystem 111 zumindest in bestimmten Druckstufen ein höherer Druck. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung der Erfindung sind erste, zweite und dritte Stellgliedfläche 104, 108, 130 von gleicher Größe. Bei Druckbeaufschlagung ausschließlich der ersten Expansionskammer 105 gemäß einer ersten Druckstufe würden unter in diesem Beispiel anzunehmender Vernachlässigbarkeit der Rückstellfeder 150 im ersten und im zweiten Druckfluidsystem 107, 111 die gleichen Drücke herrschen bzw. eine Druckübersetzung des Eingang : Ausgang-Verhältnisses von 1 : 1 vorliegen. Bei zusätzlicher Druckbeaufschlagung der dritten Expansionskammer 129 gemäß einer zweiten Druckstufe würde der im ersten Druckfluidsystem 107 anliegende Druck unverändert beibehalten werden, während der im zweiten Druckfluidsystem 111 herrschende Druck auf dem doppelten Wert anwachsen würde, so daß eine Druckübersetzung von 1 : 2 vorliegt. Es kann auch vorgesehen sein, daß schon in der ersten Druckstufe bzw. in allen Druckstufen im zweiten Druckfluidsystem 111 ein höherer Druck als im ersten Druckfluidsystem 107 herrscht. Dies kann z. B. durch eine wirksame erste Stellgliedfläche 104, die größer als die wirksame zweite Stellgliedfläche 108 ist, erreicht werden, wie dies ähnlich in der oben genannten DE 44 01 684 A1 an einem Differentialkolben gezeigt ist, welcher eine der ersten Stellgliedfläche 104 funktionsähnliche eingangsseitige größere Kolbenfläche und eine der zweiten Stellgliedfläche 108 funktionsähnliche ausgangsseitige kleinere Kolbenfläche aufweist. Auf diese Weise lassen sich große vorbelastende Kräfte 115, 122, 215, 222 überwinden. Ferner kann auch vorgesehen sein, daß das erste Druckfluidsystem 107 als ein Hochdrucksystem und das zweite Druckfluidsystem 111 als ein Niederdrucksystem ausgebildet sind.

Weiterhin ist in Fig. 1 ein Wegeventil 139 gezeigt, welches mittels einer fernsteuerbaren Betätigungseinrichtung, z. B. einem Elektromagnet 151, betätigt werden kann. Das Wegeventil 139 umfaßt die Schaltstellungen U bis Z, wobei jede Schaltstellung 140 Durchflußwege a bis d umfaßt. Ein Durchflußweg 156 kann als offener Durchflußweg 157 oder als gesperrter Durchflußweg 158 oder ferner als ein nicht dargestellter drosselnder Durchflußweg in der jeweiligen Schaltstellung 140 vorgesehen sein. Es kann eine das Wegeventil 139 aus Schaltstellungen 140 zurückstellende Feder sowie eine das Wegeventil 139 in Schaltstellungen 140 haltende Festhaltung, z. B. eine Rastung, vorgesehen sein. Die fernsteuerbare Betätigungseinrichtung 151 wird durch eine Steuereinrichtung 142, vorzugsweise durch eine als eine elektrische Steuereinrichtung mit Mikroprozessor ausgebildete Steuereinrichtung 142 in Abstimmung zu weiteren durch die Steuereinrichtung 142 gesteuerten Betätigungen und Prozessen in der Druckmaschine oder Druckmaschinenperipherie, gesteuert. In der gezeigten Schaltstellung U erfolgt eine Beaufschlagung ausschließlich der ersten Expansionskammer 105 mit dem ersten Druckfluid 106, welches durch den Durchflußweg a strömen kann, wobei die Durchflußwege b, c und d gesperrt sind. In der Schaltstellung V erfolgt eine Beaufschlagung ausschließlich der dritten Expansionskammer 129 über den offenen Durchflußweg b. Die Schaltstellung U oder die Schaltstellung V kann einer ersten Stufe entsprechen, in welcher das Stellglied 101 durch die Druckfluidbeaufschlagung der ersten Stellgliedfläche 104 oder der dritten Stellgliedfläche 130 aus der Grundstellung eine erste Hubwegsstrecke in einem ersten Stellglied Bewegungsrichtungssinn 132 verschoben wird und in der dem zweiten Druckfluid 110 durch das Verschieben und Wirken der zweiten Stellgliedfläche 108 in der zweiten Expansionskammer 109 eine erste Druckstufe aufgezwungen wird. Ein etwaiges durch dies Stellgliedverschiebung aus der vierten Expansionskammer 152 verdrängtes Luftvolumen kann über die Entlüftungsöffnung 147 entweichen. Das zweite Druckfluid 110 wirkt druckübertragend und eine Kraft - welche die Größe einer Schaltkraft 183, 184, 283, 284 annehmen kann - ausübend auf die Kolbenflächen 112, 119, 212, 219.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Kolbenfläche 112 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 118 größer als die zweite Kolbenfläche 119 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 125, und sind die die Kolben 113, 120 vorbelastenden Kräfte 115, 122 bei gleichartigen Federn 133, 134 gleich groß. Der Druck des zweiten Druckfluids 110 wirkt auf die erste Kolbenfläche 112 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 118 und auf die zweite Kolbenfläche 119 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 125. Die kleinere Schaltkraft 183 schaltet in dieser Druckstufe die erste Kolben-Zylinder-Einheit 118 zuerst, indem der erste Kolben 113 in einem zweiten Kolbenbewegungsrichtungssinn 126 gegen die Wirkung der ersten Kraft 115 um eine definierte Wegstrecke, z. B. bis zum Anschlag, verschoben wird. Dabei erfolgt auch eine Teilentlastung des zweiten Kolbens 120 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 125. Die Teilentlastung ist jedoch so gering, daß noch kein Schaltvorgang erfolgt, d. h. der zweite Kolben 120 wird quasi nicht oder nicht ausreichend gegen die Wirkung der zweiten Kraft 122 verschoben. Bei dieser Teilentlastung kann die Funktion der teilentlasteten Kolben-Zylinder-Einheit noch voll vorhanden sein, z. B. die Klemmung zweier im Reibschluß befindlicher Kupplungshälften, oder noch nicht hergestellt sein, z. B. das Lösen der Kupplungshälften. Dies kann in Abhängigkeit davon gegeben sein, ob z. B. das Klemmen oder das Lösen durch die vorbelastende Feder erfolgt.

Nach der Durchführung der Betätigung der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 118 gemäß einer der Schaltstellungen U oder V entsprechenden ersten Stufe können in einer zweiten Stufe gemäß der Schaltstellung W die erste und dritte Expansionskammer 105, 129 gemeinsam mit dem ersten Druckfluid 106 über die Druckfluidzuleitung 154 beaufschlagt werden. Dabei wird das Stellglied 101 um eine zweite Hubwegstrecke weiter in dem ersten Stellgliedbewegungsrichtungssinn 131 verschoben und dem zweiten Druckfluid 110 ein höherer Druck als in der ersten Druckstufe aufgezwungen, so daß die aus diesem resultierende zweite Schaltkraft 184 eine hinreichende Größe zur vollständigen Entlastung des zweiten Kolben 120 annimmt und die zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 125 geschaltet wird, indem der zweite Kolben 120 in einem zweiten Kolbenbewegungsrichtungssinn 121 gegen die Wirkung der zweiten Kraft 122 um eine bestimmte Wegstrecke verschoben wird.

In bestimmten Anwendungsfällen, z. B. einer Klemmung 159 oder bei Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 125 mit sehr hart gegenwirkenden Federn 133, 134, können die Hubwegstrecken des Stellgliedes 101 so klein sein, daß praktisch in den einzelnen Druckstufen nur eine Zu- oder Abnahme der wirksamen Klemmkräfte oder der auf die Kolben 113, 120 wirkenden Kräfte zu verzeichnen ist.

Die Größe der zum Schalten erforderlichen Schaltkräfte 183, 184, 283, 284 wird durch die Größe der die Kolben 113, 120, 213, 220 vorbelastenden Kräfte 115, 122, 215, 222 und durch die Größe der Kolbenflächen 112, 119, 212, 219 bestimmt. Anhand weiterer in Fig. 1 dargestellter Kolben-Zylinder-Einheiten 218, 225 soll gezeigt werden, wie sich ein nacheinander erfolgendes Schalten auch durch eine unterschiedliche Vorbelastung des ersten Kolbens 213 und des zweiten Kolbens 220 erreichen läßt. Der erste Kolben 213 ist durch eine erste Feder 233 vorbelastet, welche eine größere erste Kraft 215 aufbringt und eine größere Schaltkraft 283 zum Schalten erfordert, als die den zweiten Kolben 220 vorbelastende und eine kleinere Schaltkraft 284 erfordernde zweite Feder 234. Somit kann in der ersten Schaltstellung U oder V des Wegeventils 139 zuerst ein Schalten der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 225 und nachfolgend in der zweiten Schaltstellung W ein Schalten auch der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 218 erfolgen.

Selbstverständlich ist auch eine Kombination beider Varianten möglich, d. h. daß sich erste und zweite Kolben-Zylinder-Einheit sowohl durch unterschiedliche große Kolbenflächen als auch durch unterschiedlich große vorbelastende Kräfte unterscheiden. Auf diese Weise kann bei entsprechender Abstimmung sowohl ein nacheinander erfolgendes als auch bin gleichzeitiges Schalten der ersten und zweiten Kolben-Zylinder-Einheit realisiert werden. So kann z. B. die Kolben-Zylinder-Einheit 118 gemeinsam mit der Kolben-Zylinder-Einheit 225 in einer ersten Stufe und die Kolben-Zylinder-Einheit 125 gemeinsam mit der Kolben-Zylinder-Einheit 218 in einer nachfolgenden zweiten Stufe geschaltet bzw. betätigt werden.

Die Beaufschlagung der Expansionskammern 105, 129 mit dem ersten Druckfluid 106 kann nacheinander wieder aufgehoben werden, indem das Wegeventil 139 von der Schaltstellung W in eine der Schaltstellungen X oder Y gestellt wird. In der Schaltstellung X bleibt z. B. die Beaufschlagung der ersten Expansionskammer 105 über den offenen Durchflußweg a aufrechterhalten während die Beaufschlagung der dritten Expansionskammer 129 durch den gesperrten Durchflußweg b aufgehoben wird. Eine oder mehrere in der zweiten Stufe geschalteten Kolben-Zylinder-Einheiten 125, 218 schalten jetzt vor einer oder mehreren anderen erst nachfolgend zurückschaltenden Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 225 zurück. Die Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 225 werden dabei teilweise wieder belastet. Es erfolgt jedoch noch kein Zurückstellen der Kolben 113, 220 in die ursprüngliche Ausgangsposition und somit noch kein Schalten. Die vorbelastenden Kräfte 122, 215 wirken jetzt die Kolben 120, 213 in einem ersten Kolbenbewegungsrichtungssinn 121, 214 verschiebend über das zweite Druckfluid 110 auf das Stellglied 101, welches dadurch in einem zweiten Stellgliedbewegungsrichtungssinn 131 zurückgestellt wird.

Das durch die Zurückstellung des Stellgliedes 101 aus der dritten Expansionskammer 129 verdrängte Volumen ersten Druckfluides 106 kann durch den offenen Durchflußweg d und über Druckfluidableitungen 155 einen Druckfluidreservoir 153 zugeführt werden. Als erstes Druckfluid 106 wirksame Druckluft kann einfach entlüftet werden.

Aus der Schaltstellung X oder Y kann das Wegeventil 139 in die Schaltstellung Z gestellt werden. In dieser ist infolge gesperrter Durchflußwege a und b sowohl die Beaufschlagung der ersten als auch der dritten Expansionskammer 105, 129 aufgehoben. In der Schaltstellung Z kann das vollständige Zurückschalten einer oder mehrerer bisher erst wieder teilbelasteter Kolben-Zylinder-Einheiten 118, 225 und infolgedessen ein weiteres Verschieben des Stellgliedes 101 in dem zweiten Stellgliedbewegungsrichtungssinn 132 in dessen Ausgangsposition zurück erfolgen. Das aus der zuletzt von der Beaufschlagung getrennten Expansionskammer dabei verdrängte Volumen ersten Druckfluides 106 kann durch einen jetzt auch offenen zweiten Durchflußweg c oder d, z. B. c, in das Druckfluidreservoir 153 zurückgeleitet werden. Der in der vorhergehenden Schaltstellung X oder Y offene Durchflußweg c oder d, im Beispiel d, bleibt dabei weiterhin geöffnet, damit das aus der anderen Expansionskammer, die in der vorhergehenden Stufe zuerst von der Beaufschlagung getrennt wurde, auch jetzt noch weiter verdrängte Druckfluidvolumen abgeleitet werden kann.

Selbstverständlich können die Expansionskammern 105, 129 bei Überspringen einer vorhergehenden Schaltstellung X oder Y und bei sofort aktivierter Schaltstellung W gemeinsam und gleichzeitig mit dem Druckfluid 106 vorsorgt werden, so daß sofort eine große Kraft wirksam ist.

Das in der Fig. 1 gezeigte verschiebbare Wegeventil 139 ist nur schematisch dargestellt. Eine praktische Ausgestaltung gewährleistet eine Dichtheit der zueinander bewegbaren Teile. Weiterhin können im ersten Druckfluidsystem 107 oder im Wegeventil 139 Rückschlagventile angeordnet sein, so daß sich der Aufbau des Wegeventils 139 vereinfacht und weniger Durchflußwege pro Schaltstellung erforderlich sind, da ein Durchflußweg in eine Richtung als offener Durchflußweg in der anderen Richtung zugleich als geschlossener Durchflußweg fungieren kann.

Eine weitere beispielsweise Anwendung der Erfindungsmerkmale ist in der Fig. 2 dargestellt. Dieses Anwendungsbeispiel zeigt in einem vertikalen Schnitt durch eine Speichertrommel 13, eine Wendetrommel 14 und einen Druckzylinder 15, die auf beiden Maschinenseiten in einer Seitenwand 16 einer Druckmaschine für den Schön- und Widerdruck gelagert sind. Die Speichertrommel 13 besteht aus zwei in Umfangsrichtung gegeneinander verstellbaren Segmenten 17 und 18, wobei sich auf dem Segment 17 Lager 19 für eine Greiferwelle 20 befinden, an der Greifer 21 für die Bogenvorderkante angeordnet sind. Das um eine gemeinsame Drehachse relativ zum Segment 17 verdrehbar angeordnete Segment 18 trägt Saugmittel (Sauger) 22 für die Hinterkante des am Umfang der Speichertrommel 13 geführten Bogens. Der Druckzylinder 15, die Wendetrommel 14 und die mit einem Zweifachdurchmesser ausgestattete Speichertrommel 13 werden durch den Räderzug eines Zahnrädergetriebes angetrieben. Ausgehend von einem Zahnrad 23 an einer vorhergehenden Transporttrommel erfolgt der Antrieb der Speichertrommel 13 durch ein Zahnrad 24, der Antrieb der Wendetrommel 14 durch einen Zahnkranz (Zahnrad) 25 und ein Zahnrad 26 und der Antrieb des Druckzylinders 15 durch ein Zahnrad 27. Die Zahnräder 24, 26 und 27 sind jeweils fest auf in der Seitenwand 16 gelagerten Wellenenden der Speichertrommel 13, der Wendetrommel 14 und des Druckzylinders 15 angeordnet.

Die Segmente 17 und 18 sind durch eine Klemmvorrichtung miteinander verbunden. In dieser Klemmvorrichtung drückt der kurze Arm eines Klemmhebels 28 das verstellbare Segment 18 gegen ein mit einem Sicherungsring 29 und Schrauben 30 auf dem Wellenende der Speichertrommel 13 befestigtes Gegenlager 31. Der Klemmhebel 28 stützt sich mit einer Nocke 32 auf einer Planfläche 33 an dem Segment 17 ab. Die Nocke 32 ist einseitig angeordnet, so daß der Klemmhebel 28 einen kurzen und einen langen Hebelarm aufweist. Gegen das Ende des langen Hebelarms ist das innere Ende einer koaxial in der Speichertrommel 13 axial verschieblich geführten und stirnseitig herausgeführten Druckstange 34 gerichtet. Diese Druckstange 34 ist durch eine sich einerseits gegen eine Brücke 35 und andererseits gegen einen Druckstangenflansch 36 abstützende Feder 37 derart belastet, daß die Segmente 17 und 18 der Speichertrommel infolge der Hebelübersetzung des Klemmhebels 28 durch Reibschluß fest miteinander verbunden sind. Die dadurch bedingte Klemmung der Segmente 17 und 18 ist mit Hilfe einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 12.1 lösbar, die bei Beaufschlagung den Kolben ihres Arbeitszylinders gegen einen auf der Druckstange 34 befestigten Anschlagring 38 drückt, so daß die Feder 37 zusammengedrückt und die Klemmung zwischen den beiden Segmenten 17 und 18 gelöst wird. Über die Leitung 11 ist die Kolben-Zylinder-Einheit 12.1 mit dem symbolisch angedeuteten Druckübersetzer 1 verbunden. Die Relativverstellung der Segmente 17 und 18 wird von Hand oder maschinell vorgenommen. Auf der Greiferwelle 20 ist für die Greifersteuerung ein Rollenhebel 39 befestigt, an dessen freiem Ende eine Kurvenrolle 40 gelagert ist, die auf einer Kurve 41 abläuft, welche auf einem verstellbaren Zahnsegment 42 angeordnet ist. Das Zahnsegment 42 ist mit der Seitenwand 16 durch ein Klemmstück 43 verklemmt, welches auf dem inneren Ende eines in der Seitenwand 16 axial verschieblich geführten Bolzens 44 angeordnet ist. In Klemmrichtung ist der Bolzen 44 durch eine Feder 45 belastet, die sich einerseits gegen die Seitenwand 16 und andererseits gegen einen Flanschring 46 auf dem Bolzen 44 abstützt. Zur Lösung dieser Klemmverbindung ist zwischen dem Bolzen 44 und einem an der Seitenwand 16 befestigten Bügel 47 eine Kolben-Zylinder-Einheit 12.2 angeordnet, deren Kolben und Arbeitszylinder sich einerseits gegen den Bolzen 44 und andererseits gegen den Bügel 47 abstützen. Auch diese Kolben-Zylinder-Einheit 12.2 ist durch eine Leitung 11 mit dem hydraulischen Drucksystem des Druckübersetzers 1 verbunden. Bei gelöster Klemmung erfolgt die Winkelverstellung des Zahnsegments 42 in an sich bekannter Weise von Hand oder automatisch über eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Stellwelle, auf der ein in die Verzahnung eingreifendes Ritzel angeordnet und die in der Seitenwand 16 gelagert ist.

An der Wendetrommel 14 sind Zangengreifer 48 auf einer Greiferwelle 49 angeordnet und zum Beispiel in an sich bekannter Weise ausgebildet. Die Steuerung der Zangengreifer 48 auf der Greiferwelle 49 der Wendetrommel 14 erfolgt durch vorzugsweise auf beiden Maschinenseiten an der Seitenwand 16 befestigte Doppelkurven 50, auf deren Kurven jeweils eine Kurvenrolle 51 abläuft, die ein Greifersteuerungssegment 52 bewegt. Dieses Greifersteuerungssegment ist stirnseitig an einem axial an der Wendetrommel 14 verschieblich geführten Schlitten 53 befestigt, so daß die Kurvenrolle 51 durch axiale Schlittenbewegung von der einen Kurve auf die andere Kurve der Doppelkurve 50 verstellbar ist. Der Schlitten 53 ist durch eine weitere Klemmvorrichtung radial mit der Wendetrommel 14 verspannt. Dazu ist in der Wendetrommel 14 koaxial eine Druckstange 54 axial beweglich gelagert, deren freies Ende gegen den einen Arm eines in der Wendetrommel verschwenkbar gelagerten Winkelhebels 55 gerichtet ist, dessen anderer Arm einen Zuganker 56 untergreift, der radial beweglich geführt und mit dem Schlitten 53 verbunden ist. Das stirnseitig nach außen geführte andere Ende der Druckstange 54 durchsetzt eine Feder 57 sowie einen Druckring 58. Die Feder 57 stützt sich einerseits gegen den Druckring 58 und 15 andererseits gegen einen Flansch 59 der Druckstange 54 ab. Das Widerlager des Druckringes 58 wird durch mehrere Klemmhebel 60 und eine Druckplatte 61 gebildet, die mit dem Zahnrad 26 fest verbunden ist. Der Druckring 58 drückt gegen die inneren Enden der Klemmhebel 60, die mit den äußeren Enden das Zahnrad 25 gegen das Zahnrad 26 pressen, wobei sich mit in Nähe ihrer äußeren Enden vorgesehenen Nocken gegen die Druckplatte 61 abstützen. Auf das nach außen geführte Ende der Druckstange 54 ist eine Hülse 63 axial beweglich aufgesetzt, deren eine Stirnfläche am Druckring 58 anliegt und deren andere Stirnfläche mit der Kolben-Zylinder-Einheit 12.3 zusammenwirkt, die sich andererseits gegen eine auf dem freien Ende der Druckstange 54 befestigten Flanschring 64 abstützt. Durch Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 12.3 verschiebt sich die Hülse 63 auf der Druckstange 64 bis gegen einen Stufenabsatz 65 auf der Druckstange 64, so daß die klemmende Wirkung zwischen den Zahnrädern 25 und 26 sowie des Schlittens 53 an der Wendetrommel aufgehoben wird. Auch dieser Stellzylinder 12.3 ist durch eine Leitung 11 mit dem Druckübersetzer 1 verbunden.

Eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit 12.4 ist an der Außenseite der Seitenwand 16 befestigt, deren Kolben bei Beaufschlagung Stellzylinders gegen die Stirnfläche des Zahnrades 27 drückt und für die Dauer des Umstellvorganges festhält. Auch die Kolben-Zylinder-Einheit 12.4 ist durch die Leitung 11 mit dem Druckübersetzer 1 verbunden. Durch die Wirkung des Druckübersetzers 1 wird bei seiner Betätigung in der ersten Druckstufe P1 zunächst die Kolben-Zylinder-Einheit 12.4 beaufschlagt, so daß der Antrieb der Trommeln in der Nullstellung blockiert wird. Gleichzeitig kann eine Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 12.1 zur Lösung der Klemmung für die Formatverstellung an der Speichertrommel erfolgen. In einer weiteren Druckstufe P2 erfolgt dann die Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 12.2 für die Lösung der Klemmung des Zaunsegments 42 für die Greiferöffnungsverstellung und gleichzeitig eine Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 12.3 für die Lösung der Klemmung zur Zahnkranzverstellung sowie des Schlittens 53 an der Wendetrommel. Nach der Durchführung der Umstellvorgänge wird durch eine Druckentlastung des Druckübersetzers zunächst eine Druckentlastung der in der Druckstufe P2 zusammengefaßten Kolben-Zylinder-Einheiten 12.2 und 12.3 erfolgen, so daß die zugehörigen Klemmungen wieder wirksam sind, bevor in der Druckstufe P1 eine Entlastung der Kolben-Zylinder-Einheiten 12.1 und 12.4 erfolgt, so daß die Freigabe des Antriebszahnrades 27 erst erfolgt, wenn alle Klemmungen bereits wieder wirksam sind.

Ein Druckwächter 87 in der Leitung 11 des zweiten Druckmittelsystems bewirkt einen Maschinenstop während der Maschinenumstellung beziehungsweise ermöglicht einen Maschinenlauf erst, wenn die Leitung 11 drucklos ist.

Die Fig. 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Druckübersetzers 103 als ein Komponenten 165, 166, 167 beinhaltendes Baukastensystem. Durch diese Ausbildung ist der Druckübersetzer 103 gut verschiedenen Einsatzanforderungen anpaßbar, da die Anzahl der mit dem von einer nicht dargestellten Druckfluidquelle gelieferten Druckfluid beaufschlagbaren Expansionskammern 172 beim Zusammenbau einfach variiert werden kann. So kann je nach Verwendungszweck eine eine unterschiedliche Anzahl Stellkolben 165 tragende andere Stellkolbenstange 185 vorgesehen sein. Die Stellkolben 165 können unterschiedlicher Gestalt sein, z. B. können Stellkolben 165 der gezeigten Ausbildung gemeinsam mit als Differentialkolben ausgebildeten Stellkolben Anwendung finden.

Im Hinblick auf den Fertigungsaufwand günstig ist ein Baukastensystem, welches zumindest einen Komponententyp umfaßt, welcher gleichgestaltig ausgebildete Komponenten beinhaltet. So kann z. B. eine gleichgestaltige Ausbildung der Trennwand 166 und eine unterschiedliche Ausbildung des Stellkolbens 165 und des Zwischenelementes 167 vorgesehen sein. Durch eine unterschiedliche Dimensionierung des Zwischenelementes 167 und/oder der Stellkolben 165 kann die Größe der Expansionskammern und die Hubwegstrecke des Stellgliedes 165, 185 variiert werden, wobei die die Expansionskammern begrenzende Trennwand 166 im wesentlichen immer gleich ausgebildet bleiben kann. In Fig. 3 ist eine vorteilhafte Ausbildung des Baukastensystems gezeigt, bei welcher drei Komponententypen - Stellkolben 165, Trennwand 166 und Zwischenelement 167 - mit jeweils gleichgestaltigen Komponenten vorgesehen sind. Die Trennwände 165 und Zwischenelemente 167 können beim Zusammenbau durch eine nicht lösbare Verbindung, z. B. durch eine Verklebung, und auch vorzugsweise durch eine lösbare Verbindung, z. B. eine oder mehrere Verschraubungen 168, 169, miteinander verbunden werden. Der Druckübersetzer 103 kann vorzugsweise eine kreiszylinderförmige oder eine quaderförmige (Fig. 4) äußerer Gestalt bzw. Mantelfläche aufweisen. Bei einer kreiszylinderförmigen äußeren Gestalt können die Zwischenelemente 167 kreisringförmig und z. B. durch drei um jeweils 120° zueinander versetzte Verschraubungen verbunden sein. Bei einer quaderförmigen Gestalt können vier Verschraubungen 168, 169 vorgesehen sein. Zusätzlich zu den Verschraubungen kann die Lage der Komponenten zueinander durch lagesichernde Elemente, z. B. durch Stifte, gesichert werden. Auch formschlüssig ineinandergreifende Ausbildungen der Komponenten z. B. angedrehte stufenförmige Absätze, so daß die Komponenten teilweise ineinander gesteckt werden können, können zur Lagesicherung beitragen. Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausbildung sind nur Bohrungen 170 erforderlich, in denen die Schrauben 168 geführt sind. Das Spiel der Bohrungen 170 gestattet ein Ausrichten der Komponenten nach der Stellkolbenstange 185.

Die Abdichtung der durch die Flächen aneinandergefügter Komponenten gebildeten Spalte kann durch eine glatte und ebenmäßige Ausbildung der Dichtflächen, z. B. mittels Schleifen oder Feindrehen hergestellt, oder zwischen den Dichtflächen 171 eingelegte Dichtungen, z. B. Gummischeiben, erreicht werden.

Es kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, das Zwischenelement 167 und Trennwand 165 schon herstellungsbedingt eine bauliche Einheit bilden, z. B. in dem dieses Bauteil als ein flansch- bzw. becherförmiges Drehteil hergestellt wird.

Eine fertigungstechnisch und funktionell vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet eine Trennwand 165, die einen aus zwei ineinander mündenden Bohrungen 174, 175, gebildeten Druckfluidanschluß 173, 186, 189 aufweist. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung ist eine gute Druckfluidzuführung auch bei sehr kurzen Hubwegen des Stellgliedes 165, 185 möglich. Die sich senkrecht zur Mittelachse der Stellkolbenstange 185 erstreckende Bohrung 174 kann, wie in Fig. 3 gezeigt, als eine Stufenbohrung mit Gewinde 176 zum Verbinden des Druckübersetzers 103 mit nicht gezeigten Druckfluidzuleitungen und/oder Druckfluidableitungen ausgebildet sein. Die Druckfluidversorgung der Expansionskammern kann jedoch auch über andersgestaltige Aussparungen 188 erfolgen.

Die Druckfluidanschlüsse 173, 186, 189 können in Abhängigkeit von der Einbaulage der Trennwand 166 und der Orientierung der Bohrung 175 als Druckfluidanschlüsse 173, 189 an das erste Druckfluidsystem oder als Druckfluidanschlüsse 186 an das zweite Druckfluidsystem fungieren.

Es kann auch vorgesehen sein, daß in zumindest einer Druckstufe zwei oder mehrere Expansionskammern zusätzlich zur in der vorhergehenden Druckstufe beaufschlagten Anzahl von Expansionskammern mit dem ersten Druckfluid beaufschlagt werden. Dazu kann die Druckfluidsteuerung im ersten Druckfluidsystem entsprechend ausgebildet sein, so daß mehrere zusätzliche Expansionskammern 172 pro Druckstufe über diesen zugeordnete einzelne Druckfluidanschlüsse 173 mit dem ersten Druckfluid versorgbar sind. Es kann auch ein mehrere, z. B. zwei Expansionskammern verbindender Querkanal 187 vorgesehen sein, so daß die zwei Expansionskammern über einen gemeinsamen Druckfluidanschluß 189 versorgbar sind. Ferner kann vorgesehen sein, daß mehr als eine Expansionskammer an das zweite Druckfluidsystem angeschlossen sind.

Fig. 5 zeigt die Anwendung der erfindungsgemäßen Merkmale bei einer Vorrichtung zur Durchführung nacheinander durchzuführender Betätigungen in einer Druckmaschine mit einem Druckübersetzer 190 nach dem Rotationsprinzip. Der drehbare Teile umfassende Druckübersetzer 190 besteht aus einem flügelradgestaltigen Stellglied 198, welches in einem eine kreiszylindrische Außenkontur aufweisenden Gehäuse 210 zu diesem verdrehbar gelagert ist. Der Druckübersetzer 190 umfaßt weiterhin druckfluidbeaufschlagbare Expansionskammern 192, 196, 197 kreissektorförmigen Querschnitts, welche durch die in diesen wirksamen Stellgliedflächen 200, 202, 204 und die Trennwände 199 begrenzt werden. Das Stellglied 198 ist durch Druckfluidbeaufschlagung 206 von z. B. drei Expansionskammern 192, 196, 197 in einem Drehrichtungssinn 286 relativ zum Gehäuse 210 verdrehbar. Die Funktionsweise der diesen Druckübersetzer 190 umfassenden Vorrichtung kann der zu Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung entsprechen, wobei anstelle des dort gezeigten Druckübersetzers 103 mit verschiebbaren Stellglied 101 der rotativ arbeitende Druckübersetzer 190 in die Vorrichtung integriert ist, so daß das zu Fig. 1 beschriebene Zusammenwirken einzelner Vorrichtungskomponenten für den Druckübersetzer 190 nach dem Rotationsprinzip in gleicher Weise gilt.

Bezugszeichenliste

1

,

103

,

190

Druckübersetzer

2

,

105

,

192

erste Expansionskammer

3

,

109

,

194

zweite Expansionskammer

4

,

129

,

196

dritte Expansionskammer

5

Steuerungseinrichtung

6

,

198

Stellglied

7

Druckluftquelle

7.1

Mehrwegeventil

9

Luftleitung

11

Leitung

12.1

Kolben-Zylinder-Einheit

12.2

Kolben-Zylinder-Einheit

12.3

Kolben-Zylinder-Einheit

12.4

Kolben-Zylinder-Einheit

13

Speichertrommel

14

Wendetrommel

15

Druckzylinder

16

Seitenwand

17

Segment

18

Segment

19

Lager

20

Greiferwelle

21

Greifer

22

Saugmittel

23

Zahnrad

24

Zahnrad

25

Zahnkranz

26

Zahnrad

27

Zahnrad

28

Klemmhebel

29

Sicherungsring

30

Schrauben

31

Gegenlager

32

Nocke

33

Planfläche

34

Druckstange

35

Brücke

36

Druckstangenflansch

37

Feder

38

Anschlagring

39

Rollenhebel

40

Kurvenrolle

41

Kurve

42

Zahnsegment

43

Klemmstück

44

Bolzen

45

Feder

46

Flanschring

47

Brücke

48

Zangengreifer

49

Greiferwelle

50

Doppelkurve

51

Kurvenrolle

52

Greifersteuerungssegment

53

Schlitten

54

Druckstange

55

Winkelhebel

56

Zuganker

57

Feder

58

Druckring

59

Flanschring

60

Klemmhebel

61

Druckplatte

62

Zahnrad

63

Hülse

64

Flanschring

65

Abstufung

101

Stellglied

102

,

210

Gehäuse

104

,

200

erste Stellgliedfläche

106

erstes Druckfluid

107

erstes Druckfluidsystem

108

zweite Stellgliedfläche

110

zweites Druckfluid

111

,

208

zweites Druckfluidsystem

112

,

212

erste Kolbenfläche

113

,

213

erster Kolben

114

,

121

,

214

,

221

erster Kolbenbewegungsrichtungssinn

115

,

215

erste Kraft

116

,

216

erster Zylinder

117

,

217

erste Zylinderkammer

118

,

218

erste Kolben-Zylinder-Einheit

119

,

219

zweite Kolbenfläche

120

,

220

zweiter Kolben

122

,

222

zweite Kraft

123

,

223

zweiter Zylinder

124

,

224

zweite Zylinderkammer

125

,

225

zweite Kolben-Zylinder-Einheit

126

,

127

,

226

,

227

zweiter Kolbenbewegungsrichtungssinn

128

Druckübersetzerachse

130

,

204

dritte Stellgliedfläche

131

erster Stellgliedbewegungsrichtungssinn

132

zweiter Stellgliedbewegungsrichtungssinn

133

,

233

erste Feder

134

,

234

zweite Feder

135

Trennwand

136

erster Stellkolben

137

zweiter Stellkolben

138

,

185

Stellkolbenstange

139

Wegeventil

140

Ventilstellung

142

Steuerungseinrichtung

143

Druckfluidquelle

144

erster Druckfluidanschluß

145

zweiter Druckfluidanschluß

146

dritter Druckfluidanschluß

147

Entlüftungsöffnung

148

Dichtung

149

Sicherungsring

150

Rückstellfeder

151

Elektromagnet

152

vierte Expansionskammer

153

Druckfluidreservoir

154

Druckfluidzuleitung

155

Druckfluidableitung

156

Durchflußwege

157

offener Durchfluß

158

gesperrter Durchfluß

159

Klemmung

160

,

161

,

182

Maschinenteile

162

Belüftung und Entlüftung

163

,

206

Druckfluidbeaufschlagung

164

Druckregler

165

Stellkolben

166

,

199

Trennwand

167

Zwischenelement

168

Schraube

169

Schraubenmutter

170

Bohrung

171

Dichtfläche

172

,

197

Expansionskammer

173

,

186

Druckfluidanschluß

174

,

175

Bohrung

176

Gewinde

177

vierte Stellgliedfläche

178

Fernsteuerung

179

,

180

Bohrung

181

stirnseitige Wand

182

Bauteil

183

,

283

erste Schaltkraft

184

,

284

zweite Schaltkraft

187

Querkanal

188

Aussparung

189

gemeinsamer Druckflächenanschluß

202

Stellgliedfläche

286

Drehrichtungssinn

Claims

1. Vorrichtung zur Durchführung nacheinander durchzuführender Betätigungen in einer Druckmaschine, mit einem Druckübersetzer (1, 103, 190) dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (1, 103, 190) ein Stellglied (101, 198) mit nacheinander stufenweise druckfluidbeaufschlagbaren Stellgliedflächen (104, 130, 200, 202, 204) umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (1, 103, 190) mit einem durch eine Steuereinrichtung (142) fernsteuerbaren Ventil (139) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (1, 103, 190) mit zwei stufenweise nacheinander schaltenden Kolben-Zylinder-Einheiten (118, 125, 218, 225) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (1, 103, 190) zwei an ein erstes Druckfluidsystem (107) angeschlossene und nacheinander mit einem im ersten Druckfluidsystem (107) geführten Druckfluid (106) versorgbare Expansionskammern (2, 4, 105, 129, 192, 196) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (1, 103, 190) eine weitere Expansionskammer (3, 109, 194) umfaßt, die über ein zweites Druckfluidsystem (111) mit den Kolben-Zylinder-Einheiten (118, 125, 218, 225) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Kolben-Zylinder-Einheit (118, 218) durch eine erste Schaltkraft (183, 283) und eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit (125, 225) durch eine zur ersten Schaltkraft (183, 283) unterschiedlich großen zweiten Schaltkraft (184, 284) schaltbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kolben (113) mit einer zu einen zweiten Kolben (120) vorbelastenden zweiten Kraft (122) unterschiedlich großen ersten Kraft (115) vorbelastet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Kolben (113) eine die erste Kraft (115) aufbringende erste Feder (133) und dem zweiten Kolben (120) eine die zweite Kraft (122) aufbringende zweite Feder (134) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (113) eine zur zweiten Kolbenfläche (119) des zweiten Kolbens (120) unterschiedlich große erste Kolbenfläche (112) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im ersten Druckfluidsystem (107) geführte erste Druckfluid (106) von unterschiedlicher Beschaffenheit zu einem im zweiten Druckfluidsystem (111) geführten zweiten Druckfluid (110) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Druckfluidsystem (107) als pneumatisches Druckfluidsystem (107) und das zweite Druckfluidsystem (111) als hydraulisches Druckfluidsystem (111) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (1, 103, 190) ein Gehäuse (102) mit einer Trennwand (135) umfaßt und das Stellglied (101) als eine einen ersten Stellkolben (136) und einen zweiten Stellkolben (137) tragende Stellkolbenstange (138) ausgebildet ist, so daß die Trennwand (135) und der zweite Stellkolben (137) eine Expansionskammer (129) begrenzen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stellkolben (136) eine eine Entlüftungsöffnung (147) aufweisende vierte Expansionskammer (152) begrenzt.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (103) als ein Komponenten (165, 166, 167) beinhaltendes Baukastensystem ausgebildet ist, so daß die Anzahl der Expansionskammern (172) auf einfache Weise beim Zusammenbau des Druckübersetzer (103) variierbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Baukastensystem zumindest einen gleichgestaltige Komponenten (165; 166; 167) umfassenden Komponententyp beinhaltet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Baukastensystem drei verschiedene Komponententypen beinhaltet, wobei ein erster Komponententyp als Trennwand (166), ein zweiter Komponententyp als Zwischenelement (167) und ein dritter Komponententyp als Stellkolben (165) ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (135, 166) einen aus zwei ineinander mündenden Bohrungen gebildeten Druckfluidanschluß (173) mit Gewinde (174) aufweist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (101, 198) durch die Wirkung der die Kolben (113, 120) vorbelastenden Kräfte (115, 122) in einem Bewegungsrichtungssinn (132) zurückstellbar ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehrere der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (101) durch eine die Rückstellung unterstützende Rückstellfeder (150) zurückstellbar ist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (101) durch Druckfluidbeaufschlagung einer Stellgliedfläche (177) zurückstellbar ist.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Druckfluid (106) zumindest einer der Expansionskammern (105, 129) über das Ventil (139) gesteuert zuführbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (139) als ein Mehrwegeventil (139) mit verschiedenen Schaltstellungen (140) und Durchflußwegen (156) ausgebildet ist, über welches die Druckfluidzuführung beider Expansionskammern (105, 192, 129, 196) erfolgt.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Druckfluidsystem (107) von einer eine Druckmaschine mit Druckluft (106) für mehrere Funktionen versorgenden Druckluftquelle (143, 164) mit Druckluft (106) versorgt wird.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (101, 198) ein anderes Maschinenteil (161) direkt betätigend ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (103) einen mindestens zwei Expansionskammern (172) verbindenden Druckfluidkanal (187, 188) aufweist, so daß die Expansionskammern (172) über einen gemeinsamen Druckfluidanschluß (189) mit dem Druckfluid (106) versorgbar sind.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einer Einrichtung zum An- und Abstellen der Bogenwendung in einer Bogendruckmaschine zugeordnet ist.

27. Druckmaschine mit einer Vorrichtung gemäß eines oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.