EP1041027B1

EP1041027B1 - Vorrichtung zum Transportieren von Signaturen in Druckmaschinen

Info

Publication number: EP1041027B1
Application number: EP00104588A
Authority: EP
Inventors: Barry Mark Jackson; David Elliot Whitten
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2020-03-14
Also published as: US6405850B1; DE10012255A1; EP1041027A2; JP2000309460A; DE50004289D1; EP1041027A3; JP4584401B2; US6719123B2; US20020079197A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren von Signaturen in Druckmaschinen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit welcher Signaturen nach dem Falzen verlangsamt werden, wodurch ein Stauchen oder Zerknittern der Signaturen vermieden wird.

Bekannterweise werden Signaturen nach dem Drucken in einer Druckmaschine einem Falzapparat zugeführt, um einmal oder mehrmals gefalzt zu werden. Nach dem Falzen ist es erwünscht, die Geschwindigkeit der nunmehr gefalzten Signaturen zu reduzieren und/oder zu erhöhen, während diese zur weiteren Bearbeitung zu anderen Komponenten der Druckmaschine transportiert werden.

Im Stand der Technik sind Verlangsamungseinrichtungen für Signaturen - sogenannte "tail snubber" - bekannt, die das hintere Ende einer aus einem Falzapparat austretenden Signatur ergreifen, um diese zu verlangsamen. Die Vorrichtungen bilden während eines Teils ihrer Drehbewegung, der gewöhnlich 90° beträgt, einen Spalt, in welchem eine passierende gefalzte Signatur ergriffen wird. Während der Bildung des Spalts, der die Signaturen an ihrem hinteren Ende ergreift, besitzen diese eine lineare Geschwindigkeit, die niedriger als die Transportgeschwindigkeit der jeweiligen Signatur ist, wodurch die Signatur verlangsamt wird. Bei den beschriebenen Vorrichtungen tritt das Problem auf, dass die gefalzten Signaturen gestaucht oder zerknittert werden können. Eine gefalzte Signatur wird insbesondere dann gestaucht oder zerknittert, wenn während ihres Transports auf einem Band ihr hinteres Ende von dem Spalt eines langsamer bewegten "tail snubber" ergriffen wird, sodass sich Teile der gefalzten Signatur mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Durch das Stauchen der Signaturen können unerwünschte Falten in den Signaturen entstehen, was auch einen Signaturstau in der Druckmaschine verursachen kann. Darüber hinaus ist es bei den beschriebenen Vorrichtungen erforderlich, dass diese bei jedem Wechsel des Signaturformates bezüglich ihrer Position an die jeweilige Signaturlänge angepasst werden müssen, um das hintere Ende der gefalzten Signaturen mit dem neuen Signaturformat zuverlässig ergreifen zu können.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport und/oder zum Verlangsamen von Signaturen in einer Druckmaschine, bei der die Nachteile der Signaturbeschleunigungs- und -verlangsamungsmechanismen des Standes der Technik überwunden sind. Die Vorrichtung und das Verfahren umfassen eine Serie von zwei oder mehreren flexiblen mechanischen Antrieben, z. B. Riemenantriebe oder Kettenantriebe, wobei jeder Antrieb aus mindestens einem Paar von einander gegenüber angeordneten Riemen besteht. Die Riemen sind vorzugsweise Zahnriemen, die über zugehörige Zahnriemenscheiben angetrieben werden. Die Zahnriemenscheiben sind zum Teil mit einer nicht kreissymmetrischen Oberfläche, vorzugsweise einer semi-elliptischen Außenfläche geformt. Es werden vorzugsweise zwei Zahnriemenscheiben für jeden Riemen oder jede Kette verwendet, die vorzugsweise beide eine semi-elliptische Außenfläche aufweisen und die in Phase miteinander angetrieben werden. Die Zahnriemenscheiben haben vorzugsweise ein Durchmesserverhältnis von 1 : 1. Mit diesen Merkmalen sind den Riemen oder Ketten zwei Bewegungsrichtungen oder Freiheitsgrade gegeben. Die erste Bewegungsrichtung der Riemen oder Ketten - die horizontal verläuft - bewegt die Signaturen vorwärts und kann auch zum Verlangsamen der Signaturen verwendet werden. Die zweite Bewegungsrichtung der Riemen oder Ketten - die senkrecht verläuft - zieht die Riemen oder Ketten von den Signaturen zurück, sodass diese mit den Signaturen nicht mehr in Kontakt sind. Das Zurückziehen des Riemens von dem Kontakt mit den Signaturen verhindert, dass die Signaturen während einer Geschwindigkeitsänderung oder während eines Übergangs der Signaturen zwischen Bändern gestaucht oder zerknittert werden.

Eine der Kettenwellen oder Zahnriemenscheiben-Wellen kann ortsfest angeordnet sein, während die andere Ketten- oder Zahnriemenscheibenwelle bewegbar oder schwebend angeordnet sein kann, sodass die Spannung der Ketten/Riemen reguliert werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können Kettenräder oder Zahnriemenscheiben verwendet werden, die aus herkömmlichen kreisrunden Kettenrädern oder Zahnriemenscheiben hergestellt sind, wobei eine Seite des Kettenrades bzw. der Zahnriemenscheibe durch Schleifen oder anderweitige Bearbeitung in eine semi-elliptische Form gebracht ist. Die semi-elliptische Form gewährleistet, dass während der Bewegung der Kette oder des Riemens durch einen vollständigen Zyklus die Teilbahn der Kette oder des Riemens konstant bleibt; daraus resultiert, dass es keine Änderung in der Spannung der Kette oder des Riemens gibt. Das Konzept der Vorrichtung gemäß vorliegenden Erfindung erfordert deshalb keinen Mechanismus zum Ausgleich von Spannungsänderungen, die unerwünschte Schwingungen hervorrufen können. Die sich an einer Seite der Kettenräder oder Zahnriemenscheiben befindlichen Zähne treiben die Ketten/Zahnriemen über die Hälfte einer Umdrehung zwangsläufig an; und die Reibung zwischen den Ketten/Zahnriemen und der semi-elliptischen Seite der Kettenräder/Zahnriemenscheiben treibt die Ketten/Zahnriemen über die andere Hälfte einer Umdrehung hinweg an und erhält die Phasenbeziehung zwischen den Ketten/Zahnriemen und den Kettenrädern/Zahnriemenscheiben aufrecht.

Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachfolgend anhand der Zahnriemen und Zahnriemenscheiben umfassenden Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In gleicher Weise versteht es sich jedoch, daß diese Ausführungen entsprechend auch für die Kettenräder und zugehörige Ketten umfassende Ausführungsform der Erfindung gelten.

Die Zahnriemenscheiben, welche die Zahnriemen antreiben, können wiederum von einem Antriebsmechanismus, der aus einem angetriebenen Riemen mit einer eigenen Spannungssteuerung bestehen kann, angetrieben werden. Andere Antriebsmechanismen, wie z. B. Getriebe oder Motoren, können ebenfalls eingesetzt werden, um die Zahnriemenscheiben der vorliegenden Erfindung anzutreiben.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung sieht das Zuführen von Signaturen zwischen einander gegenüberliegend angeordnete Riemen vor, wobei mindestens einer der Riemen zurückziehbar, d. h. in zwei Richtungen bewegbar ist. Die Signaturen werden von den Riemen während der einen Hälfte einer Umdrehung der Zahnriemenscheiben vorwärts bewegt, wobei sich die Riemen an den Zahnriemenscheiben in einer gestreckten oder die Signatur kontaktierenden Position befinden. Während der anderen Hälfte einer Umdrehung der Zahnriemenscheiben ist mindestens einer der Riemen zurückgezogen und außer Kontakt mit der Signatur, sodass die Signatur von einem anderen Paar einander gegenüberliegend angeordneter Riemen kontaktiert werden kann, ohne dass der Kontakt eines Endes der Signatur mit dem ersten Riemenpaar zu einem Stauchen oder Zerknittern der Signatur führt.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann derart ausgebildet sein, dass die Geschwindigkeit, mit welcher die Riemen die Signaturen vorwärts bewegen, optimal ist, und dass der Betrag, um den der Riemen sich zurückzieht oder Abstand von den Signaturen nimmt, ebenfalls optimal ist. Diese Parameter werden von der Größe und Form der Zahnriemenscheiben bestimmt. Die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung, mit welcher die Signaturen bewegt werden, hängt hierbei von dem Teilkreisdurchmesser der Zahnriemenscheibe bzw. des Kettenrades ab; und der Betrag, um den sich der Riemen von den Signaturen zurückzieht, hängt von dem semi-elliptischen Profil der Zahnriemenscheiben/Kettenräder ab.

Die einen bestimmten Riemen antreibenden Zahnriemenscheiben sind vorzugsweise in der Weise angeordnet, dass sie sich immer in Phase miteinander befinden, d. h. dass die gezahnte Seite einer Zahnriemenscheibe immer in die gleiche Richtung wie die gezahnte Seite jeder anderen Zahnriemenscheibe für diesen Riemen gerichtet ist. Auf diese Weise wird die Spannung im Riemen aufrechterhalten, da stets die gleiche Anzahl von Zahnriemenscheiben-Zähnen - über die Hälfte des Umfangs einer Zahnriemenscheibe hinweg - während der vollständigen Umdrehung der Zahnriemenscheiben mit dem Riemen in Eingriff steht. Dies gewährleistet einen zwangsläufigen Antrieb der Riemen und somit einen zwangsläufigen Antrieb der Signaturen während der Umdrehung der Zahnriemenscheiben ohne jegliche Änderung in der Oberflächengeschwindigkeit der Riemen.

Die Hauptachse der semi-elliptischen Oberfläche der Zahnriemenscheiben ist - vom Zahnfuß der Zahnriemenscheiben-Zähne aus gemessen - vorzugsweise gleich dem Durchmesser der jeweiligen Zahnriemenscheibe. Die Nebenachse der semi-elliptischen Oberfläche ist weiterhin vorzugsweise derart gewählt, dass die Bogenlänge der semi-elliptischen Oberfläche gleich der Länge einer ganzzahligen Anzahl von Zähnen des Zahnriemens ist. Die bogenförmige Länge kann dabei in vorteilhafter Weise derart variiert werden, dass sie einer beliebigen Anzahl von Zähnen des Zahnriemens entspricht, um hierdurch den gewünschten Betrag der senkrechten Anhebung oder Verschiebung des Zahnriemens zu erhalten, der für eine bestimmte Anordnung oder für bestimmte Betriebsbedingungen gewünscht ist. Anstelle einer semi-elliptischen Ausbildung der Oberfläche kann diese jedoch auch eine andere Kurvenform haben.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind beide einander gegenüberliegend angeordnete Riemen zurückziehbare Riemen. In einer anderen Ausführungsform ist ein Riemen ein ortsfester Transportriemen, während der gegenüberliegend angeordnete Riemen ein zurückziehbarer Riemen ist. Die Vorrichtung kann aus einer Serie von sequenziell angeordneten Riemen oder Riemenpaaren bestehen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umlaufen, woraus sich eine Beschleunigung oder eine Verlangsamung der Signaturen ergibt, während sich diese von Riemenpaar zu Riemenpaar bewegen. Alternativ, kann anstelle einer Serie von sequenziell angeordneten Riemenpaaren der langsamere Satz von Riemen innerhalb des schnelleren Satzes von Riemen angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsform können die oberen und unteren Riemen relativ zueinander versetzt angeordnet sein, um eine S-förmige Krümmung entlang einer Signatur zu erzeugen und dadurch unterschiedliche Dicken der gefalzten Signatur zu kompensieren.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten, nachstehend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a: eine schematische Seitenansicht eines Riemens und eines zugehörigen Antriebs gemäß vorliegender Erfindung, in welcher sich der Riemen in einer oberen Position oder Kontaktposition befindet;
Fig. 1b: eine Darstellung eines Riemen und eines Antrieb der vorliegenden Erfindung,
in welcher sich der Riemen in einer kontaktlosen oder zurückgezogenen (unteren) Position befindet;
Fig. 2: eine Vorderansicht einer Serie von Riemen und Antrieben der vorliegenden Erfindung, welche eine Signatur vorwärts bewegen;
Fig. 3a, 3b, 3c: eine perspektivische Draufsicht und Seitenansicht einer Zahnriemenscheibe der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4: eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer eine Signatur vorwärts bewegenden Serie von Riemen und Antrieben gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 5: eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform von eine Signatur vorwärts bewegenden Riemen und Antrieben gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 6: eine seitliche Teilansicht einer vierten Ausführungsform von eine Signatur vorwärts bewegenden Riemen und Antrieben der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7: eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform von eine Signatur vorwärts bewegenden Riemen und Antrieben der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8, 9, 10, 11, 12: den Betriebsablauf einer mit Kettenrädern und Ketten arbeitenden intermittierenden Antriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1a und 1b zeigen einen Riemen und einen Antrieb einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Vorwärtsbewegen von Signaturen gemäß vorliegender Erfindung. Ein flexibles mechanisches Element, vorzugsweise in der Form eines Zahnriemens 1, ist über Zahnriemenscheiben 2, 3 laufend angebracht. Eine halbkreisförmige Seite 4 einer jeden Zahnriemenscheibe 2, 3 weist Zähne 5 auf, die in die Zähne des Zahnriemens 1 eingreifen. Die andere Seite 7 einer jeden Zahnriemenscheibe 2, 3 weist eine semi-elliptische Oberfläche 8 auf. Daraus ergibt sich, dass die Seite 4 der Zahnriemenscheiben den Zahnriemen 1 derart antreibt, dass sich letzterer relativ zu einer Mitte C der Zahnriemenscheiben 2, 3 mit einem Radius r₁ um 180° des Umfangs der Zahnriemenscheibe hinweg fortbewegt. Die semi-elliptische Seite 7 der Zahnriemenscheiben besitzt eine Hauptachse M mit einem Radius, der gleich dem Radius der Seite 4 der Zahnriemenscheiben ist - wenn vom Zahnfuß der Zähne des Zahnriemens gemessen - und eine Nebenachse m mit einem Radius, der kleiner als der Radius der Hauptachse M ist. Folglich treibt die semi-elliptische Seite 7 den Zahnriemen 1 derart an, dass sich dieser relativ zu einer Mitte C der Zahnriemenscheiben 2, 3 zwischen einem Radius r₁ und einem Radius r₂, der kleiner als der Radius r₁ ist, um 180° des Umfangs der Zahnriemenscheibe entlang des Radius r₁ fortbewegt. Infolge der Nebenachse m der semi-elliptischen Seite 7 wird der Zahnriemen 1 relativ zu seiner Position im Radius r₁ zurückgezogen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Zahnriemenscheiben 2, 3 geformt, indem an einer Seite einer herkömmlichen Zahnriemenscheibe (timing sprocket) mit gleichförmigem Radius die Zähne 5 abgeschliffen oder anderweitig entfernt werden. Danach wird diese Seite weiter geschliffen oder bearbeitet, sodass eine semi-elliptische Seite mit einer Hauptachse M und einer Nebenachse m entsteht, deren Radius kleiner als der Radius der Hauptachse M ist. Fig. 3c zeigt den Bereich A in schraffierter Darstellung, der aus einer herkömmlichen Zahnriemenscheibe geschliffen oder anderweitig bearbeitet wurde, um die Zahnriemenscheiben 2, 3 der vorliegenden Erfindung zu formen. Die Hauptachse M ist gleich dem Durchmesser der Zahnriemenscheiben 2, 3 - wenn vom Zahnfuß der Zahnriemenscheiben-Zähne gemessen -. Der Radius der Nebenachse m wird berechnet, um die richtige Bewegung und Spannung des Zahnriemens 1 zu erstellen. Die Nebenachse m muß mit einem derartigen Wert gewählt werden, dass die bogenförmige Länge der Oberfläche 8 gleich der Länge des Zahnriemens 1 ist, die einer ganzzahligen Zahl von Zähnen 6 entspricht.

Die Zahnriemenscheiben 2, 3 sind vorzugsweise jeweils auf Schwingen 9 angebracht, die durch die Mitte C der Zahnriemenscheiben 2, 3 hindurch in eine dafür vorgesehene Öffnung eingefügt und darin befestigt sein können. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine der Schwingen 9 in einer ortsfesten Lagerung 20 drehbar gelagert, während die andere Schwinge 9 in einer Lagerung 21 gelagert ist, die bewegbar oder schwebend ist (z. B. eine Lagerung, die in einem Schlitz 22 gleiten und dann darin arretiert werden kann). Die Verwendung solch einer im Stand der Technik bekannten bewegbaren oder schwebenden Lagerung 21 ermöglicht es, den Zahnriemen 1 anfänglich locker auf die Zahnriemenscheiben 2, 3, anzubringen und dann eine der Zahnriemenscheiben 2 relativ zur anderen Zahnriemenscheibe 3 zu bewegen, sodass dabei der Zahnriemen 1 gestreckt oder gespannt wird.

Die Zahnriemenscheiben 2, 3 können jeweils auch eine Lagerbuchse 11 aufweisen. Ein Antriebsriemen 12 (Fig. 1a und 1b) kann um die Lagerbuchsen 11 beider Zahnriemenscheiben 2, 3 und auch um eine Spannwalze 13 herum angebracht werden. Jeder geeignete Antriebsmechanismus, beispielsweise ein Antriebsmotor, kann für den Antrieb des Antriebsriemens 12 verwendet werden. Alternativ kann auf den Antriebsriemen 12 verzichtet werden und es kann an dessen Stelle ein anderer geeigneter Antriebsmechanismus, beispielsweise ein Getriebe oder Motor, eingesetzt werden, um die Zahnriemenscheiben 2, 3 in die Richtung R anzutreiben.

Die Lagerbuchsen 11 weisen ebenfalls vorzugsweise ein Durchmesserverhältnis von 1:1 auf, sodass der Antriebsriemen 12 die Zahnriemenscheiben 2, 3 mit identischer Umlaufgeschwindigkeit antreibt. Außerdem sind die Zahnriemenscheiben 2, 3 vorzugsweise derart in Lagerungen 20, 21 aufgenommen und zueinander ausgerichtet, dass sie sich in Phase miteinander befinden, d. h., dass die Hauptachsen M beider Zahnriemenscheiben 2, 3, wie in Fig. 1d gezeigt, parallel zu einander ausgerichtet sind und die jeweiligen Seiten 4 der Zahnriemenscheiben 2, 3 in die gleiche Richtung weisen. Durch diese "In-Phase-Anordnung" der Zahnriemenscheiben 2, 3, wie sie in den Fig. 1a und 1b und Fig. 2 gezeigt ist, ergibt sich eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Riemenspannung während der Drehung der Zahnriemenscheiben 2, 3 konstant gehalten wird und zugleich die Gefahr von Schlupf in den zahnlosen Bereichen vermieden wird.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine Serie von ersten, einander gegenüberliegend angeordneten Zahnriemen 1 und von zweiten, einander gegenüberliegend angeordneten Riemen 1' verwendet werden, um eine Signatur S zu verlangsamen und/oder vorwärts zu bewegen, ohne dass diese gestaucht oder gar zerknittert wird. Die Signaturen S werden hierzu von einer Druckmaschinenkomponente, z. B. von einem Falzapparat, in eine Richtung F zwischen ein erstes aus einem oberen und einem unteren Zahnriemen bestehendes Riemenpaar 1 zugeführt. Diese ersten, einander gegenüberliegend angeordneten Zahnriemen 1 sind um Zahnriemenscheiben 2, 3 herumgeführt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, befinden sich die ersten oberen Zahnriemenscheiben 2, 3 und die ersten unteren Zahnriemenscheiben 2, 3 in Phase zueinander, sodass sich der erste obere und der erste untere Zahnriemen 1 gleichzeitig in der signaturnahen Position, d. h. der Kontaktposition befinden und sich umgekehrt ebenso wiederum gleichzeitig in der zurückgezogenen Position befinden, in der die zugehörigen Riemenabschnitte die Signaturen S nicht kontaktieren. Folglich wird eine Signatur S zwischen dem ersten Zahnriemenpaar 1 geklemmt und durch die phasengleiche Drehung der Zahnriemenscheiben 2, 3 in der Drehrichtung R in die Richtung F bewegt. Fig. 2 zeigt eine aus dem Auslass oder Auslassbereich des ersten Zahnriemenpaares 1 austretende Signatur S, die in den Einlassbereich des zweiten Zahnriemenpaares 1' zugeführt wird. Das zweite Zahnriemenpaar 1' ist in Längsrichtung entlang der Pfeillinie F auf das erste Zahnriemenpaar 1 hin ausgerichtet.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, befindet sich das zweite Zahnriemenpaar 1' in einer zurückgezogenen oder kontaktlosen Position, wenn sich das erste Zahnriemenpaar 1 in einer signaturnahen oder Kontaktposition befindet. Dieser Zustand wird erreicht, indem die zweiten Zahnriemenscheiben 2', 3' um 180° phasenversetzt zu den ersten Zahnriemenscheiben 2, 3 bewegt werden. Um sicherzustellen, dass dieses Phasenverhältnis aufrechterhalten bleibt, werden die ersten Zahnriemenscheiben 2, 3 und die zweiten Zahnriemenscheiben 2', 3' mit gleicher Drehgeschwindigkeit angetrieben. Hierdurch wird die Signatur S, wenn sie aus dem Auslass des ersten Zahnriemenpaares 1 austritt, wobei sie noch von den ersten, einander gegenüberliegenden Zahnriemen 1 ergriffen ist, dem Einlass des zweiten Zahnriemenpaares 1' zugeführt, wobei sich das zweite Zahnriemenpaar 1' in einer zurückgezogenen Position befindet. Demgemäß wird die Signatur S von dem ersten Zahnriemenpaar 1 zu dem zweiten Zahnriemenpaar 1' zugeführt, ohne dass die Signatur S das zweite Zahnriemenpaar 1' berührt, während sie noch von dem ersten Zahnriemenpaar 1 ergriffen ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den linearen Geschwindigkeiten des ersten Zahnriemenpaares 1 und des zweiten Zahnriemenpaares 1' nicht zu einer Stauchung der Signatur S führt, wenn diese dem zweiten Zahnriemenpaar 1' zugeführt wird. Das zweite Zahnriemenpaar 1' hält dann die Signatur weiterhin fest, während sich das erste Zahnriemenpaar 1 zurückzieht, um die Signatur S freizugeben. Somit ist die Signatur S zu keiner Zeit von beiden Zahnriemenpaaren 1, 1' gleichzeitig ergriffen, sodass ein Unterschied in den linearen Geschwindigkeiten dieser beiden Zahnriemenpaare 1, 1' nicht zu einem Stauchen oder einem Zerknittern der Signatur S führt. Somit wird jeder noch so kleine, zum Zeitpunkt des Übergangs der Signatur S von einem Zahnriemenpaar 1 zum nächsten Zahnriemenpaar 1' auftretende Geschwindigkeitsunterschied innerhalb des Raumes 100 absorbiert.

In dem in Fig. 2 gezeigten System werden die zweiten, einander gegenüberliegenden Zahnriemen 1', nachfolgend auch zweites Zahnriemenpaar 1' genannt, über kleinere zweite Zahnriemenschreiben 2', 3' angetrieben, bzw. laufen über zweite kleinere Zahnriemenscheiben 2', 3', (verglichen mit den Zahnriemenscheiben des ersten Zahnriemenpaares 1). Wenn also die ersten Zahnriemenscheiben 2, 3 und die zweiten Zahnriemenscheiben 2', 3' mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit angetrieben werden, transportiert das zweite Zahnriemenpaar 1' die Signatur S mit einer niedrigeren linearen Geschwindigkeit. Anders ausgedrückt, verlangsamt oder bremst das System gemäß Fig. 2 die Signaturen S ab, während diese in der mit F bezeichneten Richtung vorwärts bewegt werden. Wie oben bereits erwähnt, ergibt sich hierdurch beim Transport der Signaturen S eine Abbremsung und/oder Vorwärtsbewegung derselben, ohne dass die Gefahr eines Stauchens oder Knitterns der Signaturen S besteht.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der nur ein Zahnriemen 1, 1' des ersten und zweiten Zahnriemenpaares ein sich zurückziehender Riemen ist. Der andere Riemen 101, 101' ist bei dieser Ausführungsform ein herkömmlicher Zahnriemen, der durch eine herkömmliche Zahnriemenscheibe 102, 103 bzw. 102', 103' angetrieben wird. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, gewährleistet diese Anordnung, wie auch die Anordnung der Fig. 2, dass, wenn sich die Riemen 1, 1' in der Kontaktposition befinden, die Signatur S zwischen den Zahnriemen 1, 101, bzw. 1', 101' ergriffen und vorwärts bewegt wird. Die Anordnung gewährleistet ebenfalls, dass, wenn sich die Riemen 1, 1' in der zurückgezogenen Position befinden, eine Signatur S zwischen den Zahnriemenpaaren 1, 101 bzw. 1', 101' vorwärts bewegt werden kann, ohne dass eine Kraft auf die Signatur S wirkt, die zu einem Stauchen oder einem Zerknittern führen kann.

Fig. 5 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der sich ein langsameres zweites Zahnriemenpaar 1' innerhalb eines schnelleren ersten Zahnriemenpaares 1 befindet. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform von Fig. 2 wird das erste Zahnriemenpaar 1 um 180° phasenversetzt zum zweiten Zahnriemenpaar 1' angetrieben, in der Weise, dass das erste Zahnriemenpaar 1 die Signatur S ergreift, wenn sich das zweite Zahnriemenpaar 1' in seiner zurückgezogenen Position befindet, und vice versa.

Fig. 6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zahnriemen 1, 1' über eine Serie von vier Zahnriemenscheiben 2, 3, bzw. 2', 3' geführt sind. Wie in Fig. 6 weiterhin zu ersehen ist, befinden sich die ersten Zahnriemenscheiben 2, 3 in Phase zueinander und gleichzeitig um 180° phasenverschoben zu den zweiten Zahnriemenscheiben 2', 3'. In allen übrigen Punkten sind die Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 6 bezüglich der Struktur und Funktion im wesentlichen gleich zueinander. In der Ausführungsform der Fig. 2 können die unteren Zahnriemen 1, 1' in gleicher Weise durch semi-elliptische Zahnriemenscheiben angetrieben werden, wie die oberen Zahnriemen 1, 1'; oder die unteren Riemen 1, 1' können durch normale kreisrunde Zahnriemenscheiben, wie sie beispielsweise in der unteren Hälfte der Fig. 4 dargestellt sind, angetrieben werden.

In Fig. 7 ist eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei der die oberen und unteren Zahnriemen 1, 1' in der Richtung F seitlich versetzt zu einander angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird eine S-förmige Windung entlang der Längsrichtung der Signaturen S gebildet, wenn sich die Signatur S in der Richtung F vorwärts bewegt. Hierdurch ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Signaturtransportvorrichtung der Vorteil, dass Dickenunterschiede zwischen den gefalzten Signaturen S automatisch kompensiert werden, ohne dass hierzu aufwendige Einstellarbeiten erforderlich sind.

Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet, um für die Signaturen S zusätzliche Ablenkpfade zu schaffen, die sich von dem Pfad F weg oder seitlich von diesem erstrecken. Solche Pfade können durch einen beliebigen geeigneten Ablenk- oder Greifmechanismus oder durch zusätzliche Antriebe für Rückzug-Riemen geschaffen werden, wobei die Richtung der Signatur S geändert wird, wenn sich die Zahnriemen 1 bzw. 1' in einer zurückgezogenen oder kontaktlosen Position befinden. Somit kann sich die Signatur S in jede Richtung, in die sie abgelenkt wird, frei bewegen.

Die Fig. 8-12 zeigen eine Anordnung, bei der der Antriebsmechanismus gemäß vorliegender Erfindung für die intermittierende Vorwärtsbewegung eines angetriebenen Kettenrades 33 eingesetzt werden kann. In der in den Fig. 8-12 dargestellten Ausführungsform wird eine Kette 31 (oder alternativ ein Zahnriemen mit Zähnen an beiden Seiten) durch Kettenräder 32 angetrieben, die mit den Kettenrädern 2, 3 der Fig. 1 identisch sind. Wie anhand der in den Fig. 8-12 gezeigten Reihenfolge zu ersehen ist, kontaktiert die Kette 31 das angetriebene Kettenrad 33 intermittierend, sodass eine rotative Bewegung des angetriebenen Kettenrades 33 in intermittierender Weise stattfindet. Die in Fig. 8-12 gezeigte Anordnung funktioniert somit als ein intermittierender Antriebsmechanismus für eine mit dem angetriebenen Kettenrad 33 verbundene Welle, und zwar in der gleichen Weise, wie ein sogenannter Geneva-Antriebsmechanismus, der eine Welle in intermittierender Weise antreibt. Wie in den Fig. 8-12 zu erkennen ist, wird das angetriebene Kettenrad 33 während einer halben Umdrehung einer jeden vollständigen Umdrehung der Kettenräder 32 angetrieben. Der Betrag, um den das angetriebene Kettenrad 33 bei jeder Umdrehung der Kettenräder 32 angetrieben wird, wird von dem Durchmesserverhältnis zwischen dem angetriebenen Kettenrad 33 und den Kettenrädern 32 bestimmt. Somit kann durch die Wahl des geeigneten Durchmesserverhältnisses zwischen diesen Kettenrädern das Kettenrad 33 zu jeder gewünschten intermittierenden Bewegung angetrieben werden.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1: erster Zahnriemen / Zahnriemenpaar
1': zweiter Zahnriemen / Zahnriemenpaar
2: Zahnriemenscheibe
2': Zahnriemenscheibe
3: Zahnriemenscheibe
3': Zahnriemenscheibe
4: halbkreisförmige Seite der Zahnriemenscheiben
5: Zähne der Zahnriemenscheiben
6: Zähne des Zahnriemens 1
7: semi-elliptische Seite der Zahnriemenscheibe
8: semi-elliptische Oberfläche der Zahnriemenscheibe
9: Schwinge
10: Öffnung für die Lagerung der Schwinge 9
11: Lagerbuchse
12: Antriebsriemen
13: Spannwalze
20: ortsfeste Lagerung
21: bewegbare Lagerung
22: Schlitz
31: Kette
32: Kettenrad
33: Kettenrad
101: Zahnriemen
101': Zahnriemen
102: Zahnriemenscheibe
102': Zahnriemenscheibe
103: Zahnriemenscheibe
103': Zahnriemenscheibe

M: Hauptachse
m: Nebenachse
S: Signatur
F: Richtung

Claims

Vorrichtung zum Transport von bogenförmigem Material, insbesondere von Signaturen in einem Falzapparat einer Rotationsdruckmaschine, welche zwischen einem ersten und einem zweiten Zahnriemen (1) geführt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zahnriemen (1) über eine erste und eine zweite Zahnriemenscheibe (2, 3) geführt ist, die jeweils einen halbkreisförmigen mit Zähnen (5) besetzten Umfangsabschnitt (4) sowie einen semi-elliptischen zahnlosen Umfangsabschnitt (7) aufweisen, und die über einen Antrieb (12, 13) mit im wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit antreibbar sind, in der Weise, dass sich die Außenseite des Zahnriemens (1) wechselweise in Kontakt und außer Kontakt mit dem bogenförmigen Material (S) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer, mit dem ersten Zahnriemen (1) zusammenwirkender Zahnriemen (1) vorgesehen ist, und dass das zu fördernde bogenförmige Material (S) zwischen den Zahnriemen (1) geführt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zahnriemen (1) über zugeordnete zweite Zahnriemenscheiben (2, 3) geführt ist, die im wesentlichen in der gleichen Weise wie die dem ersten Zahnriemen zugeordneten Zahnriemenscheiben (2, 3) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zahnriemen über ihm zugeordnete zweite Zahnriemenscheiben geführt wird, die als kreisrunde herkömmliche Zahnriemenscheiben ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, zahnlose Umfangsabschnitt (7) eine Länge aufweist, die einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zwischen zwei Zähnen des Zahnriemens (1) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zahnriemen (1) und der zweite Zahnriemen (1) ein das zu fördernde bogenförmige Material (S) in der Kontaktposition zwischen sich einklemmendes erstes Zahnriemenpaar bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites aus zwei zusammenwirkenden, über Zahnriemenscheiben (2', 3') geführten Zahnriemen (1') gebildetes Zahnriemenpaar in der Transportrichtung des bogenförmigen Materials (S) gesehen stromabwärts des Zahnriemenpaares angeordnet ist, welches das bogenförmige Material (S) vom ersten Zahnriemenpaar (1) nach dem Verlassen desselben übernimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnriemenpaar (1') zumindest einen Zahnriemen (1') umfasst, der über Zahnriemenscheiben (2', 3') geführt ist, welche einen halbkreisförmigen mit Zähnen besetzten Umfangsabschnitt sowie einen zahnlosen semi-elliptischen Umfangsabschnitt aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die einen semi-elliptischen zahnlosen Umfangsabschnitt aufweisenden Zahnriemenscheiben des weiteren Zahnriemenpaares um 180° phasenversetzt zu den Zahnriemenscheiben (2, 3) angeordnet sind, über die der erste Zahnriemen (1) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die auf einer Seite des Transportweges (F) des bogenförmigen Materials angeordneten Zahnriemen (1, 1') des ersten und des zweiten Zahnriemenpaares (1, 1') zu den auf der gegenüberliegenden Seite des Transportweges des bogenförmigen Materials (S) angeordneten Zahnriemen des ersten Zahnriemenpaares sowie des zweiten Zahnriemenpaares versetzt zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnriemenpaar (1') innerhalb des ersten Zahnriemenpaares (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnriemenscheiben (2', 3') des zweiten Zahnriemenpaares (1') einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Zahnriemenscheiben (2, 3) des ersten Zahnriemenpaares (1), und im wesentlichen um 180° phasenverschoben zu den Zahnriemenscheiben (2, 3) des ersten Zahnriemenpaares (1) mit im wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, in der Weise, dass das bogenförmige Material (S) bei seinem Transport entlang des Transportweges (F) verlangsamt wird.