DE229508C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 229508 KLASSE 15 d. GRUPPE

LOUIS HUFFMAN in TORONTO, Canada.

Rotationsmaschine für veränderliches Format. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Oktober 1909 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsmaschine für veränderliches Format. Gegenüber den bekannten Maschinen weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, daß bei gleichmäßig ablaufender Papierbahn die Zylinderbewegung bald beschleunigt, bald verzögert wird, je nachdem Formate kleiner oder größer als der halbe Umfang eines Zylinders gedruckt werden. Insonderheit gestatten die neuen Antriebsvorrichtungen ein genaues Einhalten der Formate, der Beschleunigung oder Verzögerung während der Zeit der Druckaussetzung und ein leichtes Umändern des Formates. Nach der Erfindung ist es möglich, nach Belieben und mit einem oder mehreren Zylindern Abdrücke in Zwischenräumen zu erzeugen, die von den genannten auf dem Zylinderumfang bestimmten Zwischenräumen verschieden sind, ganz gleichgültig, ob diese Abdrücke in Drucken, Perforationen oder in Querschnitten bestehen. Die Erfindung kann beispielsweise für Rotationsmaschinen verwendet \verden. Die Zylinder müssen jeder während eines Teiles seiner Umdrehung eine Differentialbewegung vollführen und sich so einstellen, daß der zweite Zylinder die freien Räume bedruckt, welche durch den ersten gelassen werden. Die Antriebsvorrichtung treibt dabei die Zylinder während des Drückens immer mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und ist' so eingestellt, daß der Druck während einer Umdrehung, sei das Format nun größer oder kleiner, innerhalb der Grenzen der Vorrichtung und der druckfreie Teil der Umdrehung in gleichen Zeiten ablaufen. Auf diese Weise wird auf der Papierbahn vom ersten Formzylinder ein Raum gelassen, der durch den zweiten ausgefüllt wird, wobei die Papierbahn mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch die Maschine gezogen \vird. Die Erfindung kann aber auch an Maschinen mit nur einem Formzylinder benutzt werden. Ferner sind noch Vorrichtungen vorhanden, die es ermöglichen, zu variieren. Die erwähnte Diiferentialgeschwindigkeit kann daher größer oder kleiner sein als die Druckgeschwindigkeit, daher einerseits eine Beschleunigung, andererseits eine Verzögerung eintreten muß.

Auf der Zeichnung ist:

Fig. ι eine Seitenansicht der neuen Maschine,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht, von der anderen Seite betrachtet,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Maschine,

Fig. 4 ein senkrechter Längsschnitt der Maschine,

Fig. 5 ein senkrechter Querschnitt der Maschine,

Fig. 6 ein Schnitt durch eine Einzelheit in größerem Maßstabe.

Fig. 7 und 8 sind Einzelheiten in Seitenansicht und zeigen das Zwischengetriebe für die Zeitbestimmung des Punktes, an welchem die Beschleunigung der Druckvorrichtungen Platz greifen soll.

Fig. 9 ist ein Schnitt durch eine der Zahnstangen oder Zahnräder, welche zur Bewegung des Papiereinstellrahmens benutzt werden.

.Fig. ίο bis 13 sind Seitenansichten von Teilen des Zwischengetriebes, welches dazu dient, die Bewegung der Druckmittel zu verlangsamen oder zu beschleunigen.
Fig. 14 ist eine Draufsicht auf das Zwischengetriebe, welches die Bewegung der Druckmittel beschleunigt oder verzögert. - .
Fig. 15 ist eine Vorderansicht und
Fig. 16 eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Druckmittel.

In dem Rahmen 1 der Maschine liegen die beiden Formzylinder 2 und 3. In passender Stellung zu diesen Formzylindern 2 und 3 liegen die Druckzylinder 4 und 5 in passenden Lagern. Ferner ist in dem Gestell die Antriebswelle 6 gelagert. Diese Welle ist mit einem Zahnrad 7 ausgestattet, welches unter Vermittlung des Zahnrädergetriebes 8 die Zuführungsrollen 9 und durch das Getriebe 10 die Abführrollen 11 antreibt. Die Papierbahn 12 geht durch die Zuführungs\valzen 9 zwischen den beiden Zylindern 2 und 4 hindurch. Dann geht sie über den Rahmen 13, der weiter unten näher beschrieben wird, zwischen den beiden Zylindern 3 und 5 hindurch und von hier durch die Abführrollen 11.

Solange die Welle 6 mit konstanter Geschwindigkeit läuft, muß die Zuführung der Papierbahn gleichmäßig sein. Wie aber bereits in der Einleitung angegeben, besteht der Zweck vorliegender Erfindung darin, jeden der Formzylinder 2 und 3 mit einer verschiedenen Geschwindigkeit während eines bestimmten Teiles jeder Umdrehung anzutreiben. Sie können daher nicht durch Zahnradgetriebe angetrieben werden, welches mit der Welle 6 starr gekuppelt ist. Um diese veränderliche Verkupplungsmöglichkeit der Zylinder zu erhalten, sind besondere Getriebe notwendig. Zu diesem Zweck ist auf der Hauptwelle 6 eine Scheibe 14 befestigt, welche das Schaltrad 15 eines dazwischen geschalteten Differentialgetriebes trägt (Fig. 14). Dieses Schaltrad hat die Gestalt einer kreisrunden ausgeschnittenen Scheibe und trägt die Bolzen 16 (Fig. 11), welche vorteilhaft die' Gestalt von Rollen besitzen. An jeder Seite eines jeden Bolzens ist eine Ausnehmung 17 in dem Schaltrad angeordnet. Mit dem Schaltrad 15 arbeitet eine mit einer Ausnehmung 20 versehene Scheibe 18 zusammen, welche an einem Zahnrad 19 befestigt oder mit ihm aus einem Stück hergestellt ist (Fig. 10). Dieses Zahnrad 19 ist lose auf der Welle 6, wird jedoch gewöhnlich, was weiter unten beschrieben werden wird, an der Drehung verhindert. In der Scheibe 18 befindet sich die eine Ausnehmung 20, in welche die Bolzen 16, wie insbesondere aus Fig. 11 hervorgeht, eingreifen können. Während des größeren Teiles der Umdrehung der Scheibe 14 liegen die Rollen 16 des Rades 15 an dem Umfang der Scheibe ]8, wie in Fig. 13 in punktierten Linien angegeben ist. Es muß jedoch beachtet werden, daß auf jeder Seite der Ausnehmung 20 ein Bolzen 21 gelagert ist, welcher vorteilhaft als Rolle ausgebildet ist. Hieraus folgt, daß, sobald das Rad 15 eine dieser Rollen erreicht, diese Rollen in eine der Ausnehmungen 17 gehen und dem Rad 14 eine teilweise Drehung übertragen müssen. Diese Drehung wird noch fortgesetzt durch die nächstfolgende Rolle 21, Avelche in die nächste Ausnehmung eingreift und die Bewegung des Rades 15 zu einem Bogen von i8o° vervollständigt. Die Ausnehmung 20 ermöglicht diese Bewegung des Rades, indem sie eine der Rollen 16 aufnimmt, wenn das Rad 15 sich dreht.

Das Rad 15 des Zwischengetriebes ist auf einer Spindel 22 befestigt, die durch die Scheibe 14 hindurchgeht (Fig. 13). Das Rad 23 ist auf der Spindel 22 an der anderen Seite der Scheibe 14 befestigt (Fig. 13). Dieses Rad greift in ein Zwischenzahnrad 24 ein, welches auf der in der Scheibe 14 gelagerten Spindel 25 befestigt ist (Fig. 6). Dieses Zwischenzahnrad 24 greift in das Zahnrad 26 ein, welches lose auf der Welle 6 gelagert ist, jedoch mit dem größeren Zahnrad 27, das gleichfalls auf der Hauptwelle 6 lose läuft, fest verbunden ist. Aus dieser Anordnung folgt, daß, solange das Zahnrad 15 des Zwischengetriebes nicht rotiert, das Zahnrad 27 mit der Scheibe 14 rotieren muß, und zwar mit derselben Geschwindigkeit wie die Antriebswelle 6. Wenn jedoch das Zahnrad 15 des Zwischengetriebes gedreht wird, so muß das Zahnrad 27 nicht nur die ihm von der Hauptwelle 6 mitgeteilte Bewegung mitmachen, sondern es wird dieser Bewegung noch eine andere Bewegung hinzugefügt, welche aus der Rotation des Zahnrades 15 folgt. Die Drehbewegung des Rades 27 wird auf diese Weise periodisch beschleunigt.· Diese Bewegung des Zahnrades 27 wird auf die Formuncl Druckzylinder durch das folgende Getriebe übertragen. .

Auf der Spindel 29 (Fig. 6), die im Maschinengestell gelagert ist, ist ein Zahnrad 28 frei drehbar gelagert. Von diesem Zahnrad wird die Bewegung auf den Formzylinder 2 und den Druckzylinder 4 durch das Zahnradgetriebe 30 übertragen (besonders aus Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich). An der anderen Seite der Maschine ist ein Zahnrad 31 . gelagert und treibt den Formzylinder 3 und den Druckzylinder 5 unter A^ermittlung des Zahnradgetriebes 32. Auf diese Weise müssen während eines Teiles jeder Umdrehung die Zylinder mit derselben Geschwindigkeit getrieben werden wie die Antriebswelle 6, während für den anderen Teil jeder Umdrehung eine beschleunigte Bewegung eintritt. Wenn die mit der einen Ausnehmung 20 versehene Scheibe 18 feststände,

so würde die Beschleunigung der Bewegung der Zylinder in Zwischenräumen vor sich gehen, welche durch die Rotationsdauer der Welle 6 bestimmt wäre. Da jedoch die Zylinder auf der Welle um einen Betrag weiter laufen, der in Übereinstimmung ist mit dem Betrag der durch das Beschleunigungsgetriebe mitgeteilten zusätzlichen Bewegung, so ist es notwendig, den Zeitpunkt der Beschleunigung

ίο bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle weiter vorwärts zu legen, so daß die Zeit der Beschleunigung in Zwischenräumen auftritt, welche den Umdrehungen der Zylinder entsprechen. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, daß die mit der einen Ausnehmung 20 versehene Scheibe 18 nach jeder Bewegung des Rades 15 vorwärts bewegt wird, damit das Zahnrad wieder von neuem nach dem Ablauf eines Zeitintervalles be\vegt wird, welches einer Umdrehung der Zylinder entspricht. Beiläufig sei erwähnt, daß mit dem in der Zeichnung dargestellten Getriebe ³/₈ einer Umdrehung jedes Zylinders für die Druckarbeit verwendet werden, während die übrigen V₈ überhaupt nicht drucken, so daß nach dem Drucken die Beschleunigung derart sein muß, daß die ⁵/_s einer Umdrehung des Zylinders in derselben Zeit zurückgelegt werden wie die druckenden V₈.

Die Bewegung der Scheibe 18 wird in folgender Weise hervorgebracht: Mit dem Rad 27 ist eine mit einem Steuerring versehene Scheibe 33 verbunden (Fig. 8). Diese Scheibe trägt einen Bolzen 34, vorteilhaft als Rolle ausgebildet, welcher mit den vier Ausschnitten 35 des Schaltrades 36 in Eingriff kommen kann. Dieses Schaltrad, welches mit der Scheibe 33 ein Zwischengetriebe bildet, ist an dem Arm 37 gelagert (Fig. 7), der selbst an der Nabe 38 sitzt. , Letztere gehört zu einem Teil 39 des Rahmens. Dieser Arm 37 ist auf dem Rahmen in der namentlich aus Fig. 2, 3, 6, 7 und 8 ersichtlichen Weise verstellbar. Auf der Spindel 40 des Schaltrades 36 ist ein Zahnrad 41 befestigt (Fig. 7), welches in ein in dem Gestell gelagertes Zwischenzahnrad 42 eingreift. Dieses Zahnrad greift in das Zahnrad 43, welches an der vorher, erwähnten Spindel 29 befestigt ist (Fig. 6). Dieses Zahnrad 43 greift in das Zahnrad 44 ein, welches auf der Spindel 45 befestigt ist (Fig. 3). Letztere ist in dem Maschinenrahmen drehbar gelagert. An der Spindel 45 ist noch das Zahnrad 46 befestigt, welches in das Zahnrad 19 eingreift. Letzteres trägt die Scheibe 18. Das Zahnrad 46 dieses Getriebes ist' lose auf der Welle 45 gelagert (Fig. 4).

Für den längeren Teil jeder Umdrehung der Scheibe 33 liegen die einwärts gekrümmten Seiten .47 des Schaltrades 36 auf dem Umfang des Steuerringes der Scheibe 33, so daß keine Bewegung des Zahnrades 19 stattfindet. Jedesmal aber, wenn der Bolzen 34 in einen der Ausschnitte 35 eingreift, wird eine teilweise Drehbewegung dem Zahnrad mitgeteilt, welche unter Vermittlung der oben erwähnten Zahnradverbindung die Scheibe 18 um einen hinlänglich großen Betrag nach vorwärts bewegt, um die Zeit der Beschleunigung des Formzylinders in der richtigen Weise zu vollführen. Es ist somit ersichtlich, daß das Zwischengetriebe einschließlich der Scheibe 18 und des Rades 15 eine Beschleunigung hervorruft, während das dazwischen liegende Getriebe einschließlich der Scheibe 35 und des Schaltrades 36 die Zeit der Beschleunigung bestimmt.

Da es erwünscht ist, daß die Länge des Bogens, in welchem der Druck vor sich gehen soll, geändert werden kann, so ist es notwendig, Mittel vorzusehen, welche die Beschleunigung und die Zeiten derselben vergrößern oder verkleinern. In der vorliegenden Maschine sind zu diesem Zwecke Vorrichtungen angeordnet, um das Zahnradgetriebe auszuwechseln. So zeigt beispielsweise Fig. 12 eine Vorrichtung, durch welche die Zahnräder, welche die Bewegung des Zahnrades 15 auf das Zahnrad 27 übertragen, ausgewechselt werden können. Es soll hierbei bemerkt werden, daß eine Scheibe 48, die um die Nabe des Zahnrades 27 läuft (Fig. 6), mit Löchern 49,50 zur Aufnahme der Enden der Spindeln 22, 25 versehen ist (Fig. 12 und 13). Diese Scheibe dreht sich mit der Scheibe 14. Neben diesen Löchern sind ' ein oder mehrere Löcher 51 vorgesehen, welche es ermöglichen, Zwischenzahnräder von solcher Größe einzuschalten, daß man die Zahnräder 23, 26 auswechseln kann. Das Zahnrad 26 ist abnehmbar und wird durch Schrauben 52 (Fig. 6 und 12) gehalten.

Wenn Änderungen der Zahnradverbindung vorgenommen werden sollen, so wird es auch nötig, das zur Vorwärtsbewegung der Scheibe 18 dienende Getriebe abzuändern. Zu diesem Zwecke ist das Zahnrad 41 auf dem Arm 37 gelagert (Fig. 7). Durch entsprechende Winkelverstellung dieses Armes können größere oder kleinere Zahnräder, je nach dem Bedürfnis, verwendet werden, um das genaue Inkrafttreten der Beschleunigungsvorrichtung zu erreichen.

Der Arm 37 kann in beliebiger Weise festgestellt werden. Bei der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausbildung sind Schrauben 53 vorgesehen, die mit passenden Unterlagsscheiben ausgestattet sind und in die Nabe 38 eingeschraubt werden können.

Um irgendeine Schwingbewegung zu verhindern, ist ein Bolzen 54 vorgesehen, dessen zugehöriges Loch teilweise in der Nabe und teilweise in dem Arm liegt. Wenn nun eine größere Anzahl von Halblöchern 55 sowohl in

der Nabe als auch in dem Arm vorgesehen ist, ; so bilden diese ein leichtes Hilfsmittel zur Einstellung und Feststellung.

Die Formzylinder können mit Stereotyp- !

platten oder anderem Drucksatz belegt sein, : . welche derart angeordnet sind, daß der eigentliche Druck jedes Formzylinders während derjenigen Zeit vor sich geht, während welcher er sich mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit '

ίο bewegt. Diese letztere muß aber infolge der beschriebenen Einrichtung die gleiche sein wie die Durchgangsgeschwindigkeit der Papierbahn. Da der Druck beider Formzylinder gleichzeitig erfolgt, so müssen die Zylinder im richtigen Abstand voneinander entfernt sein, damit ihre Aufdrucke in Abwechslung, d. h. zwischeneinander auf der durch die Maschine hindurchgehenden Papierbahn erfolgen. Da der Umdrehungsteil, durch welchen der Druck jedes Druckwerkes vor sich geht, geändert werden kann, und da ferner der Rest der Umdrehung, während die beschleunigte.Drehung eier Druckwalze eintritt, in derselben Zeit wie die Druckbewegung zurückgelegt wird, so folgt, daß, wenn der beschleunigte Umdrehungsteil groß und der druckende Umdrehungsteil klein ist, kleinere Druckplatten verwendet werden können, und daß die Aufdrucke jedes Formzylinders kürzer sein können und sich in kürzeren Zwischenräumen folgen können. Damit die Aufdrucke des zweiten Formzylinders genau in die Zwischenräume fallen, • welche durch den ersten Druckzylinder freigelassen sind, muß notwendigerweise mehr oder weniger Papier zwischen den beiden Druckwerken hindurchgeführt werden, je nach der Einstellung der Maschine. Diese Einstellung kann dadurch bewirkt werden, daß die Papierbahn in bekannter Weise gezwungen wird, je nach Bedarf einen längeren oder kürzeren Weg zurückzulegen. Zu diesem Zwecke ist der bereits beschriebene Einstellrahmen verwendet. Dieser Rahmen 13 trägt Rollen 56, über welche die Papierbahn hinweggeht. Der Rahmen ist derart eingerichtet, daß er auf senkrechten Führungssäulen 57 gleiten kann (Fig. 9). Diese Führungssäulen sind mit Zahnstangen ausgestattet, in welche Zahnräder 58 eingreifen. Letztere sind an der in dem Rahmen. 13 drehbar gelagerten Spindel 59 befestigt (Fig. 5). Das eine Ende der Spindel ist mit einem geriffelten Kopf 60 versehen, mit dessen Hilfe die Spindel gedreht und der Rahmen eingestellt werden kann, während das andere Ende der Spindel mit einer Kiemmutter 61 ausgestattet ist, mit deren Hilfe die Spindel gewünschtenfalls festgestellt werden kann.

Es ist bereits erwähnt, daß die neue Vorrichtung eine beschleunigte Bewegung der Zylinder während des nicht druckenden Zeitraumes ihrer Drehung hervorbringt. Diese beschleunigte Bewegung ist notwendig, wenn die Druckplatte einen Bogen einnimmt, der kleiner ist als i8o°. Wenn jedoch Platten verwendet werden sollen, die einen größeren Bogen als i8o° einnehmen, so ist es notwendig", daß die Differentialbewegung" der Druckvorrichtung eine verzögerte und keine beschleunigte ist. Diese verzögerte Bewegung wird dadurch erreicht, daß man das zwischenliegende Zahnrad 24 herausnimmt und ein Rad 23 und Zahnrad 26 von passender Größe nimmt, welch letzteres direkt in das erstere eingreift, und indem man das Zwischenzahnrad 42 wegnimmt und die Zahnräder 41 und 43 direkt ineinander eingreifen läßt.

Die Größe der Verzögerung und der Zeiten kann durch Verwendung von Zahnrädern verschiedener Größe nötigenfalls eingestellt werden. Obgleich in der beschriebenen Weise vorteilhaft zwei besondere Druckwerke verwendet werden, so können doch in manchen Fällen die Druckplatten auf einem einzigen Formzylinder angeordnet sein. Eine derartige Anordnung" ist in Fig. 15 und 16 dargestellt. Eine geteilte Spindel 62 ist mit zwei Segmenten 63 ausgestattet, welche auf dem zugehörigen Spindelteil befestigt sind. Das eine Segment wird durch das Zahnrad 64 und das andere Segment durch das Zahnrad 65 angetrieben. Es ist ersiehtlieh, daß die Bewegung des Zahnrades 27 unter Verwendung" eines geeigneten Zwischengetriebes auf eines dieser Getriebe übertragen werden kann, um seine abwechselnde Bewegung mit derselben Geschwindigkeit hervorzubringen, mit welcher die Papierbahn während des druckenden Teiles jeder Umdrehung angetrieben wird, während eine Differentialgeschwindigkeit während des übrigen Teiles der Umdrehung hervorgebracht werden kann. Es ist jedoch notwendig, den Differentialbetrieb der Vorrichtung zu verdoppeln, um auch das andere Zahnrad anzutreiben, da in dieser Ausführungsform die Druckmittel abwechselnd und nicht gleichzeitig wirken, wie aus der in den übrigen Figuren dargestellten Ausführungsform ersichtlich ist.

Die beschriebene Vorrichtung leistet ihre Aufgabe in vollständiger Weise. Der Formzylinder rotiert mit gleichmäßiger Geschwindigkeit während des Druckteiles jeder Umdrehung, so daß er auch in richtiger Weise mit dem Papier zusammen arbeiten kann, welches bekanntlich nur wirkungsvoll mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zugeführt werden kann.

Mit der neuen Vorrichtung bleibt auch die Geschwindigkeit der Formzylinder während des Druckes die gleiche, ganz unabhängig von der Einstellung" der Maschine innerhalb ihrer Verstellungsmöglichkeit, so daß keinerlei Notwendigkeit vorhanden ist, besondere Vorrich-

tungen zum Verändern der Papiergeschwindigkeit anzubringen. Die Leistung der Maschine mit Bezug auf die Größe des Formates wird im wesentlichen die gleiche bei allen mögliehen Einstellungen sein. Dies wurde bei den bisher bekannten Vorrichtungen nicht erreicht. Da die Druckzylinder auch mit den Formzylindern gekuppelt sind, so müssen sie mit diesen synchron rotieren. Es muß auf diese Weise ίο die zugerichtete Fläche des Druckzylinders immer mit der Druckplatte zusammen arbeiten.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Rotationsmaschine für veränderliches Format, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung, die einerseits die Papierbahn mit gleichmäßiger Geschwindigkeit befördert, andererseits die Geschwindigkeit der Druckwerke entsprechend dem Format während des druckfreien Umdrehungsteiles entweder beschleunigt oder verzögert, wobei die Hauptantriebs welle (6) mit der Papierzuführung in Eingriff steht, während das Getriebe für die Beschleunigung und Verzögerung der Druckvorrichtungen zwischen dieser Welle (6) und den Druckvorrichtungen angeordnet ist, so daß von der Geschwindigkeit der Hauptwelle die Bewegungen der Papierbahn und der Druckvor- richtungen abhängig sind.
2. 2. Rotationsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtungen durch eine auf der Hauptwelle (6) sitzende Scheibe (14) mit Schaltrad (15) außer der durch die Welle (6) erteilten Geschwindigkeit jeweils durch Drehen des Schaltrades (15) eine zusätzliche Bewegung erhalten.
3. 3. Rotationsmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Formaten, die größer als der halbe Formzylinderumfang sind, die Druckvorrichtungen eine \^erzögerung ihrer Geschwindigkeit während des druckfreien Umdrehuhgsteiles erfahren.
4. 4. Rotationsmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Beschleunigung der Bewegung der Druckorgane an einer Schaltscheibe (14) und zur Verzögerung dieser Bewegung an einer anderen Schaltscheibe (35) Zahnräder (23,24,41,43) auswechselbar angeordnet sind, so daß jedes gewünschte Format mit entsprechendem Zwischenraum hergestellt werden kann.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.