EP0549884B1 - Einrichtung zur Getriebezugtrennung - Google Patents
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- EP0549884B1 EP0549884B1 EP92120033A EP92120033A EP0549884B1 EP 0549884 B1 EP0549884 B1 EP 0549884B1 EP 92120033 A EP92120033 A EP 92120033A EP 92120033 A EP92120033 A EP 92120033A EP 0549884 B1 EP0549884 B1 EP 0549884B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- ring
- annular
- annular element
- clamping
- elements
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/0008—Driving devices
Definitions
- the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
- a device is known from DE-PS 35 34 488.
- a so-called sheet turning device is arranged in the transport path of the printed sheets in order to accomplish the sheet turning. Normally, the sheet is transported with its leading edge through the entire machine, with only the top of the sheet being printed. If the sheet is to be printed from both sides, the sheet turning device is switched between two printing units, as a result of which the trailing edge of the sheet becomes the leading edge there. To turn the sheet, the relative position of the neighboring printing units must be changed so that the trailing edge can now be transferred instead of the leading edge of the printing sheet. To change the relative position, the gear train must be separable in such a printing press. For this purpose, double gears have been known for some time.
- a gearwheel ring is placed on a main gearwheel and is connected to the main gearwheel with clamping devices.
- clamping devices consisted of so-called clamps or a clamping ring.
- the clamping elements had to be clamped individually by hand.
- it has meanwhile started to make the clamping devices automatable in order to to avoid the lengthy manual operation.
- a device of this type is described in DE-PS 35 34 488.
- the clamping force is applied by a spring, which is used to release the clamping of a pneumatic piston or Bellows can be loaded.
- the clamping takes place with the help of one-armed cranked levers, which are connected with bolts to the clamps for clamping the gear ring.
- the one-armed, cranked levers are mounted on ball elements and produce an axial displacement in relation to the clamping claws when they move at the pivot point of the bolt. As a result, a clamping force is applied to the clamping claws with the pivoting movement of the lever.
- the pivoting movement of the levers is generated via a guide body, in which the ends of the levers engage.
- the guide body sits on a rod centered on the main gear.
- the rod is axially displaceably connected to the drive pin of the gear and is loaded outwards by a compression spring.
- the outer end of the guide rod is guided in a roller bearing.
- the rolling bearing is seated in a receiving element, which in turn is connected to a pneumatic bellows.
- the compression spring pushes the guide body outwards and locks the clamping between the gear ring and the main gear via the levers.
- the bellows is loaded with compressed air and moves the guide body against the gearwheel under load on the compression spring, thereby unlocking the clamp between the gear ring and the main gear.
- the device has some disadvantages. Above all, the elements for generating the clamping are relatively complex and mounted in a cylinder. This means that they run around during the entire operation. In addition, the power transmission is solved very complicated. When Another problem can be seen that the bellows is supported against the force of the compression spring between the housing wall and the cylinder. An axial force is thus applied to the cylinder bearings when the clamp is unlocked, which can lead to a displacement of the entire cylinder and thus also of the gear wheels.
- the device for clamping and releasing two gears also has a main gear with a rotatable gear ring placed thereon.
- the clamping is created using individual bolts that are loaded by compression springs.
- the tension force of the compression springs is generated by a combination of two elements with so-called rotating wedge surfaces. Basically, these rotating wedge surfaces each correspond to a thread turn.
- the second element is provided with teeth on its outside.
- a toothed wheel rotatably mounted on the cylinder journal engages in this toothing.
- the device aligns itself with the gearwheel and has no contact with the double gearwheel during normal operation.
- the clutch consists of at least two concentric rings which are shifted against each other with the aid of lifting energy. When moving, the rings are supported on elements of the double gear so that the clamping of the gear ring is released.
- each of the variants described uses mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical energy. It is the same in all variants that the force to be applied to unlock the clamping by the gear ring on the main gear is diverted within the double gear and therefore cannot act on the bearing of the pressure cylinder. This also means that there are no shifts, e.g. with helical gearing could lead to a rotational displacement of the drive. Furthermore, each of the variants is designed so that the unlocking system does not touch the double gear in normal machine operation. At most, an unlocking element is present on the double gearwheel itself, but this does not significantly increase the mass of the double gearwheel.
- the double gear is itself completely maintenance-free and the clutch for releasing the clamping of the double gear can be serviced or installed and removed without changes to it. Further specific advantages result from the configurations of the different variants, which are mentioned below in the description of the exemplary embodiments.
- FIG. 1 shows a section of a sheet-fed rotary printing press.
- Two printing units 1 are connected to one another by printing cylinders 2, 3 and sheet transport drums 4, 5.
- the printing units are driven by gear wheels which are arranged parallel to the printing cylinders 2, 3 or sheet transport drums 4, 5.
- the relative position of the two printing units is to be changed by the amount of the sheet length to be printed.
- a relative displacement between the two printing units 1 must also take place in the transmission at the transfer point between the printing cylinder 2 and the sheet transport drum 5, since the sheet transport drum 5 no longer takes over the beginning of the sheet but the end of the sheet from the printing cylinder 2.
- a double gear 6 is flanged to the pin of the pressure cylinder 2. In this a gear ring is clamped or released on a main gearwheel with the aid of a clutch 7.
- FIG. 2 shows a section through half of a double gear 6.
- the double gear 6 consists of a main gear 8 and a gear ring 9.
- the main gear 8 is connected to a cylindrical pin 10.
- a clamping connection is made via a clamping ring 11.
- clamping elements 12 are supported between the clamping ring 11 attached to the main gear 8 and the gear ring 9 under the force of spring assemblies 13. If the spring assemblies 13 are unloaded from the outside, they clamp the clamping element 12 against the clamping ring 11 and thus the gear ring 9 against the main gear 8.
- a reliable transmission of the driving forces is achieved by the frictional forces.
- the driving forces are transmitted via a gear 14 to the gear ring 9 and thus also the main gear 8 and passed on from the main gear 8 to the drive elements located behind it.
- the clamping of the gear ring 9 must be released.
- the clamping force of the clamping elements 12 between the clamping ring 11 and the gear ring 9 must be released or reduced.
- the aforementioned clutch 7 is present, which will now be described in detail: It consists of an inner ring 15 and an outer ring 16. Both rings 15, 16 are part of a hydraulic or pneumatic system .
- This system is held on the inner ring 15 on retaining bolts 17 under the load of springs 18.
- the outer ring 16 is pressed to the left by further compression springs 19.
- the rest position of the system is defined by the abutment of the inner ring 15 on a support 20 fixed to the frame.
- a stop surface 21 is provided on the outer ring 16 towards the inner ring 15.
- the clamping elements 12 serve as a force application for the end face 22 of the inner ring 15 and an unlocking element 24, which is connected to the gear ring 9, serves as a force application for the ring surface 23 of the outer ring 16.
- the position of the entire coupling 7 is defined by the carrier 20, which is rigidly connected to a part of the machine frame 26.
- FIG. 3 shows a detail from FIG. 2, in which the individual parts of the coupling are slightly lifted out.
- the clutch is shown in the idle state, it being clear that there is a play A between the outer ring 16 and the unlocking element 24.
- a game B is present between the inner ring 15 and the clamping element 12.
- the Stop surface 21 abuts an inner ring surface 27 of the inner ring 15.
- a holder 28 of the inner ring 15 bears on the carrier 20. This is ensured by the spring 18, which is supported on the retaining bolt 17 and loads the holder 28 towards the carrier 20.
- the unlocking forces which over the end face 22nd and the annular surface 23 are applied, are supported on internal gear parts.
- the flow of forces for unlocking the clamping runs via the unlocking element 24 and, on the other hand, via the clamping element 12 into the gear ring 9.
- the clamping is released without axial forces being introduced into the main gear 8 or its bearing.
- the main gear 8 can be rotated relative to the gear ring 9, while the gear ring 9 and the gear parts coupled to it are held.
- An additional effect in the construction results from the fact that in the area of the stop surface 21 an increase in pressure space and an increase in the piston area is generated when the inner ring 15 is lifted off the outer ring 16, thereby increasing the force for unlocking the clamp.
- FIG. 5 Another version of the invention is shown in FIG. 5, wherein essentially mechanical elements are used here.
- a gear ring 41 sits on a main gear 40 and is clamped with the aid of a clamping ring 42 via tie rods 43 and spring assemblies 44.
- the tie rods 43 are supported in a tensioning element 45.
- the clamping force is applied by introducing a tensile force from the spring assembly 44 into the main gear 40 and, on the other hand, via the tensioning element 45, the tie rod 43 and the clamping ring 42 into the gear ring 41.
- a clutch in the manner of a ball screw is provided to the To cancel or reduce the clamping force between the gear ring 41 and the main gear 40. It consists of an inner ring 46 and an outer ring 47.
- the inner ring 46 is guided in the outer ring 47 by means of bearing balls 48 which run in threaded bearing grooves 49 in the inner ring 46 and in the outer ring 47, respectively.
- the inner ring 46 is held on the machine frame 26 with the aid of retaining bolts 111, and is loaded by compression springs 112 to the left of the machine frame 26.
- a rotatable and axially supported support ring 113 is provided on the outer ring 47 towards the main gear 40, the required play A being provided between the support ring 113 and the tensioning element 45.
- the outer ring 47 is rotated, for example with the aid of a pneumatic piston 114.
- the bearing balls 48 run in the bearing grooves 49 and move the outer ring 47 away from the machine frame 26 towards the clamping element 45.
- the set of bearing balls 48 can be secured on both sides against inadvertent movement by pressure springs fastened in the bearing grooves 49. A ball return is not necessary for this.
- the inner ring 46 When the game A has been overcome, the inner ring 46 is pulled against the force of the compression spring 112 towards the machine frame 26 and thereby overcomes a game B with respect to the unlocking element 115. The clutch is then free again from the machine frame 26 and is only supported between internal gear elements from. The flow of force in this case runs between the inner ring 46, via the tensioning element 45 and the tie rod 43 to the clamping ring 42 or between the outer ring 46 and the unlocking element 115 and the main gear 40. The rotation of the outer ring relative to the fixed main gear 40 is possible because the support ring 113 opposite the contact surface on the outer ring 47 is rotatably mounted.
- the outer ring 47 is turned back by means of the pneumatic piston 114 and returned to its initial position due to the force of the compression spring 112. He is then again free from any contact with any gear elements.
- the unlocking element 115 is necessary as an additional effort on the double gear 40, 41.
- FIG. 6 Another version of the unlocking system is shown in Figure 6.
- a cam drive is used to generate the lifting movement.
- An unlocking element 51 is fastened to the main gear 50 in a manner similar to that shown in FIG.
- the clamping is transmitted via tie rods 52 and a tensioning element 53 to the clamping ring and the gear ring (both not shown here).
- the clutch is constructed from three rings, the so-called outer ring of the other variants shown to date being divided into two rings.
- An inner ring 54 is also slidably attached to the machine frame 26 and has a flat running surface 56.
- the outer ring 55 is fastened to the inner ring 54 with tension springs, lies opposite the flat running surface 56 and has lifting curves 63 in its surface.
- cam curves 63 are arranged in the same manner on the circumference of the outer ring 55.
- An adjusting ring 57 is arranged as the third ring between the inner ring 54 and the outer ring 55.
- Cam rollers 58, 59 are attached to the inner circumference of this adjusting ring 57 in such a way that the cam rollers 58 run on the cam curves 63 of the outer ring 55 and the cam rollers 59 run on the flat running surface 56 of the inner ring 54.
- cam rollers 58, 59 are arranged.
- the inner ring 54 which is guided axially displaceably on retaining bolts 60, is in contact with compression springs 61 held on the machine frame 26, the distance between the outer ring 55 and the inner ring 54 being minimal since the cam rollers 58 are at the low point of the lifting curves 63.
- the unit comprising the outer ring 55, adjusting ring 57 and inner ring 54 is held together by the tension springs mentioned above, but only indicated in FIG. 6a, so that the cam rollers 58, 59 are always in contact with their counter surfaces 56, 63.
- FIG. 6a shows the assignment of lifting curves 63, flat running surface 56 and cam rollers 58, 59 on the adjusting ring 57.
- the cam rollers 58, 59 roll on the flat running surface or the stroke curves 63 opposite it, and in the process first shift the outer ring 55 outwards until it stops on the tensioning element 53. Then the inner ring 54 moved inward against the force of the compression spring 61 until it rests on the unlocking element 51. Only then does the force for reducing the clamping between the clamping element and the gear ring and the main gear 50 become effective. No movement on the outer ring is necessary here, since the adjusting movement is fully absorbed by the adjusting ring 57, which has bearing elements in the form of the cam rollers 58, 59 relative to both rings 54, 55.
- FIG. 6b A simplified version of the embodiment according to FIG. 6 is shown in FIG. 6b.
- guide slots 64 are prepared in the collar, in which two idler rollers 65 are used.
- the idler rollers 65 lie one above the other, the one seated on the flat running surface 56 and the other on a stroke curve 63, and both are in contact in the middle.
- the two rings 54, 55 are pulled against one another with springs 69, so that the support rollers 65 are held in their guide slots 64.
- the arrangement can be even more compact and, above all, much easier be made, a larger number of support points on the circumference of the coupling is also possible.
- FIG. 6c Another simplified version of the embodiment according to FIG. 6 is shown in FIG. 6c.
- only one cam roller 66 is attached to the adjusting ring 57 per support point.
- the originally resiliently connected rings 54, 55 are combined to form a rigid ring 67.
- the stroke curve is now provided as a groove curve 68 in the ring 67.
- a bearing would have to be provided between the moving adjusting ring 57 and its contact surface on part of the main gear 50, as shown in FIG. 5 between the outer ring 47 and the clamping element 45.
- FIG. 1 Another version for carrying out the invention is shown in FIG.
- the gear ring 71 is arranged directly on the main gear 70.
- the clamping takes place via a conical clamping element 72.
- the clamping element 72 is provided on the outside with a bent gripping edge 74 and is clamped against the main gear 70 by clamping screws 73 on its conical hub.
- the outer ring 75 and the inner ring 76 are each part of a pneumatic piston.
- To unlock the pressure chamber 77 is pressurized with compressed air, whereby the two rings 75, 76 are pushed apart against the force of compression springs 78.
- the inner ring 76 is supported on the hub of the main gear 70 and the outer ring 75 engages with a gripping ring 79 on the gripping edge 74 and pulls the clamping element 72 slightly outwards, so that the clamping between the main gear 70 and the gear ring 71 is released .
- FIG. 8 A continuation of the principle of clamping using conical clamping elements is shown in FIG. 8.
- a gear ring 81 is attached to a main gear 80.
- a conically shaped, annular clamping element 84 is arranged between a collar 82 on the main gear 80 and a collar 83 on the gear ring 81.
- the clamping element 84 acts in the manner of a double disc spring.
- Tie rods 85 are guided through the center circle of the tensioning element and are supported on the opposite side on the main gear 80 via a holding element 86 on a spring assembly 87.
- the tie rods 85 are in turn held in a bearing plate 88 and are supported via this bearing plate 88 on the annular elevation of the tensioning element 84.
- the tensioning element 84 is pressed or spread apart by the tensioning force of the spring assembly 87 via the bearing plate 88 by pressure on its center line. It is supported on the one hand via its inner surface 89 and its outer surface 90 on the collar 82 of the main gear 80 or on the collar 83 of the gear ring 81, and on the other hand is pressed in the axial direction with its end face 91 against the surface lying at right angles to the collar 83.
- the friction surface for generating a high clamping force between the gear ring 81 and the main gear 80 is considerably increased. In this way, the holding force of the entire device is improved, so that you can get by with lower spring forces.
- the coupling device can also be unlocked in a different way by using an electromagnet 92 which is on the bearing plate 88 and thus on the tie rods 85 acts.
- the principle of operation corresponds to the versions already described.
- the electromagnet 92 is arranged in a ring 93 and has a concentric annular extension 94. It is also axially displaceable on the machine frame 26 via retaining bolts 95 under the load of a compression spring 96. When the electromagnet 92 is switched on, it will first move against the force of the compression spring 96 until it strikes with the extension 94 on the hub of the main gear 80.
- a locking pin 97 can be provided between the gear ring 81 and the main gear 80. It is resiliently seated in a bore 98 on the main gear 80. A matching index bore 99 is provided for the position in the pure printing in the gear ring 81. To change over for perfecting, the locking pin 97 must be pulled. When it is reset, it engages automatically. The function can be automated with regard to operation and monitoring.
- FIG. 9 the previously described variant from FIG. 8 is constructed in the manner of the original versions (FIGS. 2 to 4), the unlocking using an annular hydraulic or pneumatic piston he follows.
- the gear ring 101 On the main gear 100, the gear ring 101 is placed on a collar, the gear ring 101 additionally having a collar 102 and the main gear 100 having a collar 103.
- An annular clamping element 104 with a conical ring wall is used so that it can be supported on the collar 102 or 103.
- the tensioning element 104 is tensioned via spring assemblies 105, tie rods 106 and a holding element 107, so that its inner and outer surfaces on the collars 102, 103 and its inner end face on the surfaces of the gear 100 and the gear ring 101 lying at right angles thereto is applied and thus clamps the gear ring 101.
- Unlocking is carried out by supplying pressure medium to a pressure chamber which is delimited by an inner ring 108 and an outer ring 109.
- the inner ring 108 is supported via its cranked end on an unlocking element 110, which is attached to the main gear 100, and the outer ring 109 is supported on the holding element 107, so that the bias of the spring assembly on the clamping element 104 is reduced and Gear ring 101 can be rotated. Due to the force-enhancing effect of the enlarged friction surface on the tensioning element 104, a relatively constant annular piston surface can be used with less pressure energy than before.
- An unlocking element 39 is attached to the hub of the double gear 6. From the outside C there is a very space-saving construction. The operability and the accessibility in the event of any maintenance work that may occur is made more difficult, but the simplicity of the device means that major problems in operation are not to be expected.
- the pneumatic energy which is at a relatively low pressure level
- force boosters for example by using pressure intensifiers.
- this is already indicated in the version with the conical clamping elements.
- the arrangement of unlocking elements, holding elements, clamping rings and spring assemblies is subject to such a variety of possibilities that they cannot be shown in full here, but the variants shown indicate this.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der DE-PS 35 34 488.
- In Bogenrotationsdruckmaschinen wird zur Bewerkstelligung der Bogenwendung eine sogenannte Bogenwendeeinrichtung im Transportweg der Druckbogen angeordnet. Im Normalfall wird der Bogen mit seiner Vorderkante voran durch die ganze Maschine transportiert, wobei dann nur die Oberseite des Druckbogens bedruckt wird. Wenn der Bogen von beiden Seiten bedruckt werden soll, wird die Bogenwendeeinrichtung zwischen zwei Druckwerken umgestellt, infolge dessen dort die Hinterkante des Bogens zur Vorderkante wird. Zur Bogenwendung ist also die Relativlage der benachbarten Druckwerke so zu verändern, daß an dieser Stelle anstatt der Vorderkante des Druckbogens nun die Hinterkante übergeben werden kann. Zur Veränderung der Relativlage muß der Getriebezug in einer solchen Druckmaschine auftrennbar sein. Hierzu sind seit längerem Doppelzahnräder bekannt. In einem solchen Doppelzahnrad ist auf einem Hauptzahnrad ein Zahnradring aufgesetzt, der mit Klemmeinrichtungen mit dem Hauptzahnrad verbunden wird. Diese Klemmeinrichtungen bestanden bislang aus sogenannten Spannpratzen oder auch aus einem Klemmring. Die Klemmelemente waren einzeln von Hand zu spannen. Im Zuge der Weiterentwicklung der Druckmaschinen, ist man inzwischen dazu übergegangen die Klemmeinrichtungen automatisierbar zu machen, um die langwierige Handbedienung zu vermeiden.
- Eine Vorrichtung dieser Art beschreibt die DE-PS 35 34 488. In dieser Vorrichtung zur Verklemmung zweier Zahnräder in einer von Schön- auf Schön- und Widerdruck umstellbaren Bogenrotationsdruckmaschine wird die Klemmkraft durch eine Feder aufgebracht, die zur Aufhebung der Klemmung von einem pneumatischen Kolben oder Balgen belastet werden kann. Die Klemmung erfolgt mit Hilfe von einarmigen gekröpften Hebeln, die über Bolzen mit den Spannpratzen zur Klemmung des Zahnradringes verbunden sind. Die einarmigen, gekröpften Hebel sind auf Kugelelementen gelagert und erzeugen im Anlenkpunkt des Bolzens bei ihrer Bewegung eine axiale Verlagerung in Bezug auf die Spannpratzen. Dadurch wird mit der Schwenkbewegung der Hebel eine Klemmkraft an den Spannpratzen aufgebracht. Die Schwenkbewegung der Hebel wird über einen Führungskörper, in den die Enden der Hebel eingreifen, erzeugt. Der Führungskörper sitzt auf einer Stange zentrisch zum Hauptzahnrad. Die Stange ist axial verschiebbar mit dem Antriebszapfen des Zahnrades verbunden und wird von einer Druckfeder nach außen hin belastet. Das äußere Ende der Führungsstange ist in einem Wälzlager geführt. Das Wälzlager sitzt in einem Aufnahmeelement, das wiederum mit einem pneumatischen Balgen verbunden ist. Im Normalfall drückt die Druckfeder den Führungskörper nach außen und verriegelt über die Hebel damit die Klemmung zwischen Zahnradring und Hauptzahnrad. Bei der Umstellung wird der Balgen mit Druckluft belastet und verschiebt den Führungskörper gegen das Zahnrad unter Belastung der Druckfeder und entriegelt dabei die Klemmung zwischen Zahnradring und Hauptzahnrad.
- Die Vorrichtung weist einige Nachteile auf. Vor allen Dingen sind die Elemente zur Erzeugung der Klemmung relativ aufwendig und zylinderfest montiert. Damit laufen sie während des kompletten Betriebes mit um. Außerdem ist die Kraftübertragung sehr kompliziert gelöst. Als weiteres Problem ist zu sehen, daß der Balgen sich gegen die Kraft der Druckfeder zwischen der Gehäusewand und dem Zylinder abstützt. Damit wird beim Entriegeln der Klemmung eine Axialkraft auf die Zylinderlager aufgebracht die zu einer Verlagerung des gesamten Zylinders und damit auch der Zahnräder führen kann.
- Dieses Problem wird in einer Einrichtung nach der DE-PS 31 27 539 vermieden. Die Einrichtung zum Klemmen und Lösen zweier Zahnräder weist ebenfalls ein Hauptzahnrad mit einem darauf aufgesetzten verdrehbaren Zahnradring auf. Die Klemmung wird über einzelne Bolzen, die durch Druckfedern belastet sind, erzeugt. Die Spannkraft der Druckfedern wird durch eine Kombination zweier Elemente mit sogenannten Drehkeilflächen erzeugt. Im Grunde entsprechen diese Drehkeilflächen jeweils einem Gewindegang. Durch Verdrehen der beiden Elemente gegeneinander ergibt sich damit eine Abstandsänderung. Das eine der beiden Elemente ist mit seiner Drehkeilfläche zum Zahnrad hin gerichtet und gegen Verdrehen mit einer Spannplatte für den Zahnradring verbunden. Das zweite Element, mit seiner Drehkeilfläche zur ersten gerichtet, sitzt zwischen dem ersten Element und der Spannplatte. Außerdem ist das zweite Element mit einer Verzahnung an seiner Außenseite versehen. In diese Verzahnung greift ein auf dem Zylinderzapfen drehbar gelagertes Zahnrad ein. Durch Verdrehen des mittleren Elementes mit seiner Drehkeilfläche kann nun der Abstand des äußeren Elementes mit seiner Drehkeilfläche von der Spannplatte verändert werden. Dabei wird die Einfederung der Druckfeder auf der anderen Seite des Hauptzahnrades verändert und damit auch die Spannkraft zwischen Spannplatte und Zahnrad verändert. Zum Aufheben der Klemmung wird also das innere Drehkeilelement soweit verdreht, daß der Abstand des äußeren Drehkeilelementes zur Spannplatte minimal wird. Damit ist die Spannkraft der Druckfeder auch minimal und der Zahnradring kann auf dem Hauptzahnrad verschoben werden. Zum Klemmen wird das innere Drehkeilelement wieder auf den höchsten Punkt gefahren und damit auch die höchste Klemmkraft erzeugt. Diese Anordnung vermeidet das Einleiten äußerer Kräfte in die Anordnung von Zahnrad, Zahnradring und Klemmelementen sowie die Lagerung des Zylinders. Hier müssen aber ebenfalls alle für die Klemmung und Entriegelung der Klemmung notwendigen Elemente auf dem Zahnrad montiert werden und laufen demzufolge auch während des gesamten Betriebes mit um. Zusätzlich ergibt sich die Schwierigkeit, daß ein nur für die Funktion der Entriegelung notwendiges Zahnrad auf dem Zylinderzapfen gelagert werden muß und demzufolge dort auch kontinuierlich mit umläuft. Die gesamte Bedienung und vor allem auch die Montage wird dadurch erschwert. Als letztes und wichtigstes Argument kommt hinzu, daß die zum Verdrehen dieser Einrichtung notwendigen Antriebskräfte sehr hoch sind, da die Reibung zwischen den Drehkeilflächen sehr groß ist.
- In weiteren bekannten Vorrichtungen sind sowohl alle für die Verriegelung bzw. Entriegelung der Klemmung notwendigen Elemente als auch die dazu vorhandenen Antriebselemente auf dem Zahnrad untergebracht. Die ganze Einheit dieses Doppelzahnrades kann zwar relativ kompakt gestaltet sein, sie wird aber sehr kompliziert und schwer. Zum größten Teil ist dabei nicht an die Automatisierbarkeit gedacht.
- Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die bei geringstmöglicher Veränderung am Antriebszahnrad eine Entriegelung der Klemmung ohne Axialbelastung des Zylinders und seiner Lagerung möglich macht. Außerdem soll die Einrichtung zum Entriegeln der Klemmung nicht während des Betriebes der Druckmaschine mit umlaufen müssen, wodurch das Gewicht des Antriebszahnrades erheblich reduziert wird.
Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. - Als besonders vorteilhaft ist darin zu sehen, daß die Vorrichtung sich selbst am Zahnrad ausrichtet und während des Normalbetriebes keinerlei Berührung mit dem Doppelzahnrad aufweist. Das wird dadurch erreicht, daß die Kupplung aus wenigstens zwei konzentrischen Ringen besteht, die mit Hilfe einer Hubenergie gegeneinander verschoben werden. Bei der Verschiebung stützen die Ringe sich an Elementen des Doppelzahnrades so ab, daß die Klemmung des zahnradringes aufgehoben wird. Die Ausgestaltung verschiedener Varianten dieses Lösungsprinzips ist in den Unteransprüchen erläutert.
- Die geschilderten Varianten benutzen mechanische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Energie. Bei allen Varianten ist gleich, daß die zum Entriegeln der Klemmung vom Zahnradring auf dem Hauptzahnrad aufzubringende Kraft innerhalb des Doppelzahnrades umgeleitet wird und daher nicht auf die Lagerung des Druckzylinders wirken kann. Damit ergeben sich auch keine Verschiebungen, die z.B. bei einer Schrägverzahnung zu einer Drehverlagerung des Antriebes führen könnten. Weiterhin ist jede der Varianten so angelegt, daß das Entriegelungssystem im normalen Maschinenbetrieb das Doppelzahnrad nicht berührt. Auf dem Doppelzahnrad selbst ist allenfalls ein Entriegelungselement vorhanden, das die Masse des Doppelzahnrades aber nicht nennenswert erhöht. Bei geschickter Anordnung ist also das Doppelzahnrad selbst vollkommen wartungsfrei und die Kupplung zum Aufheben der Klemmung des Doppelzahnrades ist ohne Änderungen an diesem zu warten bzw. ein- und ausbaubar. Aus den Ausgestaltungen der verschiedenen Varianten ergeben sich weitere spezifische Vorteile, die im Folgenden in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele erwähnt werden.
- Im Folgenden werden anhand von bildlichen Darstellungen einige Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben.
Im Einzelnen zeigen - Figur 1
- eine Teilansicht einer Bogenrotationsdruckmaschine,
- Figur 2
- einen Teilschnitt einer Vorrichtung nach der Erfindung,
- Figur 3
- die Vorrichtung im geklemmten Zustand,
- Figur 4
- die Vorrichtung im ausgerückten Zustand,
- Figur 5
- eine Version der Vorrichtung mit einer Kugelrollspindel,
- Figur 6
- eine dritte Version mit einem Kurventrieb,
- Figur 6a
- einen Teil aus Figur 6,
- Figur 6b
- eine Variante zu Figur 6a
- Figur 6c
- eine weitere Variante zu Figur 6a,
- Figur 7
- eine weitere Version mit einem Pneumatikkolben,
- Figur 8
- eine weitere Version mit einer Elektromagnetkupplung,
- Figur 9
- eine Vorrichtung mit Kraftverstärkungsmaßnahmen,
- Figur 10
- eine Gesamtansicht des Doppelzahnrades mit gehäuseseitig montierter Vorrichtung und
- Figur 11
- eine gestellseitig montierte Vorrichtung.
- In Figur 1 ist ein Ausschnitt aus einer Bogenrotationsdruckmaschine dargestellt. Zwei Druckwerke 1 sind durch Druckzylinder 2, 3 und Bogentransporttrommeln 4, 5 miteinander verbunden. Der Antrieb der Druckwerke erfolgt durch Zahnräder, die parallel zu den Druckzylindern 2, 3 bzw. Bogentransporttrommeln 4, 5 angeordnet sind. Für den Fall, daß zwischen den beiden Druckwerken 1 eine Bogenwendung durchgeführt werden soll, ist die Relativlage der beiden Druckwerke zueinander um das Maß der zu bedruckenden Bogenlänge zu verändern. Dazu muß an der Übergabestelle zwischen dem Druckzylinder 2 und der Bogentransporttrommel 5 eine Relativverschiebung zwischen beiden Druckwerken 1 auch im Getriebe erfolgen, da von der Bogentransporttrommel 5 nun nicht mehr der Bogenanfang sondern das Bogenende vom Druckzylinder 2 übernommen wird. Am Zapfen des Druckzylinders 2 ist dazu ein Doppelzahnrad 6 angeflanscht. In diesem wird an einem Hauptzahnrad ein Zahnradring mit Hilfe einer Kupplung 7 geklemmt bzw. gelöst.
- Das Prinzip einer solchen Kupplung 7 ist in Figur 2 dargestellt, die einen Schnitt durch eine Hälfte eines Doppelzahnrades 6 zeigt. Das Doppelzahnrad 6 besteht aus einem Hauptzahnrad 8 und einem Zahnradring 9. Das Hauptzahnrad 8 ist mit einem Zylinderzapfen 10 verbunden. Zwischen Zahnradring 9 und Hauptzahnrad 8 wird eine Klemmverbindung über einen Klemmring 11 hergestellt. Dazu stützen sich zwischen dem am Hauptzahnrad 8 befestigten Klemmring 11 und dem Zahnradring 9 Klemmelemente 12 unter der Kraft von Federpaketen 13 ab. Wenn die Federpakete 13 von außen unbelastet sind, verspannen sie das Klemmelement 12 gegen den Klemmring 11 und damit den Zahnradring 9 gegen das Hauptzahnrad 8. Durch die Reibungskräfte wird eine sichere Übertragung der Antriebskräfte erreicht. Die Antriebskräfte werden über ein Zahnrad 14 auf den Zahnradring 9 und somit auch das Hauptzahnrad 8 übertragen und vom Hauptzahnrad 8 an die dahinterliegenden Antriebselemente weitergegeben. Zur Relativverschiebung bei der Einstellung zur Bogenwendung zwischen den Bogentransportelementen in der Bogenrotationsdruckmaschine ist ein Lösen der Klemmung des Zahnradringes 9 erforderlich. Dazu muß die Klemmkraft der Klemmelemente 12 zwischen dem Klemmring 11 und dem Zahnradring 9 aufgehoben bzw. vermindert werden. Zur Reduzierung der Klemmkraft bzw. zum Aufheben der Klemmkraft ist die vorgenannte Kupplung 7 vorhanden, die nun im einzelnen beschrieben wird: Sie besteht aus einem inneren Ring 15 und einem äußeren Ring 16. Beide Ringe 15, 16 sind Teil eines Hydraulik- oder auch Pneumatiksystems. Dieses System ist am inneren Ring 15 auf Haltebolzen 17 unter Belastung von Federn 18 gehaltert. Der äußere Ring 16 wird durch weitere Druckfedern 19 nach links gedrückt. Die Ruheposition des Systems ist durch die Anlage des inneren Ringes 15 an einem gestellfesten Träger 20 definiert. Am äußeren Ring 16 ist einerseits eine Anschlagfläche 21 zum inneren Ring 15 hin vorgesehen. Zum Entriegeln der Klemmung werden als Wirkflächen des Systems die äußere Stirnfläche 22 des inneren Ringes 15 und eine abgekröpfte Ringfläche 23 des äußeren Ringes 16 benutzt. Als Kraftangriff für die Stirnfläche 22 des inneren Ringes 15 dienen die Klemmelemente 12 und als Kraftangriff für die Ringfläche 23 des äußeren Ringes 16 dient ein Entriegelungselement 24, das mit dem Zahnradring 9 verbunden ist. Die Position der gesamten Kupplung 7 wird durch den Träger 20 definiert, der mit einem Teil des Maschinenrahmens 26 starr verbunden ist.
- Die Funktion der Kupplung ist im Einzelnen wie folgt:
In Figur 3 ist ein Ausschnitt aus Figur 2 dargestellt, in dem die Einzelteile der Kupplung etwas herausgehoben sind. In Figur 3 ist die Kupplung im Ruhezustand gezeigt, wobei deutlich wird, daß zwischen dem äußeren Ring 16 und dem Entriegelungselement 24 ein Spiel A vorhanden ist. Außerdem ist zwischen dem inneren Ring 15 und dem Klemmelement 12 ein Spiel B vorhanden. In diesem Fall ist auch dargestellt, daß die Anschlagfläche 21 an einer inneren Ringfläche 27 des inneren Ringes 15 anliegt. Schließlich liegt eine Halterung 28 des inneren Ringes 15 am Träger 20 an. Dafür sorgt die Feder 18, die sich an dem Haltebolzen 17 abstützt und die Halterung 28 zum Träger 20 hin belastet. Die Anlage des äußeren Ringes 16 am inneren Ring 15 wird durch die Druckfeder 19, die sich zwischen Träger 20 und dem äußeren Ring 16 abstützt, erzeugt. Damit ist das gesamte System, das in diesem Zustand drucklos ist, an einem gestellfesten Element, nämlich dem Träger 20, gesichert und berührt an keinem Punkt das Doppelzahnrad 6 oder irgend eines seiner Elemente. In dieser Position wird die Bogenrotationsdruckmaschine normal betrieben. Zur Entriegelung der Klemmung zwischen Zahnradring 9 und Hauptzahnrad 8 wird ein Druckmittel durch einen Druckmittelanschluß 29 in den Druckraum 30 zwischen dem inneren Ring 15 und dem äußeren Ring 16 eingeführt. Der Druckraum 30 ist durch hochwirksame Dichtungen 25 zwischen äußerem Ring 16 und innerem Ring 15 abgedichtet. - Dadurch ergeben sich folgende Abläufe, die in Figur 4 dargestellt sind:
Gegen die Kräfte der Federn 18, 19 bewegen sich äußerer 16 und innerer Ring 15 auseinander. Je nach Kraft der Federn 18, 19 wird z. B. zunächst der äußere Ring 16 nach rechts verschoben bis er mit seiner abgekröpften Ringfläche 23 gegen die Angriffsfläche 31 am Entriegelungselement 24 anschlägt. Da er sich nun sich nicht weiterbewegen kann, wird durch das weiterhin zugeführte Druckmittel der innere Ring 15 nach der linken Seite verschoben. Dabei hebt er gegen die Kraft der Feder 18 von seiner Anlage am Träger 20 ab, bis er mit seiner Stirnfläche 22 am Klemmelement 12 anschlägt. In diesem Zustand ist das Entriegelungssystem von gestellfesten Halterungen bis auf geringe Federkräfte frei. Die Entriegelungskräfte, die über die Stirnfläche 22 und die Ringfläche 23 aufgebracht werden, stützen sich an zahnradinternen Teilen ab. Der Kräftefluß zum Entriegeln der Klemmung läuft über das Entriegelungselement 24 und andererseits über das Klemmelement 12 in den Zahnradring 9. Bei weiterer Druckmittelzufuhr wird die Klemmung frei, ohne daß Axialkräfte in das Hauptzahnrad 8 bzw. dessen Lagerung eingebracht würden. Das Hauptzahnrad 8 kann gegenüber dem Zahnradring 9 verdreht werden, während der Zahnradring 9 und die an ihn gekoppelten Getriebeteile festgehalten werden. Ein zusätzlicher Effekt in der Konstruktion ergibt sich dadurch, daß im Bereich der Anschlagfläche 21 eine Druckraumvergrößerung und eine Vergrößerung der Kolbenfläche beim Abheben des inneren Ringes 15 vom äußeren Ring 16 erzeugt wird, wodurch eine Kraftvergrößerung für die Entriegelung der Klemmung erreicht wird. - Wenn die Relativdrehung zwischen den Getriebeteilen vollzogen ist, braucht lediglich das Druckmittelsystem drucklos gemacht zu werden und es stellt sich automatisch durch die Kräfte der Federn 18, 19 wieder in seine ursprüngliche Lage (wie in Figur 3 dargestellt) zurück. Es ist dann wieder berührungslos zu allen Zahnradteilen und braucht demzufolge auch nicht beim Maschinenbetrieb mit beschleunigt zu werden. Man erspart sich infolgedessen auch z. B. Drehzuführungen für das Druckmittel.
- Eine andere Version der Erfindung ist in Figur 5 dargestellt, wobei hier wird im wesentlichen mit mechanischen Elementen gearbeitet wird. Auf einem Hauptzahnrad 40 sitzt ein Zahnradring 41 und wird mit Hilfe eines Klemmringes 42 über Zuganker 43 und Federpakete 44 geklemmt. Die Zuganker 43 stützen sich in einem Spannelement 45 ab. Die Klemmkraft wird durch Einleiten einer Zugkraft aus dem Federpaket 44 in das Hauptzahnrad 40 und andererseits über das Spannelement 45, den Zuganker 43 und dem Klemmring 42 in den Zahnradring 41 aufgebracht. Zum Aufheben bzw. Vermindern der Klemmkraft zwischen Zahnradring 41 und Hauptzahnrad 40 ist eine Kupplung in der Art einer Kugelrollspindel vorgesehen. Sie besteht aus einem inneren Ring 46 und einem äußeren Ring 47. Der innere Ring 46 ist in dem äußeren Ring 47 mit Hilfe von Lagerkugeln 48, die in gewindeförmigen Lagernuten 49 im inneren Ring 46 bzw. im äußeren Ring 47 laufen, geführt. Der innere Ring 46 ist mit Hilfe von Haltebolzen 111 am Maschinenrahmen 26 gehaltert, und wird von Druckfedern 112 nach links vom Maschinenrahmen 26 weg belastet. Zusätzlich ist auf dem äußeren Ring 47 zum Hauptzahnrad 40 hin ein drehbar und axial gelagerter Abstützring 113 vorhanden, wobei das erforderliche Spiel A zwischen dem Abstützring 113 und dem Spannelement 45 vorgesehen ist. Zum Entriegeln der Klemmung wird etwa mit Hilfe eines Pneumatikkolbens 114 der äußere Ring 47 verdreht. Dabei laufen die Lagerkugeln 48 in den Lagernuten 49 ab und verschieben den äußeren Ring 47 vom Maschinenrahmen 26 weg zum Spannelement 45 hin.
- Da der erforderliche Schwenkwinkel relativ klein ist, kann der Satz Lagerkugeln 48 beiderseits durch in den Lagernuten 49 befestigte Druckfedern gegen unbeabsichtigtes Verschieben gesichert werden. Eine Kugelrückführung ist dafür nicht erforderlich.
- Wenn das Spiel A überwunden ist, wird der innere Ring 46 gegen die Kraft der Druckfeder 112 zum Maschinenrahmen 26 hin gezogen und überwindet dabei ein Spiel B gegenüber dem Entriegelungselement 115. Danach ist die Kupplung wieder vom Maschinenrahmen 26 frei und stützt sich lediglich zwischen zahnradinternen Elementen ab. Der Kraftfluß verläuft in diesem Fall zwischen dem inneren Ring 46, über das Spannelement 45 und den Zuganker 43 zum Klemmring 42 bzw. zwischen dem äußeren Ring 46 und dem Entriegelungselement 115 sowie dem Hauptzahnrad 40. Die Verdrehung des äußeren Ringes gegenüber dem feststehenden Hauptzahnrad 40 ist möglich, weil der Abstützring 113 gegenüber der Anlagefläche am äußeren Ring 47 drehbar gelagert ist. Zum erneuten Klemmen des Zahnradringes 41 auf dem Hauptzahnrad 40 wird der äußere Ring 47 mit Hilfe des Pneumatikkolbens 114 zurückgedreht und infolge der Kraft der Druckfeder 112 in seiner Ausgangsposition zurückgestellt. Er ist dann wieder von jeglicher Berührung mit irgendwelchen Zahnradelementen frei. Auch hier ist als zusätzlicher Aufwand am Doppelzahnrad 40, 41 lediglich das Entriegelungselement 115 notwendig.
- Eine weitere Version des Entriegelungssystems ist in Figur 6 dargestellt. Hier wird anstatt einer Kugelrollspindel ein Kurventrieb zur Erzeugung der Hubbewegung verwendet. Am Hauptzahnrad 50 ist ähnlich wie in Figur 5 dargestellt ein Entriegelungselement 51 befestigt. Die Klemmung wird über Zuganker 52 und ein Spannelement 53 auf den Klemmring und den Zahnradring (hier beide nicht dargestellt) übertragen. In der dargestellten Version ist die Kupplung aus drei Ringen aufgebaut, wobei der sogenannte äußere Ring der anderen bisher gezeigten Varianten in zwei Ringe aufgeteilt ist. Ein innerer Ring 54 ist auch hier verschiebbar am Maschinengestell 26 befestigt und weist eine ebene Lauffläche 56 auf. Der äußere Ring 55 ist mit Zugfedern am inneren Ring 54 befestigt, liegt der ebenen Lauffläche 56 gegenüber und weist in seiner Oberfläche Hubkurven 63 auf. Am Umfang des äußeren Ringes 55 sind mehrere solcher Hubkurven 63 in gleicher Art angeordnet. Zwischen innerem Ring 54 und äußerem Ring 55 ist als dritter Ring ein Stellring 57 angeordnet. Am inneren Umfang dieses Stellringes 57 sind Kurvenrollen 58, 59 so angebracht, daß die Kurvenrollen 58 auf den Hubkurven 63 des äußeren Ringes 55 und die Kurvenrollen 59 auf der ebenen Lauffläche 56 des inneren Ringes 54 laufen. Entsprechend der Anzahl der Hubkurven 63 im äußeren Ring sind Kurvenrollen 58, 59 angeordnet. Im Ruhezustand wird der innere Ring 54, der auf Haltebolzen 60 axial verschiebbar geführt ist, von Druckfedern 61 in Anlage am Maschinenrahmen 26 gehalten, wobei der Abstand zwischen äußerem Ring 55 und innerem Ring 54 minimal ist, da die Kurvenrollen 58 auf dem Tiefpunkt der Hubkurven 63 stehen. Die Einheit aus äußerem Ring 55, Stellring 57 und innerem Ring 54 wird durch die oben erwähnten, aber nur in Figur 6a angedeuteten Zugfedern zusammengehalten, so daß die Kurvenrollen 58, 59 immer in Kontakt mit ihren Gegenflächen 56, 63 stehen.
- In Figur 6a ist die Zuordnung von Hubkurven 63, ebener Lauffläche 56 und Kurvenrollen 58, 59 am Stellring 57 dargestellt. Bei Verdrehung des Stellringes 57 an seinem Schwenkarm 62 rollen die Kurvenrollen 58, 59 auf der ebenen Lauffläche bzw. den ihr gegenüberliegenden Hubkurven 63 ab und verschieben dabei zunächst den äußeren Ring 55 nach außen bis zu seinem Anschlag am Spannelement 53. Danach wird der innere Ring 54 gegen die Kraft der Druckfeder 61 nach innen verschoben, bis er am Entriegelungselement 51 anliegt. Erst dann wird die Kraft zum Verringern der Klemmung zwischen Klemmelement und Zahnradradring sowie dem Hauptzahnrad 50 wirksam. Hierbei ist keine Bewegung am äußeren Ring notwendig, da die Stellbewegung voll vom Stellring 57 aufgenommen wird, der ja Lagerelemente in Form der Kurvenrollen 58, 59 gegenüber beiden Ringen 54, 55 aufweist.
- In Figur 6b ist eine vereinfachte Version der Ausführung nach Figur 6 dargestellt. Anstatt der Anordnung von Kurvenrollen sind im Stellring 56 Führungsschlitze 64 ausgearbeitet, in denen je zwei Tragrollen 65 eingesetzt werden. Die Tragrollen 65 liegen übereinander, wobei die eine auf der ebenen Lauffläche 56 und die andere auf einer Hubkurve 63 aufsitzt und beide in der Mitte in Berührung stehen. Auch hier werden die beiden Ringe 54, 55 mit Federn 69 gegeneinander gezogen, so daß die Tragrollen 65 in ihren Führungsschlitzen 64 gehalten werden. Auf diese Weise kann die Anordnung noch kompakter und vor allem sehr viel einfacher gemacht werden, wobei auch eine größere Anzahl von Stützpunkten am Umfang der Kupplung möglich ist.
- In Figur 6c ist eine weitere vereinfachte Version der Ausführung nach Figur 6 dargestellt. Anstatt zweier Kurvenrollen ist nur noch eine Kurvenrolle 66 je Stützpunkt am Stellring 57 angebracht. Die ursprünglich federnd verbundenen Ringe 54, 55 sind zu einem starren Ring 67 zusammengefaßt. Die Hubkurve ist nun als Nutkurve 68 in dem Ring 67 vorgesehen. In diesem Fall wäre gegebenenfalls zwischen dem bewegten Stellring 57 und seiner Anlagefläche an einem Teil des Hauptzahnrades 50 wieder eine Lagerung vorzusehen, wie sie in Figur 5 zwischen äußerem Ring 47 und Spannelement 45 gezeigt ist.
- Eine weitere Version zur Ausführung der Erfindung wird in Figur 7 dargestellt. Hier ist der Zahnradring 71 direkt am Hauptzahnrad 70 angeordnet. Die Klemmung erfolgt über ein konisches Spannelement 72. Das Spannelement 72 ist an seiner Außenseite mit einem abgekröpften Greifrand 74 versehen und wird von Spannschrauben 73 an seiner konisch verlaufenden Nabe gegen das Hauptzahnrad 70 gespannt. Der äußere Ring 75 und der innere Ring 76 sind jeweils Teil eines Pneumatikkolbens. Zum Entriegeln wird der Druckraum 77 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch die beiden Ringe 75, 76 gegen die Kraft von Druckfedern 78 auseinandergeschoben werden. Dabei stützt sich der innere Ring 76 an der Nabe des Hauptzahnrades 70 ab und der äußere Ring 75 greift mit einem Greifring 79 am Greifrand 74 ein und zieht dabei das Spannelement 72 etwas nach außen, so daß die Klemmung zwischen Hauptzahnrad 70 und Zahnradring 71 gelöst wird. Mit dieser Version der Erfindung läßt sich noch einmal eine große Zahl von Teilen einsparen.
- Zusätzlich wird hier ein Effekt deutlich der auch in den anderen Versionen beobachtet werden kann:
Bei der Entriegelung der Klemmung wird das Hauptzahnrad 70 durch die Abstützung des Kuppelmechanismus zwischen Zahnradnabe und Spannelement 70 automatisch gegen Verdrehung gesichert. Dadurch ist keine Bremse mehr notwendig bzw. die Bogendruckmaschine kann auch auf der Seite zum Anleger mit dem Antriebsmotor verdreht werden, da die Motorbremse für die Blockierung einer der Maschinensektionen nicht mehr benötigt wird. - Eine Weiterführung des Prinzips der Klemmung mit Hilfe konischer Spannelemente ist in Figur 8 dargestellt. An einem Hauptzahnrad 80 ist ein Zahnradring 81 angesetzt. Zwischen einem Bund 82 am Hauptzahnrad 80 und einem Bund 83 am Zahnradring 81 ist ein konisch geformtes, ringförmiges Spannelement 84 angeordnet. Das Spannelement 84 wirkt in der Art einer doppelten Tellerfeder. Durch den Mittelkreis des Spannelementes sind Zuganker 85 geführt, die sich auf der Gegenseite am Hauptzahnrad 80 über ein Halteelement 86 auf einem Federpaket 87 abstützt. Die Zuganker 85 wiederum sind in einer Lagerplatte 88 gehalten und stützen sich über diese Lagerplatte 88 auf der ringförmigen Erhebung des Spannelementes 84 ab. Durch die Spannkraft des Federpaketes 87 wird über die Lagerplatte 88 das Spannelement 84 durch Druck auf seine Mittellinie auseinandergedrückt bzw. gespreizt. Dabei stützt es sich einerseits über seine Innenfläche 89 und seine Außenfläche 90 am Bund 82 des Hauptzahnrades 80 bzw. am Bund 83 des Zahnradringes 81 ab, und wird andererseits in axialer Richtung mit seiner Stirnfläche 91 gegen die rechtwinklig zum Bund 83 liegende Fläche gedrückt. Hierdurch wird die Reibfläche für die Erzeugung einer hohen Klemmkraft zwischen Zahnradring 81 und Hauptzahnrad 80 erheblich vergrößert. Auf diese Weise wird auch die Haltekraft der gesamten Einrichtung verbessert, so daß man mit geringeren Federkräften auskommen kann. In diesem Fall ist auch die Entriegelung der Kuppeleinrichtung auf eine andere Weise möglich, indem ein Elektromagnet 92 verwendet wird, der auf die Lagerplatte 88 und damit auf die Zuganker 85 wirkt. Das Funktionsprinzip entspricht den bereits beschriebenen Versionen. Der Elektromagnet 92 ist in einem Ring 93 angeordnet und weist einen konzentrischen ringförmigen Fortsatz 94 auf. Er ist außerdem am Maschinenrahmen 26 über Haltebolzen 95 unter Belastung einer Druckfeder 96 axial verschiebbar. Beim Einschalten des Elektromagneten 92 wird dieser sich zunächst gegen die Kraft der Druckfeder 96 bewegen, bis er mit dem Fortsatz 94 an der Nabe des Hauptzahnrades 80 anschlägt. Dann zieht er die Lagerplatte 88 und damit über die Zuganker 85 auch das Halteelement 86 an, so daß die Federkraft, die auf das Spannelement 84 wirkt, verringert wird. Dadurch wird sich das Spannelement 84 einerseits in radialer Richtung zusammenziehen, so daß sich die Klemmkräfte an Außen- 90 bzw. Innenfläche 89 verringern. Andererseits wird durch die Entlastung von der Federkraft des Federpaketes 87 auch die axial wirkende Klemmkraft an den Stirnflächen 91 verringert. Dadurch wird der Zahnradring 81 soweit frei, daß eine Relativbewegung zum Hauptzahnrad 80 möglich wird. Im Normalfall ist die Anordnung des Doppelzahnrades bzw. seiner Klemmelemente von dem Elektromagneten 92 frei. Es sind auch keine zusätzlichen mechanischen Elemente zur Entriegelung notwendig.
- Zur Lagesicherung kann zwischen Zahnradring 81 und Hauptzahnrad 80 ein Rastbolzen 97 vorgesehen werden. Er sitzt federnd in einer Bohrung 98 am Hauptzahnrad 80. Passend dazu ist eine Indexbohrung 99 für die Position im reinen Schöndruck im Zahnradring 81 vorhanden. Zum Umstellen für den Schön- und Widerdruck ist der Rastbolzen 97 zu ziehen. Bei Rückstellung rastet er selbständig ein. Die Funktion kann bzgl. Bedienung und Überwachung automatisiert werden.
- In Figur 9 ist die zuvor geschilderte Variante aus Figur 8 in der Art der ursprünglichen Versionen (Figur 2 bis 4) aufgebaut, wobei die Entriegelung mit Hilfe eines ringförmigen Hydraulik- bzw. Pneumatikkolbens erfolgt. Am Hauptzahnrad 100 ist der Zahnradring 101 auf einem Bund aufgesetzt, wobei der Zahnradring 101 zusätzlich einen Bund 102 und das Hauptzahnrad 100 einen Bund 103 aufweist. Ein ringförmiges Spannelement 104 mit konisch verlaufenden Ringwand wird so eingesetzt, daß es sich am Bund 102 bzw. 103 abstützen kann. Das Spannelement 104 wird über Federpakete 105, Zuganker 106 und ein Halteelement 107 gespannt, so daß es mit seinen Innen- bzw. Außenflächen an den Bünden 102, 103 und seiner inneren Stirnfläche an den rechtwinklig dazu liegenden Flächen des Zahnrades 100 bzw. des Zahnradringes 101 anliegt und so den Zahnradring 101 klemmt. Die Entriegelung erfolgt durch Druckmittelzufuhr in einen Druckraum, der von einem inneren Ring 108 und einem äußeren Ring 109 begrenzt wird. Dabei stützt sich der innere Ring 108 über sein abgekröpftes Ende auf einem Entriegelungselement 110, das am Hauptzahnrad 100 befestigt ist, ab und der äußere Ring 109 stützt sich am Halteelement 107 ab, so daß die Vorspannung des Federpaketes auf das Spannelement 104 verringert wird und der Zahnradring 101 verdreht werden kann. Durch die kraftverstärkende Wirkung der vergrößerten Reibfläche am Spannelement 104 kann man bei relativ gleichbleibender Ringkolbenfläche mit geringerer Druckenergie auskommen als vorher.
- In Figur 10 wird die Anordnung einer kompletten Kupplung als Vorsatz vor dem Doppelzahnrad 6 dargestellt. Dazu sind ein innerer Ring 32 und ein äußerer Ring 33 an einer Traverse 34 angebracht, die auf zwei oder mehreren Stützen 35 am Maschinengestell 26 gehalten ist. Auf diese Weise kann die Kupplung jederzeit von der Außenseite C der Maschine her bedient und gewartet werden.
- In Figur 11 ist die gesamte Einrichtung hinter dem Doppelzahnrad direkt am Maschinengestell 26 angebracht. Innerer Ring 36 und äußerer Ring 37 umschließen direkt die Lagerbüchse 38 eines Druckzylinders.
- Ein Entriegelungselement 39 ist auf der Nabe des Doppelzahnrades 6 befestigt. Von der Außenseite C her ergibt sich so eine sehr platzsparende Bauweise. Die Bedienbarkeit bzw. die Zugänglichkeit bei eventuell anfallenden Wartungsarbeiten ist so zwar erschwert, bei der Einfachheit der Vorrichtung ist allerdings nicht mit großen Problemen im Betrieb zu rechnen.
- Im übrigen besteht eine Reihe von Möglichkeiten die zuzuführende Energie an die günstigste in der Druckmaschine vorhandene Energie anzupassen. Dazu kann beispielsweise die auf relativ niedrigem Druckniveau liegende Pneumatikenergie durch Kraftverstärker ausgenutzt werden, indem z.B. Druckübersetzer verwendet werden. Dies ist aber auch bereits in der Version mit den konischen Spannelementen angedeutet. Schließlich ist die Anordnung von Entriegelungselementen, Halteelementen, Klemmringen und Federpaketen einer solchen Vielfalt von Möglichkeiten unterworfen, daß sie hier nicht vollständig dargestellt werden können, die gezeigten Varianten deuten dies aber an.
-
- 1
- Druckwerk
- 2
- Druckzylinder
- 3
- Druckzylinder
- 4
- Bogentransporttrommel
- 5
- Bogentransporttrommel
- 6
- Doppelzahnrad
- 7
- Kupplung
- 8
- Hauptzahnrad
- 9
- Zahnradring
- 10
- Zylinderzapfen
- 11
- Klemmring
- 12
- Klemmelement
- 13
- Federpaket
- 14
- Zahnrad
- 15
- innerer Ring
- 16
- äußerer Ring
- 17
- Haltebolzen
- 18
- Feder
- 19
- Druckfeder
- 20
- Träger
- 21
- Anschlagfläche
- 22
- Stirnfläche
- 23
- Ringfläche
- 24
- Entriegelungselement
- 25
- Dichtung
- 26
- Maschinenrahmen
- 27
- Ringfläche
- 28
- Halterung
- 29
- Druckmittelanschluß
- 30
- Druckraum
- 31
- Angriffsfläche
- 32
- innerer Ring
- 33
- äußerer Ring
- 34
- Traverse
- 35
- Stütze
- 36
- innerer Ring
- 37
- äußerer Ring
- 38
- Lagerbüchse
- 39
- Entriegelungselement
- 40
- Hauptzahnrad
- 41
- Zahnradring
- 42
- Klemmring
- 43
- Zuganker
- 44
- Federpaket
- 45
- Spannelement
- 46
- innerer Ring
- 47
- äußerer Ring
- 48
- Lagerkugel
- 49
- Lagernut
- 50
- Hauptzahnrad
- 51
- Entriegelungselement
- 52
- Zuganker
- 53
- Spannelement
- 54
- innerer Ring
- 55
- äußerer Ring
- 56
- ebene Lauffläche
- 57
- Stellring
- 58
- Kurvenrollen
- 59
- Kurvenrollen
- 60
- Haltebolzen
- 61
- Druckfeder
- 62
- Schwenkarm
- 63
- Hubkurve
- 64
- Führungsschlitz
- 65
- Tragrolle
- 66
- Kurvenrolle
- 67
- Ring
- 68
- Nutkurve
- 69
- Feder
- 70
- Hauptzahnrad
- 71
- Zahnradring
- 72
- Spannelement
- 73
- Spannschraube
- 74
- Greifrand
- 75
- äußerer Ring
- 76
- innerer Ring
- 77
- Druckraum
- 78
- Druckfeder
- 79
- Greifring
- 80
- Hauptzahnrad
- 81
- Zahnradring
- 82
- Bund
- 83
- Bund
- 84
- Spannelement
- 85
- Zuganker
- 86
- Halteelement
- 87
- Federpaket
- 88
- Lagerplatte
- 89
- Innenfläche
- 90
- Außenfläche
- 91
- Stirnfläche
- 92
- Elektromagnet
- 93
- Ring
- 94
- Fortsatz
- 95
- Haltebolzen
- 96
- Druckfläche
- 97
- Rastbolzen
- 98
- Bohrung
- 99
- Indexbohrung
- 100
- Hauptzahnrad
- 101
- Zahnradring
- 102
- Bund
- 103
- Bund
- 104
- Spannelement
- 105
- Federpaket
- 106
- Zuganker
- 107
- Halteelement
- 108
- innerer Ring
- 109
- äußerer Ring
- 110
- Entriegelungselement
- 111
- Haltebolzen
- 112
- Druckfeder
- 113
- Abstützring
- 114
- Pneumatikkolben
- 115
- Entriegelungselement
- A
- Spiel
- B
- Spiel
- C
- Außenseite
Claims (20)
- Vorrichtung zum Lösen der kraftschlüssig erzeugten Verbindung eines aus einem Hauptzahnrad und einem Zahnradring bestehenden Doppelzahnrads in einer von Schön- auf Schön- und Widerdruck umstellbaren Bogen-Rotationsdruckmaschine, wobei der Zahnradring insbesondere durch Federkraft am Hauptzahnrad geklemmt wird und die Vorrichtung symmetrisch zur Achse des Doppelzahnrades angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (7; 15-30,32,33; 36,37,39; 111-115; 51-69; 72-79; 108-110) als Ganzes axial beweglich und in Umfangsrichtung drehfest mit einem Maschinenrahmen (26) verbunden und im Ruhezustand berührungsfrei zum Doppelzahnrad (6; 8,9; 40,41; 50; 70,71; 80,81; 100,101) angeordnet ist, und die zum Entriegeln der Klemmung vom Zahnradring auf dem Hauptzahnrad aufzubringende Kraft durch Abstützen an Elementen des Doppelzahnrades erzeugt. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (7; 15-30,32,33; 36,37,39; 111-115; 51-69; 72-79; 108-110) als im wesentlichen zweiteiliger Entriegelungs- und Klemmmechanismus mit in axialer Richtung zum Doppelzahnrad (6; 8,9; 40,41; 50; 70,71; 80,81; 100, 101) gegeneinander verschiebbaren Ringelementen (15,16; 32,33; 36,38; 46,47; 54,55; 75,76; 88,93; 108,109) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ringelement (16; 33; 36; 46; 54; 76; 93; 108) gestellfest aber gegen Federkraft in Richtung der Achse des Doppelzahnrades (6; 8,9; 40,41; 50; 70,71; 80,81; 100, 101) verschiebbar befestigt ist und daß das andere Ringelement (15; 32; 38; 47; 55; 75; 88; 109) auf dem ersteren verschiebbar gelagert ist. - Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Ringelement (15; 47; 55; 76; 93; 108) eine Angriffsfläche (22) und das andere Ringelement (16; 46; 54; 75; 88; 109) eine zweite und gegebenenfalls entgegengesetzt gerichtete Ringfläche (23) aufweist, wobei die Angriffsflächen (22,23) wahlweise mit Klemmelementen (12) bzw. Spannelementen (45; 53; 72; 84; 104) für den Zahnradring (9; 41; 71; 81; 101) oder Entriegelungselementen (24; 115; 51; 110) bzw. Angriffselementen (72; 88) am Doppelzahnrad (6; 8,9; 40,41; 50; 70,71; 80,81; 100, 101) zusammenwirkt und gleichzeitig einen Teil des Doppelzahnrades (6; 8,9; 40,41; 50; 70,71; 80,81; 100, 101) mit dem Maschinenrahmen (26) drehfest verbindet. - Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Ringelement (15; 76) axial verschiebbar auf Führungselementen (17) von Federn (18) belastet an einem am Maschinenrahmen (26) festen Teil gehaltert ist, daß das zweite Ringelement (16; 75) im ersten (15; 76) verschiebbar gelagert ist, so daß beide miteinander einen ringförmigen Druckraum (30; 77) bilden, wobei das zweite Ringelement (16; 75) von Federn (19; 78) in Richtung gegen das erste Ringelement (15; 76) belastet wird, und daß am zweiten Ringelement (16; 75) eine Druckmittelzufuhr (29) mit Verbindung zum ringförmigen Druckraum (30; 77) vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Ringelementen (15,76; 16,75) zur Begrenzung des ringförmigen Druckraumes (30; 77) Dichteelemente (25) vorgesehen sind. - Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine, äußere Ringelement (16) mit einer Ringfläche (27) in Form einer Schulter versehen ist, die mit einer axialen Anschlagfläche (21) des anderen, inneren Ringelements (15) zusammenwirkt, derart, daß bei Druckmittelzufuhr und Abheben der Ringelemente (15; 16) voneinander die wirksame Kolbenfläche um wenigstens 25% vergrößert wird. - Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Ringelement (46; 54) drehfest aber axial verschiebbar auf Führungselementen (111; 60) von Federn (112; 61) belastet an einem am Maschinenrahmen (26) festen Teil gehaltert ist, daß das andere Ringelement (47; 57) drehbar am ersten Ringelement (46; 54) angeordnet ist, daß zwischen beiden Ringelementen (46,54; 47,57) eine bei Drehung einen axialen Hub bewirkende Getriebeverbindung vorgesehen ist und daß das drehende Ringelement (47; 57) mit einem axial gelagerten Stützring (113; 55) versehen ist, wobei am nicht mit dem Maschinenrahmen (26) verbundenen Ringelement (47; 57) ein Drehantrieb (62, 114) angreift. - Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem stehenden Ringelement (46; 54) und dem Stützring (113; 55) in einer oder mehreren axial versetzten Ebenen mit radial zum bewegten Ringelement (47; 57) ausgerichteter Achse Rollelemente (49; 58,59; 64,65; 66) angeordnet sind, daß die Rollelemente (49; 58,59; 64,65; 66) in ihren Ebenen mit dem stehenden Ringelement (46; 54) und/oder mit dem Stützring (113; 55) zusammenwirken, wobei die entsprechenden Gegenflächen des einen Ringelements (46; 54) bzw. des Stützelements (113; 55) im Bereich der Rollelemente (49; 58,59; 64,65; 66) Hubkurven (49; 63; 68) enthalten. - Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen beiden Ringelementen (46; 47) eine Verbindung (48, 49) in der Art einer Kugelrollspindel vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Ringelement (46) an seinem inneren Umfang mit einer im Querschnitt halbkreisförmigen und in der Form eines Gewindes verlaufenden Lagernut (49) und das innere Ringelement (47) mit einer ebensolchen dazu korrespondierenden Lagernut (49) am äußeren Umfang versehen ist, daß im Hohlraum der Lagernuten (49) eine Reihe von Lagerkugeln (48) angeordnet ist und daß die Reihe der Lagerkugeln (48) beiderseits gegen ihre Endlagen durch in den Lagernuten (49) verankerte Federn abgestützt ist. - Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß am inneren Ringelement (47) ein auf einem Axiallager drehbarer Abstützring (113) vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß als äußeres Ringelement ein Stellring (57) vorgesehen ist, daß am Stellring (57) gleichmäßig verteilt Kurvenrollen (58, 59) vorgesehen sind, die mit Hubkurven (63) an einem als inneres Ringelement vorgesehenen Ring (54) oder einem als Stützelement vorgesehenen Ring (55) zusammenarbeiten. - Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurvenrollen (58, 59) am äußeren Umfang des Stellrings (57) befestigt und in zwei axial versetzten Ebenen mit radial zum Stellring (57) ausgerichteter Achse angeordnet sind, daß die Kurvenrollen (58) in der einen Ebene mit dem inneren Ring (54) und die Kurvenrollen (59) in der anderen Ebene mit dem äußeren Ring (55) zusammenwirken, wobei die entsprechende Gegenfläche des äußeren Ringes (55) eben und die des inneren Ringes (54) im Bereich der Kurvenrollen (58, 59) mit Hubkurven versehen ist und die Ringe (54, 55) durch Federn (61) mit den Kurvenrollen (58, 59) in Kontakt gehalten werden. - Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurvenrollen jeweils als Paar loser Tragrollen (65) in radial am Stellring (57) angeordneten Führungsschlitzen (64) angeordnet sind, sodaß je eine Tragrolle (65) mit einem der Ringe (54, 55) zusammenwirkt und beide Tragrollen (65) aufeinander abrollen, wobei die Ringe (54, 55) durch Federn (69) mit den Tragrollen (65) in Kontakt gehalten werden. - Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß direkt am äußeren Umfang des Stellringes (57) Kurvenrollen (66) und die Getriebeverbindung in Form von Hubkurven als Nutkurven (68) am inneren Umfang eines äußeren Ringes (67) vorgesehen sind. - Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein ringförmiger Elektromagnet (92) axial beweglich und konzentrisch zum Doppelzahnrad (80, 81) angeordnet ist, daß am Elektromagnet (92) die der Abstützung dienende Stirnfläche (22) tragend ein ringförmiger Fortsatz (94) vorgesehen ist und daß am Doppelzahnrad (80, 81) eine Lagerplatte (88) in Verbindung mit einem Spannelemente (84) des Zahnradrings (81) vorgesehen ist, wobei der Elektromagnet (92) mit der Lagerplatte (88) zum Entriegeln der Klemmung zusammenwirkt. - Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Klemm- bzw. Spannelement ein ringförmiges, spreizbares Spannelement (84; 104) zwischen Hauptzahnrad (80; 100) und Zahnradring (81; 101) angeordnet ist, wobei das Spannelement (84; 104) in axialer und radialer Richtung Reibflächen (89,90,91; 102,103) zum Zahnradring (81; 101) bzw. zum Hauptzahnrad (80; 100) aufweist und über Zuganker (85; 106) von einem Federpaket (87; 105) vorgespannt wird. - Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (36, 37, 39) am Maschinenrahmen (26) um das Zylinderlager (38) herum hinter dem Doppelzahnrad (6) angeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (32, 33) an einer Brücke (34, 35) auf der Außenseite (C) des Doppelzahnrads (6) angeordnet ist.
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