[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Aus der CH-A-662 987 des Anmelders ist eine Sattelheftmaschine mit einer solchen
Antriebsvorrichtung bekannt. Bei dieser Sattelheftmaschine kann die Heftmaschine auf
eine andere Teilung der Sattelkette umgestellt werden, indem das Untersetzungsverhältnis
eines Vorlegers der Antriebsvorrichtung entsprechend geändert wird und indem zudem
der Hubweg des Schlittens durch ein Verstellen eines Kugelzapfens an die andere Kettenteilung
angepasst wird. Das Untersetzungsverhältnis entsprechend der gewählten Kettenteilung
wird verändert, indem Vorlegeräder ausgewechselt werden. Eine Umstellung der Teilung
der Sammelkette ermöglicht, die Maschinenleistung zu vergrössern. Sind beispielsweise
in der Buchbinderei eine grosse Auflage kleiner Druckprodukte zu heften, so lohnt
es sich, eine entsprechend kleine Teilung der Fördereinrichtung zu wählen und die
Maschine entsprechend anzupassen. Es ist somit bekannt, bei gleichbleibender Geschwindigkeit
der Fördereinrichtung deren Teilung entsprechend der Grösse der Druckprodukte zu verändern.
Für die genannte Sattelheftmaschine ist diese Veränderung jedoch sehr zeitaufwendig
und wird deshalb bei kleineren Auflagen oft nicht durchgeführt. Zudem erfordern die
Umstellarbeiten auch entsprechend geschultes Personal.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für einen Sammelhefter
zu schaffen, der eine einfache Umstellung auf eine andere Teilung der Sammelkette
ermöglicht. Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemässen Antriebsvorrichtung dadurch
gelöst, dass die beiden Getriebe mit einer Wechseleinrichtung mit wenigstens zwei
festen Übersetzungsverhältnissen verbunden sind. Bei der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung
wird das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antrieb für den Heftschlitten und dem
Antrieb für die Sammelkette je nach Kettenteilung mit der Wechseleinrichtung angepasst.
Diese weist wenigstens zwei feste Übersetzungsverhältnisse auf. Die beiden Übersetzungsverhältnisse
sind beispielsweise so gewählt, dass die Sammelkette über eine 15 Zoll- oder 21 Zoll-Teilung
angetrieben wird. Eine solche Wechseleinrichtung ermöglicht ein sehr einfaches und
schnelles Wechseln zwischen zwei Übersetzungsverhältnissen, wobei ein Austausch von
Ritzeln, wie dies bisher Stand der Technik war, nicht erforderlich ist.
[0004] Das Wechseln der Übersetzungsverhältnisse ist dann besonders einfach, wenn die Wechseleinrichtung
einen Kettenradwechsel aufweist. Zum Umstellen des Antriebs wird dann von der einen
Kettenteilung auf die andere gewechselt. Dies kann in wenigen Minuten erfolgen. Die
fachlichen Anforderungen an solche Arbeiten sind wesentlich geringer als bisher.
[0005] Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Getriebe ein Überlagerungsgetriebe
auf. Dieses ist vorzugsweise ein Planetengetriebe. Weist dieses Planetengetriebe einen
innen verzahnten Zahnkranz auf, der mittels eines Schneckengetriebes drehbar ist,
so kann das Antriebsrad für die Sammelkette im Lauf vor- und zurückgedreht werden.
Die Sammelkette kann somit im Lauf verschoben werden. Dies ermöglicht ein exaktes
Ausrichten der Sammelkette zur Entnahmestelle an der Auslage. Ebenfalls ist auch eine
Korrektur bei laufendem Sammelhefter möglich.
[0006] Mit der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung ist eine Teilungsumstellung in lediglich
drei einfachen Schritten möglich. In einem ersten Schritt wird der Hub des Heftschlittens
angepasst. In einem zweiten Schritt wird mit der genannten Wechseleinrichtung der
Antrieb an die Teilung der Kette angepasst und in einem dritten Schritt wird über
das Planetengetriebe die Sammelkette im Lauf verstellt und eventuell korrigiert.
[0007] Eine konstruktiv besonders einfache und robuste Wechseleinrichtung ist dann realisiert,
wenn diese Wechseleinrichtung zwei Ketten aufweist, die wahlweise mit einem Mitnehmer
verbindbar sind. Die wahlweise Verbindung erfolgt nach einer vorteilhaften Weiterbildung
beispielsweise mit umsetzbaren Schrauben oder einer schaltbaren Kupplung.
[0008] Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Antriebsvorrichtung entlang der Linie I-I
der Figur 2,
- Fig. 2
- eine räumliche Ansicht der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung,
- Fig. 3
- eine weitere Ansicht der Antriebsvorrichtung,
- Fig. 4
- schematisch eine Draufsicht auf einen Sammelhefter mit einer erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung,
und
- Fig. 5
- eine weitere schematische Ansicht des Sammelhefters mit der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung.
[0010] Die in Figur 1 gezeigte Antriebseinrichtung 1 weist ein erstes Getriebe 2 sowie ein
zweites Getriebe 3 auf, die in einem Gehäuse 12 gelagert sind.
[0011] Das erste Getriebe 2 ist über ein fest mit einer Welle 10 verbundenem Rad 13 mit
der in Figur 4 gezeigen Hauptantriebswelle 40 über ein Zahnrad 41 verbunden. Mit der
Welle 10 ist ebenfalls eine Kurbel 8 fest verbunden, die gemäss Figur 2 ein Ausgleichsgewicht
9 besitzt und über einen Kurbelzapfen 7 mit einer Schubstange 4 verbunden ist, die
am gegenüberliegenden Ende gemäss Figur 4 am Schlitten 49 einer Heftvorrichtung 48
angelenkt ist. Beim Drehen der Welle 10 wird der Heftschlitten auf einer Führungsstange
50 in den Richtungen des Doppelpfeils 51 hin- und herbewegt. Der Hub des Schlittens
49 kann verstellt werden, indem der Kurbelzapfen 7 durch Umsetzen eines Bolzens 6
so verstellt wird, dass der Abstand der Drehachse des Lagers 5 zur Achse der Welle
10 verändert wird. Eine solche Umstellung ist einfach und schnell durchführbar. Wesentlich
ist nun, dass mit dem ersten Getriebe 2 lediglich der Hub des Schlittens 49 ausgeführt
wird. Die in Figur 4 gezeigten an sich bekannten Kulissen 58 und 59 für die Bieger
und Treiber werden von der Hauptantriebswelle 40 über ein Winkelgetriebe 42 und eine
Welle 43 sowie ein Antriebsorgan 52 angetrieben. Zur Bewegung der Kulissen 58 und
59 sind auf einer Welle 55 Kurvenräder 53 und 54 befestigt, die jeweils mit einem
Hebel 57 bzw. 58 zusammenarbeiten, die auf einer weiteren Welle 56 angeordnet sind
und die mit der Kulisse 58 bzw. 59 in Eingriff sind. Die Trennung des Antriebs für
den Heftschlitten 49 vom Antrieb für die Kulissen 58 und 59 vereinfacht Umstellarbeiten
wesentlich.
[0012] Das erste Getriebe 2 ist über eine Wechseleinrichtung 60 mit dem zweiten Getriebe
3 verbunden. Diese Wechseleinrichtung 60 weist zwei endlose und parallel zueinander
angeordnete Ketten 20 und 21 auf, von denen jedoch immer eine mitdrehend inaktiv ist.
Die Kette 20 ist auf ein Kettenrad 14 des ersten Getriebes 2 und auf ein wesentlich
kleineres Kettenrad 23 des zweiten Getriebes 3 aufgelegt. Das Kettenrad 14 ist über
ein Kugellager 19 mit der Welle 10 drehbar verbunden. Die zweite Kette 21 ist auf
ein Kettenrad 15 sowie ein wesentlich kleineres Kettenrad 22 des zweiten Getriebes
3 aufgelegt. Das Kettenrad 15 ist ebenfalls auf der Welle 10 rollengelagert. Wie ersichtlich,
sind die Kettenräder 14 und 15 -nicht zwingend- mit der gleichen Zähnezahl und die
Kettenräder 22 und 23 mit unterschiedlicher Zähnezahl ausgebildet. Die Uebersetzungsverhältnisse
der Kettenräder 15, 22 und 14, 23 sind in Kombination mit dem Uebersetzungsverhältnis
im Planetengetriebe 33 und der Zähnezahl des Kettenrades 34 und der gewählten Kettenteilung
so ausgelegt, dass der Heftschlitten 49 über eine bestimmte Strekke mit der Sammelkette
39 synchron läuft. Von den beiden Kettenrädern 14 und 15 ist wahlweise das eine oder
andere fest mit der Welle 10 verbunden. Dazu ist ein zwischen den beiden Kettenrädern
14 und 15 angeordneter Mitnehmer 16 fest mit der Welle 10 verkeilt. Der Mitnehmer
16 nimmt mehrere Befestigungsschrauben 17 auf, die je nach Position das Kettenrad
14 oder das Kettenrad 15 mit dem Mitnehmer 16 bzw. der Welle 10 drehfest verbinden.
In der Figur 1 verbinden die Befestigungsschrauben 17 den Mitnehmer 16 mit dem Kettenrad
14. Zur Bedienung der Befestigungsschrauben 17 sind im Kettenrad 15 Bohrungen 18 vorgesehen.
Zur Verbindung von Kettenrad 15 mit dem Mitnehmer 16 werden die Schrauben 17 durch
hier nicht gezeigte versetzte Bohrungen im Kettenrad 15 mit dem Mitnehmer 16 verschraubt.
Der Eingriff der Befestigungsschrauben 17 am Kettenrad 14 wird gleichzeitig aufgehoben.
Nach einer solchen Umstellung ist somit die Kette 20 verschraubt und die Kette 21
überträgt die Drehung der Welle 10 auf eine Welle 24 des zweiten Getriebes 3. Eine
solche Umstellung ist wie ersichtlich sehr einfach und ist mit einem geeigneten Schraubendreher
in wenigen Minuten sicher erfolgt. Die beiden Kettenräder 22 und 23 sind auf feste
Teilungen ausgelegt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Kettenrädern 15 und 22
ist beispielsweise auf eine Kettenteilung von 14 Zoll und das Übersetzungsverhältnis
zwischen den Kettenrädern 14 und 23 auf eine Teilung von 21 Zoll ausgelegt. Vorzugsweise
sind lediglich zwei vorbestimmte und feste Teilungen vorgesehen. Denkbar ist aber
auch eine Ausführung, bei der mehr als zwei Kettensätze vorgesehen sind.
[0013] Das zweite Getriebe 3 ist ein Überlagerungsgetriebe, vorzugsweise ein Planetengetriebe.
Bei diesem ist ein Sonnenrad 26 auf der Welle 24 befestigt, die mit einem Lager 25
drehbar im Gehäuse 12 gelagert ist. Das Sonnenrad 26 kämmt mit vorzugsweise drei Planetenrädern
27, die fest mit einer Abtriebswelle 29 verbunden sind. Die Planetenräder 27 sind
mit der Innenverzahnung eines Zahnkranzes 31 in Eingriff, welche eine Aussenverzahnung
31a aufweist. Diese Aussenverzahnung 31a ist mit einer Schnecke 32 in Eingriff, die
mit dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Handrad 35 gedreht werden kann. Durch Drehen
des Zahnkranzes 31 wird über die Abtriebswelle 29 ein Kettenrad 34 in der einen oder
anderen Richtung gedreht. Dieses Kettenrad 34 ist in Eingriff mit der in den Figuren
4 und 5 gezeigten Sammelkette 39, die eine an sich bekannte Doppelsammelkette ist
und in regelmässigen Abständen umsteckbare Mitnehmer 61 aufweist. Die Abstände zwischen
benachbarten Mitnehmern 61 entspricht der Teilung der Sammelkette 39. Durch Drehen
des Handrades 35 kann das Antriebsrad 34 und damit die Sammelkette 39 im Lauf in Längsrichtung
verschoben werden. Damit ist es möglich, die Mitnehmer 31 einer Sammelkette 39 exakt
auf die Greifer der Auslage 45 je nach Format auf die Mitte eines Produktes 46 auszurichten.
[0014] Das Planetengetriebe 33 ist gemäss Figur 1 in einer Getriebekasten 63 gelagert, die
durch zwei dicht miteinander verbunde Gehäuseteile 12a und 12b gebildet wird. Der
Gehäuseteil 12b nimmt ebenfalls das Lager 30 für die Abtriebswelle 29 auf. Die beiden
Gehäuseteile 12a und 12b bilden einen Getriebekasten, wobei die Kurbelstange 4 ausserhalb
dieses Getriebekastens liegt. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass der bisher übliche
ölverlust über die Kurbelstange 4 vermieden wird. Wesentlich ist auch, dass die Antriebsvorrichtung
1 lediglich ein Planetengetriebe 33 erfordert. Die Antriebsvorrichtung 1 ist wie ersichtlich
einfach und kompakt und zeichnet sich durch einen modulartigen Aufbau aus. Das Überlagerungsgetriebe
ist nicht zwingend. Denkbar ist auch eine Ausführung ohne Überlagerungsgetriebe.
[0015] Die gehefteten Produkte 46 werden gemäss den Figuren 4 und 5 von einer hier nur angedeuteten
Auslagevorrichtung 45 von der Sammelkette 39 abgehoben und an eine weitere hier nicht
gezeigte Verarbeitungsvorrichtung übergegen. Auslagevorrichtungen 45 sind in verschiedenen
Ausführungen bekannt und sind dem Fachmann bekannt. Der Antrieb der Auslagevorrichtung
45 geht ebenfalls von der Welle 43 aus, die über ein endloses Antriebsorgan 44 mit
einer weiteren Welle 64 und über ein Winkelgetriebe 65 mit der Auslagevorrichtung
45 verbunden ist.
1. Antriebsvorrichtung für einen Sammelhefter mit variabler Kettenteilung, mit einem
ersten Getriebe (2) zum Antrieb einer Heftvorrichtung (48) zum Heften von Druckprodukten
(46), die auf einer Sammelkette (39) gefördert werden und mit einem zweiten Getriebe
(3) zum Antrieb der Sammelkette (39), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Getriebe
(2, 3) mit einer Wechseleinrichtung (60) mit wenigstens zwei festen Übersetzungsverhältnissen
verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinrichtung (60)
zwei wechselbare Ketten (20, 21) aufweist, von denen wahlweise die eine oder andere
stillgelegt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebe (2) über
einen umstellbaren Kurbelzapfen (7) mit einer Schubstange (4) zum Antrieb des Heftschlittens
(49) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Getriebe (2) drehbar auf einer Welle (10) gelagerte Antriebsräder (14, 15) sowie Mittel
(16, 17) zum wählbaren Verbinden eines der Antriebsräder (14, 15) mit der Antriebswelle
aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Antriebsräder
(14, 15) eine auf der Welle (10) verschiebbar gelagerte Nabe (16) aufweist, die beispielsweise
mit Befestigungsschrauben (17) mit dem gewählten Antriebsrad (14, 15) verbindbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Getriebe (2) als Antriebsräder (14, 15) zwei kugelgelagerte Kettenräder aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite
Getriebe (3) ein Überlagerungsgetriebe ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe
(33) ein Planetengetriebe ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (33)
einen innen verzahnten Zahnkranz (31) aufweist, der mittels einer Schnecke (32) drehbar
ist, um ein Antriebsrad (34) für die Sammelkette (39) im Lauf vor- und zurückzudrehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Getriebe (2) dem zweiten Getriebe (3) vorgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Getriebe (2, 3) mit zwei Antriebsorganen (20, 21) miteinander verbunden sind wobei
wahlweise das eine oder das andere Antriebsorgan (20, 21) stillgelegt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebsorgane
(20, 21) die beiden Getriebe (2, 3) so verbinden, dass mit dem einen Antriebsorgan
(20, 21) die Sammelkette (39) mit einer vorbestimmten ersten Teilung und mit dem anderen
Antriebsorgan (21, 20) mit einer vorbestimmten zweiten Teilung betrieben wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilung 21 Zoll
und die zweite 25 Zoll beträgt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite
Getriebe (3) Verstellmittel (35) aufweist, an denen ein Antriebsrad (34) für die Sammelkette
(39) vor- und zurückgedreht werden kann.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (35)
ein Handrad zur manuellen Einstellung aufweisen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (35)
zur automatischen Einstellung mit einem Rechner verbunden sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie über
ein am ersten Getriebe (2) angeordnetes Rad (13) mit dem Hauptantrieb (40) der Sammelkette
(39) zu verbinden ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Getriebe (2, 3) eine modulare Einheit bilden.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Getriebe (2, 3) in einem gemeinsamen Gehäuse (2) gelagert sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse
(12) einen Getriebekasten (63) aufweist, und dass eine Kurbelstange (4) einen Heftschlitten
(41) ausserhalb dieses Getriebekastens (63) angeordnet ist.