(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な被印刷体を処理する機械、特に輪転印刷機の歯車列中にあって該歯車列を接続し、または切離す継手であって、
前記歯車列と常時回転連結された第1の回転体(12.1, 120.1)と、
前記第1の回転体と同軸の第2の回転体(12.2,120.2)と、
前記歯車列と常時回転連結された第3の回転体(12.3,120.3)と、
を有し、
前記第1の回転体と前記2の回転体は、前記歯車列が接続されるとき互いにかみ合い、前記歯車列が切り離されるときかみ合いが解かれるかみ合い部(12.1',12.2’;120.1',120.2')を有し、
前記第2の回転体と前記3の回転体は、前記歯車列が接続されるとき互いにかみ合い、前記歯車列が切り離されるときかみ合いが解かれるかみ合い部(12.2'',12.3';120.2'',120.3')を有し、
前記第1の回転体と前記第2の回転体、前記第2の回転体と前記第3の回転体がそれぞれ第1、第2の回転体対を構成し、
一方の回転体対のかみ合い部 (12.1',12.2’;120.1',120.2')が、他方の回転体対のかみ合い部 (12.2'',12.3';120.2'',120.3')とは異なる歯形ピッチを有する、
平坦な被印刷体を処理する機械の歯車列用の継手。
【請求項２】
前記第1、第2、第3の回転体(12.1,12.2,12.3;120.1,120.2,120.3)の前記かみ合い部(12.1',12.2',12.2'',12.3';120.1',120.2',l20.2'',120.3')はそれぞれ前記第2の回転体、前記第1の回転体、前記第3の回転体、前記第2の回転体とゼロバックラッシュの自動の心合わせを行うセレーションのかみ合い部を有している、請求項1に記載の継手。
【請求項３】
前記第1、第2、第3の回転体(12.1,12.2,12.3;120.1,120.2,120.3)の前記かみ合い部(12.1',12.2',12.2'',12.3';120.1',120.2',l20.2'',120.3')は、平歯車かみ合い部を有している、請求項1に記載の継手。
【請求項４】
前記第1および第2の回転体対は、前記第1、第2、第3の回転体(12.1,12.2,12.3;120.1,120.2,120.3)のうち、前記第1および第2の回転体対に共通な前記第2の回転体(12.2;120.2)を含んでいる、請求項1に記載の継手。
【請求項５】
前記第1および第2の回転体対の前記かみ合い部(12.1',12.2',12.2'',12.3')は、前記回転体とゼロバックラッシュの自動の心合わせを行うセレーションのかみ合い部で形成されている、請求項4に記載の継手。
【請求項６】
前記第1および第2の回転体対に共通な前記第2の回転体(120.2)はセレーションかみ合い部と平歯車かみ合い部を備えており、前記第2の回転体(120.2)には、前記回転体のそれぞれ１つの対応する歯車部(120.1,120.3)が付属している、請求項4に記載の継手。
【請求項７】
前記第1、第2、第3の回転体(12.1,12.2,12.3;120.1,120.2,120.3)のうち前記第1、第3の回転体は、前記歯車列の1つの歯車を構成する、請求項1から6のいずれか１項に記載の継手。
【請求項８】
前記第1および第2の回転体対に共通な前記第2の回転体(12.2;120.2)は、かみ合い部を構成する外套面を有しており、前記歯車列が切離された状態で前記共通の回転体(12.2;120.2)を回転させることができる、前記かみ合い部にかみ合う調整ピニオン(13)を備えている、請求項4に記載の継手。
【請求項９】
平坦な被印刷体を処理する機械、特に枚葉紙処理輪転印刷機において、請求項1から8のいずれか１項に記載の継手を有することを特徴とする、平坦な被印刷体を処理する機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平坦な被印刷体を処理する機械の歯車列の切離し・接続用の継手、および、これを備えた、平坦な被印刷体を処理する機械、特に、枚葉紙処理輪転印刷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭で述べたような歯車列は、ドイツ特許第4447862号明細書から知られている。この明細書に開示された継手は、歯車列の切離しによって連結が解除されたその部分を位相位置を変えて再び連結する機能を有する。このために備えられた嵌合する継手は、摩擦によって係合する対照しうる継手とは異なり、２つの歯車の、連結された状態での回転不能な接続について機能上の確実性を高めるが、継手部分の正面側にあるかみ合い部のピッチの数倍に相当する回転角を調節できるだけであり、つまり、双方の歯車のうち一方の歯車の回転角は、他方の歯車に対し、このかみ合い部のピッチに相当するステップでのみ変えることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このピッチの寸法は、前述の回転角を正確な位置に調節するために継手の直径が構造的に許容できる寸法である場合、確実性と製造上の理由から、十分には小さくないことがある下限が定められている。
【０００４】
本発明の目的は、継手の直径が許容できる寸法である場合であっても、歯車の両方向の回転に対する細かい角度分解能が可能であり、かつ継手に伝達できるトルクが十分に大きい改良された継手を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によると、
歯車列と常時回転連結された第1の回転体と、
第１の回転体と同軸の第2の回転体と、
歯車列と常時回転連結された第3の回転体と、
を有し、
第1の回転体と第2の回転体は、歯車列が接続されるとき互いにかみ合い、歯車列が切り離されるときかみ合いが解かれるかみ合い部を有し、
第2の回転体と第3の回転体は、歯車列が接続されるとき互いにかみ合い、歯車列が切り離されるときかみ合いが解かれるかみ合い部を有し、
第1の回転体と第2の回転体、第2の回転体と第3の回転体がそれぞれ第1、第2の回転体対を構成し、
一方の回転体対のかみ合い部が、他方の回転体対のかみ合い部とは異なる歯形ピッチを有する、
継手によって達成される。
【０００６】
本発明によって、この前述の角度分解能は、公知の継手の何倍も細かくでき、特に、継手を構成する回転体のかみ合い部の剛性を上げるコストがかからない。本発明による歯車列の構成では、２つの歯車列部分の相対的な位相位置を変えるための最小のステップ幅をさらに細かく分けることは、つまり１つの回転体対のかみ合い部のピッチによって下限を制限するのではなく、大きい負荷を与えることが可能なかみ合い部を備えることができるように第２の回転体対においてそのかみ合い部にピッチ差を設けることによる。さらに、セレーションの形態のかみ合い部の構造では、回転体とゼロバックラッシュの自動の心合わせが行われる利点がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
図1に示した、互いに連なった印刷ユニット1.x、1.x+1〜1.x+4の模式図は、オフセット印刷方法にしたがって運転され枚葉紙を前方にあるそれぞれの印刷ユニットから後方のそれぞれの印刷ユニットへくわえづめ装置を備えた胴によって移送する枚葉紙処理輪転印刷機を例示的に示している。したがって、各印刷ユニット1.x〜1.x+4は、図1で図示しないインキ装置と、湿式オフセット法での運転の場合において、図示しない湿し装置と、版胴2、ゴムブランケット胴3、圧胴4の形態の印刷ユニット胴を含んでおり、また、印刷ユニット1.x〜1.x+4の前方と後方の印刷ユニット間には、それぞれ枚葉紙を前方の印刷ユニットの圧胴4から受け取る第１の搬送胴5と、枚葉紙を第１の搬送胴5から受け取る紙渡し胴6と、枚葉紙を紙渡し胴6から受け取り各枚葉紙を後方の印刷ユニットの圧胴4に渡す第２の搬送胴7が配置されている。この場合、特に、第１および第２の搬送胴5,7と１つの紙渡し胴6によって形成された少なくとも１つの枚葉紙送り装置が、第２の搬送胴7が第１の運転モードでは各枚葉紙のその先行する前縁を、また第２の運転モードでは枚葉紙のその先行する後縁を後方の圧胴4に反転して渡すように、第１の運転から第２の運転に、また第２の運転状態から第１の運転状態に切換え可能な反転装置として構成されている。
【０００９】
枚葉紙を受け取り、案内し、渡すこれらの枚葉紙案内胴は、くわえづめ装置を含んでいることが理解されるべきである。
【００１０】
最も後方の印刷ユニット（本例では印刷ユニット1.x+4）の圧胴4には、図1には図示しない給紙胴から第１の印刷ユニットの圧胴に運転時に渡される枚葉紙を輪転印刷機から取り出す循環するくわえづめ装置9を運転時に駆動する排紙胴8が続いている。
【００１１】
さらに、紙さばき装置によって１枚づつ給紙パイルから取り出してここでは図示しない紙差し台の前部当ておよび側部当てで整列装置によって揃えられる枚葉紙を紙差し台から受け取って給紙胴に受け渡す、ここでは図示しない揺動する搬送くわえづめ装置が、枚葉紙を給紙胴に供給するために備えられている。
【００１２】
印刷ユニット胴、その他の胴、枚葉紙送り装置、インキ装置ローラおよび湿し装置ローラの、摩擦で駆動されない部分、排紙胴、給紙胴、搬送くわえづめ装置、揃え装置、紙さばき装置を駆動するために、本例では互いにかみ合う歯車の主要部に示す関連し合う伝動装置が備えられており、他方で、くわえづめ装置9の方向転換用ホイール10を駆動するだけのために排紙胴8の側に、また、紙さばき装置を駆動するために給紙胴の側にチェーン駆動装置が備えられている。
【００１３】
互いにかみ合う歯車は、（図1に示す限りでは）各版胴2に付属した各歯車2'、各ゴムブランケット胴3に付属した各歯車3'、各圧胴4に付属した各歯車4'、各第１の搬送胴5に付属した各歯車5'、各紙渡し胴6に付属した各歯車6'、各第２の搬送胴7に付属した各歯車7'、排紙胴8に付属した歯車8'として示されている。
【００１４】
各胴と、図示したようにこれらの胴に付属した歯車2'〜8'との間はそれぞれ回転不能に接続されていることが理解される。図1に示す模式図では、各歯車2'〜8'は各胴と同じように示されている。
【００１５】
この歯車全体は、図1による例では排紙用印刷ユニットとして構成された印刷ユニット1.x+4から前方の全ての印刷ユニットにわたって延びる主ラインと、圧胴4の１つを駆動する各歯車4'から分岐し、各ゴムブランケット胴3および各版胴2の形態の各印刷ユニット胴、およびここでは図示しないインキ装置ローラと、場合によっては湿し装置ローラを駆動する副ラインを有する、関連し合う歯車列を構成している。したがって、印刷ユニット1.x+4は、印刷ユニット1.4+xの圧胴4の歯車4'にかみ合う、排紙胴8の歯車8'によって駆動される、印刷された枚葉紙を排紙する機能を有するくわえづめ装置9が続いているので、ここでは排紙用印刷ユニットと称する。
【００１６】
本例では、印刷ユニット1.x+2はいわゆる駆動用印刷ユニットを構成しており、つまり輪転印刷機を運転するための駆動力が、印刷ユニット1.x+2に属している歯車、ここでは特に、印刷ユニット1.x+2の圧胴4に付属した歯車4'と、印刷ユニット1.x+3の方向に印刷ユニット1.x+2に続く紙渡し胴6に付属する歯車6'と、図示しない駆動装置、特にベルト駆動装置によって駆動される駆動ピニオン11とにかみ合う、第１の搬送胴5の１つを駆動する歯車5'を介して伝えられる。
【００１７】
すでに概略を示した、反転装置としての１つの枚葉紙送り装置（第１の搬送胴5と、第２の搬送胴7と、これらの間に配置された紙渡し胴6とから構成される）の構成では、例えば第２の搬送胴7は、表面印刷の場合にはそのくわえづめ装置が紙渡し胴6から案内された枚葉紙をその前縁で受け取って反転胴に続く圧胴4に受け渡し、他方で、両面刷りの場合にはこのくわえづめ装置が枚葉紙をその後縁で紙渡し胴6から受け取るように、反転胴として構成されている。このために、紙渡し胴6に対する、反転胴7のそれぞれ異なる位相位置は、上述の主ラインを含む歯車列を切離すこと、この際に生じる部分ラインを他の部分ラインに対して回転させること、および、歯車列の接続をロックすることによって調節される。各枚葉紙を案内する、紙渡し胴6の然るべきくわえづめ装置は、両面刷り運転において、表面印刷運転とは異なり、枚葉紙後縁を反転胴7の側で受け取るために位相をずらして遅れて放し、この場合、枚葉紙の、位相をずらす度合いは、実質的に紙渡し胴6の周方向の、枚葉紙寸法の長さに相当することが理解される。このために、上述のくわえづめ装置を開くための周知の位置調節可能な手段が備えられている。
【００１８】
図2は、図1に示した歯車列の、歯車4',7',6'から構成された部分を示しており、くわしく言うと、例えば、歯車4'が印刷ユニット1.x+1の圧胴4に付属している部分を示している。この場合、特に、両面刷り運転で枚葉紙の両面を４色で印刷できるように４つの印刷ユニットがこの印刷ユニットよりも前に置かれる。
【００１９】
然るべき印刷ジョブが表面印刷の機械調整に続く場合、特に印刷ユニット1.x+1の反転胴7のくわえづめ装置の位相位置の上述の調節は、前方に配置された紙渡し胴6のくわえづめ装置の位相位置に対して行われる。
【００２０】
図2に示された歯車列の部分は、この目的のために備えられた継手12を含んでおり、この継手12が解除された状態では歯車列が切離され、位相位置の前述の調節は、前述の１つの部分ラインが他の部分ラインに対して然るべき回転を行うことによって行うことができる。
【００２１】
ここでは解除された状態で示された継手12は、ここでは全体が同軸に配置され機能的に対にされた複数の回転体（この実施形態では３つの回転体12.1,12.2, 12.3）を含んでいる。第１の対は回転体12. 1,12.2によって、第２の対は回転体12.2,12.3によって構成されている。回転体12.2は双方の対に共通である。
【００２２】
これらの回転体12.1,12.2, 12.3の、互いに向きあう正面には、ここではセレーションで形成されたかみ合い部12.1',12.2',12.2'’,12.3'が備えられている。
【００２３】
端にある両方の回転体12.1,12.3は、歯車列のそれぞれ１つの歯車とかみ合うために構成されている限りにおいて、回転体12.1が圧胴4の歯車4'に、回転体12.3が紙渡し胴6の歯車6'にかみ合うように、歯車列のそれぞれ１つの歯車を構成している。この場合、回転体12.1は、さらに、反転胴7に回転不能に付属する歯車7'を構成しており、このためにねじ結合部材7'.1によって反転胴7の軸ジャーナル7.1に取り付けられている。
【００２４】
歯車7'を構成する回転体12.1には、継手12が解除された状態で回転体12.1に対して回転可能な回転体12.2と回転体12.3が嵌めこまれた、軸ジャーナル7.1とは反対側に向けられた延長部12.1''が形成されている。回転体12.1,12.2,12.3の互いに向きあう各正面間には、かみ合い部1 2.1'と12.2'、かみ合い部12.2''と12.3'が継手12の解除された状態では確実にかみ合わないようにする、それぞれ回転体12.1,12.2,12.3に支持された圧縮ばね12.4が配置されている。
【００２５】
軸ジャーナル7.1とは反対側に向けられた、回転体12.3の正面に当てられる押圧板12.5が、継手12を接続する機能を有している。押圧板12.5の、軸ジャーナル7.1に向けられたその側には、さらばね群12.5''がここでは軸ジャーナル7.1と同軸に配置されたばねハウジング12.5'が支持されている。さらばね群12.5''を付勢するために、したがって継手12を接続しこれによって歯車列を接続するために、軸ジャーナル7.1内には締付けねじ12.6が正面かつ中央に配置されており、この締付けねじ12.6は、押圧板12.5、さらばね群12.5''、ばねハウジング12.5'、このさらばね群 12.5''に当接させられこの締付けねじ12.6によって作動可能なスラストカラー12.6'を貫通している。さらばね群12.5''は、（図2で示された、継手12が解除された状態に基づき）軸ジャーナル7.1内に締付けねじ12.6がねじ込まれることによって、押圧板12.5を軸ジャーナル7.1の方向にずらし、先ず回転体12.1,12.2,12.3の第１の対のかみ合い部12.1',12.2'と、回転体12.1,12.2,12.3の第２の対のかみ合い部12.2'',12.3'を、押圧ばね12.4の復元作用に抗して互いにかみ合うようにし、回転体12.1,12.2, 12.3は、これらのかみ合い部12.1',12.2',12.3'が嵌合した後、軸方向に固定される。
【００２６】
回転体12.1,12.2から構成される回転体の対のかみ合い部12.1',12.2'は、回転体12. 2,12.3から構成される回転体の対のかみ合い部12.2'',12.3'のピッチとは異なるピッチを有している。この場合、かみ合い部12.1',12.2',12.2'',12.3'は、この構成では全てセレーションに構成されている。
【００２７】
次の例からわかるように、前述のピッチ差に基づいて、端にある回転体12.1,12.3が相互に回転するステップ幅は、従来技術で知られた、ただ1つの分離箇所を有する継手にくらべ、10の累乗の数倍も小さくすることができる。
【００２８】
例えば、前述のただ1つの分離箇所が、連結された状態でかみ合うそのかみ合い部の歯数がそれぞれ36である回転体の対によって構成されると仮定すると、最小のステップ幅は10°の回転角になる。この継手12の場合、例えば対の回転体12.1, 12.2のかみ合い部12.1',12.2'がこの歯数であり、また例えば対の回転体12.2,12.3のかみ合い部12.2'',12.3'の歯数が37である場合、回転体12.3は、かみ合い部12.1', 12.2'の１つの歯形ピッチの分だけ単独でまたは回転体12.2と一緒に第１の回転方向に回転することによって、そして、続いて歯数37に相応した歯形ピッチの分だけ第１の回転方向とは反対の方向に回転体12.1に対して回転することによって回転させることができ、回転体12.3のこの回転位置で継手12を接続することができる。したがって、全体としては、回転体12.3が回転体12.1に対して回転する角度は20分の角度よりも小さくなり、ステップ幅の細かさは、分離箇所が1つであると想定した場合にくらべて30倍よりももっと細かいものに相当する。
【００２９】
反転胴7と紙渡し胴6の相対的な位相位置の、継手12によって実現できる、所定の回転角度の調節は、特に、継手12が解除されると、これによって生じた歯車列の部分ラインの少なくとも１つが、予め定められた量だけ回転し、回転体12.2は次に継手12が接続される際に端にある回転体12.1, 12.3が相互に最小の回転を行う回転位置に動かされ、最終的に継手12が接続されるようになっている。
【００３０】
第１の回転体12.1,12.2の対と第２の回転体12.2,12.3の対に共通な回転体12.2を前述の回転位置に動かすために、その外套面にはかみ合い部が形成されており、また、このかみ合い部にかみ合う、ここでは例えば手作業によって位置調節可能な、図2でずらして示した調整ピニオン13が備えられている。
【００３１】
これとは反対に、図3に示した相応する継手120の構成は、機能上２つの回転体の対にまとめられる回転体120.1,120.2,120.3を含んでおり、この場合、これらの回転体120.1,120.2,120.3は、回転体120.1,120.2から構成される第１の回転体対のかみ合い部120.1',120.2'が、回転体120.2,120.3から構成される第２の回転体対のかみ合い部とは異なる歯形ピッチを備えるように、ここでは一部のみを示した、すなわちこの限りでは歯車4',6'と端の回転体120.1によって示される歯車7'だけを示した歯車列が接続された状態で、相互にかみ合うように形成されたかみ合い部120.1',120.2', 120.2'',120.3'を備えている。この限りでは、継手120は、前述の継手12と作用原理が同じであり、両方の回転体対には同じく１つの回転体、すなわち回転体120.2が共通している。しかし、この限りでは、回転体120.2と回転体120.3は、歯車列が接続された状態で、相互にかみ合せるために備えられたかみ合い部の形状がセレーションだけでない点で、図2による構成とは異なる。然るべきセレーションのかみ合わせ部は、第１の回転体対を相互にかみ合わせるためのかみ合い部120.1',120.2'の形態で備えられているが、他方、歯車列が接続された状態で、相互にかみ合せるための第２の回転体対は、平歯車かみ合い部120.2', 120.3'の形態のかみ合い部を備えている。
【００３２】
継手120は、すでに言及した反転胴7の歯車7'を構成する、端にある回転体120.1の他に、歯車列の歯車を構成し紙渡し胴6の歯車6'として示される（ここでは回転体120.3の形態の）第２の回転体も含んでいる。
【００３３】
図3で例示的に示された構造によると、回転体対に共通な回転体120.2は、回転体120.1を支持する軸ジャーナル7.2上、すなわち、反転胴7の反対側に向けられ、回転体120.1が突出した、軸ジャーナル7.2の一部分上に回転可能、かつ軸方向に移動可能に支持されている。一方、軸ジャーナル7.2に固定された軸受リング7.3には、また、他方、回転体120.2には、かみ合い部120.2'',120.3'が同時にかみ合う場合にかみ合い部120.1',120.2'を初期応力によってかみ合わされた状態に保つとともに図3に示す継手120の開かれた状態において付加的な応力が作用しているさらばね群120.4が支持されている。
【００３４】
継手120を開くためのこの付加的な応力は例えば空気によって作用させられる。このために、かみ合い部120.2'の反対側に向けられた、回転体120.2の正面には、この正面に対して開口する、押圧空間120.6を構成するシリンダ120.5がフランジを介して接合されており、すなわち、この押圧空間120.6は、このために合わせて密閉された軸受リング7.3と、軸ジャーナル7.2を囲みセレーションのかみ合い部120.2'の反対側に向けられた、シリンダ120.5の底壁に、スラスト軸受120.8を介して支持された、相応して密閉された他の軸受リング120.7との間にある。この両方の軸受リング7.3,120.7間に設けられた圧縮ばね120.9は、軸受リング120.7をスラスト軸受120.8に押し当てた状態に保つ。
【００３５】
図3に示された、継手120が解除された状態では、すなわち歯車列が切離された状態では、押圧空間120.6には、シリンダ120.5が、このシリンダ120.5に連結された回転体120.2のかみ合い部120.2',120.2''をさらばね群120.4の応力の作用で前述の初期張力によってかみ合い状態から解除する作用をする圧力が作用している。
【００３６】
押圧空間120.6内に通じる孔120.10は、例えば圧縮空気発生装置に通じる押圧空間120.6の接続管を示している。このために、特に軸ジャーナル7.2には詳細に図示しない回転式伝動装置が備えられている。
【００３７】
継手120による歯車列の解除によって生じた部分ラインの相対した側の位相位置の調節は、図2に関連して説明した方法で行われる。このために、図２の構成と同様に、特に、回転体120.2にはその平歯車かみ合い部120.2''にかみ合う調整ピニオンが付属している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 列構造で配置された（ここでは、例えば、歯車列によって駆動される印刷ユニットだけの形態の）処理部を有する枚葉紙処理輪転印刷機を示す図である。
【図２】歯車列内に配置された継手を示す図である。
【図３】歯車列内に配置された継手を示す図である。
【符号の説明】
1.x,1.x+1〜1,x+4    印刷ユニット
2    版胴
2'    歯車
3    ゴムブランケット胴
3'    歯車
4    圧胴
4'    歯車
5    第１の搬送胴
5'    歯車
6    紙渡し胴
6'    歯車
7    第２の搬送胴（反転胴）
7'    歯車
7.1,7.2    軸ジャーナル
7'.1    ねじ結合部材
7.3,120.7    軸受リング
8    排紙胴
8'    歯車
9    くわえづめ装置
10    方向転換用ホイール
11    駆動ピニオン
12    継手
12.1,12.2, 12.3    回転体
12.1',12.2',12.2'',12.3'    かみ合い部
12.1''    延長部
12.4    押圧ばね
12.5    押圧板
12.5'    ばねハウジング
12.5''    さらばね群
12.6    締付けねじ
12.6'    スラストカラー
113    調整ピニオン
120    継手
120.1    孔
120.1,120.2,120.3    回転体
120.1',120.2', 120.2'',120.3'    かみ合い部
120.2''    平歯車かみ合い部
120.4    さらばね群
120.5    シリンダ
120.6    押圧空間
120.8    スラスト軸受
120.9    圧縮ばね
【図１】
0004383025.tif 000002
【図２】
0004383025.tif 000003
【図３】
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