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Antrieb des Bogenzuführers von Druckmaschinen Die Erfindung betrifft
den Antrieb eines bei Anlegevorrichtungen an Druckmaschinen haitzylinderartigbewegten
Bogenzuführers, der die Bogen vom Anlegetisch abzieht und dem Druckzylinder oder
einer Bogenübergabetrommel übergibt.
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Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt geworden. Man kann mehrere
Bauweisen unterscheiden. Eine verwendet z. B.
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die Schaltbewegung eines Malteserkreuzgetriebes zum zeitweisen Stillsetzen
und zum Beschleunigen der Anlegetrommel.
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Es gibt ferner Vorrichtungen, bei denen ein Kurvengetriebe eine schwingende
Bewegung erzeugt, die mittels eines Differentialgetriebes einer gleichmäßigen Drehbewegung
überlagert wird, so daß man einen Stillstand und eine Maximalgeschwindigkeit erhält.
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Bei einer weiteren Ausführung erfolgt die Überlagerung nicht über
ein Differentialgetriebe, sondern über ein Hebelgelenk.
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb
des Bogenzuführers zu schaffen, der einfach aufgebaut ist; leicht hergestellt werden
kann, hohe Drehzahlen
zuläßt, nur geringem Verschleiß unterliegt
und sicher arbeitet.
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Die -Beschleunigungs- und Verzögerungswerte sollen einen Minimalwert
annehmen, wobei deren Verlauf harmonisch sein, also einer Sinoide entsprechen sollte.
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Das kann nur erreicht werden, wenn die Stillstandszeit der Trommel
und die synchrone Bewegung zur Bogenübergabe möglichst kurz sind, so daß dann für
die Beschleunigung lange Zeiten und lange Wege zur Verfügung stehen.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gleichmäßigen
Drehbewegung eines Antriebsrades eine Sinus-oder sinusähnliche Schwingbewegung überlagert
wird, die von einem Kurbelzapfen eines Ritzels erzeugt wird, das sich auf einem
stillstehenden Rad abwälzt oder von einer umlaufenden Schwinge, in die ein exzentrisch
zur Achse des Antriebsrades angebrachter, ortsfester Kurbelzapfen eingreift. Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird der Antrieb einfach, er kann leicht hergestellt
werden, läßt hohe Drehzahlen zu, hat wenig Verschleiß und beschleunigt den Bogen
nicht ruckartig, sondern fördert ihn von der Abnahme vom Anlegetisch bis zur Übergabe
an den Druckzylinder mit sinusförmig verlaufender (ç;g 19) Geschwindigkeit. Die
sinusähnliche SchwingbewegungYlcann der gleichmäßigen Drehbewegung so überlagert
werden, daß einmal der spitz verlaufende Teil der Geschwindigkeitslinie (Fig. 17)
und ein ander Mal der flach verlaufende Teil der
(Fig. 78) Geschwindigkeitslinie
mit der 0-Linie tangiert:¢Beide Bauarten sind von Bedeutung, weil von diesen die
Durchmesser deren er: der Zuführtrommeln und 1ie Stillstandszeit abhäng*. Der Durchmesser
ergibt sich aus der Fläche der Geschwindigkeit-Zeit Diagramme. Die Integration von
Geschwindigkeit und Zeit ergibt einen Weg, dem der Umfang der Zuführtrommel entsprechen
muß. Werden auf der Zuführtrommel zwei oder drei Greifereinum heiten angeordnet,
so muß sich der Zuführtrommel*sfang verdoppeln oder verdreifachen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch Getriebe A, Figur 2 eine
Stirnansicht davon, Figur 3 einen Längsschnitt durch Getriebe B, Figur 4 eine Stirnansicht
davon, Figur 5 einen Längsschnitt durch Getriebe C, Figur 6 eine Stirnansicht davon,
Figur 7 einen Längsschnitt durch Getriebe D, Figur 8 eine Stirnansicht davon, Figur
9 einen Längsschnitt durch Getriebe E, Figur 10 eine Stirnansicht davon, Figur 11
eine erste Variante zu Getriebe A, Figur 12 eine zweite Variante zu Getriebe A,
Figur
13 eine erste Variante zu Getriebe B, Figur 14 eine dritte Variante zu Getriebe
A, Figur 15 eine vierte Variante zu Getriebe A, Figur 16 ein Schema eines Getriebes
F und Figur 17 bis 19 Geschwindigkeitsdiagramme.
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In Figur 1 ist eine Bogenzuführtrommel 1 in einem Gestell G II gelagert.
Auf einer Trommelachse 2 ist ein Arm 3 befestigt, der eine Nut 4 aufweist In der
Nut 4 ist ein Kulissenstein 5 verschieblich gelagert, der durch einen Zapfen 6 angetrieben
wird. Dieser ist im Kulissenstein 5 drehbar gelagert und in einem Arm 7 eines Zahnrades
8 befestigt, das auf einem in einem Zahnrad 9 festsitzendem Bolzen 10 drehbar gelagert
ist.
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Das Zahnrad 9 kann sich auf einem in einem Gehäuse 11.1 befestigten
Bolzen 12 frei drehen. Mit dem Bolzen 12 ist ein Zahnrad 13 fest verbunden, auf
dem das Zahnrad 8 abrollt. Das Zahnrad 9 wird durch ein auf einer Eintourenwelle
14 befestigtes Zahnrad 15 (Fig. 2) angetrieben, wobei die Welle 14 die Achse eines
Druckzylinders 16 sein kann, der den Bogen von der Bogenzuführtrommel 1 abnimmt.
Der Bolzen 6 sitzt in einem Abstand 31.1 zur Achse des Bolzens 10, der gleich ist
dem Radius des Teilkreises des Zahnrades 8. Bolzen 12 fluchtet mit der Trommelachse
2. Im Beispiel ist der Bolzen 12 außer im Gehäuse 11.1 mit einem Zapfen 17 in der
Trommelachse 2 zentriert. Das Gehäuse 11.1 ist mit dem Gestell G II fest verbunden.
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Bei Drehung des Zahnrades 9 rollt das Zahnrad 8 auf dem Zahnrad 13
ab und der Zapfen 6 beschreibt auf dem Zahnrad 13 eine
Epizykloide.
Wenn die Epizykloide das Zahnrad 13 berührt, steht der Arm 3 und damit die Bogenzuführtrommel
1 still. Im oberen Scheitelpunkt der Epizykloide hat die Drehbewegung der Bogenzuführtrommel
1 ein Maximum. Im gezeigten Beispiel verhalten sich die Wälzkreisdurchmesser der
Zahnräder 8 und 13 wie 1 t 2.
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Daher liegen Stillstand und Bewegungsmaximum der Bogenzufuhrtrommel
1 um 90Q auseinander, so daß ein Anlegetisch 18 um 900 an der Zuführtrommel 1 angeordnet
ist.
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Der Stillstand der Zuführtrommel 1 kann auch in gewissen Grenzen ausgedehnt
werden, wenn nicht wie in Figur 2 gezeigt, die Nut 4 geradlinig, sondern wie Figur
12 abgebildet ist, ein Teil der Nut 4 in Form einer Epizykloide ausgeführt ist.
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In Figur 14 ist ein ähnliches Getriebe gezeigt, bei dem aber ein Rad
53 in einem gestellfesten Hohlrad 56 umläuft, so daß ein einen Arm 54.1 antreibend
in einer Nut 54 geführter Kurbelzapfen 55 eine Hypozykloide ausführt, die entsprechend
dem gezeigten Beispiel drei Spitzen aufweist.
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Das Beispiel der Figur 1 und 2 ist in Figur 15 durch Einfügen eines
Zwischenrades 57 abgewandelt, so daß also ein Rad 58 während des Umlaufes nicht
direkt mit einem feststehenden Rad 59 kämmt.
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Dadurch ergibt sich eine sehr vorteilhafte Variante. Beim Getriebe
A läuft der Zapfen 6 mit hoher Geschwindigkeit um,
wenn er sich
in größtmöglicher Entfernung von der Achse 2 befindet, und kommt zum Stillstand
in Achsnahe.
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In Figur 15 bewegt sich ein Zapfen 58.1 eines Rades 58 in seiner größten
Entfernung vom Zentrum des Rades 59 entgegen der Antriebsrichtung. Der Abtriebsstillstand,
d.h. wenn die Geschwindigkeits-Zeit-Linie die Nullinie tangiert (Fig. 18), fällt
in den Wirkbereich 55.1 bei Figur 14 bzw. 58.2 bei Figur 15. Das bedeutet, daß der
flach verlaufende Teil der Geschwindigkeitslinie mit der 0-Linie tangiert und auf
Grund der kleineren Fläche des Diagramms nur ein kleinerer Durchmesser der Zuführtrommel
benötigt wird. Bei richtiger Dimensionswahl der beteiligten Bauelemente wird bei
Durchgang des in einer Nut 70 geführten Kurbelzapfens 58.1 durch den zentrumfernsten
Punkt ein Stillstand der Bogenzuführtrommel erreicht. Dadurch wird der Winkel, in
dem nur eine sehr kleine Lageabweichung von beispielsweise 0,01 mm d.h. also ein
Stillstand eintritt, wesentlich vergrößert gegenüber dem Winkel bei gleichgroßer
Lageabweichung des Getriebes A. (Fig. 17) In Fig. 11 ist die Ausführung des Getriebes
A abgeändert.
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Ein Schieber 19 ist auf dem Zapfen 6 drehbar gelagert. Der Schieber
19 kann in einer Büchse 20 des Armes 3 hin und her gleiten. Die Bewegung der Bogenzufhrertrornme1
1 ist aber gegenüber der ursprünglichen Ausführung des Getriebes bei dieser Variante
im Wesen nicht verändert. In den Figuren 3 und 4 ist ein Getriebe B dargestellt.
Die Bogenüberführungstrommel 1 ist mit ihrer Achse 2 im Gestell G II gelagert. Auf
der
Achse 2 ist eine Muffe 21 mit einem verzahnten Segment 22 befestigt.
Auf der Muffe 21 bzw. der Achse 2 ist ein Zahnrad 23 drehbar gelagert, das mit einem
auf der Achse 14 des Druckzylinders 16 befestigten Zahnrad 15 kämmt.
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Das Zahnrad 23 weist einen Arm 24 auf, in dem ein Bolzen 25 befestigt
ist. Auf diesem ist eine Schwinge 26 drehbar gelagert, in die eine Nut 27 eingearbeitet
ist und die mit einem Zahnsegment 28 versehen ist. Das Zahnsegment 28 kämmt mit
dem Segment 22 der Muffe 21. In der Nut 27 läuft ein Nutenstein 29, der durch einen
in einem gestellfesten Gehäuse 11.3 verschraubten. Zapfen 30 ortsfest, aber drehbar
gehalten wird.
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Der Zapfen 30 befindet sich in einem Abstand 31.3 von der Trommelachse
2, der gleich ist dem Radius des Wälzkreises der Verzahnung des Segxentes 22.
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In Figur 4 ist die Schwinge 26 in einer Stellung gezeigt, in der der
Bolzen 25 nahezu seine größte Entfernung vom Zapfen 30 entsprechend einer durch
Pfeil 78 angedeuteten Drehrichtung erreicht hat. In dieser Stellung läuft die Bogenzuführtrommel
1 mit der maximalen Umfangsgeschwindigkeit um. Nach einer Drehung von etwa 60 fluchtet
die Achse des Zapfens 30 mit dem Wälzkreis der Verzahnung des Segments 22, so daß
in dieser Lage die Bogenzuführtrommel 1 ruht. Auf jeder Umdrehung des Druckzylinders
16 erreicht also die Bogenzufillirtrommel 1 einmal die Maximalgeschwindigkeit und
kommt einmal zum Stillstand.
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In Figur 13 ist eine Variante zu Getriebe B dargestellt. Die Nut 27
von Figur 3 und 4 ist hier mit 52 bezeichnet und zum Teil in Form einer Epizykloide
gekrümmt, so daß der Stillstand der Zuführtrommel 1 um einen gewissen Betrag ausgedehnt
wird.
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In den Figuren 5 und 6 ist ein Getriebe C dargestellt. Die Bogenzuführtrommel
1 ist mit ihrer Achse 2 im Gestell G II gelagert. Auf der Achse 2 ist ein Arm 32
befestigt. Eine Lasche 33 ist sowohl um einen im Arm 32 festsitzenden Bolzen 34
und um einen an einem Arm 36 befestigten Bolzen 35 drehbar gelagert.
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Der Arm 36 und ein Zahnrad 37 sitzen auf einer Welle 38 fest, die
in einem Zahnrad 39 drehbar gelagert ist. Der Bolzen 35 hat zur Welle 38 einen Achsabstand
31.5. Das Zahnrad 39 dreht sich um eine Achse, die mit der Achse 2 der Bogenzuführtrommel
1 fluchtet und deren Zapfen 2.1 mit dieser aus einem Teil besteht.
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Daran ist ein Zapfen 2.2 angearbeitet, der in einer Zentralbohrung
40 eines ortsfesten, mit einem Gehäuse 11.5 verschraubten Zahnrad es 41 drehbar
gelagert ist. Das Zahnrad 39 steht in Eingriff mit einem auf der Druekzylinderachse
14 festsitzenden Zahnrad 15, und das Zahnrad 37 kämmt mit dem Zahnrad 41.
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Bei dem im Beispiel gewählten Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 41
und 37 im Verhältnis 2 s 1 kommt die Bogenzuführtrommel 1 pro Umdrehung zweimal
zum Stillstand und hat zwei Bewegungsmaxima, so daß der Anlegetisch 18 und der Druckzylinder
16 um 900 an der Bogenüberführungstrommel 1 auseinanderliegen.
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In den Figuren 7 und 8 ist ein Getriebe D dargestellt. Die Bogenzuführtrommel
1 ist mit ihrer Achse 2 im Gestell G II gelagert. Auf der Achse 2 ist eine Schwinge
42 befestigt0 Eine Lasche 43ist sowohl um einen in der Schwinge 42 festsitzenden
Bolzen 44 als auch um einen an einer Schwinge 45 befestigten Bolzen 46 drehbar gelagert.
Auf der Achse 2 ist ein Zahnrad 47 drehbar gelagert, das einen Arm 48 aufweist,
in dem ein Bolzen 49 befestigt ist, um den sich die Schwinge 45 drehen kann. An
einem Gehäuse 11.7 ist ein Bolzen 50 in einem Achsabstand 31.7 zum Zentrum der Trommelachse
2 verschraubt, der gleich dem Abstand des Bolzens 44 zum Zentrum der Trommelachse
2 ist. In die Schwinge 45 ist eine Nut 51 eingearbeitet, in der ein Kulissenstein
51.1 läuft. Der Kulissenstein 51.1 steckt mit seiner Bohrung 51.2 auf dem Bolzen
50. Das Zahnrad 47 wird vom Zahnrad 15 angetrieben, das auf der Druckzylinderachse
14 befestigt ist.
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Wenn Bolzen 50 in der Mitte zwischen Bolzen 44 und 46 steht, ruht
die Bogenzuführtrommel 1. Bei Drehung des Zahnrades 47 wird sie beschleunigt und
hat nach 1800 Drehung ihre Maximalumfangsgeschwindigkeit erreicht.
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Das in den Figuren 9 und 10 dargestellte Getriebe E ähnelt dem in
den Figuren 3 und 4 gezeigten Getriebe B. Im Unterschied zum Getriebe B wird beim
Getriebe E ein Arm 60 in einem innenverzahnten auf der Trommelachse 2 der Bogenzuführtrommel
1 festsitzenden Zahnrad 61 herumgeführt und wälzt sich -auf diesem mit ihrer Verzahnung
62.
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Ein Kulissenstein 63, der in einer Nut 64 der Schwinge 60 eine geradlinige
Bewegung ausführen kann, wird durch einen auf einer Halterung 65 festsitzenden Bolzen
66 immer am gleichen Ort inbezug auf ein Gestell GII festgehalten. Die Umlaufbewegung,
des Armes 60 wird durch ein auf der Achse 14 des Druckzylinders 16 aufgekeiltes
Zahnrad 15 bewirkt, das mit einem um einen in einem Gehäuse 11.9 befestigten Bolzen
67 drehbaren Zahnrad 68 kämmt. Der Arm 60 ist auf einen im Zahnrad 68 festsitzenden
Bolzen 69 drehbar gelagert.
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Der Bolzen 66 hat einen Abstand 31.9 zum Zentrum der Trommelachse
2 der Bogenzuführtrommel 1, der gleich ist dem Radius des Teilkreises der Innenverzahnung
des Zahnrades 61.
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Mit jeder Umdrehung des Zahnrades 68 erreicht die Zuführtrommel 1
einmal ihre Maximaltmfangsgeschwindigkeitund kommt einmal zum Stillstand. Durch
das in diesem Beispiel vorliegende Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 15 und 68
von 1 s 2 verdoppeln sich die Maxima und Minima, so daß der Aniegetisch 18 um 900
zum Druckzylinder 16 an der Bogenzuführtrommel 1 angeordnet werden muß.
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In Figur 16 ist ein Getriebe F dargestellt, das als Variante zu Getriebe
B (Fig. 3 und 4) angesehen werden kann. Dort ist die Verbindung zwischen der Achse
2 und der Schwinge 26 durch Zahnsegmente 22 und 28 hergestellt, die miteinander
kämmen.
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Die Zahnsegmente sind in Figur 16 durch ein Hebelgestänge ersetzt
Ein Hebel 71 tritt an Stelle der Muffe21. Die Fuxuvtlon
der Segmente
22 und 28 werden durch eine Lasche 72 übernommen, die die Verbindung zu einem Arm
73 herstellt, der auf der Antriebsseite sitzt. Durch diese Lösung sind Verzahnungen
überhaupt vermieden. Ein Arm 77 wird angetrieben. Auf ihm sitzt im Achsabstand 31.16
zu einem Drehpunkt 30 ein Bolzen 79, an den der Arm 73 angelenkt ist.
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In Figur 19 ist ein Diagramm dargestellt, das den Geschwindigkeitsverlauf
über die Zeit einer Kurbelschwinge zeigt. Die schraffierten Flächen über und unter
der X - Koordinate sind flächengleich. Ihre Summe entspricht dem Weg. Die vonuneer
der Kurve gebildete Fläche entspricht den Wirkbereichen 55.1 oder 58.2.
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Im Diagramm der Figur 18 ist die Schwingbewegung der Fig. 19 durch
eine Geschwindigkeit v1 und in der Fig. 17 durch eine Geschwindigkeit v2 überlagert,
so daß dann die entsprechenden flach oder spitz verlaufenden Kurvenabschnitte (Maxima
oder Minima) mit der Null-Linie tangieren.