DE3830946C3 - Kurvengetriebe zum periodischen Schwenken einer Vorgreifereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurvengetriebe zum periodischen Schwenken einer Vorgreifereinrichtung einer Bogenrotationsdruckmaschine mit einer ersten Kurvenscheibe, die eine eine Hauptkurve darstellende erste Steuerkurve trägt, einer zweiten Kurvenscheibe, die eine eine Beiläuferkurve darstellende zweite Steuerkurve trägt, einer unter einer Federkraft gegen die erste Steuerkurve angestellten und bei Drehung der ersten Kurvenscheibe an dieser abrollenden ersten Rolle, einer unter der Federkraft gegen die zweite Steuerkurve angestellten und bei Drehung der zweiten Kurvenscheibe an dieser abrollenden zweiten Rolle und einer wenigstens eine Feder zur Bereitstellung der Federkraft aufweisenden und mittels der beiden Rollen verschwenkbaren Hebelanordnung mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren, die erste Rolle tragenden Schwenkhebel, mittels welchem der Vorgreifereinrichtung eine der ersten Steuerkurve entsprechende Schwenkbewegung eingeprägt wird, wobei die Schwenkachse und die beiden Rollen zueinander parallele Symmetrieachsen aufweisen und sich auf der Symmetrieachse der Schwenkachse schneidende Normalen zu den Symmetrieachsen der beiden Rollen einen Winkel α einschließen, der ein Maß für die Federkraft darstellt, unter welcher die beiden Rollen gegen die beiden Steuerkurven angestellt sind, und wobei die Beiläuferkurve eine Kontur aufweist, die den Winkel α in Abhängigkeit von Massenkräften aus Beschleunigungen bzw. Verzögerungen der Hebelanordnung und mit dieser verbundener Maschinenteile während der Drehung der beiden Kurvenscheiben im Sinne einer im wesentlichen gleichbleibenden Andrückkraft der ersten Rolle (4) an die erste Kurvenscheibe während deren Drehung ändert.

In der DE-PS 6 77 130 ist eine Vorgreifersteuerung für Bogenrotationsdruckmaschinen beschrieben, in welcher die Hauptkurve und die Beiläuferkurve analog zueinander in der Weise gestattet sind, daß die die beiden Rollenhebel gegeneinander verspannende Feder praktisch immer die gleiche Länge behält. Dies wird dadurch erreicht, daß der von den beiden Rollenhebeln eingeschlossene Winkel unabhängig von dem jeweiligen Betriebszustand gleichbleibt, womit eine gleichbleibende Andrückkraft der Rolle des Haupthebels an der Hauptkurve angestrebt wird. In der Druckschrift wird zwar erwähnt, daß diese Andrückkraft infolge der Größe der durch den Verlauf der Hauptkurve zu beschleunigenden bzw. zu verzögernden Massen, die sich aus den Einzelmassen der Bauteile des Vorgreifers zusammensetzen, Änderungen unterworfen ist, was zu Vibrationen der Maschine führen kann. Die bekannte Anordnung verhindert jedoch lediglich die relativ großen Schwankungen der Andrückkraft einer Rolle, die bei früheren Einrichtungen mittels eines federnd gegen das Maschinengestell abgestützten Hebels gegen eine Kurvenscheibe gedrückt wurde, wobei die relativ großen Schwankungen von den durch die Kurvenscheibe bedingten relativ großen Federwegen hervorgerufen wurden. Den Massenkraftänderungen, die aus Beschleunigungen der Rolle an der Hauptkurve, des zugehörigen Rollenhebels und der von diesem Rollenhebel bewegten Maschinenteile resultieren, kann diese bekannte Vorrichtung allerdings nicht entgegenwirken.

Übliche Kurvenscheiben bedingen, daß diese Massenkräfte entweder gleichsinnig, gegensinnig oder auch mehrfach wechselnd gleichsinnig und gegensinnig zu der Federkraft wirksam sind. Dadurch können unzulässig hohe Flächenpressungen infolge zu hoher Andrückkraft der Rollen und Vibrationen infolge einer zu geringen Andrückkraft der Rollen gegen die Kurvenscheiben mit vergleichbaren Verschleißerscheinungen auftreten.

Die erwähnte, aus der DE-PS 6 77 130 bekannte Vorgreifersteuerung arbeitet zur Vermeidung der erläuterten relativ großen Schwankungen der Andrückkraft einer gestellfest abgefederten Rolle gegen eine Kurvenscheibe nach dem Prinzip eines gesteuerten Anlenkpunktes einer die beiden Rollenhebel gegeneinander verspannenden Feder. Hierbei folgen die Anlenkpunkte der Feder der Schwenkbewegung der beiden Rollenhebel, ohne daß die Feder selbst einen Federweg zurücklegt. Damit wird jedoch lediglich dasselbe Ergebnis erreicht wie mit einer äußeren kraftschlüssigen Verspannung der ersten Rolle mit der die Hauptkurve darstellenden Steuerkurve mittels konstanter Federkraft.

Das genannte Prinzip eines gesteuerten Anlenkpunktes einer Feder, die sogenannte "innere Verspannung" ist weiterhin für einen kurvengesteuerten mit einer Abtastrolle versehenen Stößel offenbart- in der Veröffentlichung von Peczkowski, J.: Wege zur Leistungserhöhung von Kurvenscheibengetrieben in Z. Feinwerktechnik und Micronic 78 (1974) 1, Seite 29 bis 35. Entsprechend einem hierin wiedergegebenen Diagramm in Verbindung mit einem dem eingangs genannten ähnlichen Kurvengetriebe wird hierbei der Anlenkpunkt einer die Abtastrolle gegen eine Steuerkurve drückenden Feder mittels einer nach einem Gesetz zur Federsteuerung ausgebildeten Beiläuferkurve verstellt, welches an der Abtastrolle wirksame Massenkräfte in der Weise berücksichtigt, daß die von der Feder hervorgerufene Andrückkraft der Abtastrolle gegen die Steuerkurve dann vergrößert wird, wenn an der Abtastrolle angreifende Massenkräfte das Bestreben haben, die Abtastrolle von der Steuerkurve abzuheben. Im Ergebnis wird hiermit ein Pulsieren der genannten Andrückkraft in Betriebszuständen erreicht, in denen die Abtastrolle eine deren Andrückkraft vergrößernde Beschleunigung durch die Steuerscheibe erfährt. Vibrationen können mit dieser bekannten Einrichtung somit nicht vermieden werden.

Ein derartiges Pulsieren der Andrückkraft der Steuerrolle auf die Steuerkurve wird auch mit der in der DE-OS 33 33 050 offenbarten Einrichtung nicht vermieden. Hierbei ist im Gegensatz zu der aus der DE-PS 6 77 130 bekannten Einrichtung ein an die Beiläuferkurve angestellter Rollenhebelarm mit einem an die Steuerkurve angestellten Rollenhebelarm starr verbunden und lediglich zum Ausgleich unvermeidlicher Fertigungstoleranzen die von einem der beiden Rollenhebelarme getragene Andrückrolle gegen diesen Rollenhebelarm abgefedert. In Verbindung mit der hier weiterhin in einer gemeinsamen Schwenkebene vorgesehenen Anordnung der Andrückrollen und der Steuerkurve einerseits sowie der Beiläuferkurve andererseits ergibt sich lediglich ein gegenüber der aus der DE-PS 6 77 130 bekannten Einrichtung ein günstigerer Kraftfluß zwischen den beiden Andrückrollen.

Bei einer aus der DE-PS 7 32 897 bekannten Einrichtung hat die Beiläuferkurve einen gegenüber jener gemäß der genannten DE-PS 6 77 130 korrigierten Verlauf, der an die zu erwartenden Wirkungsrichtungen und Größen der Massenkräfte aus der Beschleunigung bzw. Verzögerung der an die Hauptkurve angestellten Rolle und der mit ihr verbundenen Bauteile angepaßt ist. Diese Anpassung ist in der Weise vorgenommen, daß der Winkel zwischen dem Rollenhebel der an der Hauptkurve anliegenden Rolle und dem Rollenhebel der an der Beiläuferkurve anliegenden Rolle variiert und damit die Federspannung einer zwischen den beiden Rollenhebeln wirksamen Feder verändert wird. Dabei wird der Winkel zwischen den beiden Rollenhebeln im Sinne einer Verringerung der Federkraft verändert, wenn die Hauptkurve mittels der darauf abrollenden Rolle von gleichgerichteten Massen- und Federkräften belastet ist. Umgekehrt wird der genannte Winkel im Sinne einer Verstärkung der Federkraft verändert, wenn die Massenkräfte zu einer Verringerung der Andrückkraft der Rolle gegen die Hauptkurve führen. Die damit angestrebte Optimierung der auf die Hauptkurve wirkenden Kräfte kann sich jedoch mit Blick auf die gegen die Beiläuferkurve angestellte zweite Rolle in der Weise nachteilig auswirken, als während einer Beschleunigungsphase, in welcher die erste Rolle mit aus gleichgerichteten Massen- und Federkräften zusammengesetzten Andrückkräften auf die Hauptkurve drückt, die Federkraft, mit welcher die zweite Rolle gegen die Beiläuferkurve angestellt ist, einen verkleinerten Wert aufweist, während gleichzeitig eine von der zweiten Rolle und deren Anlenkmitteln herrührende Massenkraft versucht, die zweite Rolle von der Beiläuferkurve abzuheben.

Mit der Erfindung soll bei einem gattungsgemäßen Kurvengetriebe ein sicherer Kontakt zwischen der Beiläuferkurve und der darauf abrollenden Rolle gewährleistet werden. Eine Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch das Kurvengetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs.

Hierbei wird die Federkraft, unter welcher die beiden Rollen an die jeweiligen Steuerkurven angestellt sind, von der Vorspannung eines Biegefederstabes bereitgestellt, der im Gegensatz zu einem um eine Achse schwenkbaren Rollenhebel mit relativ kleiner Masse ausgebildet werden, so daß auch bei kleiner Federkraft ein sicheres Anliegen der zweiten Rolle an der Beiläuferkurve gewährleistet ist, wenn die an der zweiten Rolle wirksamen Massenkräfte versuchen, diese Rolle von der Beiläuferkurve abzuheben, während die erste Rolle mit einer durch Massenkräfte verstärkten Andrückkraft an der Hauptkurve anliegt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Eine die Hauptkurve 1 und eine die Beiläuferkurve 2 tragende Kurvenscheibe sind auf einer gemeinsamen Drehachse 3 angeordnet, so daß sie gemeinsam in der eingezeichneten Drehrichtung mit der Drehzahl n umlaufen. Gegen die Hauptkurve 1 stützt sich eine Rolle 4 ab, die an dem freien Ende eines an einer Nabe 10 befestigten Rollenhebels 12 drehbar gelagert ist. Gegen die Beiläuferkurve 2 stützt sich eine zweite Rolle 5 ab, die am freien Ende eines Biegefederstabes 13 drehbar angeordnet ist, dessen anderes Ende unter Vorspannung an der eine Schwenkachse 11 umgreifenden Nabe 10 eingespannt ist.

Der Rollenhebel 12 stellt sich als um die Schwenkachse 11 schwenkbarer Schwenkhebel dar, mittels welchem den weiteren Bauteilen einer zeichnerisch nicht weiter ausgeführten Vorgreifereinrichtung eine der Hauptkurve 1 entsprechende Schwenkbewegung eingeprägt wird.

Die Rollen 4 und 5 und die Schwenkachse 11 des Schwenkhebels (Rollenhebel 12) weisen zueinander parallele Symmetrieachsen auf und auf der Symmetrieachse der Schwenkachse 11 sich schneidende Normalen zu den Symmetrieachsen der beiden Rollen 4 und 5 schließen einen Winkel α ein, der ein Maß für eine Federkraft Fc darstellt, unter welcher die beiden Rollen 4 und 5 gegen die beiden Steuerkurven 1 und 2 angestellt sind.

Die sich aus den Bauteilen der Vorgreifereinrichtung ergebende Masse sei gedanklich mit der Masse der mit dem Rollenhebel 12 drehfest verbundenen Nabe 10 in dieser Nabe zu einer Masse M zusammengefaßt. Diese Masse M bewirkt nun beim Umlauf der beiden Steuerkurven Massenkräfte Fm an der Rolle 4, die je nach der Richtung der Beschleunigung bzw. Verzögerung der Rolle 4 durch die Steuerkurven auf die Hauptkurve 1 hin bzw. von dieser weg gerichtet sind.

Bei einer in der Zeichnung dargestellten Beschleunigungsphase wirkt die aus der Masse M resultierende Massenkraft Fm in Richtung einer Normalen zur Hauptkurve 1 auf die Hauptkurve 1 gleichsinnig mit einer parallel gerichteten Federkraft Fc, welche sich aus der zwischen dem Rollenhebel 12 und dem Biegefederstab 13 bestehenden Vorspannung ergibt.

In einem Bereich der Beiläuferkurve 2, der einem Bereich der Hauptkurve 1 entspricht, in welchem die Masse M einer Winkelbeschleunigung E in der in der Zeichnung gezeigten Richtung unterliegt, ist die Beiläuferkurve 2 solchermaßen korrigiert, daß sich eine Verkleinerung der Federkraft Fc ergibt und somit ein durch die Beschleunigung bewirkter Teil der Andrückkraft der Rolle 4 aufgehoben wird.

Damit verkleinert sich aber auch die Federkraft Fc, mit welcher die zweite Rolle 5 gegen die Beiläuferkurve 2 angestellt wird, während gleichzeitig eine von der zweiten Rolle 5 und deren Anlenkmitteln herrührende Massenkraft versucht, die zweite Rolle 5 von der Beiläuferkurve 2 abzuheben.

Dem wird gemäß der Erfindung dadurch begegnet, daß die zweite Rolle 5 am freien Ende des Biegefederstabes 13 drehbar angeordnet ist, dessen anderes Ende unter Vorspannung an der die Schwenkachse 11 umgreifenden Nabe 10 des Schwenkhebels 12 eingespannt ist.

Der Biegefederstab 13 kann dabei im Gegensatz zu einem um eine Achse schwenkbaren Rollenhebel mit relativ kleiner Masse ausgebildet werden, so daß auch bei kleiner Federkraft Fc ein sicheres Anliegen der zweiten Rolle 5 an der Beiläuferkurve 2 gewährleistet ist, wenn die in Verbindung mit der zweiten Rolle 5 stehenden Massenkräfte versuchen, diese Rolle 5 von der Beiläuferkurve 2 abzuheben, während die erste Rolle 4 mit einer durch Massenkräfte verstärkten Andrückkraft an der Hauptkurve anliegt.

Claims (2)

1. Kurvengetriebe zum periodischen Schwenken einer Vorgreifereinrichtung einer Bogenrotationsdruckmaschine mit

   • - einer ersten Kurvenscheibe, die eine eine Hauptkurve darstellende erste Steuerkurve trägt,
   • - einer zweiten Kurvenscheibe, die eine eine Beiläuferkurve darstellende zweite Steuerkurve trägt,
   • - einer unter einer Federkraft gegen die erste Steuerkurve angestellten und bei Drehung der ersten Kurvenscheibe an dieser abrollenden ersten Rolle,
   • - einer unter der Federkraft gegen die zweite Steuerkurve angestellten und bei Drehung der zweiten Kurvenscheibe an dieser abrollenden zweiten Rolle und
   • - einer eine Feder zur Bereitstellung der Federkraft aufweisenden und mittels der beiden Rollen verschwenkbaren Hebelanordnung mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren, die erste Rolle tragenden Schwenkhebel, mittels welchem der Vorgreifereinrichtung eine der ersten Steuerkurve entsprechende Schwenkbewegung eingeprägt wird,
   • - wobei die Schwenkachse und die beiden Rollen zueinander parallele Symmetrieachsen aufweisen und sich auf der Symmetrieachse der Schwenkachse schneidende Normalen zu den Symmetrieachsen der beiden Rollen einen Winkel α einschließen, der ein Maß für die Federkraft darstellt, unter welcher die beiden Rollen gegen die beiden Steuerkurven angestellt sind, und
   • - wobei die Beiläuferkurve eine Kontur aufweist, die den Winkel α in Abhängigkeit von Massenkräften aus Beschleunigungen bzw. Verzögerungen der Hebelanordnung und mit dieser verbundener Maschinenteile während der Drehung der beiden Kurvenscheiben im Sinne einer im wesentlichen gleichbleibenden Andrückkraft der ersten Rolle an die erste Kurvenscheibe während deren Drehung ändert, dadurch gekennzeichnet,
2. daß die zweite Rolle (5) am freien Ende eines Biegefederstabes (13) drehbar angeordnet ist, dessen anderes Ende unter Vorspannung an einer die Schwenkachse (11) umgreifenden Nabe (10) des Schwenkhebels (12) eingespannt ist.