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Getriebe zum Bewegen des Karrens von Zylinderschnellpressen Die Erfindung
bezieht sich auf Zylinderschnellpressen mit gleichförmig umlaufendem Druckzylinder
und einem beim Rücklauf rascher als beim Vorlauf bewegten Karren, dessen ortsfest
gelagertes Antriebsrad ununterbrochen mit seiner Zahnstange kämmt.
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Bei solchen Zylinderschnellpressen hat man schon versucht, die Karrenan..triebswelle
über zwei gegenläufige Antriebswellen mit Zahnsegmnenten, die mit einem gemeinsamen
Zahnrad der Karrenantriebswelle kämmen; in abwechselndem Drehsinn zu treiben und
das Abbremsen und Beschleunigen des Karrens bzw. der Karrenantriebswelle durch eine
Zahnstange zu vermitteln., die durch eine formschlüssig wirksame Kurvenscheibe der
einen Antriebswelle gesteuert bzw. verschoben werden sollte. Erfahrungsgemäß ist
es jedoch praktisch unmöglich, eine den sehr hohen Anforderungen genügende: Kurvenscheibe
mit verwickelter Kurvenform herzustellen, sowie überhaupt sehr schwierig, mit Kurvenscheiben
ein schlagfreies Einlaufen im einen gleichförmig umlaufenden Zahntrieb zu erreichen,
besonders wenn so große Kräfte, wie sie beim Abbremsen des Karrens einer Schnellpresse
auftreten, beherrscht werden sollen. Auch muß sich: jegliches Spiel durch die Vielzahl
der Getriebeglieder ungünstig auswirken.
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Bei einer .anderen Zylinderschnellpres;se wirken auf einer gleichförmig
umlaufenden Hauptantriebswelle befestigte Kurven mit Rollen der Karrenantriebswel.le
zusammen, wobei für den unterschiedlichen Vor- und Rücklauf unrunde Spezialzahnräder
erforderlich sind. Die Herstellung solcher Getriebe :ist sehr kompliziert und scheidet
deshalb im allgemeinen schon aus wirtschaftlichen Gründen aus..
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Erfindungsgemäß wird der unterschiedliche Vor-und Rücklauf des Karrens
durch zwei verschiedenartige, stetig abwechselnd wirksame malteserkreuzartige Getriebe
derart erzeugt"daß das Vorlaufgetriebe den Karren innerhalb kürzerer Zeit und Wegstrecke
auf seine Höchstgeschwindigkeit bringt als das Rücklaufgetripbe.
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Bei Druckmaschinen kennt man die Verwendung malteserkreuzartiger Getriebe
mit umlaufenden Treiberpaaren und von diesen eingeschlossenen Zahnsegmenten beispielsweise
zum Antrieb von Bogenzuführern, die ha:ltzylinderartig (intermittiereud) bewegt
werden, also nicht gleichmäßig umlaufen.
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Außerdem ist es bei Zweitourenschnellpressen mit gleichem Vor- und
Rücklauf des Karrens auch schon bekannt, dien Karnenantrieb durch zwei abwechselnd
wirksame malteserkreuzartige Getriebe zu bewirken. So wurden zwei( gegenläufige
Sternradgetriebe mit umlaufenden Treiberpaaren und von diesen eingeschlossenen Zahnsegmenten
angeordnet, deren Treibrollers wechselseitig in formschlüssig, also genau zykloidenförmige
Schlitzflanken auf der Karrenantriebsweille eingreifen. Zu diesem Zweck trägt das
Zahnsegment der Karrenantriebswelle beispielsweise für beide Tredbeirrollenpiaare
gemeinsame doppelbreite Schlitzflanken mit gleicher Zykloidenform für den Hin- und
Rücklauf, während die beiden Antriebszahnsegmente gleich groß sind und, gegensinnig
umlaufend, auf gemeinsamer Welle sitzen. Hierbei werden also zwei gleiche Steruradget.riebe
zusammengeschaltet, die- sich auf die exakte Zykloidenform der Führungsschlitze
für Treibrollen beschränken müssen. Solche Getriebe eignen sich also nur für Schnellpressen,
bei denen der Karrenlauf in beiden Richtungen mit gleicher Geschwindigkeit erfolgt.
Auch der an sich naheliegende Gedanke, ähnliche abwechselnd wirksame maltese@rkreuzartige
Getriebe nicht mit gleichen, sondern mit verschiedenen Teilkreisdurchmessern für
abweichenden Vor- und Rücklauf zu verwenden, führt nicht zu dein angestrebten Ziele.
Es würde zwar der Karren dem Teilkreisverhältnis entsprechend unterschiedlich hin-
und herbewegt, jedoch mit viel Zeit zum Anwerfen auf langsame Druckgeschwindigkeit
gegenüber wenig Zenit beim Rücklauf. Das ergäbe beim Rücklauf derart hohe Besehleunigun:gswerte,
daß solche Getriebe unverwendbar sind.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Erkenntnis zugrunde, dia,ß zwei
verschiedenartige malteserkreuzartige Getriebe für einen unterschiedlichen Vor-
und Rücklauf praktisch brauchbar sind und mannigfahige Möglichkeiten zur Gestaltung
geeigneter und leicht herstellbarer Getriebe bieten. In Verfolg dieser Entwicklung
werden die ungleichen malteserkneuzartigen Getriebe au(f frei vorbestimmte Beschleunigungswerte
bei der Bewegungsumkehr zum Vor- und Rücklauf
abgestimmt. D@abeü.
eignen sich je. nach Anordnung echte Malteserkreuze, offene Malteserkreuzflankenpaare
und eingeschlossenem Zahrnsegmenrt und ähnliche Getriebe. Insbesondere werden Kreuze
mit unterschiedlichen Teilungien (Stationszahlen) verwendet und durch Vorgelege,
abgewandelte Flankenform odi. dgl. so aufeinander abgestimmt, daß nicht nur die
Abtriebswel'Le gleiche Schwenkwinkel macht, sondern auch den Hauptantriebsweillen
mehr Zeit zum Beschleunigen und Verzögern bei der höheren Rücklaufgeschwindigkeit
als beim Vorlauf gegeben wird. Damit ist es in vorteiilhafter Weise möglich, für
den unterschiedlichen Vor- und Rücklauf etwa gleich hohe Beschleunigungs-,verte,
zu erreichen. Außerdem wird der gesamte Karrenweg kurz.
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Die Abb. 1 bis 3 veranschaulichen beispielsweise für Zweitourenschnellpressen
drei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Abb. 4 zeigt eine Maschine
nach Abb. 3 im Querschnitt. Jedoch ermöglicht die Erfindtung sowohl Kombinationen
dieser Anordnungen als auch weitere Bauarten.
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Bei einer Anordnung nach Abb. 1 sieht man rechts vom Karrenantriebsrad
1 eine gleichförmig uznl:aufende Eintouren-,velle 2, die über ein Zwischenrad mit
dem Druckzylinder 20 verhunde:n ist. Diese Eintourenwelle trägt für die Bewegung
dies Karrens beim Druckgang Treiber 3 und 4 (Rollen) zu Beginn und Ende und im Teilkreis
eines Zahnsegments 5_ Die Treiber arbeiten als Treib- und Bremsrollen mit offenen
Malteserkreuz-Creradfla,nken zusammen, deren Drehscheibe auf der Karrenantriiebsweille
7 befestigt ist. In der gezeigten Totpunktlage des Karrens gelangt :der eine Treiber
3 tangential in seine Flanke, die Treibflanke 6 der Karrenantriebswelle 7, setzt
den Karren in Bewegung und führt nach 45°-Direhung sein Zahnsegment 5 schlagfrei
in Antriebsrad 8 der Welle 7 ein. Nun erfolgt die Vorbewegung des Karrens im Gleichlauf
mit dem Druckzylinder. Am Ende des Segmentes 5 bremst der andere Treiber 4 die Karrenantriiebsweille
7 bis zur Geschwindigkeit Null ab, um dann seine Bremsflanke 9 tangential zu verlassen.
Im gleichen Augenblick übernimmt eine zweite gleichförmig angetriebene Eintowrenwelle
11 die Rückbewegung dies Karrens bei gleichem Schwenkwinkel der Karrenantrieibswelde
7 wie beim Vorlauf. Ihr Zahnsogment 14 ist ebenfalls durch Treiber 10, 17 eingeschlossen.
Die Dmehschei:be der zugehörigen Geradflanken sitzt auf der Welle 19 eines Vorgeleges
13. Der eine Treiber 10 läuft in seine Treibflanke 12 ein und beginnt die. Rückwärtsdrehung
der Karrenantr iebswelle 7. Dabei liegt Treiber 10 mit Welle 11 sogar 60° zurück,
ehe sein Zahnsogmrent 14 mit dem Zahnsegment 15 der Voirgelegewelle 19 in Eingriff
kommt und über das VorgeJegerad 13 und das Rad 8 der Karrenantriebsweille 7 dreh
Karren gleichförmig bewegt. Anschließend bremst die andere: Flanke 16 mit ihrer
Rolle 17 den sclnvellen Rücklauf ab. Die Bremsrolle 17 verläßt ihre Flanke 16 tangenti,al
im Augenblick der Totpunktlage des Karrens, sobald -rechts der Treiber 3 tangential
in seine Treiibflanke 6, wie gezeichnet, einläuft. Beide Hauptantriebswellen 2 und
11 drehen sich samt Treiber gleichsinnig und sind durch einen Schneckentrieb 18
verbunden, der die Antriebskraft einleitet.
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Abb. 2 veranschauilicht ein Antriebsgetriebe, das aus dem der Abb.
1 entwitkel:t ist und sich durch überraschende Einfachheit auszeichnet. Hier ist
nur eine einzige gleiichförinüg umlaufende Eintourenwelle 21 vorhanden. Auf ihr
isst ein Zahnsegment 22 befestigt, das beidendiig im Teilkreis die mit den Geradflank
:en einer auf der Karrenantriebswelle 27 drehfesten Malteserkreuz-Drehscheibe zusammenarbeitenden
Treiber 23,24 und, in :entsprechendem Radiusabstand, einen weiteren Treiber 25 trägt.
Der Treiber 25 bewirkt den schnellen Rücklauf des Karrens. Er arbeitet mit einer
Schwinge 26 des Zahnsegmentes 32 auf Hilfswelle 33 zusammen, das ständig mit dem
Antriebsrad 34 der Karrenantriebswelle 27 kämmt. Dabei ist die tThersetzung zur
Karrenantriebswelle 27 so gewählt, daß die Welle beim Rücklauf den gleichen Drehwinkel
wie beim Vorlauf erreicht. In der gezeichneten Stellung ist der Rücklauf gerade
beendet. Treiber 25 verläßt den Schlitz (echtes Malteserkreuz) der Schwinge 26 tangential
und Treiber 23 leitet über die Treibflanke 28 der Karrenantriebswelle 27 den Vorlauf
dies Karrens ein. Sodann übernimmt das Zahnradsegment 22 im Eingriff mit dem Antriebsrad
34 der Welle 27 dien gleichförmigen Durchgang, bis die Bremsrolle 24 mit ihrer Bremsflanke
29 der Karrenantriehswelle 27 die Verzögerung bis zum Stillstand dies Karrens vor
der Bewegungsumkehr bewirkt. Die Schwinge 26 bleibt immer im Zahneingriff mit :dem
Antriebsrad 34 der Welle 27 und wird deshalb beim Druckgang leer nach unten bis
in die dünngestrichelt gezeichnete Lage bewegt. Im Augenblick der Bewegungsumkehr
zum Karrenrücklauf nimmt sie ihren Treiber 25 wieder aus, während gleichzeitig die
Bremsrolle 24 ihre Bremstank :e 29 tangential verläßt. Zum Karrenantrieb dient das
auf der Welle 27 drehfest sitzende Zahnrad 30, das mit der Zahnstange 31 des Karrens
zusammenarbeitet.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt Abb. 3 zwei
in an such bekannter Weise durch ihre kämmenden Zahnräder 41,42 gegenläufig angetriebene
eintourige Hauptantriebswellen 43, 44, die sich gleichförmig drehen. Jede Welle
trägt eines der in Länge und Durchmesser unterschiedlichen Zahnsegmente 45, 46,
die mit dien Zahnsegmenten 47, 48 der Karrenantriebswelle 49 zusammenarbeiten und
beidendig im Teilkreis durch je ein Treiberpaar 50, 52 bzw. 51, 53 flankiert sind.
Auch hier arbeiten die Treiber mit Flankenpaaren 54, 56 bzw. 55, 57 zusammen und
bewirken die sanfte Verzögerung des Karrens auf die Geschwindigkeit Null und das
anschließende Beschleunigen.. Beide Drehscheiben sämtlicher Brems- und Treibflanken
sitzen drehfest auf der Karrenantriebswelle 49. Zum Unterschied von Abb. 1 werden
also die verschiedenartigen Malteserkreuze nicht durch ein Vorgelege auf gleiche
Drehwinkel der Karren:antriebswe:lle beim Vor- und Rücklauf abgestimmt, sondern
durch die Kurvenform der Treib-und Bremsflanken 55,57. Damit kann wiederum
erreicht werden, daß die Hauptantriebswelle zum Beschleunigen und Verzögern der
hohen Rücklaufgeschwindigkeiten mehr Zeit - also größere Drehwinkel - zuläßt, als
für die kleinere Vorlaufgeschwindigkeit. Auch hwez können die Bes:dhleunigungen
beim Vor- und Rücklauf praktisch gleich :gemacht werden, was kleinstmögliche Beschleunigungen
in der Gesamtmaschine ergibt: Die Kurven der Flanken 55 und 57 können an sich beliebig
geformt sein, doch sind exakte Kreiszylinderstücke herstellungsmäßig besonders günstig.
Nimmt man in an sich bekannter Weise zykloidenartige Formen, können die Flankenkurven
auch als geschlossene Führungssohlitze ausgebildet stein, wodurch Hilfskurven entfallen.
Mit der Karrenantriebswelle 49 ist innerhalb der Maschine :ein Zahnsegment 58 drehfest
verbunden, dias mit der Zahnstange 59 des Karrens 60 ununterbrochen kämmt. Der Druckzylinder
61 erhält seinen Antrieb über ein Zwischenrad 62 von der Eintourenwelle
43.
Dabei liegt das Zwischenrad 62 annähernd horizontal zum Zylinder, so daß die Zylinderhebung
praktisch keine Zahnspielvergrößerung ergibt. Der Zylinderantrieb kann auch direkt
von Antriebswelle 44 über Zahnrad 42 erfolgen.
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Alle gezeugten Getriebe besitzen zu den offenen Treib- und Bremsflanken
noch Führungen, die die Treiberrollen be1 langsamen Gang der Maschine an dien Flanken
halten, also formschlüssig führen. Diese Führungen wirken als Hilfskurven, die die
dynamischen Kräfte nicht aufnehmen und entsprechend schwächer sind. Zugunsten .der
klaren Darstellung wurden sie nur in Abb. 2 bei 34, 35 angedeutet, ohne sich jedoch
auf diese Anordnung zu beschränken.
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Es sei noch erwähnt, daß die malteserkreuzartigen Getriebe mit Außenschaltung,
Innenschaltung oder als Geradführungen mit Zahnstangen ausgebildet sein können.
Im letzten Falle schalten beispielsweise 4/3-Tourenwellen mit abwechselnd wirkenden
Treibern.
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Die erfindungsgemäßen Getriebe lassen sich in bekannter Weise in einem
mehr oder weniger geschlossenen Getriebekasten- unterbringen. Abb. 4 zeigt den Querschnitt
durch eine Maschine nach Abb. 3. Links außen, vor der Maschinenseitenwand II, befindet
sich im ölbad laufend das Umkehrgetriebe, von dem die Karrenantriebcwelle 49 in
die Maschine führt und das Karrenantriebsrad 58 trägt. Dieses kämmt ununterbrochen
mit der Zahnstange 59 des in üblicher Weise geführten Karrens 60. Die tiefe Lage
der Welle 49 wirkt sich in einer niedrigen Höhenlage des Karrens günstig aus. Durch
ein Vorgelege kann auch der Drehwinkel der Welle 49 vergrößert und der Karren noch
tiefer gelegt werden. Der Druckzylinder 61 erhält seinen Antrieb beispielsweise
über ein Zwischenrad 62 innerhalb dies Getriebekastens 63 von der eintourigen Hauptan:triebsweile.
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In allen Fällen sind auch mehrtour ige Hauptantriebswellen denkbar,
doch können solche Getriebe nicht mehr in der gleichen Ebene arbeiten. Es müssen
dann Kupplungen vorgesehen oder die jeweils leerlaufenden Antriebsräder seitlich
verschoben werden. Demgegenüber zeichnen sich die vorliegenden Getriebebelspiele
mit eintourigen Hauptantriebswellen durch einfachen Aufbau,, geringe Höchstbeschleunigungen
und geringe Bautiefen aus.