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Antriebsvorrichtung für das Gießrad einer Matrizensetz- und Zeilengießmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für das Gießrad einer Matrizensetz-
und Zeilengießmaschine, bei welcher ein kontinuierlich umlaufendes Antriebsrad Zahnsegmente
aufweist, die mit dem Antriebsritzel eines das Gießrad antreibenden Getriebes zusammenwirken.
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Es ist bereits ein Gießradantrieb für eine Matrizensetz- und Zeilengießmaschine
bekannt, der das Entstehen schädlicher Stoßwirkungen zwischen einzelnen Teilen der
Vorrichtung und das Auftreten von ungünstigen Schwingungen an diesem praktisch verhindert.
Ein derartiger Gießradantrieb weist - im Gegensatz zu der eingangs erwähnten Antriebsvorrichtung
- eine Nockenscheibe auf, die einen sich auf und ab bewegenden Arm über eine Rolle
antreibt, wobei der Arm an seinem einen Ende mit einem Zahnkranz ausgestattet ist,
der mit dem das Gießrad antreibenden Getriebe kämmt. Bei einer derartigen Antriebsvorrichtung
ist nachteilig, daß am Antriebsrad eine eigene Nockenscheibe erforderlich ist, die
zusammen mit dem auf und ab beweglichen Arm verhältnismäßig hohe Herstellungskosten
verursacht. Dazu kommt noch, daß bei dem bekannten Gießradantrieb ein besonderes
Getrieberad vorzusehen ist, damit die Auf- und Abwärtsbewegung des Armes in eine
gleichsinnige Drehbewegung der Welle des Gießrades umgewandelt wird. Schließlich
sei noch auf eine weitere Schwierigkeit bei dieser bekannten Anordnung hingewiesen,
die darin besteht, daß für ein anderes Formgießen die ganze Nockenscheibe zu ersetzen
wäre.
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Die einleitend erwähnte bekannte Antriebsvorrichtung für das Gießrad
einer Matrizensetz- und Zeilen gießmaschine weist ein großes Antriebsrad auf, welches
an seinem Umfang ein kurzes und ein langes Zahnsegment trägt, die beide mit einem
mit dem Gießrad in Wirkverbindung stehenden Antriebsritzel kämmen können. Dabei
dient das kurze Zahnsegment dazu, das Gießrad um eine Vierteldrehung von der Auswerfstation
bis zu der Gießstation zu drehen. Mit denn langen Zahnsegment wird das Gießrad um
eine Dreivierteldrehung weiterbewegt, und zwar von der Gießstation bis zur Auswerfstation.
Bei Maschinen mit höheren Arbeitsgeschwindigkeiten, insbesondere bei solchen Maschinen,
die durch einen Codestreifen gesteuert sind, werden die Zeilensätze abwechselnd
in zwei gleichartige Gießformen gegossen, so daß diese in den Zwischenzeiten abgekühlt
werden können, wodurch eine überhitzung vermeidbar ist. Bei einer derartigen Maschine
trägt das Antriebsrad für das Gießrad an seinem Umfang zwei kurze Segmente, die
bei Eingriff in das Antriebsritzel des Gießrades dieses um eine Vierteldrehung weiterbewegen.
Die Gießform wird also bei einer derartigen Maschine in einem Arbeitszyklus von
der Auswerfstation zur Gießstation geführt, wo sie mit geschmolzenem Metall gefüllt
und sodann in eine um eine Vierteldrehung entfernte Stellung gebracht wird. Im nächsten
Arbeitszyklus wird die den Schriftsatz tragende Form in zwei Stufen bis zur Auswerfstation
gedreht, wobei gleichzeitig die auf dem Gießrad diametral gegenüberliegende Gießform
von der Auswerf- zu der Gießstation gelangt und mit geschmolzenem Metall gefüllt
wird, so daß aufeinanderfolgende Zeilensätze in einander abwechselnde Formen gegossen
werden. Zur Ausrichtung der Gießform an der Zeilengieß-und Auswerfstation wird das
Gießrad nach jeder Teildrehung mittels einer Reibungsbremse bzw. eines Malteserkreuzgetriebes
abgebremst und derart eingestellt, daß die auf dem Gießrad vorgesehenen Verriegelungszapfen
in ein Paar Begrenzungsblöcke auf einem Klemmrahmen gelangen. Wenn das Zahnsegment
des Antriebsrades außer Eingriff mit dem Antriebsritzel des Gießrades kommt, so
wird das Gießrad ausschließlich mittels einer Reibungsbremse von der maximalen Umlaufgeschwindigkeit
bis zum Stillstand abgebremst. Die Bremse befindet sich dabei in ständiger Wirkverbindung
mit der Antriebseinrichtung für das Gießrad, und zwar auch dann, wenn letzteres
gedreht wird. Infolgedessen ist die Beschleunigung des Gießrades vom Stillstand
bis zur Arbeitsgeschwindigkeit schwieriger zu bewirken, da nicht allein die Trägheit
des Gießrades zu überwinden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, die Nachteile der bekannten Gießradantriebseinrichtungen zu vermeiden
und den Gießradantrieb einer Matrizensetz- und Zeilengießmaschine derart auszubilden,
daß mit geringem Aufwand ein schnelles Beschleunigen und Abbremsen des Gießrades
erreichbar ist, wobei gleichzeitig Abnutzungserscheinungen an den Bestandteilen
der Antriebsvorrichtung vermieden werden.
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Zur Lösung dieser:Aufgabe ist bei einer Antriebsvorrichtung für das
Gießrad einer Matrizensetz- und Zeilengießmaschine, bei welcher ein kontinuierlich
umlaufendes Antriebsrad Zahnsegmente aufweist, die mit dem Antriebsritzel eines
das Gießrad antreibenden Getriebes zusammenwirken, gemäß der Erfindung vorgesehen,
daß am Zahnsegment ein vorspringender Finger angeordnet und dem Ritzel ein Kurvenstück
derart zugeordnet ist, daß dann, wenn das Zahnsegment außer Eingriff mit dem Ritzel
kommt, der vorspringende Finger zur Anlage an das Kurvenstück gelangt und dadurch
das Gießrad von Drehgeschwindigkeit allmählich bis zum Stillstand abbremst.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der vorspringende Finger und das mit ihm zusammenwirkende Kurvenstück derart
ausgebildet sind, daß das Gießrad die Drehgeschwindigkeit Null erreicht hat, bevor
eine am Antriebsrad angeordnete Ausrichtbacke in Berührung mit einem mit dem Ritzel
verbundenen, in der Ruhestellung des Gießrades an der Ausrichtbacke anliegenden
Ausrichtblock kommt; dabei kann insbesondere noch vorgesehen sein, daß das Kurvenstück
derart ausgebildet ist, daß die Drehgeschwindigkeit des Gießrades harmonisch auf
Null vermindert wird.
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Gemäß einer 'bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß am Zahnsegment ein zweiter vorspringender Finger sowie am Ritzel ein zweites
-Kurvenstück angeordnet ist, in welches der zweite Finger, bevor -das Zahnsegment
mit dem Ritzel in Eingriff kommtr zur Beschleunigung des Gießrades eingreift, insbesondere
kann dabei gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß das zweite Kurvenstück derart
ausgebildet ist, daß die Laufgeschwindigkeit des Gießrades harmonisch von Null auf
Drehgeschwindigkeit angehoben wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, .
daß am Antriebsrad Brems-bzw. Antriebsfinger angeordnet sind, die mit ihrerseits
mit dem Ritzel verbundenen Kurvenflächen derart zusammenwirken; - daß das Gießrad
zwischen seinen Ruhestellungen zunächst mit allmählich wachsender Beschleunigung
angetrieben und sodann mit kontinuierlich zunehmender Verzögerung stillgesetzt wird,
wobei ein am Ritzel angeordneter Ausrichtblock immer dann -mit einer Ausrichtbacke
in Berührung gelangt, wenn ein Zahnsegment außer Ritzeleingriff kommt. Diese Antriebsvorrichtung
kann insbesondere gemäß der Erfindung gekennzeichnet sein durch zwei zusätzliche,
von den Zahnsegmenten getragene vorspringende Elemente sowie zwei zusätzliche, mit
dem Ritzel.verbundene Kurvenstücke, von denen jedes von einem zusätzlichen vorspringenden
Element erfaßt werden kann, um das Gießrad zu beschleunigen, bevor das mit dem vorspringenden
Element verbundene Zahnsegment in das Ritzel eingreift. Eine weitere . Ausgestaltung
der Erfindung sieht vor, daß jedes Kurvenstück derart geformt ist, daß die Laufgeschwisidigkeit
des Gießrades harmonisch von Rotationsgeschwindigkeit auf Null reduziert wird und
daß jedes zusätzliche Kurvenstück derart geformt ist, daß' die Laufgeschwindigkeit
des Gießrades von Null auf Drehgeschwindigkeit vergrößert wird:- -Die Erfindung
:wird im folgenden -an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in einer Seitenansicht eine nach der Erfindung
ausgebildete Antriebsvorrichtung für das Gießrad einer Schriftzeichensetzmaschine,
F i g. 2 in einer vergrößerten Teilansicht die Antriebsvorrichtung nach F i g. 1
gerade vor dem Zeitpunkt, an dem ein Folgeglied und eine gekrümmte Führungsfläche
in Arbeitskontakt miteinander kommen, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3
in F i g. 2, F i g. 4 in einer Ansicht von hinten das für den Antrieb des Gießrades
dienenden Antriebsritzel mit seinen zugeordneten Zahnrädern und Kurvenstücken und
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 2. Das drehbare, insgesamt
mit 10 bezeichnete Gießrad ist mit mehreren, gewöhnlich vier Gießformen (nicht gezeigt)
versehen und wird in üblicher Weise mittels eines Zahnrades 11 in Gang gesetzt,
das mit dem gezahnten Umfangsabschnitt 12 des Gießrades im Eingriff steht. Das Zahnrad
11 ist, wie bekannt, lösbar mit einer Welle 13 verbunden, so daß es von diesem gelöst
und mit Hilfe des Knaufs von Hand (bei ruhender Maschine) gedreht werden kann, um
irgendeine ausgewählte Gießform in Gebrauchsstellung zu bringen. Die Welle 13 ist
in zwei Lagergehäusen 16, 17 gelagert, die an einem Teil 18 des insgesamt mit 19
bezeichneten Maschinenrahmens vorgesehen sind. Die Welle 13 überragt an ihrem rückwärtigen
Ende das Gehäuse 17 und trägt dort ein aufgekeiltes kleines Sonnenrad
20. Dieses Sonnenrad 20
steht im Eingriff mit einem größeren Sonnenrad
21,
das auf einer kurzen Vorgelegewelle 22 sitzt, die ihrerseits in Lagern
in Gehäusen 24 und 25 drehbar ist. Diese Gehäuse sind ebenfalls an dem Rahmenteil
18 befestigt. Am rückwärtigen Ende der Vorgelegewelle 22 befindet sich dem
Sonnenrad 21 benachbart ein kleines Kegelrad 26 sowie ein Stahlblock 27, dessen
Seitenflächen gehärtet und geschliffen sind. Beide Teile sind mit irgendwelchen
geeigneten Mitteln fest mit der Vorgelegewelle 22 verbunden. Die Getriebeausbildung
ist insoweit wie üblich, als eine halbe Drehung des Kegelrades 26 eine Vierteldrehung
des Gießrades 10 nach sich zieht und das entsprechend eine Eineinhalbdrehung des
Kegelrades eine Dreivierteldrehung des Gießrades hervorruft.
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Die Antriebskraft für die Drehung des Gießrades 10 ist von einer motorgetriebenen
Nockenwelle 30 abgeleitet, deren Nocken die meisten mechanischen Vorgänge der Maschine
steuern. Der das Gießrad drehende Nocken oder das Antriebsrad 31 sitzt auf der Welle
30 und trägt an seinem Umfang ein langes und ein kurzes Zahnsegment 32 bzw. 33,
von denen das lange dreimal so lang wie das kurze Zahnsegment ist. Bei jedem Arbeitszyklus
der Maschine führt das Rad 31 eine vollständige Drehung im Uhrzeigersinn bei Betrachtung
der F i g. 1 aus, wobei das kurze Segment 33 in Dreheingriff mit dem Kegelrad 26
kommt, um das Gießrad 10 um einen Viertelkreisbogen von der Auswerfstation zu der
Gießstation zu drehen, und wobei in ähnlicher Weise das lange Segment
.32
mit dem Kegelrad 26 in Eingriff kommt, um das Gießrad 10 um einen Dreiviertelbogen
von der Gießstation zurück zur Auswerfstation zu bewegen.
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Nachdem die zu benutzende Gießform für das Gießen in die oberste horizontale
Lage gebracht worden ist, wird das Gießrad 10 vorgeschoben und mit Hilfe
der nicht dargestellten Verriegelungsstifte oder -zapfen der beiden nicht betätigten,
vertikalen angeordneten Gießformen in die genaue Lage gebracht. Die Zapfen können
in ein Paar von Begrenzungsblöcken an dem Klemmrahmen eingeführt werden, der insgesamt
mit 35 bezeichnet ist. In dieser Gießradlage wird geschmolzenes Metall für den Guß
des Zeilensatzes in die Gießform mit der Matrizenzeile eingepreßt. Nach dem Gießen
wird das Gießrad zurückgezogen, um die Verriegelungszapfen aus den Begrenzungsblöcken
zu lösen. Dann wird es um eine Dreivierteldrehung gedreht, bis sich der Zeilensatz
in die Auswerfstation befindet, in der das Gießrad 10
bis zum Eingriff der
an den vertikal liegenden Gießformen vorgesehenen Verriegelungszapfen in die Begrenzungsblöcke
nochmals vorgeschoben wird. In dieser Lage des Gießrades wird der Zeilensatz von
dem Gießrad zwischen ein Paar von Zurichtschneiden gedrückt. Anschließend wird das
Gießrad zum Ausziehen der Verriegelungszapfen aus den Begrenzungsblöcken erneut
zurückgezogen und bleibt dann in Ruhestellung, bis der neue Arbeitszyklus beginnt.
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Wie bereits erwähnt, ist es zur Verhinderung von Schäden an den nicht
gezeigten Verriegelungszapfen und den mit ihnen zusammenarbeitenden Begrenzungsblöcken
des Klemmrahmens 35 erforderlich, das Gießrad 10 vor dem Drehbeginn so genau wie
möglich in Stellung zu bringen. Bevor hierzu weitere Ausführungen gemacht werden,
sei auf F i g. 1 verwiesen. Man erkennt, daß der Klemmrahmen selbst ein großes,
im wesentlichen flaches Gußstück 36 aufweist, das um einen von der Basis 38 des
Maschinenrahmens 19 getragenen Schaft 37 drehbar ist. Der Klemmrahmen 36 ist mit
einer Klemmkappe 39 versehen, durch die sich an jedem Ende Klemmschrauben 40 erstrecken,
mittels deren der Klemmrahmen 35 durch Drehen über Handhaben an dem Maschinenrahmen
19 festgelegt werden kann. Um den Klemmrahmen zu öffnen und die zahlreichen von
ihm getragenen Teile zugänglich zu machen, brauchen die Handhaben nur in entgegengesetzter
Richtung gedreht zu werden und der Rahmen 35 um seinen von dem Schaft 37 gebildeten
Drehpunkt abgesenkt zu werden.
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Jedes der Zahnsegmente 32 und 33 ist mit Hilfe von Maschinenschrauben
42 an dem Rad 31 befestigt. Außerdem sind in ausgeschnittene Abschnitte des Rades
31 mit Hilfe von Schrauben 43 ein Paar gehärtete Stahlbacken 44 eingesetzt. Die
Backen 44 arbeiten mit den Seiten des Blockes 27 zusammen und bringen das Gießrad
genau in Stellung, so daß die auf diesem vorgesehenen Verriegelungszapfen mit den
Begrenzungsblöcken an dem Klemmrahmen fluchten.
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Diese Anordnung bezeichnet man gewöhnlich mit Malteserkreuzgetriebe.
Bei der Drehung der Vorgelegewelle 22 durch das Zahnsegment 32 oder 33 liegt für
die Drehung des Quadratblockes 27 ein großer Spielraum (s. F i g. 2) vor. Kommt
jedoch ein Zahnsegment außer Eingriff mit dem Kegelrad 26, so wird die gehärtete
geschliffene Backe 44 mit dem Block zusammenarbeiten, um das Gießrad 10 genau in
Stellung zu bringen. Bei der vorliegenden Erfindung tritt die Malteserkreuzvorrichtung
erst in Tätigkeit, wenn das Gießrad vollständig zur Ruhe gekommen ist.
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Wie aus F i g. 4 ersichtlich, sind gemäß der Erfindung auf der Rückseite
des Sonnenrades 21 mit Hilfe von Befestigungsmitteln 48 identische Kurvenstücke
45 und 46 angebracht. Diese Kurvenstücke können auch mit dem Sonnenrad aus einem
Stück bestehen. Die Kurvenstücke 45 und 46 sind mit symmetrisch gekrümmten Führungsflächen
50 bzw. 51 versehen, entgegengesetzt ausgerichtet und nebeneinander gegenüberliegenden
Seiten des Quadratblockes 27 angeordnet. Die Zahnsegmente 32 und 33 besitzen beide
zwei identische Daumen, und zwar besitzt das Zahnsegment 33 in der Nähe seiner Vorderkante
einen Antriebsdaumen 52 und in der Nähe seiner Hinterkante einen Bremsdaumen 53.
Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist jeder Daumen mit Hilfe einer Schraube 54 an dem
zugeordneten Zahnsegment befestigt. Das Zahnsegment 32 besitzt den Antriebsdaumen
57 und einen Bremsdaumen 55.
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Der Bremsdaumen 53 arbeitet mit der -Führungsfläche 50 des Kurvenstückes
45 zusammen, um den Lauf des Gießrades von der hohen Drehgeschwindigkeit bis zum
vollständigen Stillstand abzubremsen, nachdem es von der Auswerfstation zu der Gießstation
bewegt worden ist. Bewegt sich das Gießrad von der Gießstation zu der Auswerfstation,
so greift der an dem langen Zahnsegment 32 vorgesehene Bremsdaumen 55 in die Führungsfläche
56 des Kurvenstückes 46 ein, um das Gießrad allmählich anzuhalten, bis sich die
den Zeilensatz enthaltende Gießform in der Auswerfstation befindet. Die Krümmung
der Führungsflächen 50 und 56 ist derart gewählt, daß die Laufgeschwindigkeit harmonisch
von der Drehaeschwindigkeit auf Null herabgesetzt wird. Die Folgeflächen der Daumen
53 und 55 sind zylindrisch geformt und laufen damit glatt in ihren zugeordneten
Führungsflächen. Bei der beschriebenen Anordnung entfällt die Notwendigkeit einer
Reibungsbremse für das Anhalten des Gießrades.
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Die Daumen 52 und 57, die mit den Kurvenstücken 46 bzw. 45 in Berührung
kommen, bevor die Zahnsegmente 33 und 32 in das Kegelrad 26 eingreifen, beschleunigen
das Gießrad auf Drehgeschwindigkeit, so daß sich kein Stoß bei der Berührung von
Zahnsegment und Kegelrad ergibt. Die Führungsflächen 51 und 58, in die die Daumen
52 bzw. 57 zur Beschleunigung des Gießrades eingreifen, können in an sich bekannter
Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise ist jedoch die Krümmung der Führungsflächen
51 und 58 derart, daß das Gießrad stetig aus dem Stillstand auf die volle Umlaufgeschwindigkeit
gebracht wird, wenn die Daumen 52 und 57 in die Führungsflächen eingreifen.
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In den Zeichnungen befindet sich die Antriebsvorrichtung in der normalen
Ruhestellung, in der die benutzte Gießform sich an der Auswerfstation befindet.
Wenn bei Beginn eines Arbeitszyklus die Nokkenwelle 30 und das Rad 31 sich zu drehen
anfangen, kommt der Daumen 52 sofort in Berührung mit der Führungsfläche
51, um das Gießrad auf die volle Umlaufgeschwindigkeit zu bringen. Der Geschwindigkeitswechsel
von Null auf maximale Umlaufgeschwindigkeit erfolgt harmonisch. Verläßt der Daumen
52 die Führungsfläche 51, so hat das Gießrad volle Umlaufgeschwindigkeit erreicht,
und es kommt das Zahnsegment 33 in Eingriff mit dem Kegelrad 26,
um
das Gießrad um eine Vierteldrehung zu drehen und die benutzte Gießform in die Gießstation
zu bringen. Bei Annäherung an diese Station verläßt das Zahnsegment 33 das Kegelrad
26, und es kommt der Daumen 53 in Arbeitskontakt mit der Führungsfläche 50, um das
Gießrad allmählich abzubremsen und anzuhalten, bis der Block 27 an der Backe 44
anliegt und die Verriegelungszapfen mit den Begrenzungsblöcken fluchten. Dann wird
der Zeilensatz in üblicher Weise gegossen, wobei selbstverständlich die Hauptnockenwelle
30 weiterläuft, bis dann der Daumen 57 an der Führungsfläche 58 angreift, um das
Gießrad auf die volle Umlaufgeschwindigkeit zu beschleunigen. Nach Erreichen dieser
Geschwindigkeit kommt das Zahnsegment 32 in Eingriff mit dem Kegelrad 26, um dem
Gießrad eine Dreivierteldrehung zu erteilen und dadurch die den Zeilensatz enthaltende
Gießform in die Auswerfstation zu bringen, in der der Zeilensatz in ein Setzschiff
ausgestoßen wird. Kurz vor dem Ende dieser Bewegung verläßt das Segment 32 das Kegelrad,
und es kommt der Daumen 55 in Arbeitsköntakt mit der Führungsfläche 56, um das Gießrad
anzuhalten. Wieder legt sich der Block 27 an die Backe 44 an, um die genaue Stellung
des Gießrades festzulegen, in der die Verriegelungszapfen mit den Begrenzungsblöcken
fluchten. Es genügt, noch einmal zu wiederholen, daß das Zahnsegment 32 durch ein
kürzeres, in der Länge dem Segment 33 entsprechendes Segment ersetzt werden kann,
wobei dann dem Gießrad aufeinander= folgend Vierteldrehungen erteilt werden.
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Man erkennt, daß die vorliegende Erfindung durch die Verwendung der
zuvor genannten Kurvenstücke eine stufenlose Überführung von einer Arbeitsstation
zur anderen ermöglicht, wodurch sich eine Lärmreduzierung und eine Abnutzungsminderung
an den Bestandteilen der Antriebsvorrichtung ergibt und wodurch eine Reibungsbremse
unnötig wird.
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Selbstverständlich können zahlreiche Abänderun= gen an der beschriebenen
bevorzugten Ausführungs< form vorgenommen werden, ohne die Lehre und den Schutzumfang
der Ansprüche zu verlassen. So kann beispielsweise das Kurvenstück 45 weggelassen
werden, wenn das Kegelrad 26 eine volle Umdrehung für jede Vierteldrehung des Gießrades
10 ausführen soll. Außerdem kann die besondere Form der Führungs= Flächen modifiziert
werden. Die vorstehende Beschreibung sowie die Zeichnungen haben lediglich erläuternde,
nicht aber beschränkende Bedeutung.