DE4431680A1 - Kurvengesteuerter Antrieb eines Bogenbeschleunigungssystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kurvengesteuerten Antrieb eines Bogenbeschleunigungssystems, das periodisch mit einer um einen Mittelwert oder mit einer zwischen einer Rast und einem Maximal­ wert alternierenden Geschwindigkeit umläuft.

In Bogendruckmaschinen besteht allgemein die Aufgabe, die Bo­ gen aus der Ruhe auf mindestens Umfangsgeschwindigkeit eines Druckzylinders zu beschleunigen. Dazu ist es beispielsweise be­ kannt, mittels eines zwischen einer Rast und mindestens Druck­ zylindergeschwindigkeit alternierend umlaufenden Bogenbeschleu­ nigungssystems einen sich in Ruhelage befindenden Bogen zu über­ nehmen und auf mindestens Druckzylindergeschwindigkeit zu be­ schleunigen. Weiterhin ist es bekannt, mittels einer ersten Bo­ genbeschleunigungseinrichtung die Bogen aus einer Ruhelage auf einen Bruchteil der Umfangsgeschwindigkeit eines Druckzylinders zu beschleunigen, nachfolgend an eine zweite Bogenbeschleuni­ gungseinrichtung zu übergeben und mit dieser den Bogen minde­ stens auf Druckzylinderumfangsgeschwindigkeit zu beschleunigen (EP 303 053, DE 24 35 665).

Zum Antrieb der periodisch umlaufenden Bogenbeschleunigungssy­ steme werden Kurvengetriebe, Kurbelschleifengetriebe, Malteser­ getriebe, Differentialgetriebe, Planetengetriebe oder Schnec­ kengetriebe verwendet. Dabei hat sich die Verwendung von ebenen Kurvengetrieben als günstig erwiesen, dadurch diese periodische Bewegungen große Massen erzeugt werden können, wobei dynamisch günstige Bewegungsgesetze realisierbar sind. Diese Kurvenge­ triebe sind als dreigliedrige Getriebe ausgebildet und bestehen aus einem Gestell sowie einem Antriebsglied und einem Abtriebs­ glied. Das Antriebsglied setzt sich aus zwei fest miteinander verbundenen ebenen Kurvenscheiben zusammen, während das Abtriebs­ glied, das auch als Rollenstern bezeichnet wird, als Scheibe mit am Umfang angeordneten Kurvenrollen ausgebildet ist.

Dabei befinden sich die Kurvenrollen in den entsprechenden Kur­ venkörperebenen (Formpaarung) und übernehmen wechselseitig die Bewegungsübertragung bzw. Zwanglaufsicherung, wobei das Antriebs- und das Abtriebsglied gegensinnig umlaufen (Volmer, Getriebe­ technik-Kurvengetriebe, VEB Verlag Technik, 2. Auflage, Berlin 1989, S. 102 ff.).

Nachteilig bei diesen Getrieben ist ihre komplizierte, auf Grund der erforderlichen zwei Kurvenscheiben und zwei Rollensterne mas­ sebehaftete Bauweise sowie ihr sich in radialer und axialer Richtung erstreckender großer Bauraum. Außerdem wird auf Grund der sich aus den größeren Massen und der sich aus den periodischen Bewegungen resultierenden hohen Beschleunigungskräften die Maxi­ maldrehzahl der Bogenbeschleunigungseinrichtungen und damit die Leistung der Gesamtmaschine begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Antreiben einer Bogenbeschleunigungseinrichtung, die eine raumsparende und kom­ pakte Bauweise sowie auf Grund einer massereduzierten Bauweise geringe Beschleunigungskräfte aufweist und damit eine höhere Maximaldrehzahl gestattet sowie eine kostengünstige Fertigung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den ersten und zweiten Anspruch gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, einen in kom­ pakter, massearmer und kostengünstiger Bauweise zu realisierenden Antrieb eines Bogenbeschleunigungssystems zu schaffen. Die An­ ordnung des stetig umlaufenden Antriebsgliedes exzentrisch zur Achse des Bogenbeschleunigungssystems gestattet eine kompakte Bauweise, wobei diese noch dadurch erhöht wird, daß das der Mo­ mentenübertragung dienende Antriebszahnrad als funktionelle Ein­ heit mit dem Antriebsglied ausgebildet ist. Da lediglich ein in sich geschlossene Kurvenkonturen enthaltendes Antriebsglied so­ wie ein mit Kurvenrollen versehenes Abtriebsglied vorgesehen sind, wird neben der dadurch bedingten raumsparenden Bauweise und ko­ stengünstigen Fertigung eine massearme Bauweise ermöglicht. Die massearme Bauweise reduziert die massebedingten Beschleunigungs­ kräfte, wodurch eine Erhöhung der Maximaldrehzahl des Antriebs des Bogenbeschleunigungssystems und so der Gesamtmaschine reali­ siert werden kann.

Nachstehend soll die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 die Schnittdarstellung des Antrieb eines Bogenbeschleu­ nigungssystems

Fig. 2 einen Schnitt gem. A-A in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Bogenbeschleunigungssystem 1 dargestellt, das als Beschleunigungszylinder ausgebildet ist. Die Welle 2 des Bo­ genbeschleunigungssystems 1 ist durch Wälzlager 3 in einer Exzen­ terbuchse 4 gelagert, die drehfest in einer Gestellwand 5 ange­ ordnet ist. Auf dem Umfang der Exzenterbuchse 4 und damit exzen­ trisch zur Achse B₀ des Bogenbeschleunigungssystems 1 ist dreh­ bar mittels Kugellager 6 ein Antriebszahnrad 7 mit der Achse A₀ vorgesehen. Das Antriebszahnrad 7 wird durch nicht dargestellte Mittel im Maschinentakt stetig umlaufend angetrieben.

Mit dem stetig umlaufenden Antriebszahnrad 7 ist z. B. durch Schrauben 8 drehfest das Antriebsglied 9 eines ungleichförmig übersetzenden Getriebes 10 verbunden. Das Antriebsglied 9 ist als Kreisscheibe ausgebildet und weist innerhalb der Peripherie mindestens zwei, vorzugsweise jedoch drei das Bewegungsgesetz realisierende, in sich geschlossene Kurvenkonturen K auf. Mit den Kurvenkonturen K, im Ausführungsbeispiel gem. Fig. 2 sind drei Kurvenkonturen K1, K2, K3 dargestellt, stehen Kurven­ rollen R durch Formschluß in Wirkverbindung, wobei jeweils eine Kurvenrolle R1, R2, R3 einer Kurvenkontur K1, K2, K3 zugeordnet ist. Die Kurvenrollen R sind mittels Rollenbolzen 11 an einem Abtriebsglied 12 befestigt, das zentrisch zur Achse B₀ des Bogenbeschleunigungssystems 1 angeordnet und drehfest beispiels­ weise mittels Schrauben 13 mit der Welle 2 verbunden ist. Das mit den Kurvenkonturen K versehene Antriebsglied 9 und das mit am Umfang angeordneten, mit den Kurvenkonturen K in Eingriff stehenden Kurvenrollen R versehene Abtriebsglied 12 bilden das ungleichförmig übersetzende Getriebe 10.

Das Antriebszahnrad 7 läuft stetig im Maschinentakt durch nicht dargestellte Mittel angetrieben mit einem Antriebswinkel ϕ um. Da das Antriebsglied 9 mittels Schrauben 8 mit dem Antriebszahn­ rad 7 drehfest verbunden ist, laufen diese zusammen, durch Ku­ gellager 6 auf der Exzenterbuchse 4 gelagert, um die Achse A₀ mit dem Antriebswinkel ϕ um. Durch die in Eingriff mit den Kurvenkon­ turen K stehenden Kurvenrollen R, die entsprechend dem gewählten Bewegungsgesetz auf den zugehörigen Kurvenkonturen K ablaufen, wird das Abtriebsglied 12 mit einem um die Achse B₀ drehenden Abtriebswinkel ψ angetrieben. Da das Abtriebsglied 12 ,drehfest durch die Schrauben 13 mit dem Bogenbeschleunigungssystem 1 ver­ bunden ist, läuft dieses synchron mit dem Abtriebsglied 12 um. Der Antriebswinkel ϕ und der Abtriebswinkel ψ stimmen in der Drehrichtung überein.

Die Ausbildung der Kurvenkonturen K resultiert einerseits aus dem zu realisierenden Bewegungsgesetz, andererseits aus den gewählten geometrischen Abmessungen des ungleichförmig übersetzenden Ge­ triebes 10 sowie der absoluten Anfangslage des Abtriebsgliedes 12. Dabei kann entsprechend der zu realisierenden Bewegungsaufgabe das Getriebe 10 so ausgelegt sein, daß das Bogenbeschleunigungs­ system 1 periodisch mit einer um einen Mittelwert alternierenden Geschwindigkeit umläuft. Das ist z. B. dann der Fall, wenn eine dem Bogenbeschleunigungssystem 1 vorgeordnete Bogenbeschleuni­ gungseinrichtung den in Ruhe befindlichen Bogen übernimmt, auf den Bruchteil der Umfangsgeschwindigkeit eines Druckzylinders be­ schleunigt, mit dieser oder einer geringfügig darüber liegenden Geschwindigkeit den Bogen an das Bogenbeschleunigungssystem 1 übergibt, das dann den Bogen auf die Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders oder auf eine geringfügig darüber liegende Ge­ schwindigkeit beschleunigt und mit dieser an den Druckzylinder übergibt.

Das Getriebe 10 kann aber auch so konzipiert werden, daß die Um­ fangsgeschwindigkeit des Bogenbeschleunigungssystems 1 zwischen einer Rast und einer Maximalgeschwindigkeit alterniert. Das ist der Fall, wenn der Bogen während der Rast dem Bogenbeschleuni­ gungssystem 1 zugeführt wird und nachfolgende auf den Bruchteil der Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders oder auf Druckzy­ lindergeschwindigkeit bzw. eine geringfügig darüber liegende Um­ fangsgeschwindigkeit beschleunigt wird. Der Bogen kann dann von einem nachgeordneten Bogenbeschleunigungssystem 1 übernommen und auf Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigt oder direkt von Null auf mindestens Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigt und dem Druckzylinder übergeben werden.

Bezugszeichenliste

1 Bogenbeschleunigungssystem
2 Welle
3 Wälzlager
4 Exzenterbuchse
5 Gestellwand
6 Kugellager
7 Antriebszahnrad
8 Schraube
9 Antriebsglied
10 ungleichförmig übersetzendes Getriebe
11 Rollenbolzen
12 Abtriebsglied
13 Schraube
A₀ Achse
B₀ Achse
ϕ Antriebswinkel
ψ Abtriebswinkel
K1 Kurvenkontur
K2 Kurvenkontur
K3 Kurvenkontur
R1 Kurvenrolle
R2 Kurvenrolle
R3 Kurvenrolle

Claims (6)

1. Kurvengesteuerter Antrieb eines Bogenbeschleunigungssystems, das periodisch mit einer um einen Mittelwert oder mit einer zwischen einer Rast und einem Maximalwert alternierenden Ge­ schwindigkeit umläuft, bestehend aus einem rotierenden Ab­ triebsglied und einem Antriebsglied, wobei das Abtriebsglied über Kurvenrollen mit dem Antriebsglied in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß das mit in sich geschlossenen Kur­ venkonturen (K) versehene Antriebsglied (9) exzentrisch zur Achse (B₀) des Bogenbeschleunigungssystems (1) umlaufend angeordnet ist und das mittels Kurvenrollen (R) mit den Kur­ venkonturen (K) in Eingriff stehende Abtriebsglied (12) dreh­ fest mit dem Bogenbeschleunigungssystem (1) verbunden ist.

2. Kurvengesteuerter Antrieb eines Bogenbeschleunigungssystems, das periodisch mit einer um einen Mittelwert oder mit einer zwischen einer Rast und einem Maximalwert alternierenden Ge­ schwindigkeit umläuft, bestehend aus einem rotierenden Ab­ triebsglied und einem Antriebsglied, wobei das Abtriebsglied über Kurvenrollen mit dem Antriebsglied in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß exzentrisch zur Achse (B₀) des Bogenbeschleunigungssystems (1) ein stetig im Maschinentakt umlaufendes Antriebszahnrad (7) vorgesehen ist, das drehfest mit einem in sich geschlossenen Kurvenkonturen (K) aufweisen­ den Antriebsglied (9) verbunden ist und mit den Kurvenkonturen (K) Kurvenrollen (R) eines drehfest mit dem Bogenbeschleuni­ gungssystem (1) verbundenen Abtriebsgliedes (12) in Eingriff stehen.

3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab­ triebsglied (12) zentrisch zur Achse (B₀) des Bogenbeschleu­ nigungssystems (1) angeordnet ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das An­ triebsglied (9) stetig im Maschinentakt umläuft.

5. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (9) mindestens zwei Kurvenkonturen (K) auf­ weist.

6. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (9) vorzugsweise mit drei Kurvenkonturen (K) versehen ist.