CN87105244A - 从旋转运动形成为周期性运动的传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种由旋转运动形成周期性运动的传动装置，有一固定在机架上盘形凸轮。支承在滚轮杠杆上的滚轮在凸轮上滚动。滚轮杠杆支承在旋转零件上并产生在旋转零件内部的周期性运动。利用弹簧保证滚轮靠在凸轮上。为补偿由紧贴在凸轮上的滚轮产生的扭矩波动，设置了另一与旋转零件相连的凸轮，其上同样滚动一个滚轮。此滚轮支承在固定于机架壁的铰链杠杆上。此凸轮型面和作用在滚轮上的弹簧力要使它们所产生的扭矩能补偿由滚轮引入旋转零件的扭矩。

Description

本发明涉及一种由旋转运动形成为周期性运动的传动装置，它包括一个旋转零件以及至少一个通过旋转运动使之处于周期性运动的操纵杠杆，操纵杠杆以适当的力或形状与旋转零件共同工作，这时在操纵杠杆上作用一个不均匀力，此力在旋转运动中产生一个波动的扭矩。
这种传动装置可见之于DE-OS3333050。在那里，旋转零件是一个盘形凸轮，一个操纵杠杆通过一个可旋转地支承在此操纵杠杆上的滚轮在此凸轮上滚动。上述装置用来作为纸张印刷机前叼纸牙的操纵机构，此时，借助于凸轮的形状，使操纵杠杆作周期性运动，这一运动用来形成前叼纸牙的摇转运动。为了使操纵杠杆始终紧贴在凸轮上，所以将操纵杠杆支撑在一个附加凸轮上，此附加凸轮与上述盘形凸轮平行安装，并按与此盘形凸轮有固定的速比旋转。操纵杠杆是以弹性元件作为中间连接件被支撑住的，弹簧力的大小应保证即使在高速运转时也能使操纵杠杆紧贴此盘形凸轮。
也可以不采用附加凸轮和弹性地支撑着的另一个凸轮滚轮，而用一个弹簧直接作用在操纵杠杆上或作用于装在操纵杠杆后面的铰链装置上，从而避免使操纵杠杆从凸轮上抬起。这里也要求弹簧的设计能保证在机器作高速运行时的可靠工作，即要保证操纵杠杆始终与凸轮保持接触。但是上述弹簧在凸轮上所作用的弹性力的结果是引起了绕盘形凸轮轴的扭矩，扭矩的大小则与凸轮型面和弹簧力有关，它既可以顺旋转方向，也可以是逆旋转方向。这些扭矩叠加在传动马达的扭矩上，并因而使扭矩产生波动，这种波动的扭矩会对整台机器发生影响，有时会激起机架或旋转零件的振动。这种波动扭矩不仅可以由弹簧引起，亦可以由那些通过操纵杠杆使之作周期性运动的质量引起。由于质量的不均匀运动而产生惯性力，惯性力反作用在凸轮上。
本发明的目的是补偿由于从旋转运动形成周期性运动而产生的扭矩波动。
达到此目的的办法是，设置另一个进行周期性运动的装置，它与旋转零件或与另一个和此旋转零件通过合理的形状相联系的旋转零件相关连，此装置借助于一个弹簧使之在旋转零件上施加一个用来补偿扭矩波动的力。
按照本发明的装置，可以精确地补偿扭矩的波动，并因此使旋转运动所形成的周期性运动没有反作用，从而保证机器平稳工作。
本发明的优点是，装置中产生补偿力的弹簧不是必须直接作用在旋转零件上，而是也可以将力作用在其他的零件上，例如可以作用在一个与此旋转零件相啮合的齿轮上。这个齿轮也可以例如以旋转零件转速的一半进行旋转。在这种情况下，此装置的周期性运动必须以双倍的频率进行。
本发明其它的结构是，在旋转零件上装设一个盘形凸轮，操纵杠杆通过受弹簧力作用的滚轮在凸轮上滚动，为了补偿扭矩的波动，在旋转零件或其它零件上装另一个盘形凸轮，另一个操纵杠杆通过一个滚轮在此盘形凸轮上滚动，而此滚轮借助于一个弹簧用弹簧力来加载，通过这两个凸轮作用在旋转零件上的扭矩是反相的。
这意味着，周期性运动通过一个盘形凸轮和一个用弹簧加载与之紧贴的操纵杠杆来形成，在凸轮轴上装有另一个盘形凸轮，在它上面滚过另一个同样由弹簧加载的操纵杠杆，此另一个凸轮的形状和最后所述之弹簧的弹簧特性线，应选为使通过操纵杠杆在轴上所形成的两个扭矩波动彼此相消。
当然也可以使凸轮作旋转运动，而操纵杠杆固定安装，这和凸轮固定而操纵杠杆绕凸轮旋转是一样的。除此以外，其结构也可以是，一个凸轮固定，一个凸轮旋转，操纵杠杆的情况则与之相对应。
本发明其它的内容是，设置弹簧来补偿由于不均匀作用力以及在某个转速区质量的不均匀运动引起的扭矩波动。
这意味着，上述装置中的弹簧还可以补偿由于质量加速时产生的扭矩波动。加速运动的质量例如是装在操纵杠杆后面的铰链装置，或实施周期性运动的机构。由于这些质量所引起的扭矩波动可用简单的方法在某一个转速下来确定，并根据扭矩的变化来设计凸轮型面。本发明可以用唯一的一个凸轮型面来既补偿由于弹簧力引起的扭矩波动也补偿由于质量加速引起的扭矩波动。当然也可以用多个补偿装置分别补偿所产生的不同类型的扭矩波动。
本发明可以以具有优点的方式应用在纸张印刷机的输送滚筒中，这时在一个固定安装的盘形凸轮上滚动一个装在旋转的输送滚筒上的滚轮杠杆，滚轮杠杆的运动引起了一个为了输送要进行印刷的材料的叼纸牙支架提取和传递运动，和/或关闭或打开叼牙的运动，此外，还装有另一个随滚筒一起旋转的盘形凸轮，在此凸轮上滚过一个带滚轮的另一个操纵杠杆，它由一个支撑在机架上的弹簧加载，以便进行扭矩补偿。装在叼纸牙滚筒上的叼纸牙支架的运动是一种往复的摆动运动，它通常是由凸轮形成的。同样，夹纸运动本身也是用一个凸轮来实现的。与叼纸牙支架相连的操纵杠杆被一个强劲的回动弹簧紧压在凸轮上，以避免机器作高速转动时操纵杠杆的滚轮与凸轮脱开。
本发明其它有优点的设计在从属权利要求和说明中给出。
下面借助实施例详细说明本发明。
其中：
图1    产生摆动运动并具有扭矩补偿的传动装置，
图2    图1所示传动装置的剖视图，
图3    纸张印刷机前叼纸牙的传动装置，
图4    表示扭矩补偿的曲线图。
相同的零件用同一个标号表示。
从图1和图2可看到，产生摆动运动的传动装置装在一个滚筒2上，滚筒通过轴承3可旋转地支承在机架壁1中。此滚筒例如由一台在图中未表示的位于另一端的电机带动。在机架壁1上，与轴4和滚筒2同心地固定了一个盘形凸轮5。凸轮5与机架壁1固定连接，在它的中心有一个孔，使轴4和凸轮5之间留有一个间隙。滚轮6在凸轮5上滚动，它通过滚轮杠杆7固定在滚筒上。滚筒2内部的弹簧22在滚轮6和凸轮5之间形成一个压紧力，此力应足够大，以保证滚筒高速旋转时滚轮不会从凸轮上抬起。借助于凸轮的型面使滚轮杠杆7绕转轴15作摆动运动。这一运动可以例如操纵在滚筒内的某些零件。由压力弹簧22所产生的压紧力不仅朝凸轮中心，而且它还根据凸轮的型面产生沿周向的较大扭矩，这一扭矩在正反两个方向上叠加在传动力矩上。为了补偿这个被叠加上去的扭矩，在轴4上设一个盘形凸轮8，因此它与滚筒2一起旋转。滚轮9在此凸轮上运行，它通过铰链杠杆10支承在机架壁1上。弹簧11作用于滚轮9上一个力，此力将滚轮9紧压在凸轮8上。在有滚轮的那一端，弹簧11支承在支座14上，支座14与铰链杠杆10相连。弹簧11在与之相对的另一端则装在止推支承12中。在止推支承12和支座14之间的导杆13可以防止弹簧11歪斜。选择凸轮8的型面，使由于弹簧11的力所产生的扭矩，与因为滚轮6在凸轮5上的压紧力所引起的扭矩，大小相等方向相反。因此在传动力矩上不再叠加有波动的扭矩。除传动力矩之外，只需要克服较小的常量摩擦力矩。
图3示意表示了一个用于纸张印刷机前叼纸牙的传动装置。例如由海德堡印刷机股份公司文献资料处的“海德堡通讯4/36”中已知，从纸垛中取来并应输入印刷机去的一张纸在准确定位后从静止进入印刷速度，并递交给印刷滚筒的叼纸牙。为此设置一个以印刷机速度旋转的输送滚筒。在此滚筒中有一个可相对于滚筒速度运动的叼纸牙支架，它在承接纸张过程中的运动与输送滚筒的旋转运动方向相反，所以它是固定的。随后此叼纸牙支架的运动与输送滚筒的速度相适应。于是纸张逐渐加速到印刷速度，并在叼纸牙支架和印刷滚筒同步运转的情况下被传递到印刷滚筒上。叼纸牙支架的运动由一个凸轮来操纵。
操纵叼纸牙支架的机构按图3叙述如下。在旋转的输送滚筒20内部，有一个滚轮杠杆7，它可回转地支承在一个装于输送滚筒20中的铰链支承21上。滚轮杠杆7的一端装有一个沿固定不动的盘形凸轮5运行的滚轮6，它的另一端与叼纸牙支架23相连。叼纸牙支架通过铰链支承21可转动地装在输送滚筒20上。压力弹簧22作用于叼纸牙支架23上一个力，此力使滚轮6压靠在凸轮5上。由于输送滚筒的旋转运动，使叼纸牙支架23，亦即使装在它上面的叼纸牙25到达经由输纸台18送入的纸张19处。纸张19的前缘靠在挡块16上，并在挡块16翻走的同时被叼纸牙支架所接收，也就是说，通过铰链杠杆26的旋转抓住了纸张的前缘，直至将它从输送滚筒20传递给印刷滚筒17的叼纸牙24。叼纸牙支架的运动引起的扭矩波动，通过支承在凸轮5上的滚轮6，叠加在输送滚筒的传动力矩上。可以采用如图1和图2中相应的扭矩补偿装置，通过附加一个此图中未表示的凸轮予以准确地补偿，凸轮上有一个用弹簧加载并产生相应力矩变化的滚轮。为了确定补偿扭矩所需的凸轮型面，可以例如用一台扭矩测量仪测出由叼纸牙支架装置所产生的扭矩波动，并根据由此所测得之扭矩变化，来计算弹簧力和设计补偿装置的凸轮型面。
补偿装置不仅可以补偿由于某种凸轮型面产生的扭矩波动，而且可以补偿由于质量加速所引起的扭矩波动。
图4表示了这种叠加波动扭矩的情况。图中的纵坐标表示扭矩，横坐标表示旋转体旋转一整圈的转角。用MI来表示波动扭矩，它是由于用弹簧加载的滚轮压在凸轮上引起的。有一个不变的力矩叠加在波动的扭矩上，这个定常力矩例如是由于摩擦力造成的。力矩MIb是质量的加速和减速引起的，它同样作用在旋转零件上。为了补偿这两个力矩MI和MIb，在旋转零件上装设具有一定型面的凸轮，它在一个弹簧加载滚轮的作用下，在旋转零件上产生按MK曲线变化的扭矩。扭矩MK的变化与两个扭矩MI和MIb的总和相对应。
除了减小最大传动扭矩外，此扭矩补偿装置的重要优点是可以避免产生扭转振动，这种扭转振动可以在传动马达和旋转零件之间的传动装置中产生，扭矩波动便是通过此旋转零件引入的。这种扭转振动可能激发起整台机器的振动，而现在通过上述结构简单的补偿装置，使这种振动得以避免。
在图1和图2中所表示的实施例中，有一个盘形凸轮是固定不动的，而用来补偿扭矩波动的盘形凸轮是可旋转地支承着的。当然，亦可以使这两个凸轮均能旋转，而滚轮支架是固定安装的，或反之，凸轮均为固定的，而滚轮均为可转动地安装的。
符    号    表
1.    机架壁
2.    滚筒
3.    轴承
4.    轴
5.    凸轮
6.    滚轮
7.    滚轮杠杆
8.    凸轮
9.    滚轮
10.    铰链杠杆
11.    弹簧
12.    止推支承
13.    导杆
14.    支座
15.    转轴
16.    挡块
17.    印刷滚筒
18.    输纸台
19.    纸张
20.    输送滚筒
21.    铰链支承
22.    压力弹簧
23.    叼纸牙支架
24.    叼纸牙
25.    叼纸牙
26.    铰链杠杆

Claims (4)

1、由旋转运动形成为周期性运动的传动装置，它包括一个旋转零件以及至少一个通过旋转运动使之处于周期性运动的操纵杠杆，操纵杠杆以适当的力或形状与旋转零件共同工作，这时在操纵杠杆上作用一个不均匀力，此力在旋转运动中产生一个波动的扭矩，其特征为：设置另一个进行周期性运动的装置(8-14)，它与旋转零件(2)或与另一个和此旋转零件(2)通过合理的形状相联系的旋转零件相关连，此装置借助于一个弹簧(11)使之在旋转零件(2)上施加一个用来补偿扭矩波动的力。
2、按照权利要求1所述之传动装置，其特征为：在旋转零件（2）上装设一个盘形凸轮（5），操纵杠杆（7）上的滚轮（6）在受弹簧力作用的条件下在凸轮（5）上滚动，为了补偿扭矩的波动，在旋转零件（2）或其它零件上装另一个盘形凸轮（8），另一个操纵杠杆（10）上的滚轮（9）在此凸轮上滚动，而此滚轮借助于一个弹簧（11）用弹簧力来加载，通过这两个凸轮（5、8）作用在旋转零件（2）上的扭矩是反相的。
3、按照前述权利要求之一所述的传动装置，其特征为：设置弹簧（11）来补偿由于不均匀作用力以及在某个转速区质量的不均匀运动引起的扭矩波动。
4、按照权利要求3所述之传动装置，其特征通过应用在纸张印刷机的输送滚筒（20）中表示为：这时，在一个固定安装的盘形凸轮（5）上滚动一个装在旋转的输送滚筒（20）上的滚轮杠杆（7），滚轮杠杆的运动引起了一个为了输送要进行印刷的材料的叼纸牙支架（23）提取和传递运动，和/或关闭或打开叼纸牙（25）的运动，此外还装有另一个随滚筒（20）一起旋转的盘形凸轮（8），在此凸轮上滚过一个带滚轮（9）的另一个操纵杠杆（10），它由一个支撑在机架（1）上的弹簧（11）加载，以便进行扭矩补偿。
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