DD223984A1

DD223984A1 - Synchronisiereinrichtung fuer eine elektrisch zu betaetigende kupplung

Info

Publication number: DD223984A1
Application number: DD84262791A
Authority: DD
Inventors: Horst Fenske; Klaus Hertrich; Rudolf Stoerr
Original assignee: Polygraph Leipzig
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1985-06-26
Also published as: GB2158541A; DE3512750A1; GB8511175D0; FR2566073B1; US4652746A; SE8502284D0; SE8502284L; GB2158541B; SE455528B; FR2566073A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisiereinrichtung fuer elektrisch zu betaetigende Kupplungen, mit denen Aggregate oder Baugruppen be- oder verarbeitender Maschinen in eine phasengerechte Winkellage zueinander gekuppelt werden. Die Synchronisiereinrichtung ist in beliebigen Winkellagen stufenlos schaltbar, nicht an ein bestimmtes Einsatzgebiet gebunden, aber besonders fuer die automatische und registergenaue Kupplung von Falzapparaten, Querschneidern o. dgl. an Rotationsdruckmaschinen geeignet. Die Aufgabe, Aggregate oder Baugruppen einer Maschine ueber eine Hauptwelle registergenau und automatisch zu kuppeln und dazu die zu kuppelnden Wellen in einer definierten Winkellage zueinander in Eingriff zu bringen, wird insbesondere dadurch geloest, dass der Antriebswelle und der Abtriebswelle je ein Synchronisierglied zugeordnet ist. Im ersten Synchronisierglied befindet sich ein Lichtsender und vom zweiten Synchronisierglied ist ein Lichtimpuls ueber ein Lichtleitkabel einem fotoelektrischen Empfaenger zuleitbar, dessen Signale ueber einen Steuerstromkreis die Kupplung betaetigen. Figur

Description

A-

Titel

Synchronisiereinrichtung für eine elektrisch zu betätigende Kupplung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für eine elektrisch zu betätigende Kupplung, mit der Aggregate oder Baugruppen einer Be- oder Verarbeitungsmaschine in einer phasengerechten Winkellage zueinander gekuppelt werden können. Diese Einrichtung kann beispielsweise zur automatischen und registergenauen Kupplung von FaI ζ apparat en oder Querschneidern an

; Rotationsdruckmaschinen Verwendung finden. Entsprechend der verschiedenen Betriebszustände oder unterschiedlichen Auftragseinsatz derartiger Anlagen ist es erforderlich, Verarbeitungs- aggregate voneinander ab- und registergenau anzukuppeln. Unter registergenau ist dabei zu verstehen, daß die Kanten, ζ. B. des Satzspiegels von Druckerzeugnissen, bei allen Druckwerken dekkungsgleich aufeinänderstehen und dementsprechend Längs- und Querfalze, Schneidlinien etc. mit hoher Paßgenauigkeit dazu ausgeführt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus dem Stand der Technik sind Kupplungen bekannt, die die zu kuppelnden Wellen in einer bestimmten Winkelstellung in Eingriff bringen. Derartige Kupplungen arbeiten mittels formschlüssiger Elemente, die in einer definierten Lage zum Eingriff kommen. Aus der DE-AS 1 276 658 ist die Gestaltung einer Überlastkupplung für Falzapparate, bei der eine Schrägzahnkupplung durch zwei Kollektorsätze in Verbindung mit umlaufenden Eintourenwellen und diesen zugeordneten Schleifringen sowie aus diesen aufliegenden Bürsten gesteuert wird. Diese Bürsten

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schließen entsprechend ihren jeweiligen Stellungen'einen Steuerstromkreis und gestatten so das selbsttätige schnitt-' und falzregistergerechte Einkuppeln. Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung, daß die Kollektoren und Schleifbürsten einem hohen Verschleiß unterliegen und in der Fertigung sehr aufwendig sind. Weiterhin ist keine Möglichkeit vorhanden, eine unterschiedliche Winkelstellung der zu kuppelnden Wellen zueinander zu erzielen. Dies ist aber beispielsweise bei Rollenrotationsdruckmaschinen zur Registerregelung vorteilhaft und

wünschenswert. , '

Eine Möglichkeit, unterschiedliche Winkellagen der An- und Abtriebswelle bei Büromaschinen in allerdings groben Stufen zu positionieren, zeigt"die DE-OS 2 221 532. In Verbindung mit einer mehrstufigen Klinkenkupplung wirkt ein gesteuerter Geber, der mehrere Schaltstellungen, über den Umfang verteilt, zuläßt. Das Schalten der Klinken wird durch Lichtschranken in Verbindung mit Taktscheiben gesteuert. Die antriebsseitige Lichtschranke steuert die taktgerechte Zuschaltung, und die abtriebsseitige die taktgerechte Abschaltung der Klinke über einen Magnet.. Durch die feste Anordnung beider Lichtschranken am Gestell sind Ein- und Abschaltpunkte der Wellen gegenüber dem Gestell in Verbindung mit der Taktscheibe definiert. Die taktgerechte Zuschaltung der Wellen erfordert demzuf olge^v aber die taktgerechte Abschaltung der Welle. Die Abtriebswelle,in einer beliebigen Winkelstellung auszukuppeln und be_;i einer der nächsten Umdrehungen wieder winkelgerecht entsprechend^ einer wählbaren Winkelstellung einzukuppeln, d. h., die feinfühlige Korrektur der Winkellage der Abtriebs- zur Antriebswelle vorzunehmen, ist jedoch nicht möglich. Außerdem ergibt sich, daß der Kuppelvorgang stoßartig abläuft und er damit, zumindest bei größeren Dimensionen lärm- und verschleißbe— haftet ist. ' ,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Synchronisiereinrichtung für eine Kupplung'zu schaffen, welche die definierte, winkelge-'rechte Positionierung der zu kuppelnden Wellen ermöglicht und- die dargelegten Mangel des Standes der Technik ausschließt

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Aggregate oder Baugruppen, insbesondere einer Verarbeitungsmaschine über eine Hauptwelle registergenau und automatisch zu kuppeln. Dazu sind die zu kuppelnden Wellen in einer definierten Winkellage zueinander in Eingriff zu bringen. Außerdem soll für ,unterschiedliche Betriebsfälle diese Winkellage variierbar sein, um somit über die Hauptwelle eine möglichst feinfühlige Registersteuerung zu ermöglichen. ^l Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Antriebswelle und der Abtriebswelle je ein Synchronisierglied achsgleich drehbar zugeordnet ist, daß das einen Lichtsender umschließende erste Synchronisierglied einen lichtleitenden, lochförmigen Durchbruch aufweist, und daß zwischen dem zweiten Synchronisierglied und einem gestellfesten fotoelektrischeri Empfänger, dessen Signale über einen Steuerstromkreis die Kupplung betätigen, ein Lichtleitkabel angeordnet ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umschließt das erste Synchronisierglied den Lichtsender ringförmig und ist mit einem mit der Antriebswelle in Verbindung stehenden Zahnrad νerbun— den, während das mit der Abtriebswelle fest verbundene zweite Synchronisierglied glockenförmig um das erste Synchronisierglied angeordnet und das Lichtleitkabel mittig durch die Abtriebswelle dem foto'elektrischen Empfänger zugeleitet ist. Zur Winkelverstellung beider Synchronisierglieder zueinander, ist die Verbindung zwischen dem Antriebszahnrad und dem ersten Synchronisierglied mittels Klemmverbindung lös-, stufenlos einstell- und arretierbar. Zur Feineinstellung der Winkellage beider Synchronisierglieder und damit der Abtriebs- zur Antriebswelle ist im Steuerstromkreis zwischen dem fotoelektrisehen Empfänger und einem Speicher ein Zeitbaustein·angeordnet. Im o. a. lichtleitenden, lochförmigen Durchbruch des ersten Synchronisiergliedes -ist eine das Licht des Lichtsenders bündelnde optische Linse'angeordnet.

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Der wesentlichste Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Aggregate oder Baugruppen einer Maschine von der Hauptwelle der Maschine her registergenau und automatisch kuppelbar sind, - Zu, dem Zweck kann die Winkellage von Antriebs- und Abtriebswelle der elektrisch -betätigbaren Kupplung durch Veränderung der Stellung des ersten Synchronisiergliedes zum Antriebszahnrad, beispielsweise auch mit Hilfe einer am Antriebszahnrad angebrachten Skala, um jede gewünschte Winkellage verändert werden. Eine Feineinstellung des genauen Registers kann durch Verstellung des im Steuerstromkreis angeordneten Zeitbausteines erfolgen.

Der Gegenstand der Erfindung läßt sich dem jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Beispielsweise ist es denkbar, die Synchrönisierglieder auf separaten Wellen anzuordnen. Für Antrieb's-' wellen, die bei einem Maschinentakt nicht 360° drehen, ist es dann natürlich erforderlich, die Synchronisierglieder 12 und 1.6 in das Drehzähl verhältnis zur Antriebswelle zu setzen, bei dem die Synchronisierglieder pro Maschinentakt eine Drehung von 360° ausführen. ; ^;

Vorteilhaft ist bei diesen Lösungen noch, daß die Synchronisiereinrichtung verschleißfrei arbeitet und in beliebigen Winkellagen stufenlos verstellbar ist. Die Einrichtung ist' nicht an ein bestimmtes Einsatzgebiet gebunden und durch die Wahl der entsprechenden Nenngröße der Kupplung ist die Syn-.chronisiereinrichtung universell anpaßbar.

Ausführungsbeispiel

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit einer elektro-magnetischen Reibkupplung schematisch dargestellt _u und zwar in Form einer Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung. ' Von der Hauptwelle einer Maschine, beispielsweise einer nicht dargestellten Rollenrotations-Offsetdruckmaschine ist die Bewegung der Antriebswelle 1 der erfindurigsgemäßen Synchronisiereinrichtung abgeleitet. Über, ein auf diese Antriebswelle 1 aufgekeiltes Ritzel 2 ist ein/Antriebszahnrad 3 angetrieben, wel-

ches mittels der Wälzlager 4 auf der Abtriebswelle 5, die gleichzeitig die Antriebswelle des zu kuppelnden Aggregates ist, umlaufend angeordnet ist. Die Antriebswelle 1 sowie das Antriebszahnrad 3 sind in der Maschinenwand 6 gelagert. Die Drehbewegung des Antriebszahnrades 3 wird über Mitnehmerbolzen 7 auf das auf der Abtriebswelle 5 drehbar gelagerte Kupplungsteil 8 der elektro-magnetischen Reibkupplung 9 übertragen. Das Abtriebskupplungsteil 10 der Kupplung 9 ist fest mit der Abtriebswelle 5 verbunden. Mit mehreren Klemmen 11 ist das erste Synchronisierglied 12 mit dem Antriebszahnrad 3 verbunden. Das Synchronisierglied 12 weist einen lichtleitenden, lochförmigen Durchbruch 13 auf, der vorzugsweise mit einer optischen Linse 14 versehen ist. Im Zentrum des Synchronisiergliedes 12 ist ein Lichtsender 15 angeordnet und um das Synchronisierglied 12 herum ist glockenförmig ein zweites Synchronisierglied 16 angeordnet, welches fest mit der Abtriebswelle 5 verbunden ist. Auf der Linie der Innenfläche des Synchronisiergliedes 16, auf der sich der vom Lichtsender 15 gesendete und von der optischen Linse 14 gebündelte Lichtstrahl abbildet, ist an beliebiger Stelle des Umfangs auf dieser Linie ein Lichtleitkabel 17 angeordnet, welches durch das Synchronisierglied 16 hindurch bis zur Mitte der Antriebswelle 5 und von dort mittig der Antriebswelle bis zu deren anderen Ende geführt ist. Gegenüber diesem Ende der Abtriebswelle 5 ist gestellfest ein fotoelektrischer Empfänger 18 angeordnet, dessen verstärkte Signale in einen Steuerstromkreis einer Logikschaltung einleitbar sind. Dem fotoelektrischen Empfänger 18 sind insbesondere ein Speicher 19, der vorzugsweise als bistabiler Multivibrator ausgebildet sein kann, ein Verstärker 20 und ein Relais 21 nachge— schaltet, welches den Schalter 22 der Kupplung 9 betätigt. Zum kurzzeitigen Ingangsetzen des Lichtsenders 15 wird dieser mittels eines Schaltkontaktes 23 kurzzeitig mit einer Stromquelle verbunden, während für das Löschen des Signales im Speicher 19 ein weiterer Schaltkontakt 24 vorgesehen ist. Im Steuerstromkreis kann außerdem noch zwischen dem fotoelektrischen Empfänger 18 und dem Speicher 19 ein Zeitbaustein 25 angeordnet sein.

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Auf der Abtriebsweile 5 befindet sich noch das Abtriebszahnrad 26, welches gleichzeitig das Antriebszahnrad des zu kuppelnden Aggregates ist. '. Wenn rechnergesteuert, von Hand o. dgl. zum Zweck des -Ankuppelns eines Aggregates o. dgl. der Schaltkontakt 23 betätigt wird, erhält bei in Bewegung befindlichem Antriebszahnrad 3 und damit auch in Bewegung befindlichem Synchronisierglied der Lichtsender 15 Strom, so daß das ausgesendete licht über die optische Linse 14 beim nächsten Umlauf das im zunächst noch stillstehenden Synchronisierglied 16 angeordnete Lichtleitkabel 17 trifft. Das Lichtleitkabel 17 leitet das Licht zum fotoelektrischen Empfänger 18. Dieser steuert über den Speicher 19 und den Verstärker 20 das Relais 21 und der Stromkreis für die Kupplung 9 wird über den Schalter 22 geschlossen. Entsprechend der Zeitkonstante des Einkuppelvorganges und einer vorgeschriebenen Kupplungsdrehzahl ist der Schaltzeitpunkt der register- ; genauen Winkellage vorgelagert und garantiert reproduzierbare Kupplungszustände in der gewünschten Winkelzuordnung. Zum Auskuppeln ist lediglich das im Speicher 19 noch anliegende Signal durch Betätigung des Schältkontaktes 24 zu löschen.

Die Veränderung der Winkellage des Synchronisiergliedes 12 zum Antriebszahnrad 3 erfolgt nach dem Lösen der Klemmen 11 mit Hilfe einer am Verbindungsteil des Antriebszahnrades angebrachten, nicht dargestellten Skala, und nach entsprechendem,Wiederarre— tieren ist die Verlagerung des Schaltpunktes zum Zweck der Winkelstellung der Abtriebswelle 5 ausgeführt und es erfolgtdamit eine Registerverstellung.der Hauptwelle zum anzutreibenden Aggregat. Eine weitere Veränderung dieser Winkellage, z. B. zur Feinsteinstellung des Registers. ist durch einen variabel einstellbaren Zeitbaustei'n 25, der im Steuerstromkreis zum Relais 21, angeordnet ist, gegeben, denn unter der Voraussetzung einer definierten Kupplungsdrehzahl führt die Zeitver— Schiebung des Signals zur gewünschten feineinstelibaren Registerverlagerung. ,

Claims

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Erfindungsanspruch

1. Synchronisiereinrichtung für eine elektrisch zu betätigende Kupplung, mit deren Hilfe lichtschrankengesteuert die Abtriebswelle in einer definierten Winkellage zur Antriebswelle kuppelbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Antriebswelle (1) und der Abtriebswelle (5) je ein Synchronisierglied (12, 16) achsgleich drehbar zugeordnet- ist, daß das einen Lichtsender (15) umschließende erste Synchronisierglied (12) einen lichtleitenden, lochförmigen Durchbruch (13) aufweist, und daß zwischen dem zweiten Synchronisierglied (16) und einem gestellfesten, fotoelektrischen Empfänger (18), dessen Signale über einen Steuerstromkreis (18; 19;. 20; 21; 22) die Kupplung (9) betätigen, ein Lichtleitkabel (17) angeordnet ist.
2. Synchronisiereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet da-

durch, daß das erste Synchronisierglied (12) den Lichtsender (15) ringförmig umschließt und mit einem, mit der Antriebswelle (1) in Verbindung stehenden Antriebszahnrad (3) verbunden ist, und daß das auf der Antriebswelle (5) befestigte zweite Synchronisierglied (16) glockenförmig um das erste Synchronisierglied (12) angeordnet ist, wobei das Lichtleitkabel (17) durch die Mittenachse der Abtriebswelle (5) zum fotoelektrischen Empfänger (18) geführt ist.
3. Synchronisiereinrichtung nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur Winkelverstellung beider Syn- ..

chronisierglieder (12; 16) zueinander die Verbindung zwischen dem Antriebszahnrad (3) und dem ersten Synchronisiergl'ied (12) mittels Klemmen (11) lös-, stufenlos ein- oder verstell- und arretierbar ist.
4. Synchronisiereinrichtung nach den Punkten 1 bis 3, gekenn-3Q zeichnet dadurch, daß zur Feineinstellung der Winkellage

der Abtriebswelle (5) zur Antriebswelle (1), im Steuerstromkreis (18; 19; 20; 21; 22) zwischen dem fotoelektrischen ' ^Empfänger (18) und einem Speicher (19) ein Zeitbaustein (25) angeordnet ist. .
5. Synchronisiereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im lichtleitenden, lochförmigen Durchbruch (13) des ersten Synchronisiergliedes (12) eine das Licht des Lichtsenders (15) bündelnde optische Linse (14) angeordnet

5 ist.. ^; " ; .

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