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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der Greifer eines
Vorgreifers mit einem die Greiferbewegung steuernden, schwenkbar
gelagerten Kurvensegment, das mit einer Nutkurve versehen ist.
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Aus
der
DE 37 36 808 C2 ist
es bekannt, die Öffnungs-
und Schließbewegung
der Greifer mittels eines kraftschlüssigen Greifergetriebes zu
realisieren. Dazu sind die Greifer drehfest mit einer Greiferwelle
verbunden, die einen Rollenhebel trägt, dessen Kurvenrolle auf
der Außenkurve
eines schwenkbar gelagerten Kurvensegments abläuft. Eine Greiferfeder hält die Kurvenrolle
in Wirkverbindung mit der Außenkurve,
wobei die Greiferfeder an einer Kurvenrolle angeordnet ist, die
auf einer äquidistant
verlaufenden Innenkurve des Kurvensegments abläuft. Die Kurvenrolle ist in
einem Rollenhebel gelagert, der schwenkbar am Vorgreifer vorgesehen
ist. Das Öffnen
und Schließen
der Greifer wird durch ein Schwenken des Kurvensegments realisiert.
Die Schwenkbewegung des Kurvensegments wird mittels eines Kurvengetriebes
realisiert.
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Nachteilig
ist bei dieser Einrichtung, dass durch die der Bewegung des Vorgreifers
folgende Greiferfeder Störmomente
eingeleitet werden. Durch das Schwenken des Kurvensegmentes um seinen Gestellpunkt
sind die äquidistanten
Kurven um den Gestellpunkt des Vorgreifers nicht mehr äquidistant für die Kurvenrollen,
so dass es zu einer Federarbeit kommt. Diese führt einerseits zu Drehmomentenbelastungen
oder andererseits zu Federbrüchen.
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Um
diese Nachteile zu beseitigen, wurde in der
EP 0 378 835 B1 vorgeschlagen,
das die Bewegung der Greifer steuernde Kurvensegment mit einer Nutkurve
zu versehen, wobei die Schwenkbewegung mittels eines Kurvengetriebes
initiiert wird. In der aus Innen- und Außenkurve bestehenden Nutkurve
wird formschlüssig
eine Kurvenrolle geführt,
die am Rollenhebel angelenkt ist, der mit der die Greifer tragenden
Greiferwelle verbunden ist. Diese Kurvenrolle kann aber immer nur
jeweils auf der Innenkurve oder Außenkurve ablaufen. Damit kommt
es ständig
zum Flanken- und Drehrichtungswechsel, aus denen Verschleiß sowie
ungenauer Schließ-
und Öffnungspunkt
resultieren.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Steuern der Greifer eines
Vorgreifers zu schaffen, die mit einfachen Mitteln zu realisieren
ist, einen exakten Arbeitspunkt sichert und ohne Einleitung von
Störmomenten
ein störungsfreies
Arbeiten ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird mit
einfachen Mitteln eine Einrichtung geschaffen, die auch bei hohen
Arbeitsgeschwindigkeiten eine störungsfreie
Produktion ermöglicht
und sicherstellt, dass bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten qualitätsgerechte
Druckerzeugnisse realisiert werden.
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Die
Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigen
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1 das
Getriebeschema der Einrichtung zum Steuern der Greifer,
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2 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 1,
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3 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in 2.
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4 eine
Ausführungsform
der Kurvenrollenlagerung
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5 eine
weitere Möglichkeit
einer Kurvenrollenanordnung
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6 eine
Ausführungsform
gem. 5
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In 1 ist
ein Vorgreifer 1, der um eine Achse 2 schwenkbar
gelagert ist, dargestellt. Der Vorgreifer 1 trägt Greiferaufschläge 3 und
eine drehbar gelagerte Greiferwelle 4, mit der drehfest
Greifer 5 verbunden sind. Die Greifer 5 korrespondieren
mit den Greiferaufschlägen 3.
Mit der Greiferwelle 4 ist drehfest ein Rollenhebel 6 verbunden,
der an seinem freien Ende einen Rollenbolzen 7 trägt. Auf
dem Rollenbolzen 7 ist eine erste Kurvenrolle 8 und
eine zweite Kurvenrolle 9 angeordnet. Die Kurvenrollen 8, 9 greifen
in die Nutkurve 10 eines Kurvensegmentes 11 ein.
Das Kurvensegment 11 ist um einen Gestellpunkt 12 schwenkbar
gelagert. Am Kurvensegment 11 greift ein Antriebsglied 23 an,
das mit einem Aktor, Linearmotor, Stellelement oder mit dem Abtriebsglied eines
Getriebes verbunden ist zur Realisierung einer periodischen Schwenkbewegung
um den Gestellpunkt 12.
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Die
Nutkurve 10 weist eine äußere Kurvenflanke 13 und
eine innere Kurvenflanke 14 auf. Die Kurvenflanken 13, 14 sind äquidistant
und verlaufen konzentrisch zum Mittelpunkt der Achse 2.
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Es
ist aber auch möglich,
die Kurvenflanken 13, 14 im Funktionsbereich Anlegtisch 20 sowie
konzentrisch zum Mittelpunkt der Achse 2 und im Funktionsbereich
Anlegtrommel 22 die Kurvenflanken 13, 14 äquidistant
sowie einem Bewegungsgesetz folgend auszubilden.
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Auf
der äußeren Kurvenflanke 13 läuft im Ausführungsbeispiel,
wie in 2 gezeigt, die erste Kurvenrolle 8 und
auf der inneren Kurvenflanke 14 die zweite Kurvenrolle 9 ab.
Die Kurvenrollen 8, 9 bestehen jeweils aus einem
Wälzlager 15,
das auf einem Grundkörper 16 angeordnet
ist.
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In
der Bohrung des Grundkörpers 16 sind
parallel zueinander verlaufende Führungsflächen 17 vorgesehen,
die mit Lagerflächen 18 des
Rollenbolzens 7 korrespondieren. Die Bohrung des Grundkörpers 16 ist
so dimensioniert, dass ein im Rollenbolzen 7 gelagerter
Kraftspeicher, der z.B. als Druckfeder 19 ausgebildet sein
kann, die Kurvenrollen 8, 9 aus einer Mittelpunktlage,
in der die Lage der Mittelpunkte der Kurvenrollen 8, 9 mit
der Lage des Mittelpunktes des Rollenbolzens 7 übereinstimmt,
gedrückt
werden. Da die Wirkung der im Rollenbolzen 7 gelagerten
Druckfedern 19 entgegengerichtet ist, wird die erste Kurvenrolle 8 in
Wirkverbindung mit der äußeren Kurvenflanke 13 und
die zweite Kurvenrolle 9 mit der inneren Kurvenflanke 14 in
Wirkverbindung gehalten, ohne jeweils an der anderen Kurvenflanke 13, 14 abzulaufen.
Dabei wird der Abstand zwischen der an der äußeren Kurvenflanke 13 ablaufenden ersten
Kurvenrolle 8 und der inneren Kurvenflanke 14 bzw.
zwischen der an der inneren Kurvenflanke 14 ablaufenden
zweiten Kurvenrolle 9 und der äußeren Kurvenflanke 13 gering
gehalten. Der Abstand beträgt
etwa 0,1 mm, so dass die Mittelpunkte der Kurvenrollen 8, 9 nahezu
konzentrisch verlaufen. Damit werden die Kurvenrollen 8, 9 kraftschlüssig in
der Nutkurve 10 geführt.
Eine kraftschlüssige
Führung der
Kurvenrollen 8, 9 in der Nutkurve kann auch dadurch
realisiert werden, indem nur eine der Kurvenrollen 8, 9 mittels
eines Kraftspeichers radial verschiebbar auf dem Rollenbolzen 7 gelagert
und die andere unverschiebbar, also in Mittelpunktlage auf dem Rollenbolzen 7 angeordnet
ist.
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In 4 wird
eine weitere Möglichkeit
der kraftschlüssigen
Anordnung der Kurvenrollen 8, 9 in der Nutkurve 10 gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform weist
der Rollenbolzen 7 einen ersten Lagersitz 25 und
einen zweiten Lagersitz 26 auf; die um eine Exzentrizität e versetzt
zueinander verlaufen. Auf dem ersten Lagersitz 25 ist die
erste Kurvenrolle 8, in Wirkverbindung mit der äußeren Kurvenflanke 13 stehend,
und auf dem zweiten Lagersitz 26 die zweite Kurvenrolle 9,
in Wirkverbindung mit der inneren Kurvenflanke 14 stehend,
angeordnet.
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Durch
Verdrehen des Rollenbolzens 7 im Rollenhebel 6 kann
die Kraft eingestellt werden, mit der der Kraftschluss realisiert
werden soll.
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In
den 5 und 6 sind weitere konstruktive
Ausführungsformen
der kraftschlüssigen Führung der
Kurvenrollen 8, 9 in der Nutkurve 10 gezeigt.
Bei diesen Ausführungsformen
sind statt eines Rollenhebels 6 ein erster Rollenhebel 6.1 und
ein zweiter Rollenhebel 6.2 vorgesehen. Die Rollenhebel 6.1, 6.2 sind
drehfest mit der Greiferwelle 4 verbunden. Einer der Rollenhebel 6.1, 6.2,
im Ausführungsbeispiel
gem. 5 ist das der erste Rollenhebel 6.1, ist
als Biegefeder ausgebildet. Im ersten Rollenhebel 6.1 ist
ein erster Rollenbolzen 7.1 angeordnet, der die erste Kurvenrolle 8 trägt, die
durch die Federwirkung des als Biegefeder ausgebildeten ersten Rollenhebels 6.1 in
Wirkverbindung mit der äußeren Kurvenflanke 13 gehalten
wird, während
die zweite Kurvenrolle 9, die auf einem zweiten im zweiten
Rollenhebel 6.2 gelagerten Rollenbolzen 7.2 angeordnet
ist, gegen die innere Kurvenflanke 14 gedrückt wird.
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In 6 ist
die Ausführungsform
gem. 5 dahingehend abgeändert, dass die drehsteif mit
der Greiferwelle 4 verbundenen Rollenhebel 6.1, 6.2 gleiche
Steifigkeit aufweisen. Der zwischen den Rollenhebeln 6.1, 6.2 gelegene
Abschnitt 4.1 der Greiferwelle 4 ist als Torsionsfeder
ausgebildet, so dass die Kurvenrollen 8, 9 durch
Verspannung kraftschlüssig in
der Nutkurve 10 ablaufen.
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In
der 1 ist der Vorgreifer 1 in einer Position
an einem Anlegtisch 20 dargestellt. Zwischen den Greifern 5 und
den Greiferaufschlägen 2 wurde ein
auszurichtender Bogen 21 geklemmt. Durch nicht dargestellte
Mittel wird der Vorgreifer 1 um die Achse 2 zu
einer Anlegtrommel 22 geschwenkt. Dabei werden die Kurvenrollen 8, 9 durch
die als Kreisbogen um die Drehachse 2 ausgebildeten Kurvenflanken 13, 14 geführt. Erreichen
die Greifer 5 den Bereich der Übergabe des ausgerichteten
Bogens 21 an die Anlegtrommel 22, wird das Antriebsglied 23 in
Pfeilrichtung 24 bewegt und damit das Kurvensegment 11 um
den Gestellpunkt 12 geschwenkt. Dieser Bewegung folgen
die Kurvenrollen 8, 9, wodurch der Rollenhebel 6 im
Uhrzeigersinn verdreht und damit die Greiferwelle 4 in
entgegengesetzter Richtung verdreht wird, so dass die Greifer 5 von
den Greiferaufschlägen 3 abheben
und damit den ausgerichteten Bogen 21 freigeben, so dass
dieser von nicht dargestellten Greifern der Anlegtrommel 22 übernommen werden
kann.
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Nach
der Bogenübergabe
schwingt der Vorgreifer 1 in eine Umkehrlage. Dabei durchlaufen
die Kurvenrollen 8, 9 den Abschnitt der Nutkurve 10,
in dem die Kurvenflanken 13, 14 einem Bewegungsgesetz
folgen, wodurch die Greife 5 geöffnet bleiben. Nach Erreichen
der Umkehrlage wird die Bewegungsrichtung des Vorgreifers 1 umgesteuert
und der Vorgreifer 1 mit geöffneten Greifern 5 in
die Ausgangslage am Anlegtisch 20 zur Übernahme eines weiteren ausgerichteten
Bogens 21 verbracht. Dazu wird das Antriebsglied 23 entgegen
der Pfeilrichtung 24 verschoben, dadurch das Kurvensegment 11 um den
Gestellpunkt 12 zurückgeschwenkt
und so durch Verdrehen der Greiferwelle 4 die Greifer 5 gegen
die Greiferaufschläge 3 geführt.
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- 1
- Vorgreifer
- 2
- Achse
- 3
- Greiferaufschlag
- 4
- Greiferwelle
- 4.1
- Abschnitt
- 5
- Greifer
- 6
- Rollenhebel
- 6.1
- erster
Rollenhebel
- 6.2
- zweiter
Rollenhebel
- 7
- Rollenbolzen
- 7.1
- erster
Rollenbolzen
- 7.2
- zweiter
Rollenbolzen
- 8
- erste
Kurvenrolle
- 9
- zweite
Kurvenrolle
- 10
- Nutkurve
- 11
- Kurvensegment
- 12
- Gestellpunkt
- 13
- äußere Kurvenflanke
- 14
- innere
Kurvenflanke
- 15
- Wälzlager
- 16
- Grundkörper
- 17
- Führungsfläche
- 18
- Lagerfläche
- 19
- Druckfeder
- 20
- Anlegtisch
- 21
- ausgerichteter
Bogen
- 22
- Anlegtrommel
- 23
- Antriebsglied
- 24
- Pfeilrichtung
- 25
- erster
Lagersitz
- 26
- zweiter
Lagersitz
- e
- Exzentrizität