DE3333050C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorgreiferantrieb für Bogendruckmaschinen mit einer fest auf einer ersten Welle angebrachten Steuerkurve zur Erzeugung der Vor­ greiferbewegung über einen Steuerhebel, der gestell­ fest schwenkbar gelagert ist und sich über eine erste Kurvenrolle an der Steuerkurve abstützt, mit einer Bei­ läuferkurve, an der sich eine zweite Kurvenrolle ab­ stützt, und einer zwischen den Kurvenrollen derart wirksamen Federung, daß die Kurvenrollen mit der jeweiligen Kurve dauernd in Anlage gehalten sind.

Zur Erzeugung der hin- und hergehenden Bewegung des Vorgreifers einer Bogendruckmaschine werden in aller Regel Kurvengetriebe verwendet. Um die auf dem Steuer­ hebel befestigte Kurvenrolle in dauernder Anlage an der Steuerkurve zu halten, muß am Steuerhebel eine Kraft angreifen, die die Kurvenrolle auch dann an die Steuerkurve andrückt, wenn diese durch die Massenträg­ heit des Antriebs und des Vorgreifers von der Kurve abheben will. Das ist notwendig, um Schäden an den Getrieben zu vermeiden, um Schwingungen in der Maschine zu vermindern und um einen paßgerechten Bogentransport in die Druckmaschine sicherzustellen.

In der DE-PS 6 77 130 ist eine Vorgreifersteuerung für Bogendruckmaschinen beschrieben. Auf der Welle des Druck­ zylinders sind zwei Kurvenscheiben befestigt, die in fester Beziehung zueinander mit dem Druckzylinder umlaufen. Auf der ersten Kurvenscheibe läuft eine Gleitrolle ab, die im Steuerhebel, der den Vorgreifer über eine Zugstange antreibt, gelagert ist. Der Steuerhebel ist um eine gestellfeste Achse schwenkbar. Auf der gleichen Achse ist ein zweiter Hebel schwenkbar gelagert, in dem eben­ falls eine Gleitrolle befestigt ist. Diese zweite Gleitrolle läuft auf der zweiten Kurvenscheibe ab. Das Ende des zweiten Hebels ist über die gestellfeste Lagerung hinaus verlängert und mit einem hornförmigen Ansatz ver­ sehen. Zwischen diesem hornförmigen Ansatz und dem ersten Steuerhebel ist eine Druckfeder angebracht. Die Kurven­ züge der beiden Kurvenscheiben sind so aufeinander ab­ gestimmt, daß bei der Vorgreiferbewegung die Feder zwischen den beiden Hebeln unter immer gleicher Spannung steht und dabei keinen Arbeitshub ausführt. Damit wird sichergestellt, daß die Gleitrollen dauernd an den Kurven­ scheiben anliegen, daß aber gleichzeitig keine unnötigen Bewegungen in dem Antrieb auftreten. Nachteilig an dieser Anordnung ist aber, daß die beiden Kurvenscheiben in zwei Ebenen in Richtung der Druckzylinderachse liegen. Damit liegen auch die Steuerhebel und der zweite Hebel in zwei verschiedenen Ebenen. Obwohl nun keine Relativ­ bewegungen zwischen den beiden Hebeln vorgesehen sind, werden doch die von der Druckfeder aufgebrachten Vor­ spannkräfte und die aus den Bewegungen resultierenden Beschleunigungskräfte über die gemeinsame Achse der beiden Hebel übertragen werden müssen. Zudem wird der Bauraum durch die Anordnung der Kurven axial hinter­ einander auf der Druckzylinderachse besonders beansprucht. Das ist gerade deshalb nachteilig, weil hier auch die Räderzüge des Druckwerkantriebes untergebracht werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen biegesteifen, sowie in Achsrichtung der Steuerkurve raum­ sparenden Vorgreiferantrieb zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe entsprechend dem Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Anordnung der Steuerkurve auf einer ersten und der Beiläuferkurve auf einer zweiten Welle macht es möglich, den Steuerhebel einteilig zu gestalten. Dadurch wird er sehr starr und kompakt. Die gesamte Anordnung liegt axial zu den Wellen der Druckmaschine nur noch in einer Ebene. Dadurch wird sehr viel Bauraum in dieser Richtung einge­ spart und der Kurventrieb kann an Stellen des Maschinen­ antriebs gelegt werden, die weniger durch andere Bauteile beansprucht sind als gerade die Welle des Druckzylinders. Wird die Beiläuferkurve auf einer gegenüber dem Maschinen­ takt langsamer umlaufenden Welle angeordnet, so muß sie mit einer entsprechenden Anzahl von identischen Kurven­ zügen versehen werden. Die Schwierigkeiten bei der Fer­ tigung einer solchen Kurve führen zwangsläufig zu Fer­ tigungsungenauigkeiten und Unsymmetrien zwischen den Kur­ venteilen. Diese wirken sich aber nicht auf den Vorgrei­ ferantrieb aus, da die Kurvenrolle, die auf der Beiläu­ ferkurve abläuft, ja abgefedert ist. Die eigentliche An­ triebsbewegung wird von der aus nur einem Kurvenzug be­ stehenden Steuerkurve abgeleitet. Indem die Steuerkurve für den Antrieb des Steuerhebels auf einer im Maschinen­ takt umlaufenden Welle angeordnet ist, wird die Antriebs­ bewegung des Vorgreifers immer dem gleichen Bewegungs­ ablauf folgen. Die beschriebene Anordnung besteht nicht nur aus weniger Bauteilen, sondern sie hat auch eine geringere Masse und wirkt dadurch weniger schwingungs­ anregend auf die Druckmaschine.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem im folgenden an Hand von Darstellungen beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Darstellung zeigt im Einzelnen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kurven­ triebes,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Federung der zweiten Kurvenrolle,

Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2 und

Fig. 4 eine Variante zur Federung der zweiten Kurvenrolle.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Übersicht über das gesamte Kurvengetriebe zum Antrieb des Vorgreifers gegeben. Die Steuerkurve 1 ist auf der Welle 2 der Abnahme­ trommel 3 befestigt. Die Steuerkurve 1 läuft dann also mit der gleichen Drehzahl wie die Abnahmetrommel 3 um. Die Bei­ läuferkurve 4 ist auf der Welle 5 des Druckzylinders 6 be­ festigt. Der Druckzylinder 6 weist den doppelten Durch­ messer der Abnahmetrommel 3 auf. Er läuft also auch mit der halben Drehzahl der Abnahmetrommel 3 um. Dementsprechend ist die Beiläuferkurve 4 mit zwei identischen Kurvenzügen 7 versehen, die um 180° versetzt und stetig ineinander über­ gehend auf der Kurve angeordnet sind. Dadurch wird der Bewegungsablauf zwischen Steuerkurve 1 und Beiläuferkurve 4 koordiniert. Zwischen der Steuerkurve 1 und der Bei­ läuferkurve 4 ist der Steuerhebel 8 auf der gestellfesten Achse 9 am Seitenständer 10 in derselben Ebene, in der die Steuerkurve 1 und die Beiläuferkurve 4 liegen, schwenkbar gelagert. Auf dem Steuerhebel 8 ist über eine Achse 11 die erste Kurvenrolle 12 gelagert, die mit der Steuer­ kurve 1 in Berührung steht. Weiterhin ist auf dem Steuer­ hebel 8 die zweite Kurvenrolle über die später zu be­ schreibende Federung gelagert. Schließlich ist an dem Steuerhebel 8 die Verbindungsstange 14 zum Antrieb des hier nicht dargestellten Vorgreifers über einen Bolzen 15 angeschlossen. Das Bewegungsnetz des Vorgreifers ist in der Steuerkurve 1 enthalten. Die Beiläuferkurve 4 sorgt dafür, daß die erste Kurvenrolle 12 immer genau auf der Steuerkurve 1 abläuft und ihre beiden Kurven­ züge 7 sind entsprechend ausgebildet. Während die Steurkurve 1 eine Umdrehung macht, dreht die Beiläufer­ kurve 4 nur um 180°. Also muß der mit der Steuerkurve 1 korrespondierende Kurvenzug 7 auf der Beiläuferkurve 4 auf dem halben Kurvenumfang enthalten sein. Die Größe der Beiläuferkurve 4 ist nur von den Übersetzungsver­ hältnissen am Steuerhebel 8 abhängig. Eine größere Kurve enthält bei größeren Umfangsgeschwindigkeiten geringere Steigungen, während eine kleine Kurve bei geringeren Um­ fangsgeschwindigkeiten größere Steigungen aufweist. Kinematisch ist das weniger von Bedeutung, als in bezug auf die Fertigung der Kurven. Mit der Größe wird der Aufwand größer. Bei kleinen Kurven ist die Grenze durch Kurvenübergänge und Fertigungsmittel bedingt.

Im Maschinenbetrieb laufen die beiden Kurven 1, 4 mit ihren jeweiligen Wellen 2, 5 um. Der Steuerhebel 8 wird über die Kurvenrollen 12, 13 zwischen den Kurven 1, 4 ge­ führt und schwingt um die am Gestell der Bogendruckma­ schine befestigte Achse 9. Es ist offensichtlich, daß wegen des in sich starren Steuerhebels 8 die Bewegungsgesetze der Steuerkurve 1 und der Beiläuferkurve 4 einander ent­ sprechen müssen. Der Bewegungsablauf des Steuerhebels 8 erzeugt am Vorgreifer eine hin- und hergehende Bewegung in deren Verlauf Papierbogen von einem Anlegetisch aus an Greifer auf dem Druckzylinder 6 übergeben werden. Die Steuerkurve 1 muß also dafür sorgen, daß die Papierbogen vom Vorgreifer aus dem Stillstand auf die Umfangsgeschwin­ digkeit des Druckzylinders 6 beschleunigt werden. Danach geht der Vorgreifer zurück, um den nächsten Papierbogen zu holen. Gerade bei der Bewegungsumkehrung treten große Beschleunigungen und Trägheitskräfte auf, die die erste Kurvenrolle 12 über den Steuerhebel 8 von der Steuerkurve 1 abheben wollen. Die notwendige Gegenkraft am Steuer­ hebel 8, die dafür sorgt, daß dieser über die erste Kur­ venrolle 12 auch weiterhin der Steuerkurve 1 folgt und damit den Vorgreifer auf der gewünschten definierten Be­ wegungsbahn hält, wird über die zweite Kurvenrolle 13 von der Beiläuferkurve 4 aufgebracht. Natürlich soll zwischen den beiden Kurven 1, 4 jedes Spiel vermieden wer­ den, um alle Schwingungen oder Unstetigkeiten in der Be­ wegung des Vorgreifers zu vermeiden. Da sich aber Ferti­ gungstoleranzen nicht vermeiden lassen ist für die zweite Kurvenrolle 13 eine gefederte Lagerung vorgesehen.

In Fig. 2 und 3 ist die Federung der zweiten Kurvenrolle 13 im Einzelnen dargestellt. Die zweite Kurvenrolle 13 ist auf dem Exzenter 16 am Lagerelement 17 gelagert. Das La­ gerelement 17 ist zentrisch zu seinen beiden Lagerenden 18 mit einer Bohrung 19 versehen. Die Bohrung 19 ist an ihrem einen Ende innerhalb eines der Lagerenden 18 des Lagerelements 17 als Vierkant 20 ausgeführt. In diesem Vierkant 20 ist das eine Ende einer Drehstabfeder 21 ver­ stiftet. Das Lagerelement 17 ist mit dem entsprechenden Lagerende 18 in einer Bohrung 22 des Steuerhebels 8 ge­ lagert. Das andere Ende der Drehstabfeder 21 ist in einem Führungselement 23 befestigt. Das Führungselement 23 nimmt an einer inneren Lagerfläche 24 das zweite Lager­ ende 18 des Lagerelements 17 auf. Das Führungselement 23 selbst wird von einer äußeren Führungsfläche 25 in einer Bohrung 26 des Steuerhebels 8 gehalten. Das Führungselement 23 ist mit einem Klemmring 27 über Schrauben 28 am Steuerhebel 8 gegen Verdrehen gesichert. Die Drehstabfeder 21 ist an ihren Enden mit je einem Vierkant 29 versehen. Ebenso ist auch das Führungsele­ ment 23 zentrisch zu seinen Führungsflächen 24, 25 mit einem Vierkant 30 versehen. Die Drehstabfeder 21 sitzt mit ihren Vierkantenden 29 in dem Vierkant 20 im Lager­ element 17 und dem Vierkant 30 im Führungselement 23. Da das Lagerelement 17 über seine Lagerenden 18 verdreh­ bar gelagert ist, sichert die Drehstabfeder 21 nun das Lagerelement 17 gegen Verdrehung. Weil die zweite Kur­ venrolle 13 aber auf dem Exzenter 16 am Lagerelement 17 angeordnet ist, tritt bei einer Verlagerung der zweiten Kurvenrolle 13 durch eine Drehung des Lagerelements 17 und damit des Exzenters 16 an der Drehstabfeder 21 eine Federwirkung auf. Die rückstellende Kraft, die an der zweiten Kurvenrolle 13 angreift und auf die Beiläufer­ kurve 4 wirkt, ist dabei abhängig von der Winkellage zwischen der Exzentrizität E des Exzenters 16 auf dem Lagerelement 17 und der Kraftangriffsrichtung an der zweiten Kurvenrolle 13 von der Beiläuferkurve 4 aus. Bei dieser Anordnung sind nur geringe Federwege möglich, da der Bauraum relativ stark durch die Kraftwirkungen und durch die Größe der äußeren Kurvenrolle 13 begrenzt wird. Diese äußerst kompakte Bauweise ist aber gerade erwünscht. Da die Federung zum Ausgleich von Fertigungs­ ungenauigkeiten auf der Beiläuferkurve 4 dient, ist lediglich ein Federweg im Bereich unter einem Millimeter zum Toleranzausgleich und für das Aufbringen einer Vor­ spannkraft notwendig. Die Bewegung der Federung wird durch die Reibung der Lagerenden 18 in der Bohrung 22 und der inneren Führungsfläche 24 im Führungselement 23 gedämpft. Dadurch kann bei Kurvenfehlern keine Schwingung über die zweite Kurvenrolle 13 übertragen werden. Damit die zweite Kurvenrolle 13 bei einem Federbruch nicht ihre Funktion verliert, ist eine zusätzliche Sicherung in die Federung eingebaut. Dazu ist im Exzenter 16 stirnseitig ein Sicherungsstift 31 eingesetzt, der in einen Führungs­ schlitz 32 im Führungselement 23 eingreift. Bei Feder­ bruch kann das Lagerelement 17 sich dann nur soweit ver­ drehen wie es die Breite des Führungsschlitzes 32 im Ver­ hältnis zum Sicherungsstift 31 zuläßt. Der Führungsschlitz 32 wird selbstverständlich so breit gewählt werden, daß alle Fertigungsungenauigkeiten an der Beiläuferkurve 4 aus­ geglichen werden können, d. h. daß notwendige geringe Feder­ wege zugelassen werden. Mit Hilfe des Sicherungsstiftes 31 kann die Drehstabfeder 21 auch auf die notwendige Vor­ spannung gebracht werden.

In Fig. 4 ist eine Variante zur Federung der zweiten Kur­ venrolle 13 dargestellt. Die Kurvenrolle 13 ist auf einem Hilfshebel 33 angeordnet, der über einen Bolzen 34 auf dem Steuerhebel 8 schwenkbar befestigt ist. Zwischen dem Hilfshebel 33 und dem Steuerhebel 8 ist ein Druckfeder­ paket 35 angeordnet. Es wird von einem Schraubenbolzen 36 gehalten und ist mit einer Distanzbüchse 37 versehen. Hier sind als Festanschläge zur Begrenzung der Bewegung des Hilfshebels 33 gegenüber dem Steuerhebel 8 Muttern 38 auf dem Schraubenbolzen 36 und die Distanzbüchse 37 vorge­ sehen, um die Funktion der zweiten Kurvenrolle 13 bei Federbruch zu erhalten. Die Reibung wird zwischen dem Schraubenbolzen 36 und dem Hilfshebel 33, aber auch im Druckfederpaket 35 erzeugt.

Aus der gesamten Anordnung ist ersichtlich, daß dieser An­ trieb für den Vorgreifer einer Bogendruckmaschine sehr kompakt gebaut ist. Dadurch ist es möglich geworden, den gesamten Kurventrieb unter den Räderzug des Maschinenantriebes zu legen, so daß axial sehr viel weniger Bauraum beansprucht wird. Auf diese Weise kann Bauraum für andere Antriebs­ elemente gewonnen und die Übertragung von dynamischen Kräften auf den Vorgreiferantrieb ist auf kürzere Wege und steifere Elemente verlegt worden. Damit ist insgesamt der Vorgreiferantrieb optimiert und für höhere Geschwindig­ keiten ausgerüstet worden. Die Anordnung der Kurven 1, 4 auf zwei Wellen 2, 5 und in einer Ebene erbringt auch den Vorteil, daß keine aufwendigen Stützkonstruktionen für die Lagerung des Steuerhebels 8 mehr notwendig ist. Der Kraft­ fluß verläuft in nur einer Ebene und muß nicht über Biege­ momente verursachende abgekröpfte Hebel von einer ersten in einer zweiten Ebene umgeleitet werden. Dadurch wird auch die Lagerung selbst vereinfacht, da aus den Biege­ momenten resultierende Axialkraftanteile wegfallen und die Biegemomente selbst nicht über Stützelemente abge­ fangen werden müssen.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung ist auch denkbar die beschriebene Konzeption umzukehren. Die Kurve mit nur einem Kurvenzug kann als Beiläuferkurve und die doppelte Kurve als Steuerkurve eingesetzt werden. Je nach Zylinder­ durchmesser in Beziehung zum Bogentakt können auch andere Verhältnisse gewählt werden. Es ist aber immer zu berück­ sichtigen in welchem Drehzahlverhältnis die jeweilige Welle, auf der eine Kurve befestigt ist, zum Bogentakt, d. h. zur Anzahl der pro Wellenumdrehung durchlaufenden Papierbogen, und zur Welle, auf der die andere Kurve mon­ tiert ist, steht.

Claims (6)

1. Vorgreiferantrieb für Bogendruckmaschinen mit einer fest auf einer ersten Welle angebrachten Steuerkurve zur Erzeugung der Vorgreiferbewegung über einen Steuerhebel, der gestellfest schwenk­ bar gelagert ist und sich über eine erste Kurven­ rolle an der Steuerkurve abstützt, mit einer Bei­ läuferkurve, an der sich eine zweite Kurvenrolle abstützt, und einer zwischen den Kurvenrollen derart wirksamen Federung, daß die Kurvenrollen mit der jeweiligen Kurve dauernd in Anlage ge­ halten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beiläuferkurve (4) auf einer zweiten Welle (5) angeordnet ist, daß die zweite Welle (5) parellel zu der ersten Welle (2) verläuft, daß die beiden Wellen (2, 5) in einem festen Dreh­ zahlverhältnis zueinander umlaufen, daß die Steuer­ kurve (1) und die Beiläuferkurve (4) in einer Ebene angeordnet sind und daß der Steuerhebel (8) einteilig ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerhebel (8) die erste Kurvenrolle (12), die zweite Kurvenrolle (13), die Federung (16-32) und ein Abtrieb (14) zum Vorgreifer angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung aus einer Drehstabfeder (21) besteht, die einerseits am Steuerhebel (8) befestigt ist und andererseits mit einem Lager­ element (17) in Verbindung steht, das drehbar im Steuerhebel (8) angeordnet ist und auf einem Exzenter (16) die zweite Kurvenrolle (13) trägt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerhebel die erste Kurvenrolle (12) angebracht ist, daß die zweite Kurvenrolle (13) auf einem an dem Steuerhebel (8) schwenkbar gelagerten Hilfshebel (33) angebracht und die Federung als zwischen Hilfshebel (33) und Steuer­ hebel (8) angeordnetes Druckfederpaket (35) ausge­ bildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (1) und die Beiläuferkurve (4) einen oder mehrere identische, stetig ineinander übergehende Kurvenzüge enthalten, wobei die Anzahl der Kurvenzüge der jeweiligen Kurve der Anzahl der pro Umdrehung der entsprechenden, der Kurve tra­ genden Welle durchlaufenden Papierbogen entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beiläuferkurve (4) einen oder mehrere iden­ tische, stetig ineinander übergehende Kurvenzüge (7) enthält, wobei die Anzahl der Kurvenzüge (7) dem Ver­ hältnis der Drehzahl der ersten Welle (2) zu der zweiten Welle (5) entspricht und ganzzahlig ist.