DE3830946C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurvengetriebe zum periodischen Schwenken einer Vorgreifereinrichtung einer Bogenrotationsdruckmaschine mit einer ersten Kurvenscheibe, die eine eine Hauptkurve darstellende erste Steuerkurve trägt, einer zweiten Kurvenscheibe, die eine eine Beiläuferkurve darstellende zweite Steuerkurve trägt, einer unter einer Federkraft gegen die erste Steuerkurve angestellten und bei Drehung der ersten Kurvenscheibe an dieser abrollenden ersten Rolle, einer unter der Federkraft gegen die zweite Steuerkurve angestellten und bei Drehung der zweiten Kurvenscheibe an dieser abrollenden zweiten Rolle und eine wenigstens eine Feder zur Bereitstellung der Federkraft aufweisenden und mittels der beiden Rollen verschwenkbaren Hebelanordnung mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren, die erste Rolle tragenden Schwenkhebel, mittels welchem der Vorgreifereinrichtung eine der ersten Steuerkurve entsprechende Schwenkbewegung eingeprägt wird, wobei die Schwenkachse und die beiden Rollen zueinander parallele Rotationsachsen aufweisen und sich auf der Rotationsachse der Schwenkachse schneidende Normalen zu den Rotationsachsen der beiden Rollen einen Winkel einschließen, der ein Maß für die Federkraft darstellt, unter welcher die beiden Rollen gegen die beiden Steuerkurven angestellt sind.

In der DE-PS 6 77 130 ist eine Vorgreifersteuerung für Bogenrotationsdruckmaschinen mit den Gattungsmerkmalen beschrieben. Die Hauptkurve und die Beiläuferkurve sind analog zueinander in der Weise gestaltet, daß die die beiden Rollenhebel gegeneinander verspannende Feder praktisch immer die gleiche Länge behält. Dies wird dadurch erreicht, daß der von den beiden Rollenhebeln eingeschlossene Winkel unabhängig von dem jeweiligen Betriebszustand gleichbleibt, womit eine gleichbleibende Andruckkraft der Rolle des Haupthebels an der Hauptkurve angestrebt wird. In der Druckschrift wird zwar erwähnt, daß diese Andruckkraft infolge der Größe der durch den Verlauf der Hauptkurve zu beschleunigenden bzw. zu verzögernden Massen, die sich aus den Einzelmassen der Bauteile des Vorgreifers zusammensetzen, Änderungen unterworfen ist, was zu Vibrationen der Maschine führen kann. Die bekannte Anordnung verhindert jedoch lediglich die relativ großen Schwankungen der Andruckkraft einer Rolle, die bei früheren Einrichtungen mittels eines federnd gegen das Maschinengestell abgestützten Hebels gegen eine Kurvenscheibe gedrückt wurde, wobei die relativ großen Schwankungen von den durch die Kurvenscheibe bedingten relativ großen Federwegen hervorgerufen wurden. Den Massenkraftänderungen, die aus Beschleunigungen der Rolle an der Hauptkurve, des zugehörigen Rollenhebels und der von diesem Rollenhebel bewegten Maschinenteile resultieren, kann diese bekannte Vorrichtung allerdings nicht entgegenwirken.

Übliche Kurvenscheiben bedingen, daß diese Massenkräfte entweder gleichsinnig, gegensinnig oder auch mehrfach wechelnd gleichsinnig und gegensinnig zu der Federkraft wirksam sind. Dadurch können unzulässig hohe Flächenpressungen infolge zu hoher Andruckkraft der Rollen und Vibrationen infolge einer zu geringen Andruckkraft der Rollen gegen die Kurvenscheiben mit vergleichbaren Verschleißerscheinungen auftreten.

Die erwähnte aus der DE-PS 6 77 130 bekannte Vorgreifersteuerung arbeitet zur Vermeidung der erläuterten relativ großen Schwankungen der Andruckkraft einer gestellfest abgefederten Rolle gegen eine Kurvenscheibe nach dem Prinzip eines gesteuerten Anlenkpunktes einer die beiden Rollenhebel gegeneinander verspannenden Feder. Hierbei folgen die Anlenkpunkte der Feder der Schwenkbewegung der beiden Rollenhebel, ohne daß die Feder selbst einen Federweg zurücklegt. Damit wird jedoch lediglich dasselbe Ergebnis erreicht wie mit einer äußeren kraftschlüssigen Verspannung der ersten Rolle mit der die Hauptkurve darstellenden Steuerkurve mittels konstanter Federkraft.

Das genannte Prinzip eines gesteuerten Anlenkpunktes einer Feder, die sogenannte "innere Verspannung" ist weiterhin für einen kurvengesteuerten mit einer Abtastrolle versehenen Stößel offenbart in der Veröffentlichung von Peczkowski, J.: Wege zur Leistungserhöhung von Kurvenscheibengetrieben in Z. Feinwerktechnik und Micronic 78 (1974) 1, Seite 29 bis 35. Entsprechend einem hierin wiedergegebenen Diagramm in Verbindung mit einem dem eingangs genannten ähnlichen Kurvengebiet wird hierbei der Anlenkpunkt einer die Abtastrolle gegen eine Steuerkurve drückenden Feder mittels einer nach einem Gesetz zur Federsteuerung ausgebildeten Beiläuferkurve verstellt, welches an der Abtastrolle wirksame Massenkräfte in der Weise berücksichtigt, daß die von der Feder hervorgerufene Andruckkraft der Abtastrolle gegen die Steuerkurve dann vergrößert wird, wenn an der Abtastrolle angreifende Massenkräfte das Bestreben haben, die Abtastrolle von der Steuerkurve abzuheben. Im Ergebnis wird hiermit ein Pulsieren der genannten Andruckkraft in Betriebszuständen erreicht, in denen die Abtastrolle eine deren Andruckkraft vergrößernde Beschleunigung durch die Steuerscheibe erfährt. Vibrationen können mit dieser bekannten Einrichtung somit nicht vermieden werden.

Ein derartiges Pulsieren der Andruckkraft der Steuerrolle auf die Steuerkurve wird auch mit der in der DE-OS 33 33 050 offenbarten Einrichtung nicht vermieden. Hierbei ist im Gegensatz zu der aus der DE-PS 6 77 130 bekannten Einrichtung ein an die Beiläuferkurve angestellter Rollenhebelarm mit einem an die Steuerkurve angestellten Rollenhebelarm starr verbunden und lediglich zum Ausgleich unvermeidlicher Fertigungstoleranzen die von einem der beiden Rollenhebelarme getragene Andrückrolle gegen diesen Rollenhebelarm abgefedert. In Verbindung mit der hier weiterhin in einer gemeinsamen Schwenkebene vorgesehenen Anordnung der Andrückrollen und der Steuerkurve einerseits sowie der Beiläuferkurve andererseits ergibt sich damit zwar gegenüber der aus der DE-PS 6 77 130 bekannten Einrichtung ein günstigerer Kraftfluß zwischen den beiden Andrückrollen; dem Problem der durch pulsierende Kräfte angeregten Vibrationen wird hierbei jedoch lediglich durch eine Verringerung der bewegten Massen begegnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Kurvengetriebe zu schaffen, mit welchem sowohl überhöhte Andruckkräfte der Rollen als auch Vibrationen durch zeitweilig zu niedrige Andruckkräfte der Rollen vermieden werden.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Kurvengetriebe gemäß Anspruch 1.

Die Beiläuferkurve erhält damit einen korrigierten Verlauf gegenüber einer herkömmlichen Ausbildung, deren Zweck die Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Winkels zwischen den beiden Rollenhebeln war. Je nach der zu erwartenden Wirkungsrichtung und der Größe der Massenkräfte aus der Beschleunigung bzw. Verzögerung der Rolle und der mit ihr verbundenen Bauteile wird die Beiläuferkurve mit einem entsprechend korrigierten Verlauf ausgebildet, wie es noch anhand einer Schemazeichnung erläutert wird. Durch diesen korrigierten Verlauf der Beiläuferkurve wird der Winkel zwischen dem Rollenhebel der an der Hauptkurve anliegenden Rolle und dem Rollenhebel der an der Beiläuferkurve anliegenden Rolle verkleinert oder vergrößert, so daß auch die Federspannung zwischen den beiden Rollenhebeln verändert wird. Durch einen tiefer gelegten Verlauf der Beiläuferkurve, so daß diese einen geringeren Abstand von der Drehachse der Beiläuferkurve aufweist, kann erreicht werden, daß der Winkel zwischen den beiden Rollenhebeln im Sinne einer Verringerung der Federkraft verändert wird, wenn auf die Hauptkurve wirksame Massenkräfte und die Federkraft sich addieren. Die sich aus den Massenkräften ergebende größere Andruckkraft der Rolle gegen die Hauptkurve kann durch Verringerung der Federkraft verringert werden. Umgekehrt kann durch einen gegenüber der Drehachse der Beiläuferkurve höheren Verlauf der Beiläuferkurve eine Verstärkung der Federkraft erreicht werden, wenn die Massenkräfte zu einer Verringerung der Andruckkraft der Rolle gegen die Hauptkurve führen, so daß die Andruckkraft der Rollen durch Vergrößerung der Federkraft ausgeglichen werden kann.

Die an der Beiläuferkurve vorzunehmenden Korrekturen bestimmt der Konstrukteur anhand der für einzelne Betriebszustände ermittelten Massenkräfte.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kurvengetriebes mit einer gemeinsamen Drehachse für eine Haupt- und eine Beiläuferkurvenscheibe in einer Beschleunigungsphase,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in einer Verzögerungsphase,

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit gestrichelt eingezeichnetem Verlauf eines nicht korrigierten Bereichs der Kontur der Beiläuferkurve im Vergleich zu einem korrigierten Bereich,

Fig. 4 ein von Fig. 1 insofern abweichendes Ausführungsbeispiel, als die Federkraft mittels eines Biegefederstabes erzeugt wird.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die die Hauptkurve 1 und die Beiläuferkurve 2 tragenden Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Drehachse 3 angeordnet, so daß sie gemeinsam in der eingezeichneten Drehrichtung mit der Drehzahl n umlaufen. Gegen die Hauptkurve 1 stützt sich eine Rolle 4 ab, die an dem freien Ende eines Rollenhebels 6 drehbar gelagert ist. Gegen die Beiläuferkurve 2 stützt sich eine Rolle 5 ab, die ebenfalls am freien Ende eines Rollenhebels 7 frei drehbar gelagert ist. Beide Rollenhebel 6 und 7 sind auf einer gemeinsamen Schwenkachse 9 schwenkbar gelagert und unabhängig voneinander beweglich. Zwischen den Rollenhebeln 6 und 7 ist eine als Zugfeder ausgebildete Feder 8 angeordnet, die die beiden Rollenhebel 6 und 7 gegeneinander verspannt und dadurch die Rollen 4 und 5 unter einer Federkraft Fc gegen die beiden Steuerkurven (Hauptkurve 1 und Beiläuferkurve 2) anstellt. Mit dem Rollenhebel 6 der an der Hauptkurve 1 anliegenden Rolle 4 seien die Bauteile eines Greiferantriebes, zum Beispiel eines Schwinggreiferantriebes unmittelbar verbunden. Die sich aus diesen Bauteilen ergebende Masse sowie die Massen des Rollenhebels 6 und der Rolle 4 seien gedanklich mit der Masse einer mit dem Rollenhebel 6 drehfest verbundenen Nabe 10 in dieser Nabe zu einer Masse M zusammengefaßt. Diese Masse M bewirkt nun beim Umlauf der beiden Steuerkurven Massenkräfte Fm an der Rolle 4, die je nach der Richtung der Beschleunigung bzw. Verzögerung der Rolle 4 durch die Steuerkurven auf die Hauptkurve 1 hin bzw. von dieser weg gerichtet sind.

Bei einer in Fig. 1 dargestellten Beschleunigungsphase wirkt die aus der Masse M resultierende Massenkraft Fm in Richtung einer Normalen zur Hauptkurve 1 auf die Hauptkurve 1 gleichsinnig mit einer parallel gerichteten Federkraft Fc, welche von der Feder 8 zwischen den beiden Rollenhebeln 6 und 7 erzeugt wird, so daß ohne weitere Maßnahmen eine Erhöhung der Andruckkraft der Rolle 4 auf die Hauptkurve 1 erfolgen würde. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird diese Erhöhung gemäß der Erfindung durch eine Nachführung des Rollenhebels 7 gegen den Rollenhebel 6 im Sinne einer Verkleinerung des Winkels zwischen den beiden Rollenhebeln 6 und 7 ausgeglichen, wodurch sich die Federkraft Fc verringert. Dies wird durch einen korrigierten Verlauf der Beiläuferkurve 2 in jenem Bereich erreicht, der einem Bereich der Hauptkurve 1 entspricht, in welchem die Masse M einer Winkelbeschleunigung E in der in Fig. 1, 3 und 4 gezeigten Richtung unterliegt. Gegenüber einem nicht korrigierten Verlauf 2a (Fig. 3) ist die Beiläuferkurve 2 in ihrem korrigierten Bereich um ein Maß D radial verkleinert. Mit der damit verbundenen Verkleinerung der Federkraft Fc kann nunmehr ein durch die Beschleunigung bewirkter Teil der Andruckkraft der Rolle 4 aufgehoben werden. In der Fig. 3 ist zum Vergleich der entsprechende Bereich eines nicht korrigierten Verlaufs 2a der Beiläuferkurve 2 mit gestrichelter Linie dargestellt.

Die Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in einer Verzögerungsphase. Hierbei ist die Massenkraft Fm in Richtung einer Normalen zur Hauptkurve 1 von der Hauptkurve 1 weggerichtet und demzufolge auch der Federkraft Fc entgegengesetzt gerichtet, woraus eine Verringerung der Andruckkraft der Rolle 4 gegen die Hauptkurve 1 resultiert. Diese Verringerung der Andruckkraft kann durch eine Verstärkung der Federkraft Fc ausgeglichen werden, die durch Vergrößerung des Winkels α zwischen den beiden Rollenhebeln 6 und 7 erreicht wird. In diesem Falle kann die korrigierte Beiläuferkurve 2 gegenüber einem unkorrigierten Verlauf mit größerem Abstand von der Drehachse 3 beider Kurven 1 und 2 ausgebildet werden. Durch entsprechende Überhöhung der korrigierten Beiläuferkurve 2 kann die Vergrößerung des Winkels α zwischen den beiden Rollenhebeln 6 und 7 variiert werden.

Ein nach dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Prinzip aufgebautes Kurvengetriebe weist eine Hebelanordnung in Form der Rollenhebel 6 und 7 auf, wobei sich der Rollenhebel 6 als um eine Schwenkachse 9 schwenkbarer Schwenkhebel darstellt, mittels welchem einer Vorgreifereinrichtung eine der Hauptkurve 1 entsprechende Schwenkbewegung eingeprägt wird.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird ein solcher Schwenkhebel von dem um eine Schwenkachse 11 schwenkbaren Rollenhebel 12 dargestellt. Wie im vorausgehenden Beispiel weisen die Rollen 4 und 5 und die Schwenkachse des Schwenkhebels (Rollenhebel 6 bzw. 12) zueinander parallele Symmetrieachsen auf und auf der Symmetrieachse der Schwenkachse 9 bzw. 11 sich schneidende Normalen zu den Symmetrieachsen der beiden Rollen 4 und 5 schließen einen Winkel α ein, der ein Maß für die Federkraft Fc darstellt, unter welcher die beiden Rollen 4 und 5 gegen die beiden Steuerkurven 1 und 2 angestellt sind.

Fig. 4 stellt im übrigen eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dar, und zwar im Hinblick auf die bislang nicht erwähnten Massenkräfte im Zusammenhang mit der gegen die Beiläuferkurve angestellten zweiten Rolle 5. Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 weist der Winkel α während einer Beschleunigungsphase der Rolle 4 (Fig. 1 und 3) einen verkleinerten Wert auf. Damit verkleinert sich aber auch die Federkraft Fc, mit welcher die zweite Rolle 5 gegen die Beiläuferkurve 2 angestellt wird, während gleichzeitig eine von der zweiten Rolle 5 und deren Anlenkmitteln (Rollenhebel 7 im Falle Fig. 1 bis 3) herrührende Massenkraft versucht, die zweite Rolle 5 von der Beiläuferkurve 2 abzuheben.

Dem wird in Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes gemäß Fig. 4 dadurch begegnet, daß die zweite Rolle 5 am freien Ende eines Biegefederstabes 13 drehbar angeordnet ist, dessen anderes Ende unter Vorspannung an einer die Schwenkachse 11 umgreifenden Nabe 10 des Schwenkhebels 12 eingespannt ist.

Die Vorspannung stellt hierbei die Federkraft Fc bereit, unter welcher die beiden Rollen 4 und 5 an die jeweiligen Steuerkurven angestellt sind. Der Biegefederstab 13 kann dabei im Gegensatz zu einem um eine Achse schwenkbaren Rollenhebel (Rollenhebel 7 gemäß Fig. 1 bis 3) mit relativ kleiner Masse ausgebildet werden, so daß auch bei kleiner Federkraft Fc ein sicheres Anliegen der zweiten Rolle 5 an der Beiläuferkurve 2 gewährleistet ist, wenn die in Verbindung mit der zweiten Rolle 5 stehenden Massenkräfte versuchen, diese Rolle 5 von der Beiläuferkurve 2 abzuheben, während die erste Rolle 4 mit einer durch Massenkräfte verstärkten Andruckkraft an der Hauptkurve anliegt.

Bezugszeichenliste

1 Hauptkurve (in Fig. 3 mit Strich-Punkt-Linie dargestellt, soweit nicht mit gestrichelt dargestelltem Bereich 2a der Beiläuferkurve 2 zusammenfallend)
2 Beiläuferkurve (korrigierter Verlauf)
2a Verlauf eines nicht korrigierten Bereichs der Beiläuferkurve (gestrichelt)
3 gemeinsame Drehachse von Haupt- und Beiläuferkurve
4 Rolle an der Hauptkurve
5 Rolle an der Beiläuferkurve
6 Rollenhebel
7 Rollenhebel
8 Feder zwischen den Rollenhebeln 6 und 7
9 Schwenkachse der beiden Rollenhebel 6 und 7
10 Nabe
11 Schwenkachse des Rollenhebels 12
12 Rollenhebel
13 Biegefederstab
D radiale Verkleinerung der Beiläuferkurve im Bereich 2a
E Winkelbeschleunigung bzw. Winkelverzögerung der Masse M
Fc Federkraft
Fm Massenkraft
M Masse der gedanklich in der Nabe 10 vereinigten Massen von Nabe 10, Rollenhebel 6, Rolle 4 und mit Rollenhebel 6 verbundenen Maschinenteilen
n Drehzahl
α Winkel zwischen den Rollen 4 und 5 bezogen auf die Schwenkachse 9 bzw. 11

Claims (4)

1. Kurvengetriebe zum periodischen Schwenken einer Vorgreifereinrichtung einer Bogenrotationsdruckmaschine mit

• - einer ersten Kurvenscheibe, die eine eine Hauptkurve darstellende erste Steuerkurve trägt,
• - einer zweiten Kurvenscheibe, die eine eine Beiläuferkurve darstellende zweite Steuerkurve trägt,
• - einer unter einer Federkraft gegen die erste Steuerkurve angestellten und bei Drehung der ersten Kurvenscheibe an dieser abrollenden ersten Rolle,
• - einer unter der Federkraft gegen die zweite Steuerkurve angestellten und bei Drehung der zweiten Kurvenscheibe an dieser abrollenden zweiten Rolle und
• - einer wenigstens eine Feder zur Bereitstellung der Federkraft aufweisenden und mittels der beiden Rollen verschwenkbaren Hebelanordnung mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren, die erste Rolle tragenden Schwenkhebel, mittels welchem der Vorgreifereinrichtung eine der ersten Steuerkurve entsprechende Schwenkbewegung eingeprägt wird,
• - wobei die Schwenkachse und die beiden Rollen zueinander parallele Rotationsachsen aufweisen und sich auf der Rotationsachse der Schwenkachse schneidende Normalen zu den Rotationsachsen der beiden Rollen einen Winkel α einschließen, der ein Maß für die Federkraft darstellt, unter welcher die beiden Rollen gegen die beiden Steuerkurven angestellt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Beiläuferkurve (2) eine Kontur aufweist, die den Winkel (α) in Abhängigkeit von Massenkräften aus Beschleunigungen bzw. Verzögerungen der Hebelanordnung und mit dieser verbundener Maschinenteile während der Drehung der beiden Kurvenscheiben im Sinne einer im wesentlichen gleichbleibenden Andruckkraft der ersten Rolle (4) an die ersten Kurvenscheibe während deren Drehung ändert.

2. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Beiläuferkurve (2) in einem der Hauptkurve (1) entsprechenden Bereich (2a), in welchem die Andruckkraft der ersten Rolle (4) infolge einer Beschleunigung dieser Rolle (4) und der mit ihr verbundenen Maschinenteile durch die Hauptkurve (1) über die Federkraft (Fc) hinausgeht, radial um ein Maß (D) derart verkleinert ist, daß eine damit verbundene Verkleinerung der Federkraft (Fc) einen durch die Beschleunigung bewirkten Teil der Andruckkraft im wesentlichen aufhebt.

3. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rolle (5) am freien Ende eines Biegefederstabes (13) drehbar angeordnet ist, dessen anderes Ende unter Vorspannung an einer die Schwenkachse (11) umgreifenden Nabe (10) des Schwenkhebels (12) eingespannt ist.