DE4431682C2

DE4431682C2 - Kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem

Info

Publication number: DE4431682C2
Application number: DE19944431682
Authority: DE
Inventors: Victor Dipl Ing Hefftler; Hans Dipl Ing Eitel; Erich Wieland
Original assignee: Koenig and Bauer Albert AG; KBA Planeta AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2014-09-07
Also published as: JP3856854B2; JPH08187837A; DE4431682A1

Description

Die Erfindung betrifft ein kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem für Druckmaschi nen, mit einer einen Bogen in Ruhelage erfassenden Schwinganlage, die den Bogen auf einen Bruchteil der Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigt, mit dieser den Bogen an eine nachgeordnete, periodisch umlaufende Bogenbeschleunigungseinrichtung übergibt, die den Bogen mindestens auf Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigt und an den Druckzylinder übergibt.

In Bogendruckmaschinen besteht allgemein die Aufgabe, die Bogen aus der Ruhe auf die Umfangsgeschwindigkeit der Druckzylinder zu beschleunigen. Dazu werden um eine Ruhe lage schwingende Systeme, sogenannte Schwinganlagen verwendet, die die Bogen in der Ruhelage übernehmen und auf Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigen. Zur Erzeugung der hin- und hergehenden Bewegung der Schwinganlage werden im allgemeinen kraft schlüssige Kurvengetriebe verwendet.

Um hohe Maschinengeschwindigkeiten zu realisieren, ist es bekannt den Schwinganlagenantrieb mit Hilfe einer Steuerkurve und einer Feder nachführungskurve zu realisieren, wobei in der Regel der an der Steuerkurve angreifende Rollenhebel über ein nachgeordnetes Viergelenkgetriebe mit dem auf der Schwingerwelle gelagerten Schwinger in Verbindung steht.

Nachteilig bei diesem Antrieb ist der hohe Aufwand und der zur Realisierung erforderliche große Bauraum. Außerdem besteht die Gefahr, daß Störmomente und Schwingungen ein geleitet werden, die zu Passerdifferenzen und Qualitätsverlusten führen können.

Weiterhin ist es bekannt, mittels eines um einen Mittelwert oder eines zwischen einer Rast und einem Maximalwert mit alternierender Geschwindigkeit umlaufenden Bogenbeschleuni gungssystems die Bogen auf Druckzylindergeschwindigkeit zu beschleunigen. Dabei ist es bekannt, mittels einer ersten Bogenbeschleunigungseinrichtung die Bogen aus einer Ruhe lage auf einen Bruchteil der Umfangsgeschwindigkeit eines Druckzylinders zu beschleuni gen, nachfolgend an eine zweite Bogenbeschleunigungseinrichtung zu übergeben und mit dieser den Bogen mindestens auf Druckzylinderumfangsgeschwindigkeit zu beschleunigen (EP 303 053 A2, DE-OS 24 35 665).

Zum Antrieb der periodisch umlaufenden Bogenbeschleunigungssysteme werden Kurvenge triebe, Kurbelschleifengetriebe, Maltesergetriebe, Differentialgetriebe, Planetengetriebe oder Schneckengetriebe verwendet. Dabei hat sich insbesondere beim Antrieb von umlaufenden Bogenbeschleunigungssystemen die Verwendung von ebenen Kurvengetrieben als günstig erwiesen, da durch diese periodische Bewegungen großer Massen erzeugt werden können, wobei dynamisch günstige Bewegungsgesetze realisierbar sind. Diese Kurvengetriebe sind als dreigliedrige Getriebe ausgebildet und bestehen aus einem Gestell sowie einem An triebsglied und einem Abtriebsglied. Das Antriebsglied setzt sich aus zwei fest miteinander verbundenen ebenen Kurvenscheiben zusammen, während das Abtriebsglied, das auch als Rollenstern bezeichnet wird, als Scheibe mit am Umfang angeordneten Kurvenrollen ausge bildet ist.

Dabei befinden sich die Kurvenrollen in den entsprechenden Kurvenkörperebenen (Form paarung) und übernehmen wechselseitig die Bewegungsübertragung bzw. Zwanglaufsiche rung, wobei das Antriebs- und das Abtriebsglied gegensinnig umlaufen (Volmer, Getriebe technik-Kurvengetriebe, VEB Verlag Technik, 2. Auflage, Berlin 1989, S. 102 ff.).

Nachteilig bei diesen Getrieben ist ihre komplizierte, auf Grund der erforderlichen zwei Kur venscheiben und zwei Rollensterne massebehaftete Bauweise sowie ihr sich in radialer und axialer Richtung erstreckender großer Bauraum. Außerdem wird auf Grund der aus den größeren Massen und der aus den periodischen Bewegungen resultierenden hohen Beschleunigungskräfte die Maximaldrehzahl der Bogenbeschleunigungseinrichtungen und damit die Leistung der Gesamtmaschine begrenzt.

Es ist auch nach der DE-PS 61 71 07 bekannt, mit einer Schwinganlage den Bogen in der Ruhelage zu übernehmen, auf einen Bruchteil der Druckzylindergeschwindigkeit zu be schleunigen, mit dieser Geschwindigkeit den Bogen an eine periodisch umlaufende Bogen beschleunigungseinrichtung zu übergeben, die den Bogen auf Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigt und an den nachgeordneten Druckzylinder übergibt.

Der Antrieb dieses Beschleunigungssystems erfolgt über Kurven- bzw. Kurvenkoppelgetrie be, die einen großen Bauraum beanspruchen und lediglich eine geringe Leistung gestatten.

Aufgabe der Erfindung ist ein kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem, das eine raumsparende sowie kompakte und damit starre Bauweise gestattet, auf Grund einer masse reduzierten Ausführung geringe Beschleunigungskräfte aufweist und damit eine höhere Ma ximaldrehzahl erlaubt, eine kostengünstige Fertigung ermöglicht sowie einen auf die Funkti on der Maschine rückwirkungsfreien Betrieb realisiert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, ein aus einer Schwinganlage und einer nachgeordneten, periodisch umlaufenden Bogenbeschleunigungseinrichtung bestehendes Bogenbeschleunigungssystem kompakt, starr sowie massereduziert und kostengünstig zu fertigen. Die Anordnung des Antriebsgliedes des dem Antrieb der periodisch umlaufenden Bogenbeschleunigungseinrichtung dienenden Beschleunigungsgetriebes sowie der für den Antrieb der Schwinganlage vorgesehenen Kurvenscheiben in einem gemeinsamen Gestell punkt, gestattet eine Reduzierung oder den Verzicht auf für den Antrieb, die Bewegungs übertragung und ggf. der Bewegungsumkehr dienende Getriebeglieder oder Maschinenele mente. Weiterhin wird durch die Anordnung der Schwingerwelle in einem geringen Abstand zum Gestellpunkt des Antriebsgliedes vom Beschleunigungsgetriebe und durch den Di rektantrieb der Schwinganlage eine starre Bauweise realisiert, die das Einleiten von Schwin gungen und Störmomenten minimiert. Außerdem werden durch die massereduzierte Bau weise die massebedingten Beschleunigungskräfte eingeschränkt und so eine Erhöhung der Maximaldrehzahl bei Reduzierung der Antriebsmomente ermöglicht.

Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Bogenbeschleunigungssytems in Seitenansicht,

Fig. 2 das Bogenbeschleunigungssystem in einer Schnittdarstellung von vorn,

Fig. 3 das kinematische Schema des Beschleunigungsgetriebes.

In Fig. 1 ist das kurvengesteuerte Bogenbeschleunigungssystem 1 schematisch in Seitenan sicht dargestellt. Das Bogenbeschleunigungssystem besteht aus einer Schwinganlage 2 und einer periodisch umlaufenden Bogenbeschleunigungseinrichtung 3, die als Trommel ausge bildet ist.

Der Bogenbeschleunigungseinrichtung 3 ist ein Druckzylinder 4 nachgeordnet und der Schwinganlage 2 ein Anlegtisch 5 vorgeordnet.

Die Schwinganlage 2 besteht aus einem Schwinger 6, der auf der Schwingerwelle 7 drehbar gelagert und drehfest mit einem an der Antriebskurve 8 angreifenden Rollenhebel 9 sowie drehfest mit einem an der Gegenkurve 10 angreifenden Rollenhebel 11 verbunden ist. Cer Rollenhebel 9 ist mit einer Kurvenrolle 12 und der Rollenhebel 11 mit einer Kurvenrolle 15 versehen. Die Antriebskurve 8 und die Gegenkurve 10 sind im Gestellpunkt A₀, dem Gestell punkt des Antriebsgliedes 15 eines Beschleunigungsgetriebes 14, angeordnet (Fig. 2).

In Fig. 3 ist das kinematische Schema des Beschleunigungsgetriebes 1a dargestellt. Im Ge stellpunkt A₀ ist das Antriebsglied 15, welches biegesteif miteinander verbundene, in sich geschlossene Kurvenkonturen K1, K2, K3 aufweist, drehbar gelagert. Das Antriebsglied 15 ist als Kreisscheibe ausgebildet und am Umfang mit einem Zahnkranz 16 versehen, der mit einem Antriebsstirnrad 17 kämmt. Das Antriebsglied 15 läuft stetig mit einem Antriebswinkel ϕ um. Mit den Kurvenkonturen K1, K2, K3 stehen Kurvenrollen R1, R2, R3 in Wirkverbin dung, die mittels Rollenbolzen 18 in Rollenhebeln RH1, RH2, RH3 gelagert sind, welche bie gesteif zueinander und drehbar im Gestellpunkt B₀ gelagert sind. Die Berührungspunkte der Kurvenrollen R1, R2, R3 mit den zugehörigen Kurvenkonturen K1, K2, K3 beschreiben, be dingt durch die Rotation des Antriebsgliedes 15. Kurvenzüge X1, X2, X3. Die Kurvenrollen R, die Rollenbolzen 18 und die drehbar im Gestellpunkt B₀ gelagerten Rollenhebel RH bilden das Abtriebsglied 19. Das Abtriebsglied 19 läuft periodisch mit einem Abtriebswinkel ψ um, der in seiner Drehrichtung mit der Drehrichtung des Antriebswinkels ϕ übereinstimmt. Das Abtriebsgliedes 19 ist drehfest mit der Bogenbeschleunigungseinrichtung 3 und das An triebsglied 15 drehfest mit der Arbeitskurve 3 und der Gegenkurve 10 verbunden.

Die Ausbildung der Kurvenkonturen K1, K2, K3 resultiert aus dem einerseits zu realisieren den Bewegungsgesetz, andererseits aus den gewählten geometrischen Abmessungen des Beschleunigungsgetriebes 14 sowie der absoluten Anfangslage des Abtriebsgliedes 19 bzw. der Bogenbeschleunigungseinrichtung 3.

Durch die Anordnung von mindestens zwei Kurvenrollen K an dem Antriebsglied 15 wird Formschluß gesichert und erreicht, daß die Bewegungsübertragung sowie Zwanglauf ge währleistet werden. Eine Verbesserung der Bewegungsübertragung wird durch drei Kurven rollen K erreicht.

Das mit den Kurvenkonturen K versehene Antriebsglied 15 läuft stetig, angetrieben durch das mit dem Zahnkranz 16 kämmende Antriebszahnrad 17, mit dem Antriebswinkel ϕ um. Durch die in Eingriff mit den Kurvenkonturen K stehenden Kurvenrollen R, die entsprechend dem gewählten Bewegungsgesetz auf den zugehörigen Kurvenkonturen K ablaufen, wird das Abtriebsglied 19 und durch die drehsteife Verbindung mit der Bogenbeschleunigungsein richtung 3 diese mit einem Abtriebswinkel ψ um den Gestellpunkt B₀ drehend angetrieben, wobei die Drehrichtung des Abtriebswinkels ψ mit der Drehrichtung des Antriebswinkels ϕ übereinstimmt.

Durch die drehsteife Verbindung des mit dem Antriebswinkel ϕ stetig umlaufenden Antriebs gliedes 15 mit der Antriebskurve 8 sowie der Gegenkurve 10, die im Gesteilpunkt A₀ des Antriebsgliedes 15 gelagert sind, werden auch diese stetig angetrieben und damit über die an den Kurven 8; 10 angreifenden Rollenhebeln 9; 11 der Schwinger 6 der Schwinganlage 2 periodisch auf der Schwingerwelle 7 geschwenkt. Dabei ist es auch möglich, lediglich die Antriebskurve 8 im Gestellpunkt A₀ anzuordnen sowie drehsteif mit dem Antriebsglied 15 zu verbinden und an der Antriebskurve 8 Kraftschlüssig den Rollenhebel 9 angreifen zu lassen. Der Schwinger 5 und damit die Schwinganlage 2 erfassen einen auf dem Anlegtisch 5 nach der Vorder- sowie Seitenkante ausgerichteten und in der Ruhe befindlichen Bogen, be schleunigen diesen auf einen Bruchteil der Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders 4 und übergeben ihn mit dieser Geschwindigkeit an die Bogenbeschleunigungseinrichtung 3. Dabei stimmt die Umlaufgeschwindigkeit der Bogenbeschleunigungseinrichtung 3 mit der Bogengeschwindigkeit überein oder die Bogengeschwindigkeit legt geringfügig aber der Umfangsgeschwindigkeit der Bogenbeschleunigungseinrichtung 3.

Nachfolgend, in dieser Zeit wird der Schwinger 5 zum Anlegtisch 5 zurückgeführt, wird die Bogenbeschleunigungseinrichtung 3 über das Abtriebsglied 19 des Beschleunigungsgetrie bes 14 so beschleunigt, daß mindestens die Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders 4 erreicht wird. Mit dieser oder einer geringfügig darüber liegenden Geschwindigkeit wird ein Bogen an den Druckzylinder 4 übergeben. Nach der Bogenübergabe erfolgt eine Verzöge rung der Bogenbeschleunigungseinrichtung 3 auf einen Minimalwert, der mit der Geschwin digkeit des Schwingers 6 bei der Bogenübergabe übereinstimmt oder geringfügig unter die ser liegt.

Bezugszeichenliste

1

Bogenbeschleunigungssystem

2

Schwinganlage

3

Bogenbeschleunigungseinrichtung

4

Druckzylinder

5

Anlegtisch

6

Schwinger

7

Schwingerwelle

8

Antriebskurve

9

Rollenhebel

10

Gegenkurve

11

Rollenhebel

12

Kurvenrolle

13

Kurvenrolle

14

Beschleunigungsgetriebe

15

Antriebsglied

16

Zahnkranz

17

Antriebszahnrad

18

Rollenbolzen

19

Abtriebsglied
A₀

Gestellpunkt des Antriebsgliedes
B₀

Gestellpunkt des Abtriebsgliedes
K1Kurvenkontur
K2Kurvenkontur
K3Kurvenkontur
X1Kurvenzug
X2Kurvenzug
X3Kurvenzug
R1Kurvenrolle
R2Kurvenrolle
R3Kurvenrolle
RH1Rollenhebel
RH2Rollenhebel
RH3Rollenhebel
ϕAntriebswinkel
ψAbtriebswinkel

Claims

1. Kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem für Druckmaschinen, mit einer einen Bogen in Ruhelage erfassenden Schwinganlage, die den Bogen auf den Bruchteil einer Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigt, mit dieser den Bogen an eine nachgeordne te, periodisch umlaufende Bogenbeschleunigungseinrichtung übergibt, die den Bogen mindestens auf Druckzylindergeschwindigkeit beschleunigt und an den Druckzylinder übergibt, wobei ein Antriebsglied eines die Beschleunigungseinrichtung antreibenden Kurvengetriebes mehrere Kurvenkonturen aufweist, die in Wirkverbindung mit Kurven rollen eines umlaufenden Abtriebsgliedes des Kurvengetriebes stehen, dadurch gekenn zeichnet, daß die voneinander verschiedenen Gestellpunkte (A₀) des Antriebsgliedes (15) und (B₀) des Abtriebsgliedes (19) in ihrer Projektion auf eine durch das Antriebsglied (15) gebildete Ebene innerhalb von durch die Berührungspunkte der in sich geschlossenen Kurvenkonturen (K) des Antriebsgliedes (15) mit den Kurvenrollen (R) des Abtriebsglie des (19) durch die Rotation des Antriebsgliedes (15) gebildeten Kurvenzügen (X) liegen, wobei im Gestellpunkt (B₀) des Abtriebsgliedes (19) die Drehachse der Bogenbeschleu nigungseinrichtung (3) angeordnet ist und daß eine die Bewegung der Schwinganlage (2) steuernde Antriebskurve (8) oder eine Antriebskurve (8) und eine Gegenkurve (10) im Gestellpunkt (A₀) des Antriebsgliedes (15) angeordnet sind.

2. Kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Antriebskurve (8) oder die Antriebskurve (8) und die Gegenkurve (10) drehsteif mit dem Antriebsglied (15) verbunden sind.

3. Kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Antriebsgliedes (15) stetig umläuft.

4. Kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß an der Antriebskurve (8) oder an der Antriebskurve (8) und an der Gegen kurve (10) angreifende Rollenhebel (9, 11) auf einer einen Schwinger (6) der Schwingan lage (2) tragenden Schwingerwelle (7) angeordnet sind.

5. Kurvengesteuertes Bogenbeschleunigungssystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rollenhebel (9, 11) drehsteif mit dem Schwinger (6) verbunden sind.