DE651914C - Zylinderschnellpresse mit hin und her bewegtem Druckkarren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderschnellpresse derjenigen Art, deren Druckkarren mittels irgendeines geeigneten Getriebes hin und her bewegt wird und bei der ein durch eine Spannfeder gebildeter Energieausgleich für die Druckkarrenibewegung vorgesehen ist. Von bekannten Zylinderschnellpressen dieser Art unterscheidet sich die Zylinderschnellpresse nach der Erfindung dadurch, daß bei ihr die Spannfeder in sehr günstiger Weise beansprucht wird, so daß sie bei der Beanspruchung nur Formänderungen geringer Größe erfährt, aber trotzdem einen weitgehenden Energieausgleich der hin und her gehenden Druckkarrenmasse bewirkt und die Überwindung der beiden Totpunktlagen des Druckkarrens unterstützt. Außerdem zeichnet sich die Zylinderschnellpresse nach der Erfindung dadurch aus, daß bei ihr die Spannfeder nur einen geringen Raum beansprucht, so daß ihr Unterbringen in der Zylinderschnellpresse keinerlei Schwierigkeiten bietet.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Spannfeder in eigenartiger und neuer Weise von dem Druckkarren bzw. dessen Antriebsrad aus über ein Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe gespannt wird, und zwar erfolgt das Spannen der Feder jeweils während des zum Erreichen eines Umkehrpunktes durch den Druckkarren vorhergehenden Teils der Druckkarrenbewegung, während die Feder jeweils während des einem Umkehrpunkte des Druckkarrens folgenden· Teils der Druckkarrenbewegung entspannt wird, so daß die Feder den Antrieb des Druckkarrens bei jeder Bewegungsumkehr unterstützt.

Handelt es sich bei der mit einer Einrichtung nach der Erfindung versehenen Zylinderschnellpresse um eine solche, deren Druckkarren von einem Kurbelgetriebe oder ahnlichem Getriebe angetrieben wird, so ist die Anordnung zweckmäßigerweise derart, daß das Spannen der Feder jeweils während des Viertelkreises der Bewegung des Kurbelantriebszapfens erfolgt, der vor einer Tot- 45' punktlage durch den Kurbelzapfen liegt, während die Feder jeweils während der einer Totpunktlage folgenden Viertelkreisbewegung

des Kurbelzapfens des Kurbelantriebsgetriebes entspannt wird. .

Eine zweckmäßige Ausführüngsform eineg Zylinder Schnellpresse nach der Erfindung i&t eine solche, bei der die als Zylinderfeder a«s-' gebildete Spannfeder in einem im Gestell der Schnellpresse starr angeordneten Gehäuse zwischen zwei auf einer die Feder durchdringenden mittleren Führungsstange verschiebbar angeordneten Federtellern angeordnet ist, die bei entspannter Feder gegen Ansätze der Führungsstange anliegen, die eine zur Druckkarrenbewegung parallele Hinundherbewegung von einer Zahnstange erhält, die von 1-5 dem Druckkarrengetriebe aus um ein wesentlich geringeres Maß als der Druckkarren in entgegengesetzter Richtung wie der Druckkarren hin und her bewegt wird. Eine derartige Ausbildung der Federanordnung hat zur Folge, daß die Feder im entspannten Zustande sich zwischen den beiden Stirnseiten des Gehäuses erstreckt und abwechselnd durch die Mitnahme des einen Federtellers oder des anderen Federtellers durch die Führungsstange gespannt wird.

Der Antrieb der Antriebszahnstange für die Führungsstange der Spannfeder kann in verschiedener Art und Weise erfolgen, und zwar insbesondere dadurch, daß bei dem Vorhandensein eines auf einer ortsfesten Zahnstange hin und her bewegten Druckkarrenantriebsrades auf der Drehachse dieses Druckkarrenantriebsrades ein Zahnrad von größerem Durchmesser als dem des Druckkarrenantriebsrades, mit diesem fest verbunden, sitzt und dieses Zahnrad mit der Antriebszahnstange für die Führungsstange der Spannfeder kämmt, wobei die Antriebszahnstange unterhalb der ortsfesten Zahnstange des Druckkarrenantriebes hin und her verschiebbar angeordnet ist.

Unter Umständen ist auch eine derartige Anordnung vorteilhaft, bei der die hin und her bewegte Antriebszahnstange für die Führungsstange der Spannfeder diese Führungsstange nicht unmittelbar angreift, sondern unter Vermittlung eines Zahnradsegmentes, wobei dann die Spannfeder in einem schwenkbar gelagerten Gehäuse zwischen einer festen Stirnwand des Gehäuses und einem auf der Führungsstange der Feder festsitzenden Federteller angeordnet ist. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel wird die Spannfeder stets von ein- und derselben Seite aus beansprucht. Eine derartige Ausbildung der Einrichtung ermöglicht eine senkrechte Anordnung der Feder und insbesondere auch hierdurch ein besonders gutes Unterbringen der Spannfeder im Gestell.

Schließlich ist es auch möglich, die Spannfeder unmittelbar durch ein ortsfest gelagertes Zahnrad oder Zahnradsegment von großem Durchmesser zu spannen, das seine Hinund- -»Jierschwenkbewegung von dem Druckkarren iiW-is erhält und hierdurch die Führungsstange "•für die Feder hin und her verschiebt, die sich mit einem Teller gegen die Feder abstützt, die in einem schwenkbar angeordneten Gehäuse untergebracht ist.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung entsprechend der Erfindung dargestellt, und zwar beispielsweise an einer Zylinderschnellpresse, deren Druckkarren durch ein Kurbelgetriebe und das sogenannte FJisenbahngetriebe hin und her bewegt wird.
Es stellen dar:

Fig. ι schematisch in Seitenansicht die gesamte Anordnung bei einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie IT-II der Fig. 1, '

Fig. 3 und 4 senkrechte Ausschnitte von abgeänderten Ausführungsformen der Vorrichtung,

Fig. 5 einen Ausschnitt nach der Linie V-V der Fig. 6,

Fig. 6 die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 7 die Seitenansicht einer anderen Aus- go führungsform,

Fig. 7 a eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 7 und

Fig. 8 schematisch die Wirkungsweise einer Vorrichtung nach Fig. 1.

In dem Maschinenbett 1 ist bei 2 der Kurbelantrieb gelagert. Der in der Richtung des Pfeiles umlaufende Kurbelarm 3 verschiebt mittels der Kurbelstange 4 die auf xler Achse 4' sitzenden beiden Druckkarrenantriebsräder 5; 5' längs der beiden festen Zahnstangen 9, 9'. Die beiden Zahnräder 5, 5' kämmen hierbei mit den beiden Zahnstangen 7, 7' am Druckkarren 6, so daß bei dem Hinundherbewegen. der Antriebsräder S, 5' der Druckkarren 6 in bekannter Weise eine Hinundherbewegung von doppelter Große ausführt. Auf der Achse 4' sitzt ein Zahnrad 8, das einen größeren Durchmesser hat als die Zahnräder S, 5'. Das gemeinsam mit den Zahnrädern 5, 5' umlaufende Zahnrad 8 kämmt mit einer unterhalb der festen Zahnstange 9 verschiebbar gelagerten Zahnstange 10, die unmittelbar an eine Stange 11 angreift, die durch ein waagerecht angeordnetes Gehäuse 12 hindurchgeführt ist. In dem Gehäuse 12 ist zwischen zwei Scheiben oder Federtellern 14 und 15 eine Zylinderfeder 13 untergebracht. Die beiden Federteller 14 und 15 sitzen verschiebbar auf dem schwächeren Teil 16 der Stange 11, so daß der Federteller 14 nach der Mitte des Gehäuses 12 zu mitgenommen wird, wenn der Ansatz 17

an der Stange il, 16 gegen den Federteller 14 drückt, wie dies aus der Fig. 1 ersichtlich ist; dagegen wird der Federteller 15 nach der Mitte des Gehäuses 12 zu mitgenommen, wenn eine auf das mit Gewinde versehene hintere Ende der Stange 16 aufgeschraubte Mutter 18 gegen den Federteller 15 bei der Bewegung der Stange 11 in Richtung des Pfeiles 19 trifft. Zum Führen des hinteren Endes der Stange 16 dient eine auf das Gewindeende der Stange 16 aufgeschraubte Hülse 20, die sich in einer Bohrung eines in das hintere Ende des Gehäuses 12 eingeschraubten Deckels 21 führt.

Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Beim Bewegen der Druckkarrenräder 5, 5' in der Richtung des Pfeiles 22 wird der Druckkarren 6 in der gleichen Pfeilrichtung 22 mitgenommen, während die Zahnstange 10 in entgegengesetzter Richtung, also in Richtung des Pfeiles 19, verschoben wird und demnach auch die Stange 11 irr der. gleichen Richtung bewegt wird. Diese wird also stets in entgegengesetzter Richtung zu der Kurbelstange 4 bzw. dem Druckkarren 6 bewegt.

Es sei zunächst angenommen, daß der Kurbelarm 3 in der linken Totpunktlage α sich be- * findet, wie dies auch' in der ersten Figur der Figurengruppe 8 angenommen ist. Bei einer derartigen Lage des Kurbelarmes 3 nehmen die Druckkarrenräder 5, 5' die am weitesten nach links verschobene Lage ein, während die Zahnstange 10 mit der Stangen die am weitesten nach rechts verschobene Lage einnehmen, so daß die Feder 13 durch den Federteller 14 entsprechend der ersten Figur der Figurengruppe.8 gespannt ist. Bei der Bewegung des Kurbelarmes 3 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles wird dann der Druckkarren 6 in Richtung des Pfeiles 22 verschoben und die Stange 10 in der Richtung des Pfeiles 19. Die gespannte Feder 13 unterstützt diese Verschiebung der Zahnstange 10 in der Richtung des Pfeiles 19 und somit auch die Bewegung des ganzen Getriebes und die Drehung des Kurbelarmes 3 aus der Totpunktlage α bis in die Lage b, in der die Druckkarrenräder 5, 5' und der Druckkarren 6 etwa um die Hälfte des Gesamtweges nach rechts verschoben worden sind. Beim Erreichen des Punktes b durch den Kurbelarm 3 hat sich die Feder 13 dann vollständig entspannt und liegt zwischen den gegen die Stirnwände des Gehäuses 12 anliegenden beiden Federtellern 14, 15 (s. die zweite Figur der Figurengruppe 8). Beim Weiterdrehen des Kurbelarmes 3 aus der Stellung & in die Lage c wird die Feder 13 wieder gespannt, indem beim Weiterbewegen der Zahnstange 10 und der Stange 11 in der Richtung des Pfeiles 19 der Federteller 15 die Feder 13 zusammendrückt, wie dies in der dritten Figur der Figurengruppe 8 dargestellt ist. Beim Erreichen der zweiten Totpunktlage c durch den Kurbelarm 3 hat demnach die Feder 13 wieder ihre Höchstspannung und" entspannt sich dann wieder beim Weiterlauf des Kurbelarmes 3 bis zum Punkt d, wobei sie die Umkehr der Bewegungsrichtung des Druckkarrens 6 unterstützt, die beim Erreichen des Punktes c durch den Kurbelarm 3 eintritt. Bei dem Lauf des Kurbelarmes 3 von dem Punkt d bis zu dem ersten Totpunkt α wird dann die Feder 13 wieder durch den Federteller 14 gespannt. Dieses Spiel wiederholt sich dauernd; es tritt abwechselnd eine Spannung und Entspannung der Feder 13, und zwar stets derart ein, daß beim Drehen der Kurbel 3 von dem Punkt b zum Punkt c und vom Punkt d zum Punkt α ein Teil der zum Bewegen des Druckkarrens 6 aufgewendeten Energie in der Feder 13 aufgespeichert wird und die Feder 13 dann diese Energie auf den Wegteilen a-b und c-d der Kurbel wieder abgibt und so die Bewegungsumkehr des Druckkarrens unterstützt.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen haben genau dieselbe Wirkungsweise. Die in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der bisher beschriebenen nur dadurch, daß von den drei Rädern 5, 5', 8', die gewissermaßen ein Ganzes bilden, die beiden Räder S, 5' nicht mehr mit je einer Zahnstange 7 bzw. 7' am Druckkarren 6 kämmen, sondern der mittlere Radteil 8' sowohl mit der Zahnstange 7" am Druckkarren 6 wie mit der Zahnstange 10 kämmt. Das ZahnradS' treibt somit bei seiner Drehung sowohl den Druckkarren 6 wie die Zahnstange 10 an.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung bleibt im übrigen dieselbe wie sie oben beschrieben "ist.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 kämmt ein Druckkarrenrad 5 sowohl mit der festen Zahnstange 9 wie mit der mit dem Dnickkarren 6 hin und her verschiebbaren, an dem Druckkarren 6 sitzenden Zahnstange 7. Unabhängig von dem Zahnrad 5 ist um eine ortsfeste Achse 23 ein größeres Zahnrad 24 angeordnet, das mit einer zusatzliehen Zahnstange 25 am Druckkarren 6 kämmt. Auf derselben Achse 23 sitzt noch ein mit dem Zahnrad 24 fest verbundenes kleines Zahnrad 26, das somit mit dem großen Zahnrad 24 umläuft, das seinen Antrieb von der Zahnstange 25 aus erhält. Das Zahnrad 26 kämmt nun mit einer Zahnstange io', die somit wieder in entgegengesetzter Richtung wie der Druckkarren 6 hin und her bewegt wird. Diese Zahnstange 10' tritt an Stelle der Zahnstange 10 in der Ausführungsform nach den Fig. i, 2 und 3 und bewirkt in genau gleicher

Weise wieder das Spannen der "Feder 13 während der oben erläuterten Teile der Kurbelumdrehung, "und zwar ebenfalls um ein geringes Maß, da das Maß der Hinundherbewegung der Stange 10' auch nur gering ist.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsforni der Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 4 beschriebenen dadurch, daß das Zahnrad 27, das wieder um eine Achse 23 ortsfest gelagert ist, einen derartigen Durchmesser besitzt, daß es beim Hinundherbewegen des Druckkarrens 6 nur ein Hinundherschwingen ausführt, so daß an Stelle des vollständigen Zahnrades 27 auch ein Zahnradsegment treten kann. Das Zahnrad 27 trägt einen Kurbelzapfen 28, an den eine Schubstange 29 angreift. Der Kurbelzapfen 28 schwingt beim Hinundherbewegen des Druckkarrens 6 zwischen den Punkten a' und c' aus, so daß die Schubstange 29 sich in der Richtung des Pfeiles 30 hin und her verschiebt. Bei jedem Hindundherschwingen des Zahnrades 27 geht der Kurbelzapfen 28 über den Scheitelpunkt &' der kreisbogenförmigen Bewegung des Kurbelzapfens 28 hinweg.

Die Schubstange 29 durchdringt ein Federgehäuse 31, das bei 32 schwenkbar gelagert ist und in dem eine Zylinderfeder 13 zwischen der einen Stirnwand 33 des Gehäuses 31 und einem auf der Stange festsitzenden Federteller 34 untergebracht ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach den Fig. 5 und 6 ist folgende:

Die mit ausgezogenen Linien wiedergegebene Stellung der Teile entspricht der linken Totpunktlage α des Kurbelarmes 3. Bei ,dieser Lage der Teile ist die Stange 30 in das Gehäuse31 hineingeschoben, so daß durch den Federteller 34 die Feder 13 gespannt ist. Bei dem Umlauf der Kurbel 3 in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles (Fig. 1) erfolgt ein Verschieben des Druckkarrens 6 wieder in Richtung des Pfeiles 22, wobei das Zahnrad 27 in der Richtung des Pfeiles 35 schwingt. In dem Augenblick, in dem der Kurbelarm 3 in die Stellung b gelangt, befindet sich der Zapfen 28 in der Lage &', bei der die Feder 13 entspannt ist. Diese hat demnach während des Weges a-b (Fig. 11) des Kurbelarmes 3 die Bewegung des Getriebes unterstützt. Beim Weiterdrehen des Kurbelarmes 3 vom Punkt b zum Punkt c gelangt der Zapfen 28 zu dem Punkt c', was wieder das Spannen der Feder 13 durch den Federteller 34 bewirkt. Bei.dieser Stellung der Teile erfolgt die Umkehr der Bewegung des Druckkarrens 6 und somit auch das Zurückschwingen des Zahnrades 27 in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil 35. Bei diesem Zurückschwingen des Zahnrades 27 erfolgt dann wieder zunächst das Entspannen der Feder 13 und hierauf wieder das Spannen der Feder 13, derart, daß auch bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach den Fig. 5 und 6 die Feder 13 jeweils auf denselben Wegteilen der Kurbel 3 gespannt und entspannt wird, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, und demnach auch wieder stets die Umkehr der Bewegungsrichtung des Druckkarrens unterstützt.

Die in den Fig. 7 und 7a dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung entspricht im allgemeinen der Ausführungsform nach Fig. 1; nur greift bei der in der Fig. 7 dargestellten Ausführungsform die um ein geringes Maß hin und her verschiebbare Zahnstange 10 die Stange 11 der Spannfeder 13 nicht unmittelbar an; die Unterseite der Zahnstange 10 , trägt vielmehr eine Verzahnung 36, die mit einem Zahnradsegment 37 in Eingriff steht, das um einen Zapfen 38 drehbar ist und eine Verlängerung 37' trägt. Mit diesem ist -eine Stange 39 gelenkig verbunden, die in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 sich in einem Gehäuse 40 führt, das bei 41 gelenkig befestigt ist, und in dem wieder die Feder 13 untergebracht ist, und zwar zwischen der oberen Stirnwand des Gehäuses 40 und einem am unteren Ende der Stange 39 sitzenden Federteller 43.

Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung schwingt das Zahnradsegment 37 bei dem Hinundherbewegen der Zahnstange 10 derart hin und her, daß der Verbindungszapfen 44 zwischen dem Zahnradsegment 37 und der Stange 39 zwischen den Punkten a' und c' und über den Punkt b' schwingt. Die Wirkungsweise der Feder 13 ist bei dieser Ausführungsform dann die gleiche wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6, wie dies insbesondere auch die Fig. 7 a zeigt, mit dem einzigen Unterschied, daß bei dieser Ausführungsform die«Feder jeweils zwischen dem unteren Federteller 43 und der oberen Stirnwand des schwenkbaren Gehäuses 40 gespannt wird.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i, Zylinderschnellpresse mit hin und her bewegtem Druckkarren, bei der ein durch eine Spannfeder gebildeter Energieausgleich für die Druckkarrenbewegung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder (13) von dem Druckkarren (6) bzw. dessen Antriebsrad aus über ein Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe jeweils während des zum Erreichen eines Umkehrpunktes durch den Druckkarren vorhergehenden Teils der Druckkarrenbewegung gespannt wird, während die iao Feder jeweils während des einem Umkehrpunkt des Druckkarrens ^folgenden

   Teils der Druckkarrenbewegung entspannt wird und somit den Antrieb des Druckkarrens bei jeder Bewegungsumkehr unterstützt.
2. 2. Zylinderschnellpresse nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zylinderfeder ausgebildete Spannfeder (13) in einem im Gestell der Schnellpresse starr angeordneten Gehäuse (12) zwischen zwei auf einer die Feder (13) durchdringenden mittleren Führungsstange (11, 16) verschiebbar angeordneten Federtellern (14, 15) angeordnet ist, die bei entspannter Feder gegen Ansätze (17, 18) der Stange (11, 16) anliegen, die eine zur Druckkarrenbewegung parallele Hinundherbewegung von einer Zahnstange (10) erhält, die von dem Druckkarrengetriebe aus um ein wesentlich geringeres Maß als der Druckkarren (6) in entgegengesetzter Richtung wie der Druckkarren (6) hin und her bewegt wird.
3. 3. Zylinderschnellpresse nach Anspruch 1 und 2, dessen Druckkarren durch ein Kurbelgetriebe 0. dgl. angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der- Antrieb der Antriebszahnstange (10) für die Führungsstange (11) der Spannfeder (13) durch ein Zahnrad (8) erfolgt, das einen größeren Durchmesser als das Druckkarrenantriebsrad (S) hat, mit diesem fest verbunden ist und mit einer unterhalb der ortsfesten Zahnstange (9) des Druckkarrenantriebes hin und her verschiebbar angeordneten Antriebszahnstange (10) für die Führungsstange (11) der Spannfeder (13) kämmt (Fig. 2).
4. 4. Zylinderschnellpressenach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (8), das mit dem mit der ortsfesten Zahnstange (9) in Eingriff stehenden Antriebszahnrad (5) fest verbunden ist, sowohl mit der am hin und her bewegten Druckkarren (6) sitzenden Zahnstange (7") wie auch mit der Antriebszahnstange (10) der Führungsstange (11) der Spannfeder (13) kämmt und so bei seiner Drehung sowohl den Druckkarren (6) wie die Zahnstange (10) antreibt (Fig. 3).
5. 5. Zylinderschnellpresse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszahnstange (10') für die Führungsstange (11) der Spannfeder (13) von einem einen kleinen Durchmesser besitzenden Zahnrad (26) angetrieben wird, das in starrer Verbindung mit einem von dem Druckkarren (6) aus angetriebenen größeren Zahnrad (24) auf einer ortsfest in dem Gestell der Zylinderschnellpresse gelagerten Achse (23) sitzt (Fig. 4).
6. 6. Zylinderschnellpresse nach Anspruch 1 bis Sj dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her bewegte Antriebsstange (10) der Führungsstange für die Spannfeder (13) diese Führungsstange (39) der Feder (13) nicht unmittelbar angreift, sondern unter Vermittlung eines Zahnradsegmentes (37), mit dem die .Führungsstange (39) der Spannfeder (13) gelenkig verbunden ist, die in einem im Gestell der Maschine schwenkbar gelagerten Gehäuse (40) zwischen einer festen Stirnwand dieses Gehäuses und einem auf der Führungsstange (39) festsitzenden Federteller (43) angeordnet ist (Fig. 7, 7 a).
7. 7. Zylinderschnellpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem hin und her bewegten Druckkarren (6) ein ortsfest gelagertes Zahnrad oder Zahnradsegment (27) von großem Durchmesser hin und her geschwenkt wird, von dem bei seinem .Hinundherschwenken die Führungsstange (29, 30) für die Spannfeder (13) derart hin und her bewegt wird, daß beim Verschwenken des Zahnrades (27) aus seiner Mittelstellung in der einen und in der anderen Richtung die Feder (13) gespannt wird, die in einem im Gestell der Maschine schwenkbar gelagerten Gehäuse (31) zwischen der einen festen Stirnwand des Gehäuses (31) und einem auf der Führungsstange (29, 30) festsitzenden Federteller (34) angeordnet ist (Fig. S und 6). «

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen