DE713751C

DE713751C - Kurbelantriebsvorrichtung fuer Buchdruckschnellpressen, wie Haltzylinder- und Schwingerschnellpressen

Info

Publication number: DE713751C
Application number: DEB183687D
Authority: DE
Inventors: Christoph Bill
Original assignee: CHRISTOPH BILL
Current assignee: CHRISTOPH BILL
Priority date: 1938-06-29
Filing date: 1938-06-29
Publication date: 1941-11-14

Description

Kurbelantriebsvorrichtung für Buchdruckschnellpressen, wie Haltzylinder-und Schwingerschnellpressen Die Erfindung bezieht .sich auf eine Kurbelantriehsvorrichtung für Buchdruckschnellpressen, wie Haltzylin derschnellpressen oder Schwingersdhnellpressen.
Bei diesen Kürbe.lantriebsvorrichtungen bewegte sich bisher in den meisten Fällen der durch eine Schubstange mit dem Formbett verbundene Kurbelzapfen längs einer Kreisbahn. Bei den mit solch einer Kurbeläntriebsvorrichtung versehenen Maschinen .beginnt der Druckanfang ungefähr dann, wenn die Kurbel mit der Schubstange des Formbettes einen rechten Winkel bildet, die Kurbel also die größte Geschwindigkeit hat. Die Druckgeschwindigkeit nimmt dann immer mehr ab, je mehr sich die Kurbel .dem Totpunkt nähert.
Es findet also während .des .ganzen Druckvorganges eine ständige Geschwindigkeitsänderung sfatt, .die auf die Druckgüte einen ungünstigen Einfluß ausübt. Es ist dies der große Nachteil der Haltzylinder- und-Schwingerschnellpressen.
Wesentlich günstigere Verhältnisse liegen bei den Zweitourenschnellpressen vor, bei denen der Druckzylinder sich ständig gleichmäßig- dreht. Hier wälzen sich Formbett und Druckzylinder während - des ganzen. Druckvorganges aufeinander mit .gleichförmiger Bewegung ab. Diese Maschinen haben allerdings den Nachteil, daß die Druckzylinder im Durchmesser bedeutend größer werden als bei den Haltzylinderschnellpressen, .was durch die Antriebsmittel bedingt ist. Außerdem ist die Bogenanlage ungünstig, ,da diese bei sich drehendem Druckzylinder stattfinden muß.

Infolge .dieser Nachteile und wegen,der billigeren Preitslage !der Haltzylinder- und Schwingerschnellpressen konnten die Zweitourenmaschinen trotz des sich günstiger auswirkenden Druckvorganges die Halt-

zylinder- und Schwingerschnellpressen nicht

verdrängen'.

U m die Geschwindigkeit des Formbett

von Haltzylinderschnellpressen während des

Druckvorganges gleichmäßiger zu machen,

hat man bereits vorgeschlagen, bei Haltzyliri-

derschnellpressen, bei denen das Formbete

durch den Kurbelzapfen eines kreisenden

Rades bewegt wird, dieses auf einem fest-

stehenden Zalinral von doppeltem Durc.h-

messer sich abwälzen zu lassen, damit der

Kurbelzapfen, dessen Hub kleiner ist. als der

Radius des kreisenden Rades, eine annähernd

elliptische Bahn beschreibt und dadurch dem

Formbett während :des Druckvorganges eine

nahezu gleichmäßige Bewegung erteilt.

Abgesehen von dem Umstand, daß sich bei

Hochleistun.gsschnellpressen kein reiner Pla-

netentrieb mehr verwenden läßt, .da der Kur-

belzapfen zur Verhinderung seines Durch-

biegens doppelt gelagert sein muß, ist auch

bei dem letztgenannten Antrieb des Form-

bettes die Formbettgeschwindigkeit während

des Druckvorganges bei mit hoher Geschwin-

digkeit arbeitenden Druckpressen nicht aus-

reichend gleichförmig, wie unten im Zusam-

menhang mit einem in der Zeichnung dar-

gestellten Vergleichsdiagramm noch näher er-

läutert werden wird.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, bei

Zylinderschnellpressen mit Kurbelantrieb die

Geschwindigkeit der Bewegung des Karrens

während des Druckvorganges dadurch mög-

lichst gleichmäßig zu gestalten, daß eine An-

triebsvorrichtung benutzt wird, :bei der das

eine Umdrehung für jeden Druck ausfüh-

rende, mittels einer Kurbelstange mit dem

Formbettlaufrad verbundene Hauptantriebs-

rad durch ein Zahnrad angetrieben wird, das

sich viermal auf seinem Umfang abrollt und

dessen Achse durch ein Ellipsenräderpaar

getrieben wird, das seinen Antrieb unmittel-

bar oder durch ein weiteres vorgeschaltetes

größeres und ein kleineres Zahnrad von der

Schwungradwelle erhält. Durch Benutzung

einer solchen Antriebsvorrichtung sind zwar

die Geschwindigkeiten beim Hubwechsel

etwas geringer, steigen dann aber bis zur

Kurbelstellung von etwa .d5° plötzlich an,

nehmen bis zur Kurbelmittel:stellung um etwa

ein Drittel ab und steigen bis zur nächsten

d.5°-Stellung noch einmal ,an, um dann bis

zur Endstellung plötzlich bis auf Null ab-

zunehmen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten An-

triebsvorrichtung besteht darin, daß das Lauf-

rad mit dem Formbett bis zu einer etwa in

der Mittelstellung des Formbettes liegenden

Kurbelstellung von der Pleuelstange gezogen

wird und dann bis zur hinteren Endstellung

gedrückt wird. Dieser Wechsel in der Kräfte-

wirkeng von Zug auf Druck erfolgt dort, wo

der Druckeinsatz beginnt, und gibt zu L`n-

_enauigkeiten und Stößen Veranlassung, :die

Q h im Druckbild bemerkbar machen.

.;,Es ist ferner bekannt, die mit dein Form-

Wttlaufrad verbundene Kurbelstange unrnit-

'"telbar durch Ellipsenzahnräder anzutreiben.

Die Verwendung von Ellipsenzahnrädern

scheidet sowohl bei dieser als auch bei der

vorgenannten bekannten Vorrichtung und

überdies bei sämtlichen 'laschinen, bei de,ieri

es auf genaues Arbeiten ankommt, in der

Praxis aus; denn die Herstellung von

Ellipsenzahnrädern ist einmal nicht mit der

erforderlichen Genauigkeit möglich, und eiii

andermal ist die Abnutzung der ZahnflausA-c-

solcher Räder infolge der ellipsenförrnige:i

Gestalt der Räder ungleichmäßig, so daß irn

neuzeitlichen Maschinenbau Ellipsenzabn-

räder nicht mehr verwendet «°erden.

Um bei Kurbelantriebsvorrichtungen für

das Formbett von Haltzylinrler- oder Schwin-

gersc.hnellpressen die Formbettgeschwin-lig-

keit während des Druckvorganges so zri ver-

bessern, daß sie praktisch gleich der bei

Ziv eitourenmaschinen vorhandenen gleichför-

migen Geschwindigkeit ist, wird gemäß der

Erfindung vorgeschlagen, den mit der Schul)-

stan.ge des Formbettes verbundenen Kurbel-

zapfen bei seiner Bewegung von vier einen zur

anderen Totpunktstellung in senkrecht zur

Kurbelachse stehender Richtung durch ein,

mit einer Hilfskurbel verbundene Pleuel-

stange einmal hin und her zu bewegen. Bei

einer solchen Kurbelantriebsvorrichtung be-

trägt der Unterschied zwischen dem größten

und kleinsten Hauptkurbelradius gleich dem

zweifachen Radius der Hilfskurbel.

Ist bei der Antriebsvorrichtung gemäß der

Erfindung der Doppelhub der Hilfskurbel bei-

spielsweise ein Viertel der Strecke zwischen

den' beiden Totpunkten des Hauptkurbel-

zapfens, so ist der Kurbelradius des Haupt-

kurbelzapfens in der Mittelstellung um eia i

Viertel kleiner als an den Totpunkten.

Ein um ein Viertel kleinerer Kurbelradius

in der Mittelstellung der Kurbel bewirkt eine

Verminderung der Formbettgeschwinrligkeit

um ein Viertel gegenüber einer Maschine rnit

festgelagertem Kurbelzapfen.

Die Verringerung der Druckgeschwindig-

keit wirkt sich nicht nur günstig auf die

Druckgüte aus; auch die Massenwirkunge:i

des Formbettes, .des Druckzylinders Liszt-.

werden bedeutend geringer, was zu einem

ruhigeren Gang der Maschine und zur gerin-

geren Beanspruchung der ' aschinenteile bei-

trägt.

Es empfiehlt sich, den Ralius Gler Hilfs-

kurbel so zu bemessen, .daß die größte Ge-

schwindigkeit um etlva 25 °/o kleiner ist als

bei einer Kurbelantriebsvorrichtung mit feststehendem Zapfen. Dies wird erhalten, wenn .das Abmessungsverhältnis der -Hilfskurbel zur Hauptkurbel ungefähr i : 8 beträgt. .

Auf-,der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Abb. i die Kurbelantrieb;svorrichtun:g gemäß der Erfindung in einer zum Teil geschnittenen Vorderansicht, Abb.2 die Kurbelantriebsvorrichtung in eine zum Teil geschnittenen Draufsicht mit ,dem eine andere Stellung einnehmenden Kurbelzapfen, Abb. 3 einen Kurbelarm ,mit .dem in ihm verschiebbaren Hauptkurbelzapfen, Abb. q: eine der Abb. 3 ähnliche' Ansicht, jedoch mit der die Hilfskurbel mit,der Hauptkurbel verbindenden Pleuelstange, und Abb. 5 ein Vergleichsdiagramm, das die Geschwindigkeitskurven eines durch verschiedene Antriebsvorrichtungen bewegten Formbettes einer Druckmaschine zeigt.
Auf zwei in Lagerstellen i drehbar gelagerten Wellen :2 sitzen je ein Kurbelarm 3 und je ein Antriebsrad q.. In den Kurbelarmen 3 ist ein Kurbelzapfen 5 verschiebbar gelagert, mit dem die Schubstange 6 eines nicht dargestellten Formbettes bzw. eines mit dem Formbett kämmenden Rades verbunden ist.
In den Kurbelarmen 3 sind mit Bezug zum Kurbelzapfen 5 um i8o° versetzt Hilfskurbelwellen 7 ;gelagert. Der Antrieb der Hilf skurbelwell:en7 erfolgt durch je einZahnrad 8, das mit einem feststehenden Zahnrad g kämmt: Die Übersetzung zwischen ,diesen beiden Zahnrädern beträgt i : 2; es machen also die Hilfskurbeln 7 während einer Umdrehung der Hauptkurbel 5 zwei Umdrehungen. Die Hilfskur elzapfen i i sind .mit dem Hauptkurbelzapfen 5 durch je eine Pleuelstange .io verbunden.
Die Kurbelantriebsvorrichtung arbeitet in folgender Weise: An den Totpunkten der Hauptkurbel 5 (Abb. q.) ist die Hilfskurbel 7, 11 radial nach innen zur Kurbelwelle 2 gerichtet. Dadurch drücken die Pleuelstangen io den Kurbelzapfen 5 radial nach außen. Bis zur Mittelstellung der Hauptkurbel 5, :also nach deren Drehung um go °, hat die Hilfskurbel 7, 11 einen Weg von i 8o ° zurückgelegt. In dieser Stellung ist die Hilfskurbel 7, 11 mit Bezug zur Hauptkurbelwelle 2 radial nach außen gerichtet, so daß die Pleuelstangen io den Hauptkurbelzapfen 5 nach innen ,gezogen haben, wie dies in Abb. 3 dargestellt ist.
In Abb. 5 ist ein Vergleichsdiagramm dargestellt, das die Geschwindigkeitskurven eines <furch verschiedene Antriebsvorrichtungen bewegten Formbettes einer Zylinderdruckmaschine zeigt bei einer Bogenhöhe von 480 mm *-Üti 3600 Abdrücken pro Stunde.
In Abb. 5 ist in der voll ausgezogenen Linie 12 die Geschwindigkeitskurve einer Haltzylinderschnellpresse mit normalem Kurbelantrieb und drei Auftragwalzen bei einem Zylinderdurchmesser von 29o mm aufgezeichnet.
Die - ---Linie 13 des Diagramms -stelli die Geschwindigkeitskurve einer normalen Zweitourenmaschine mit einem Zylinderdurchmesser von 330 mm dar.
Die - - - Linie 1,4 ist die Geschwindigkeitskurve einer Haltzylinderschnellpresse mit einer Kurbelantriebsvorrichtung gemäß der Erfindung. Der Zylinderdurchmesser beträgt auch hierbei 29o mm.
Die - - - -Linie 15 stellt die Geschwindigkeitskurve einer Schnellpresse nach dem Patent 116458 dar, bei dem der Kurbelzapfen längs einer .annähernd `elliptischen Bahn bewegt wird.
Die Druckperiode der Haltzylinderschnellpressen ist in den Abb.5 mit 16 und die Druckperiode .der Zweitourenmaschine ist mit 17 bezeichnet. Bei dem normalen Kurbelantrieb ist, wie aus der Linie 12 des Diagramms zu sehen ist, die Geschwindigkeit während der Druckperiode ungleichmäßig; die Höchstgeschwindigkeit -beträgt z,8 m. Wie aus der Geschwindigkeitskuxve 15 ersichtlich ist, findet bei einer Haltzylinderschnellpresse mit einem eine annähernd elliptische Bahn beschreibenden Kurbelzapfen die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Forrn;bettes an den Tot- oder Wendepunkten bedeutend schneller statt als bei dem normalen Kurbelantrieb, was bei @hohen Stundenleistungen zu Stößen Anl.aß geben kann. Die Geschwindigkeit des Form-Bettes nimmt nach dem Hubwechsel rasch zu und erreicht bei etwa 45 ° Kurbelstellung-das Höchstmaß. Danach nimmt die Geschwindigkeit bis zur Mittelstellung stetig ab, steigert sich nochmals um etwa 20 °/o bis zur zweiten Kurbelstellung von ,etwa 135 ° und nimmt dann rasch .am hinteren Wendepunkt bis auf Null ab.
Dieser Geschwindigkeitswechsel innerhalb des Druckvorganges hat auf die Güte der Druckarbeiten einen ungünstigen Einfluß; es sind also re:gisterhaltigeDrucke kaummöglich.
Die höchste Geschwindigkeit bei der bekannten Schnellpresse mit einem auf einer annähernd elliptischen Bahn bewe:gtenKurbelzapfen beträgt 2,7m. Es sei hier bemerkt, daß die Geschwindigkeitskurve der eben genannten Maschine erhalten würde bei einer Wahl des günstigsten Verhältnisses der Abmessungen der Hauptkurbel und der Hilfskurbel.
Durch einen Vergleich der Geschwindigkeitskurven 13 und 14 kann man feststellen, daß die Druckgeschwindigkeit einer Haltzylinderschnellpresse mit einem Kurbelantrieb gemäß der Erfindung fast die gleiche ist wie bei einer normalen Zweitourenmaschine. Es beträgt :die .größte Geschwindigkeit der Zweitourenmaschine während der Druckperiode 2,ö7 m, während die :größte Geschwindigkeit der Haltzylinderschnellpresse gemäß .der Erfindung während der Druckperiode 2,i3 m beträgt. Andererseits liegt die Druckgeschwindigkeit einer Schnellpresse mit einem Kurbelantrieb gemäß .der Erfindung etwa 25 °/p tiefer als bei einer H.altzylinderpresse mit normalem Kurbelantrieb.
Beim Kurbelantrieb gemäß .der Erfindung wirken sich die beiden endlichen Pleuelstangen io günstig aus, so daß vor dem Druckgang, also beim Leerlauf, die Geschwindigkeit mehr ansteigt, und zwar liegt sie gemäß dem Diagramm nach der Abb. 5 bei 2,4m in der Sekunde und fällt dann kurz vor Druckanfang auf etwa 2,i3 m in ,der Sekunde. Diese Geschwindigkeit wird beibehalten bis etwa zur Hälfte des Druckganges und fällt dann stetig ab bis auf 477 m am Druckende.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kurbelantriebsvorrichtung für Buchdrucksöhnellpressen, wie-Haltzylinder- und Schwingerschnel.lpressen, bei der für eine nahezu gleichförmige Bewegung des Formbettes der Radius der mit der Schubstange des Formbettes verbundenen Kurbel an den Kurbeltotpunktstellungen größer ist als an den Zwischenstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelzapfen (5) bei- seiner Bewegung von der einen zur anderen Totpunkts.tellung in senkrecht zur Kurbelwelle (2) stehender Richtung einmal .durch eine mit einer Hilfskurbel (;, i i) verbundene Pleuelstange (i o) hin und her bewegt wird.
2. Kurbelantriebsvorrichtung nach Anspruch i, da-durch gekennzeichnet, daß die Achse der Hauptkurbelwelle (2) zwischen dem Hauptkurbelzapfen (5) und demHilf skurbelzapfen (i i) liegt.
3. Kurbelantri.ebsvorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkurbelzapfen (5) in zwei sich gegenüberstehenden Kurbelwangen, Kurbelarmen (3) o. dgl. geführt ist.
4. Kurbelantriebsvorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, ,daß der Hauptkurbelzapfen (5) an seinen beiden Enden mit Pleuelstangen (io) verbunden ist, die von den in den beiden Kurbelwangen (3) o. dgl. gelagerten Hilfskurbeln (i i) angetrieben werden.