DD291728A5 - CURVE TRANSMISSION - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kurvengetriebe zum Antrieb einer Schwinganlage von Bogenrotationsmaschinen, deren Bewegung sich in vier zeitlich gleiche Bewegungsabschnitte gliedert, wobei das Kurvengetriebe einen Steuerrollenhebel und einen Federnachfuehrungsrollenhebel aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kurvengetriebe zum Antrieb einer Schwinganlage zu schaffen, bei dem mit einer Kurvenscheibe die Steuer- und Nachfuehrungsfunktion realisiert wird. Erfindungsgemaesz wird das dadurch geloest, dasz die an einer Kurvenscheibe mittels Rollen angreifenden und gleiche kinematische Abmessungen aufweisenden Steuerrollenhebel und Federnachfuehrungshebel mit ihren Lagerpunkten und dem Lagerpunkt der Kurvenscheibe auf einer ersten Geraden angeordnet sind. Der Lagerpunkt der Rolle des Steuerrollenhebels, der Lagerpunkt der Kurvenscheibe sowie der Lagerpunkt der Rolle des Federnachfuehrungshebels, wobei sich die Lagerpunkte der Rollen im jeweiligen Wendepunkt des Bewegungsgesetzes befinden, welches zentralsymmetrisch zu diesen Wendepunkten und spiegelsymmetrisch zu einem Umlenkpunkt verlaeuft, sind auf einer zweiten Geraden angeordnet. Das zur Ausbildung der Kontur der Kurvenscheibe verwendete Bewegungsgesetz ist als Sinuslinie ausgebildet. Fig. 1{Druckmaschine; Bogenrotationsmaschine; Bogenanlage; Bogenzufuehrsystem; Schwinganlage; Schwinganlagenantrieb; Kurvengetriebe}The invention relates to a cam mechanism for driving a vibration system of sheet-fed rotary machines, the movement is divided into four temporally same movement sections, wherein the cam mechanism has a control roller lever and a Federnachfuehrungsrollenhebel. The object of the invention is to provide a cam mechanism for driving a vibration system, in which the control and Nachfuehrungsfunktion is realized with a cam. According to the invention, this is achieved by arranging the control roller levers and the spring follower levers engaging on a cam disc by means of rollers and having the same kinematic dimensions with their bearing points and the bearing point of the cam disc on a first straight line. The bearing point of the role of the control roller lever, the bearing point of the cam and the bearing point of the role of Federnachfuehrungshebels, wherein the bearing points of the rollers are in the respective inflection point of the law of motion, which is centrally symmetrical to these inflection points and mirror symmetry to a deflection point, are arranged on a second straight line , The motion law used to form the contour of the cam is formed as a sine curve. Fig. 1 {Printing Machine; Sheet-fed rotary machine; Sheet feeder; sheet feeding system; Swing feeder; Swing feeder drive; Cam mechanism}
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Kurvengetriebe zum Antrieb einer Schwinganlage von Bogenrotationsmaschinen, deren Bewegung sich in vier zeitlich gleiche Bewegungsabschnitte gliedert, wobei das Kurvengetriebe einen Steuerrollenhebel und einen Federnachführungsrollenhobel aufweist.The invention relates to a cam mechanism for driving a vibration system of sheet-fed rotary machines, whose movement is divided into four temporally identical movement sections, wherein the cam mechanism has a control roller lever and a Federachführungsrollenhobel.
Die hin- und hergehende Bewegung der Schwinganlage einer Bogenrotationsmaschine setzt sich aus vier zeitlich gleichen Bewegungsabschnitten - Beschleunigung auf Anlegtrommelumfangsgeschwindigkcit, Verzögerung bis zum Stillstand, Rückbeschleunigung, Verzögerung bis zum Stilstand am Anlegtisch - zusammen.The reciprocating movement of the oscillating system of a sheet-fed rotary machine is composed of four temporally identical movement sections - acceleration to feed drum peripheral speed, deceleration to a standstill, re-acceleration, deceleration to style level at the feed table.
Zur Realisierung dieses Bewegungsablaufes werden in der Regel Kurvengetriebe verwendet.To realize this sequence of motion usually curve gears are used.
Die Kurvengetriebe sind durch Formschluß oder Kraftschluß prinzipiell arbeitsfähig, jedoch scheidet aufgrund der hohen Massenkräfte, der zu realisierenden großen Schwingwinkel sowie der sehr hohen Anforderungen an die Lauiqüte bzw. Arbeitsgenauigkeit bei Schwinganlagen der Formschluß aus.The cam gears are in principle workable by positive engagement or frictional connection, but due to the high inertial forces, the large swing angle to be realized as well as the very high demands on the Lauiqüte or accuracy in vibration systems separates the positive engagement.
Bei der Verwendung einer Kurvenscheibe mit Kraftschluß bedingen die genannten Forderungen einen großen Bauraum, um einerseits eine flache Federkennlinie realisieren zu können, die eine geringe Beeinflussung des Antriebsmomentes ermöglicht, sowie um andererseits hohe Federkräfte aufbringen zu können, die eine ständige Anlage der Kurvenrolle an der Kurve sichern.When using a cam with frictional engagement, the above requirements require a large amount of space to be able to realize a flat spring characteristic on the one hand, which allows little influence on the drive torque, and on the other hand to be able to apply high spring forces, which is a constant investment of the cam roller on the curve to back up.
Darüber hinaus sind diese Kurvengetriebe nicht führ hohe Maschinengeschwindigkeiten geeignet, da die zu leistende Federarbeit zur Erhöhung des Antriebsmomentes auf mindestens das Doppelte gegenüber den auftretenden Massenträgheitsmomenten führt.In addition, these cam gear not suitable high machine speeds are suitable because the spring work to be performed to increase the drive torque leads to at least twice compared to the moment of inertia occurring.
Um eine hohe Maschinengeschwindigkeit zu ermöglichen, ist es bekannt, den Schwinganlagenantrieb mit Hilfe einer Steuerkurve und einer Fedemachführungskurve zu realisieren.In order to enable a high machine speed, it is known to realize the oscillating system drive by means of a control cam and a Fedemachführungskurve.
Dabei sind auf der Anlegtrommelwelle eine Steuerkurve und eine Fedemachführungskurve angeordnet. Die Steuerkurve steht über einen Rollenhebel und ein nachgeordnetes Viergelenkgetriebe mit dem auf der Schwingerwelle gelagerten Schwinger in Verbindung, während ein an der Fedemachführungskurve angreifender Rollenhebel eine am Viergelenk angelenkte Druckfeder so nachführt, daß die Druckfeder immer unter gleicher Spannung steht und keinen Arbeitshub ausführt.In this case, a control cam and a Fedemachführungskurve are arranged on the feed drum shaft. The control cam is connected via a roller lever and a downstream four-bar linkage with the oscillator mounted on the oscillator shaft, while an acting on the Fedemachführungskurve roller lever such a hinged to the four-bar pressure spring so nachzuführen that the compression spring is always under the same voltage and performs no stroke.
Nachteilig an diesen Kurvenmechanismen ist der große Material-und Fertigungsaufwand sowie der hohe Bedarf an Bauraum in axialer Richtung.A disadvantage of these curve mechanisms is the large material and manufacturing costs and the high demand for space in the axial direction.
Es ist auch ein Kurvengetriebe zum Antrieb einer Schwinganlage bekannt (DE 3624185), bei dem die Steuerkurve auf einer ersten Welle und die Fedemachführungskurve auf einer zweiten Welle angeordnet ist, die zur ersten Welle parallel verläuft und beide Wellen in einem festen Drehzahlverhältnis umlaufen.It is also a cam mechanism for driving a vibration system known (DE 3624185), in which the control cam is arranged on a first shaft and the Fedemachführungskurve on a second shaft which is parallel to the first shaft and rotate both shafts in a fixed speed ratio.
Zwischen der Steuerkurve und der FedernachführungsKurve ist ein einteiliger Rollenhebel vorgesehen, der mit einer ersten Rolle an der Steuerkurve und einer zweiten Rolle an der Fedemachführungskurve angreift, wobei die zweite Rolle federnd im Rollenhebel gelagert ist.Between the control cam and the Federachführungskurve a one-piece roller lever is provided which engages with a first roller on the control cam and a second roller on the Fedemachführungskurve, wherein the second roller is resiliently mounted in the roller lever.
Auch dieses Kurvengetriebe bedingt ein hohen Material- und Fertigungsaufwand sowie einen hohen Raumbedarf.Also, this cam gear requires a high material and manufacturing costs and a high space requirement.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist ein Kurvengetriebe zum Antriet einer Schwinganlage, welches für hohe Ma .hinengeschwindigkeiten geeignet ist, wirtschaftlich gefertigt werden kann und einen geringen Bauraum erfordert.The aim of the invention is a cam mechanism for Antriet an oscillating system, which is suitable for high Ma .hinengeschwindigkeiten, can be produced economically and requires a small space.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kurvengetriebe zum Antrieb einer Schwinganlage zu schaffen, bei dem mit einer Kurvenscheibe die Steuer- und Nachführungsfunktion realisiert wird.The object of the invention is to provide a cam mechanism for driving a vibration system, in which with a cam, the control and tracking function is realized.
Erfindungsgemäß wird das bei einem Kurvengetriebe gemäß Oberbegriff des I.Anspruchs dadurch gelöst, daß die an einer Kurvenscheibe mittels Rollen angreifenden und gleiche kinematische Abmessungen aufweisenden Steuerrollenhebel und Federnachführungshebel mit ihren Lagerpunkten und dem Lagerpunkt der Kurvenscheibe auf einer ersten Geraden angeordnetAccording to the invention this is achieved in a cam mechanism according to the preamble of I.Anspruch that the acting on a cam by rolling and same kinematic dimensions having Steuerrollenhebel and Federachführungshebel arranged with their bearing points and the bearing point of the cam on a first straight
Der Lagerpunkt der Rolle des Steuerrollenhebels, der Lagerpunkt der Kurvenscheibe sowie der Lagerpunkt der Rolle des Federnachführungshebels, wobei sich die Lagerpunkte der Rollen im jeweiligen Wendepunkt des Bewegungsgesetzes befinden, welches zentralsymmetrisch zu diesen Wendepunkten und spiegelsymmetrsich zu einem Umlenkpunkt verläuft, sind auf einer zweiten Geraden angeordnet.The bearing point of the role of the control roller lever, the bearing point of the cam and the bearing point of the role of Federachführungshebels, wherein the bearing points of the rollers are in the respective inflection point of the law of motion, which is centrally symmetrical to these inflection points and mirror symmetry to a deflection point, are arranged on a second straight line ,
Das zur Ausbildung der Kontur der Kurvenscheibe verwendete Bewegungsgesetz ist als Sinuslinie ausgebi'd-st.The law of motion used to form the contour of the cam is designed as a sinusoid.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigtThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawings shows
Fig. 1: die schematische Darstellung des Kurvengetriebes in Übergabestellung Fig.2: das Bewegungsschaubild.Fig. 1: the schematic representation of the cam mechanism in the transfer position Fig.2: the movement diagram.
In Fig. 1 ist die schematische Darstellung eines Kurvengetriebes für den Schwinganlagenantrieb einer Bogenrotationsmaschine in Übergabestellung an die nicht dargestellte Anlegtrommel gegeben.In Fig. 1, the schematic representation of a cam gear for the vibratory drive a sheet-fed rotary machine is given in the transfer position to the feed drum, not shown.
Auf der Antriebswelle 1 ist eine Kurvenscheibe 2 drehfest angeordnet. An der Kurvenscheibe 2 greift die Rolle 3, die im Lagerpunkt 3.1 gelagert ist, des Steuerrollenhebels 4 an, der mit der Schwingerantriebswelle 5 verbunden sowie mit einer Greiferschwinge 4.1 und einer Federschwinge 4.2 versehen ist. Der Steuerhebel 4 weist eine Länge I, auf. Der Abstand zwischen dem I agerpunkt des Steuerrollenhebels 4 und dem Lagerpunkt der Kurvenscheibe 2, im Ausführungsbeispiel ist dieser Abstand mit dem Abstand zwischen der Antriebswelle 1 und der Schwingerantriebswelle 5 identisch, wird als Gestellänge a, bezeichnet.On the drive shaft 1, a cam 2 is arranged rotatably. On the cam 2, the roller 3, which is mounted in the bearing point 3.1, the control roller lever 4 engages, which is connected to the oscillator drive shaft 5 and provided with a gripper arm 4.1 and a spring rocker 4.2. The control lever 4 has a length I, on. The distance between the I ager point of the control roller lever 4 and the bearing point of the cam 2, in the embodiment, this distance is identical to the distance between the drive shaft 1 and the oscillator drive shaft 5, referred to as frame length a.
Auf der Kurvenscheibe 2 läuft weiterhin eine Rolle 6, die im Lagerpunkt 6.1 gelagert ist, eines Federnachführungshebels 7 ab, der im Lagerpunkt 8 drehbar angeordnet und starr mit einem Zahnsegment 9 verbunden ist. Das Zahnsegment 9 kämmt mit einem Zahnsegment 10, das auf der Schwingerwelle 5 drehbar gelagert ist. Die Zahnsegmente 9 und 10 stimmen in ihren kinematischen Abmessungen überein und bilden so ein gleichförmig übersetzendes Getriebe mit dem ÜbersetzungsverhältnisOn the cam 2 continues to run a roller 6, which is mounted in the bearing point 6.1, a Federachführungshebels 7 from which is rotatably mounted in the bearing point 8 and rigidly connected to a toothed segment 9. The toothed segment 9 meshes with a toothed segment 10, which is rotatably mounted on the oscillator shaft 5. The toothed segments 9 and 10 are consistent in their kinematic dimensions and thus form a uniformly translating gearbox with the gear ratio
Das Zahnsegment 10 ist mit einer Federschwinge 11 versehen, auf die sich eine Druckfeder 12 abstützt. Die Druckfeder 12 steht weiterhin mit der Federschwinge 4.2 in Verbindung und bewirkt damit, daß die Rollen 3 und 6 ständig an der Kurvenscheibe 2 anliegen.The toothed segment 10 is provided with a spring rocker 11, on which a compression spring 12 is supported. The compression spring 12 is still in communication with the spring rocker 4.2 and thus causes the rollers 3 and 6 constantly abut the cam 2.
Der Federnachführungshebel 7 weist eine Länge Ir auf. Der Abstand zwischen dem Lagerpunkt 8 und dem Lagerpunkt der Kurvenscheibe 2, im Ausführungsbeispiel ist dieser Lagerpunkt identisch mit der Antriebswelle 1, wird als Gestellänge af bezeichnet.The spring follower lever 7 has a length Ir. The distance between the bearing point 8 and the bearing point of the cam 2, in the embodiment, this bearing point is identical to the drive shaft 1, is referred to as frame length a f .
In Fig.2 ist der durch die Greiferschwinge 4.1 zu realisierende Schwingwinkel ψ, dargestellt. Danach ist die Greiferschwinge 4.1 innerhalb von φ = 90 Grad der Eintourenwelle auf Anlegetrommelgeschwindigkeit zu beschleunigen, um nachfolgend während φ = 90 Grad der ETW abgebremst zu werden. Anschließend erfolgt innerhalb der gleichen Zeitabschnitte eine Rückbeschleunigung mit nachfolgender Verzögerung. Zwischen den einzelnen Bewegungsabschnitten sind keine Rastbereiche vorgesehen. Dieser Bewegungszyklus wird gem. Fig. 2 durch Sinuslinien realisiert, einem Bewegungsgesetz, welches zentralsymmetrisch zu den Wendepunkten W und spiegelsymmetrisch zur Bewegungsumkehr U verläuft. Das Bewegungsschaubild ist in bekannter Weise Grundlage für die Ermittlung der kinematischen Abmessungen des Kurvengetriebes.2 shows the swing angle ψ to be realized by the gripper arm 4.1. Thereafter, the rocker arm 4.1 is to be accelerated to apply drum speed within φ = 90 degrees of the one-turn shaft, to be subsequently decelerated during φ = 90 degrees of the ETW. Subsequently, within the same periods of time a re-acceleration followed by a delay. No detent areas are provided between the individual movement sections. This movement cycle is gem. 2 realized by sinusoids, a law of motion, which is centrally symmetrical to the inflection points W and mirror-symmetrical to the reversal of movement U. The movement diagram is in a known manner basis for the determination of the kinematic dimensions of the cam mechanism.
Dabei sind die Abmessungen so gewählt, daß die Durchmesser der Rollen 3 und 6 übereinstimmen, die Länge I, des Steuerrollenhebels 4 gieich der Länge IF des Federnachführungshebels 7 und die Gestellänge as mit der Gestellänge aF identisch ist. Außerdem liegen der Lagerpunkt 8, die Antriebswelle 1 als Lagerpunkt der Kurvenscheibe 2 und die Schwingerantriebswelle 5 als Lagerpunkt des Steuerrollenhebels 4 auf einer ersten Geraden gt.The dimensions are chosen such that the diameter of the rolls 3 and 6 the same, the length I, of the control roller lever 4 equaI the length I of the F Federnachführungshebels 7 and the Gestellänge a s with a Gestellänge F is identical. In addition, the bearing point 8, the drive shaft 1 as a bearing point of the cam 2 and the oscillator drive shaft 5 as a bearing point of the control roller lever 4 on a first straight line g t .
Befindet sich der Steuerrollenhebel 4 in einem auf der Kontur der Kurvenscheibe 2 gelegenen und dem Wendepunkt W1 des Bewegungsgesetzes entsprechenden Punkt, muß sich der Federnachführungshebel 7 in einem dem Wendepunkt W2 entsprechenden Punkt befinden. In dieser Stellung liegen der Lagerpunkt 3.1 der Rolle 3, der Lagerpunkt 1 der Kurvenscheibe 2 und der Lagerpunkt 6.1 der Rolle 6 auf einer zweiten Geraden g2.If the control roller lever 4 is located in a position on the contour of the cam disc 2 and corresponding to the point of inflection W 1 of the law of motion, the spring tracking lever 7 must be in a point corresponding to the point of inflection W 2. In this position, the bearing point are 3.1 of the roller 3, the bearing point 1 of the cam 2 and the bearing point 6.1 of the roller 6 on a second straight line g 2nd
Durch die gewählten kinematischen Abmessungen des Kurvengetriebes und die Ausbildung der Kontur der Kurvenscheibe 2 führen der Steuerrollenhebel 4 und der Federnachführungshebel 7 und damit die nachgeordneten Mechanismen synchrone Bewegungen aus, so daß die Druckfeder 12 ständig unter gleicher Vorspannung steht und keinen Arbeitshub ausführt.Due to the selected kinematic dimensions of the cam gear and the formation of the contour of the cam 2, the control roller lever 4 and the spring tracking lever 7 and thus the downstream mechanisms perform synchronous movements, so that the compression spring 12 is constantly under the same bias and performs no stroke.
Die erfindungsgemäße Lösung gestattet es, mittels einer Kurvenscheibe 2 die Steuerfunktion und die Federnachführungsfunktion eines Kurvengetriebes zum Antrieb einer Schwincanlage zu realisieren. Dadurch ist es möglich, dieses Kurvengetriebe sehr kompakt auszuführen sowie wirtschaftlich zu fertigen und damit hohe Maschinengeschwindigkeiten zu verwirklichen.The solution according to the invention makes it possible to realize by means of a cam 2, the control function and the spring-tracking function of a cam mechanism for driving a Schwincanlage. This makes it possible to make this cam gear very compact and economical to manufacture and thus to realize high machine speeds.
Claims (2)
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