Einrichtung zur Erzeugung einer periodischen Geschwindigkeitsänderung hin und her bewegter Teile Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich tung zur Erzeugung einer periodischen Geschwindig keitsänderung hin und her bewegter Teile, die z. B. zum Antrieb einer Presse geeignet ist.
Bei Zylinderschnellpressen ist es wünschenswert und bereits bekannt, das vor- und zurücklaufende Satzbett während des Druckganges mit niedrigerer Geschwindigkeit und während des Rücklaufes des Satzbettes mit höherer Geschwindigkeit anzutreiben. Die Zeitanteile für den Druckgang des Satzbettes und für den Rücklauf desselben sollen nicht gleich sein, sondern die Druckgangszeit soll beispielsweise auf 0,6 und die Rücklaufzeit auf 0,4 Zeitanteile eines gesamten Arbeitsspiels von 360 verändert wer den.
Die bisher bekanntgewordenen Getriebe zur Er zeugung eines verlangsamten Druckganges und eines schnelleren Rücklaufes in kürzerer Zeiteinheit gehen von einer speziellen Konstruktion des Gesamtgetrie bes aus, welches durch Vorschalten von Schlepp kurbeln oder Doppelkurbeln oder durch umlaufende Kurbelschleifen, elliptische Räder und Zahnstangen steuerungen solche Veränderungen des Bewegungs ablaufes bewirken.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Erzeugung einer periodischen Geschwindigkeitsänderung hin und her bewegter Teile, insbesondere für Pressen, ist da durch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle für den hin und her zu bewegenden Teil über ein Planeten radgetriebe angetrieben wird, dessen Planetenräder in einer Schwinge gelagert sind und durch einen von der Welle abgeleiteten oder einen selbständigen An trieb um die Welle hin und her geschwungen werden.
Ist z. B. eine Presse im Hauptantrieb 1 : 6 unter setzt, d. h. dass bisher drei Umdrehungen für den Druckgang und drei Umdrehungen des Schwungrad- ritzels für den Rücklauf eines Satzbettes der Presse erforderlich waren, so kann mittels der zuvor er wähnten Einrichtung die Umdrehung der Schwung radwelle so geändert werden, dass nunmehr 3,5 Um drehungen für den Druckgang des Satzbettes und 2,5 Umdrehungen für den Rücklauf desselben erfor derlich werden.
In den beigefügten Zeichnungen sind Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht - teilweise mit Aus schnitten zur Erhöhung der Klarheit - einer verän derlichen Geschwindigkeitsregulierung, verwendet als Teil des Antriebsmechanismus für das Schriftfunda ment einer Zylinderschnellpresse, Fig. 2 einen Schnitt des in Fig. 1 gezeigten Me chanismus, in der Ansicht von oben, Fig. 3 eine Seitenansicht einer modifizierten Form bestimmter Teile des in Fig. 1 und 2 gezeigten Me chanismus,
Fig. 4 einen Schnitt des Getriebes nach Fig. 3 in der Ansicht von oben, Fig. 5 einen teilweisen Längsschnitt einer Zylin- derschnellpresse, die beispielsweise nach dem bekann ten Eintourenprinzip arbeitet, Fig..6 eine Seitenansicht der Antriebsseite der Zylinderschnellpresse nach Fig. 5.
In allen Figuren sind ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Was Fig. 1 bis 6 betrifft, so ist im Grundgestell 1 der Zylinderschnellpresse die Antriebswelle 2 gela gert. An ihrem inneren Ende ist auf der Welle 2 mit tels eines Keiles 3a ein Ritzel 3 verkeilt. Das Ritzel 3 greift in ein Hauptzahnrad 4 ein, das mittels eines Keiles 4a auf der Welle 5 verkeilt ist, die im Grund gestell drehbar gelagert ist. Zahnrad 4 trägt einen Kurbelzapfen 6, an welchem die Schubstange 7 an greift. Das entgegengesetzte Ende der Schubstange ist mit den Antriebsmitteln für das Satzbett verbunden.
Das äussere Ende der Antriebswelle 2 ist im La ger la des Grundgestelles 1 gelagert.
Das Getriebe 8 zur Änderung der Geschwindig keit des Satzbettes besitzt ein Innenzahnrad 9, das durch Schrauben 9a am Schwungrad 8a koaxial be festigt ist. In die Zähne des Innenzahnrades 9 grei fen die Ritzel 10 ein. Diese stehen anderseits mit einem Ritzel 11 in Eingriff, das mittels eines Keiles 12 auf der Welle 2 befestigt ist. Die Ritzel 10 sind mittels Bolzen 14 auf einer Schwinge 13 drehbar an geordnet. Die Schwinge 13 besitzt einen Arm 15, an dem mittels eines Bolzens 16 die Zugstange 17 angreift. Das andere Ende der Stange 17 greift mit tels eines Bolzens 18 an einer Kurbel 19 an, die mittels eines Keiles 20 am äusseren Ende der Welle 5 verkeilt ist.
Wenn im Betrieb das Schwungrad 8a mit gleich mässiger Geschwindigkeit angetrieben wird, dreht sich das Innenzahnrad 9 mit dem Schwungrad 8a und treibt das Ritzel 11 mit seiner Welle 2 und Ritzel 3 durch die Ritzel 10 in entgegengesetzter Richtung zur Drehung des Schwungrades 8a. Das Ritzel 3 treibt das Hauptzahnrad 4 in der angegebenen Pfeil richtung an. Beim Drehen des Hauptzahnrades 4 verleiht die Zugstange 17 der Schwinge 13 eine Be wegung in der Drehrichtung des Schwungrades 8a, so dass die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 2 unter die Geschwindigkeit fällt, die ihr durch die Drehung des Schwungrades 8a verliehen würde, wenn die Schwinge 13 festgehalten würde.
In ähnlicher Weise wird die Geschwindigkeit von Antriebs welle 2, während die Schwinge in der der Drehung des Schwungrades 8a entgegengesetzten Richtung schwingt, über die Geschwindigkeit erhöht, die sie durch die Drehung von Schwungrad 8a erlangen würde, wenn die Schwinge 13 unbeweglich ausgebil det wäre.
Die der Schwinge 13 erteilte Schwingbewegung bestimmt die Geschwindigkeitsänderung der An triebswelle 2, und das Einsetzen der Schwingbe wegung hängt zeitlich ab von den Winkelpositionen des Bolzens 18 und des Kurbelzapfens 6 mit Bezug auf die Achse von Welle 5. Vorzugsweise werden Bolzen 18 und Kurbelzapfen 6, wie in Fig. 1 darge stellt, in die gleiche Radialebene gelegt und auf die gleiche Seite von Welle 5; jedoch können ihre Po sitionen, wenn gewünscht, verändert werden, z. B.
können Bolzen 18 und Kurbelzapfen 6 in die gleiche diametrale Ebene von Welle 5 und an entgegenge-_ setzte Seiten davon gelegt werden.
Sind Bolzen 18 und Zapfen 6 in einer Position, die der in Fig. 1 gezeigten entspricht, dann hat die Schwinge 13, während der Zapfen 6 sich durch Drehung des Hauptzahnrades 4 von seinem obersten bis zu seinem untersten Totpunkt bewegt, eine Schwingbewegung im Sinne der Drehrichtung des Schwungrades 8a ausgeübt, welche Bewegung einer Drehbewegung von 180 der Kurbel 19 entspricht. Während der Bewegung der Schwinge 13 und der Kurbel 19, die dem Druckgang des Satzbettes der Maschine entspricht, dreht sich Welle 2 mit vermin derter Geschwindigkeit.
Während einer weiteren Dre hung von 180 der Kurbel 19, entsprechend dem Rücklauf des Satzbettes, wird die Schwinge 13 in einem der Drehrichtung des Schwungrades 8a ent gegengesetzten Sinne geschwungen, und die Ge schwindigkeit von Welle 2 ist entsprechend höher als die während des Druckganges erreichte.
Die Erfindung lässt sich auf jede Art von Pressen anwenden, bei der gewünscht wird, dass ein vor- und zurücklaufendes Teil während der beiden Bewegun gen mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben wird. Besonders geeignet ist die Erfindung für Pres sen, welche mit vor- und zurücklaufendem Satzbett arbeiten, wie z. B. Stoppzylinder-, Eintouren- oder Zweitourenmaschinen.
Bei einer alternativen Konstruktion des Getrie bes 8, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, ist das Innen zahnrad 9 durch ein Kegelzahnrad und die Ritzel 10 sind durch Kegelzahnritzel ersetzt, welche ein wei teres auf der Welle 2 verkeiltes Kegelzahnrad 11 antreiben. Die Schwinge 13 ist somit zwischen den Kegelzahnrädern 9 und 11 angeordnet. Die Zahn räder des Getriebes 8 können jede gewünschte Aus bildung und Grösse haben, und die Schwinge 13 kann durch jedes geeignete Mittel bewegt werden, beispielsweise durch Nocken oder Exzenter, je nach Konstruktion der Maschine, die mit einer veränder lichen Geschwindigkeit angetrieben werden soll.
Fig.5 und 6 zeigen beispielsweise eine Ein touren-Zylinderschnellpresse, die eine Einrichtung zur Erzeugung einer Geschwindigkeitsänderung ent hält, um ein Satzbett 21 der Maschine in der Weise hin und her zu bewegen, dass der Druckgang lang samer als der Rücklauf erfolgt. Bei dieser Maschine wird das Satzbett durch eine Schubstange 7 und Rollrad 22 in bekannter Weise hin und her bewegt. Diesem Zweck entsprechend sind Antriebswelle 2 und Welle 5 im Grundgestell 1 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 2 trägt auf ihr verkeilt ein Ritzel 3, welches in das auf Welle 5 verkeilte Hauptzahnrad 4 eingreift. Das Hauptzahnrad 4 trägt einen Kurbel zapfen 6, an dem frei schwingbar das eine Ende der Schubstange 7 angreift.
Das andere Ende der Schubstange 7 ist durch einen Bolzen 23 mit dem Rollrad 22 verbunden. Letzteres steht mit der im Grundgestell 1 befestigten Zahnstange 24 und der a m Satzbett 21 befestigten Zahnstange 25 im Ein griff. Das Zusammenwirken des Rollrades 22 mit den beiden Zahnstangen 24 und 25 ermöglicht in bekannter Weise eine Verdoppelung des Weges des Satzbettes 21 mit Bezug auf den Hub des Kurbel zapfens 6.
Das Satzbett 21 wird in bekannter Weise auf Rollen 26 bewegt, die in Bahnen des Grundgestelles 1 laufen. Weiter sind an dem Satzbett 21 die Zahn stangen 27 befestigt. Der Druckzylinder 28 ist in bekannter Weise im Maschinengestell gelagert und trägt beiderseits die Zahnsegmente 29 und 30. Diese Zahnräder kommen während des Druckganges mit Zahnstangen 27 zum Eingriff, wodurch die Um drehung des Druckzylinders während der Druck gangsperiode bewirkt wird.
Wenn sich während des Druckganges der Druck zylinder 28 dem Ende seines Zusammenspiels mit Fundament 21 nähert, wird die Steuerung der Dreh geschwindigkeit des Zylinders 28 durch ein Ex zenterrad 31 übernommen, das an einem Zahnrad 32 befestigt ist. Letzteres ist auf einer Welle 33 gelagert und greift in das Hauptzahnrad 4 ein. Das Exzenterrad 31 greift in ein exzentrisches Zahn rad 34 ein, welches auf der Druckzylinderachse 35 befestigt ist. Die beiden Exzenterzahnräder 31 und 34 übernehmen die Drehung des Druckzylinders 28, nachdem die Zahnräder 29 und 30 mit den Satzbett- Zahnstangen 27 ausser Eingriff gekommen sind.
Die Profile und Anordnung der Exzenterzahnräder 31 und 34 sind derart, dass sie dem Druckzylinder 28 eine Umfangsgeschwindigkeit verleihen entsprechend der des Satzbettes beim Kuppeln und Entkuppeln von Satzbett 21 und Druckzylinder 28.
Zwischen den Kupplungs- und Entkupplungs- punkten der Zahnräder 31 und 34, die ungefähr mit den Punkten übereinstimmen, in denen das Satzbett mit dem Druckzylinder ausser und in Eingriff kommt, wird das Tempo des Änderns der Zylindergeschwin digkeit zunächst allmählich herabgesetzt und dann vergrössert, um gleichmässiges Arbeiten und Stoss verminderung zu gewährleisten. Des weiteren können die Zahnprofile in bekannter Weise gestaltet oder federnd ausgebildet sein, damit der Spielraum zwi schen den Zahnstangen und Zahnrädern ausgeglichen wird, wenn der Zylinder 28 während des Rücklaufes des Satzbettes angehoben wird.
Wie in Fig. 6 dargestellt, ist der Kurbelzapfen 18 der Einrichtung zur Erzeugung der Geschwindigkeits änderung auf dem Exzenterzahnrad 31 angeordnet, und die Schwinge 13 wird durch die Zugstange 17 geschwungen. Gegebenenfalls kann eine andere Mög lichkeit vorgezogen werden, um die Schwinge 13 des Getriebes 8 zu bewegen. Beispielsweise könnten Nocken und mit diesen zusammenwirkende Mittel oder Langlochhebel und Rollen oder ähnliche Ein richtungen angewendet werden, und die Geschwindig keit könnte daher gegenüber der durch eine Kurbel bewegung, wie beschrieben, hervorgerufenen Ge schwindigkeit variiert werden.
Der Druckzylinder 28 kann mit einem Puffer oder einer Rückstossvorrichtung versehen werden (nicht dargestellt), bestimmt, die Massenwirkung des Zylinders zu vermindern, während sich die Zylinder geschwindigkeit ihrem niedrigsten Wert nähert, und um zu helfen, diese Geschwindigkeit zu erhöhen, wenn dieser niedrigste Wert durchlaufen ist. Es sei festgestellt, dass die Getriebe 8 auch vor zugsweise auf einer anderen Welle als der Antriebs welle montiert werden und mit der Antriebswelle 2 durch ein passendes Getriebe verbunden werden kann.
Die Erfindung ermöglicht es, in praktischer Weise die Druck- und Leerlaufgeschwindigkeiten innerhalb erwünschter Grenzen zu ändern, ohne erhebliche und kostspielige Änderungen der hauptsächlichen An triebsbestandteile vorzunehmen.
Weiterhin bietet sie den Vorteil, dass die Ab nützung der Elemente der Geschwindigkeitsregu lierung keinerlei unerwünschte Wirkung auf die tech nische Leistungsfähigkeit der Maschine ausübt.
Wenn auch die Einrichtung für die Verwendung an einer Zylinderschnellpresse beschrieben worden ist, die nach dem Eintourenprinzip arbeitet, kann sie auch für alle übrigen Arten von Zylinderschnell- pressen oder sonstigen Pressen verwendet werden.