ПЕРЕДАЧА ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ФАЗОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПРИВОДНЫХ СРЕДСТВ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2001 года по МПК B41F13/00 F16H1/28 

Изобретение относится к передаче для изменения фазового положения нескольких вращающихся приводных средств.

В заявке DE N 1943579 описано устройство для приводки в офсетных печатных машинах во время работы. При этом зубчатый венец, установленный соосно с офсетным цилиндром, находится в зацеплении с зубчатым венцом, жестко установленным на формном цилиндре, и зубчатым венцом, жестко установленным на цилиндре противодавления.

Зубчатый венец офсетного цилиндра образует солнечное колесо, с которым находится в зацеплении сателлит, установленный с возможностью регулирования. Соосно с офсетным цилиндром с возможностью вращения установлен второй зубчатый венец, взаимодействующий через две шестерни, без возможности относительного вращения соединенные друг с другом.

Из патента DE N 3814927 известна промежуточная передача к печатным машинам, служащая для изменения фазового положения осевого движения раскатных валиков с помощью планетарной передачи.

В патенте США N 5415595 раскрыта система передач для изменения фазы, включающая две планетарные передачи, задача которых - минимизация возникающего зазора между зубьями.

В основу изобретения положена задача разработать передачу для изменения фазового положения нескольких вращающихся приводных средств.

Согласно изобретению поставленная задача решается с помощью признаков согласно п. 1-6 формулы изобретения.

Преимущества, достигаемые с помощью настоящего изобретения, прежде всего заключаются в том, что предлагаемая передача позволяет неограниченное изменение фазы, например, вращающихся покровных дисковых кулачков. Данное изменение можно осуществлять бесступенчато и при вращающейся передаче.

Благодаря установке планетарной передачи на второй оси, расположенной параллельно первой оси вращения, например цилиндра, обеспечивается доступ к цапфе цилиндра. Это позволяет стабильную установку цапфы цилиндра, и планетарная передача может также быть установлена на той стороне цилиндра, на которой тот снабжен приводом. В случае наличия нескольких вращающихся покровных дисковых кулачков соответствующие планетарные передачи предпочтительно установлены соосно друг за другом на валу, так как это обеспечивает очень компактную конструкцию. Если планетарная передача выполнена в виде передачи "Harmonic-Drive", то возможно особенно тонкое регулирование, так как такие передачи позволяют большую редукцию на минимальной площади. Кроме того, например, по сравнению с обычной планетарной передачей частота вращения сателлита низка и перекрытие зубьев очень высоко, что сокращает износ до минимума.

Другое преимущество заключается в том, что планетарная передача, соответственно передача "Harmonic-Drive", приводится от привода цилиндра, благодаря чему не требуется дополнительного привода.

Предлагаемая передача представлена на приложенном чертеже и в нижеследующем описывается более подробно. На чертеже показано:
фиг. 1 схематическое изображение собирательного и фальцевального цилиндра с соответствующими передачами "Harmonic- Drive";
фиг. 2 схематическое изображение собирательного и фальцевального цилиндра с соответствующими планетарными передачами.

Собирательный и фальцевальный цилиндр 1 к фальцевальному аппарату ротационной печатной машины, на чертеже показанный лишь частично, установлен в станинах 2 и снабжен известными приборами, например, известными графейками и фальцевальными ножами. Данные графейки и фальцевальные ножи установлены на валах и приводятся через контактные ролики 3. Последние управляются с помощью дисковых кулачков 4, 6, 7. Вместо дисковых кулачков 4, 6, 7 и контактного ролика 3 могут иметься также другие приводные средства, например, шестерни.

На чертеже для упрощения показаны лишь контактный ролик 3 и дисковые кулачки 4, 6, 7 графеек. Контактный ролик и дисковые кулачки фальцевальных ножей могут быть размещены на другом конце оси собирательного и фальцевального цилиндра 1, как согласно настоящему примеру выполнения изобретения, и они могут также быть снабжены соответствующим регулирующим приводом. Однако вместо этого также возможно связывать дисковые кулачки 4, 6, 7 графеек и фальцевальных ножей друг с другом и размещать их на одинаковой стороне собирательного и фальцевального цилиндра 1.

Согласно представленному на чертеже примеру выполнения изобретения один из дисковых кулачков 4, 6, 7 выполнен в виде неподвижно установленного на станине основного дискового кулачка 4, причем остальные дисковые кулачки 6, 7 выполнены в виде вращающихся покровных дисковых кулачков. Основной 4 и покровные 6, 7 дисковые кулачки установлены соосно оси вращения 5, то есть соосно цапфе 8 собирательного и фальцевального цилиндра 1. Основной дисковый кулачок 4 может быть установлен с возможностью переключения при эксплуатации в два разные основные положения на станине, например, для выполнения первого поперечного фальца или дельта-фальца.

Покровные дисковые кулачки 6, 7 приводятся от передачи 9. С помощью данной передачи 9 можно изменить фазовое положение каждого покровного дискового кулачка 6, 7 относительно собирательного и фальцевального цилиндра 1, то есть передача 9 выполнена в качестве изменяющей фазовое положение передачи. Привод передачи 9 и собирательного и фальцевального цилиндра 1 осуществляется через шестерню 11, без возможности относительного вращения соединенную с цапфой 8 цилиндра и имеющую число зубьев z11, составляющее, например, 150.

Согласно одной форме выполнения изобретения в передаче 9 каждого покровного дискового кулачка 6, 7 имеется планетарная передача 12, 13, выполненная в виде передачи "Harmonic-Drive". Обе передачи "Harmonic-Drive" 12, 13 установлены одна за другой соосно валу 14. Каждая передача 12, 13 в основном состоит из эллиптического кулачкового диска 16, 17 ("wave-generator") с гибким сателлитом 21, 22 ("Flexspline"), установленным на цилиндрических роликах 18, 19 и имеющим число зубьев z21, z22, составляющее, например, 160, и двумя солнечными колесами 23, 24, 25, 26 ("Dynamic Spline" соответственно "Circular Spine"), снабженными внутренними зубьями.

Ширина b21 соответственно b22 гибкого сателлита 21, 22 выбрана с обеспечением одновременного зацепления сателлита 21, 22 с соответствующими солнечными колесами 23, 24 соответственно 26, 27.

Первое солнечное колесо 23, имеющее число зубьев z23, составляющее, например, 161, без возможности относительного вращения соединено с шестерней 28, имеющей число зубьев z28, составляющее, например, 99, и находящейся в зацеплении с шестерней 11, а второе солнечное колесо 24, имеющее число зубьев z24, составляющее, например, 160, соединено с шестерней 29, имеющей число зубьев z29, составляющее, например, 88. С помощью данной шестерни 29 приводится вторая передача "Harmonic Drive" 13, и по этой причине шестерня 29 одновременно без возможности относительного вращения соединена с первым солнечным колесом 26 второй передачи "Harmonic Drive" 13, имеющим число зубьев z26, составляющим, например, 160. На втором солнечном колесе 27 второй передачи "Harmonic Drive" 13, имеющем число зубьев z27, составляющее, например, 161, установлена шестерня 31, имеющая число зубьев z31, составляющее, например, 88.

Кулачковый диск 17 второй передачи "Harmonic Drive" 13 без возможности относительного вращения соединен с валом 14, установленным с возможностью вращения. Первый конец вала 14 установлен на станине 2, а второй его конец снабжен шестерней 34. Соосно с валом 14 с возможностью вращения установлен полый вал 32, на первом конце которого жестко установлен кулачковый диск 16 первой передачи "Harmonic Drive" 12, а на его втором конце - шестерня 33.

С шестерней 33 соответственно 34 находятся в зацеплении шестерни 36 соответственно 37 привода, например, электродвигателя 38 соответственно 39, представляющих собой установочные средства для изменения зоны зацепления зубьев сателлита (21,22,57,58) и шестерня 41 соответственно 42 датчика положения, например, потенциометра 43 соответственно 44.

На цапфе 8 собирательного и фальцевального цилиндра 1 соосно с ним с возможностью вращения установлен первый полый вал 46. Своим первым концом он соединен со вторым покровным диском 7, а своим вторым концом - с шестерней 47, имеющей число зубьев z47, составляющее, например, 161. Шестерня 47 входит в зацепление с шестерней 29, которая соединена с солнечными колесами 24, 26. Соосно с первым полым валом 46 с возможностью независимого вращения установлен второй полый вал 48. На первом конце данного вала 48 установлен первый покровный диск 6, а на его втором конце - шестерня 49, имеющая число зубьев z49, составляющее, например, 160. Шестерня 49 входит в зацепление с шестерней 31, которая соединена с солнечным колесом 27 второй передачи "Harmonic Drive" 13.

Передача 9 для изменения фаз покровных дисков 6, 7 работает следующим образом.

Шестерня 11, приводимая от не представленного на чертеже привода, приводит собирательный и фальцевальный цилиндр 1, а также, через шестерню 28, первое солнечное колесо 23 первой передачи "Harmonic Drive" 12. Солнечное колесо 23 находится в зацеплении с гибким сателлитом 21, который таким образом приводится во вращение. При вращении сателлит 21 деформируется кулачковым диском 16 и принимает эллиптическую форму. Сателлит 21 одновременно взаимодействует со вторым солнечным колесом 24, которое имеет число зубьев z24, незначительно отличающееся от числа зубьев z23 первого солнечного колеса 23. Таким образом вызывается относительное вращение солнечных колес 23, 24.

Одновременно шестерня 29 также приводит во вращение первое солнечное колесо 26 второй передачи "Harmonic Drive" 13. Данное солнечное колесо 26 приводит во вращение сателлит 22.

Возвышенной зоной кулачкового диска 16, 17 гибкий сателлит 21, 22 приводится в зацепление с солнечными колесами 23, 24, 26, 27. Таким образом получается "виртуальная" ось вращения, расположенная эксцентрично валу 14. Вследствие данной деформации и вращения гибкого сателлита 21, 22 обе солнечных колеса 23, 24, 26, 27 вращаются друг относительно друга.

Числа зубьев шестерен каждой из цепей, относящихся к одному или другому покровному кулачковому диску 6, 7, согласованы с обеспечением желаемого общего передаточного отношения i6 соответственно i7. В описанном примере выполнения изобретения i6 равно i7 и составляет 1,2(i6=z28/z11•z24/z23•z47/z29= 99/150•160/161•161/88; i7=z28/z11•z24/z23•z27/z26•z49/z31 = 99/150•161/161•161/160•160/88). Однако возможны любые значения передаточных отношений i6, i7, например, i6 и i7 могут быть различными или составлять 1.

Когда необходимо изменение фазы одного или обоих покровных дисковых кулачков 6, 7 относительно основного дискового кулачка 4, например, для переключения с одного режима собирательного и фальцевального цилиндра 1 "не собирать" на другой режим "собирать", тогда с помощью электродвигателей 38, 39 дисковой кулачок 16, 17 вращается в окружном направлении. При этом первое солнечное колесо 23, 26 совершает вращение относительно второго солнечного колеса 24, 27, и осуществляется изменение фазы покровного дискового кулачка 6, 7 относительно основного дискового кулачка 4.

При изменении фазы первого покровного дискового кулачка 6 в данной форме выполнения изобретения и положение второго покровного дискообразного кулачка 7 слегка изменяется, так как оба солнечных колеса 24, 26 связаны друг с другом через шестерню 29. Однако данное незначительное изменение фазы можно компенсировать автоматически с помощью связанного с электродвигателями 38, 39 компьютера, соответствующим образом управляющего вторым электродвигателем 39.

Согласно другой форме выполнения изобретения вместо передач "Harmonic Drive" 12, 13 предусмотрены "обычные" планетарные передачи 51, 52. И в данном случае обе планетарные передачи 51, 52 установлены друг за другом соосно относительно валу 53. Каждая передача 51, 52 в основном состоит из эксцентрической оси вращения, выполненной в виде коромысла 54, 56, с установленным на ней с возможностью вращения сателлитом 57, 58 и двумя солнечными колесами 59, 61, 62, 63, снабженными внутренними зубьями.

Сателлиты 57, 58, имеющие число зубьев z57, составляющее, например, 20, соответственно z58, составляющее, например, 20, снабжены наружными зубьями. Ширина b57 соответственно b58 сателлитов 57, 58 выбрана с обеспечением того, что сателлит 57 соответственно 58 одновременно входит в зацепление с соответствующими солнечными колесами 59, 61 соответственно 62, 63, которые могут быть выполнены с модификацией боковой поверхности зубьев.

Однако также возможно выполнение каждого сателлита 57, 58 с двумя комплектами зубьев с разным числом зубьев.

Первое солнечное колесо 59 с числом зубьев z59, составляющим, например, 161, без возможности относительного вращения связано с шестерней 69, входящей в зацепление с шестерней 11 и имеющей число зубьев z69, составляющее, например, 99, а второе солнечное колесо 61 с числом зубьев z61, составляющим, например, 160, связано с шестерней 71, имеющей число зубьев z71, составляющее, например, 88. С помощью данной шестерни 71 приводится вторая планетарная передача 52, и поэтому шестерня 71 одновременно без возможности относительного вращения связана с первым солнечным колесом 62 второй планетарной передачи 52, имеющим число зубьев z62, составляющее, например, 160. На втором солнечном колесе 63 второй планетарной передачи 52, имеющем число зубьев z63, составляющее, например, 161, установлена шестерня 72, имеющая число зубьев z72, составляющее, например, 88.

Согласно первой форме выполнения изобретения с шестернями 71, 72 входят в зацепление, например, шестерни 47, 49 соответствующих покровных дисковых кулачков 6,7.

Коромысло 56 второй планетарной передачи 52 без возможности относительного вращения соединено с валом 53, установленным с возможностью вращения. Первый конец вала 53 установлен на станине 2, а его второй конец снабжен шестерней 73. Соосно с валом 53 с возможностью вращения установлен полый вал 74, на первом конце которого жестко установлено коромысло 54 первой планетарной передачи 51, а на его втором конце - шестерня 76.

С шестерней 73 соответственно 76 взаимодействует по одному позиционирующему приводу, соответствующему первому. Изменение фаз покровных дисковых кулачков 6, 7 осуществляется путем поворота соответствующего коромысла 54, 56 с помощью вала 53 соответственно полого вала 74 от взаимодействующих с ними позиционирующими приводами.

Таким образом, изменение фаз покровных дисковых кулачков 6, 7 можно осуществлять бесступенчато и без ограничения. И в случае передач "Harmonic Drive" 12, 13, а также в случае "обычных" планетарных передач 51, 52 изменение фаз достигается за счет того, что положение зоны зацепления установленного без возможности вращения сателлита 21, 22, 57, 58 и соответствующих солнечных колес 23, 24, 26, 27, 59, 61, 62, 63 можно изменить в окружном направлении, а именно путем регулирования коромысла 54, 56 соответственно кулачкового диска 16, 17 в окружном направлении.

Передаточное отношение между сателлитом 21, 22, 57, 58 и соответствующими солнечными колесами 23, 24 соответственно 26, 27 соответственно 59, 61 соответственно 62, 63 отлично от 1.

Может иметься любое количество планетарных передач 12, 13, 51, 52, установленных одна за другой.

Планетарные передачи 12, 13, 51, 52 приводятся от собирательного и фальцевального цилиндра 1, например, через шестерню 11.

Возможно также установка планетарных передач соответственно передач "Harmonic Drive" на нескольких валах, расположенных параллельно оси вращения 5 собирательного и фальцевального цилиндра 1. И при этом привод осуществляется от собирательного и фальцевального цилиндра 1 через шестерню 11.

Изобретение относится к передаче для изменения фазового положения множества вращающихся приводных средств. Для изменения фазового положения указанных вращающихся приводных средств служат отдельные планетарные передачи, установленные соосно одна за другой. Указанное решение обеспечит компактность конструкции и позволит сократить износ передачи до минимума. 2 ил.

1. Передача для изменения фазового положения множества вращающихся приводных средств (6; 7) относительно привода (11), причем приводные средства (6; 7) установлены соосно друг с другом на первой оси вращения (5), отличающаяся тем, что для привода каждого вращающегося приводного средства (6; 7) имеется отдельная планетарная передача (12; 13; 51; 52), причем для изменения фазового положения первого приводного средства (6; 7), вращающегося относительно второго приводного средства (6; 7), имеются установочные средства (38; 39) для изменения зоны зацепления зубьев сателлита (21; 22; 57; 58) и входящих с ним в зацепление солнечных колес (23, 24; 26,27; 59,61; 62,63) соответствующей планетарной передачи (12; 13; 51; 52), при этом планетарные передачи (12; 13; 51; 52) установлены соосно одна за другой на втором валу (14; 33), расположенном параллельно первой вращающейся оси (5). 2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что каждая планетарная передача (12; 13; 51; 52) в основном состоит из двух солнечных колес (23, 24; 26, 27; 59,61; 62, 63) со внутренними зубьями и вращающегося сателлита (21, 22, 57, 58), причем сателлит (21, 22, 57, 58) одновременно входит в зацепление с обоими солнечными колесами (23, 24; 26, 27; 59, 61; 62, 63), при этом передаточное соотношение планетарной передачи (12; 13; 51; 52) отлично от 1. 3. Передача по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каждое второе солнечное колесо (24; 61) предыдущей планетарной передачи (12; 51) связано с первым солнечным колесом (26; 62) последующей планетарной передачи (13; 52). 4. Передача по п.3, отличающаяся тем, что второе солнечное колесо (24; 61) связано с первым солнечным колесом (26; 62) посредством приводного средства (29; 71) для вращающегося приводного средства (6). 5. Передача по п.1, отличающаяся тем, что вращающиеся приводные средства (6; 7) выполнены в виде покровных дисковых кулачков (6; 7) собирательного и фальцевального цилиндра (1). 6. Передача по п.1, отличающаяся тем, что планетарная передача (12; 13) содержит эллиптический кулачковый диск (16; 17), гибкий сателлит (21; 22) и два солнечных колеса (23; 24; 26; 27) со внутренними зубьями.