ЦИЛИНДР К ФАЛЬЦАППАРАТУ РОТАЦИОННОЙ ПЕЧАТНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2001 года по МПК B41F13/00 

Изобретение относится к цилиндру с вращающимися дисковыми кулачками для управления контактными роликами инструмента согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

В заявке DE N 4408202 описан фальцевальный цилиндр к фальцаппаратам с приспособлением для переключения на режимы "собирать" и "не собирать". Данный фальцевальный цилиндр снабжен установленным жестко дисковым кулачком и покровным дисковым кулачком, приводимым от фальцевального цилиндра с помощью планетарной передачи и служащим для управления захватными и фальцевальными механизмами. Вращающийся покровный диск снабжен внутренними зубьями, с которыми входит в зацепление сателлит, установленный на фальцевальном цилиндре с возможностью вращения. Данный сателлит взаимодействует с солнечным колесом, установленным соосно с фальцевальным цилиндром с возможностью вращения, но без возможности перемещения.

Недостаток данного известного фальцевального цилиндра заключается в том, что планетарная передача мешает доступу к цапфе цилиндра на его торце.

Из заявки DE N 4041613 известен собирательный цилиндр с двумя вращающимися покровными дисковыми кулачками. Последние установлены коаксиально оси вращения собирательного цилиндра с возможностью привода и изменения фазового положения с помощью передачи.

В заявке GB N 2291862 описана планетарная передача, включающая два солнечных колеса. С каждым солнечным колесом входит в зацепление соответствующий сателлит, имеющий вращающуюся ось.

В основу изобретения положена задача разработать цилиндр с вращающимися дисковыми кулачками.

Согласно изобретению поставленная задача решается с помощью признаков согласно отличительной части п. 1-7 формулы изобретения.

Преимущества, достигаемые с помощью настоящего изобретения, прежде всего заключаются в том, что предлагаемый цилиндр позволяет неограниченное изменение фаз покровных дисковых кулачков. Данное изменение можно осуществлять бесступенчато и при вращающемся цилиндре. Благодаря установке планетарной передачи на второй оси, расположенной параллельно оси вращения цилиндра, обеспечивается доступ к цапфе цилиндра. Это позволяет стабильную установку цапфы цилиндра и размещение планетарной передачи также 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 число оборотов сателлита низко 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 собирательного и фальцевального цилиндра, благодаря чему не требуется дополнительного привода.

Предлагаемый цилиндр представлен на приложенных чертежах и в нижеследующем описывается более подробно. На чертежах 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 чертежах 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 чертежах 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 одной стороне собирательного и фальцевального цилиндра 1.

Согласно представленному на чертеже примеру выполнения изобретения один из дисковых кулачков 4, 6, 7 выполнен в виде основного дискового кулачка 4, установленного на станине без возможности перемещения, 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, т.е. 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 изменять фазовое положение каждого покровного дискового кулачка 6, 7 относительно собирательного и фальцевального цилиндра 1, то есть передача 9 выполнена в качестве изменяющей фазы 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 к каждому покровному дисковому кулачку 6, 7 относится отдельная 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 Spline"), 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, 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 чертежах 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 оба 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 кулачковый диск 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 вала 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 позиционирующих приводов.

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 перемещения 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 цилиндру с вращающимися дисковыми кулачками для управления, например, графейками или фальцевальными клапанами. Дисковые кулачки установлены с возможностью изменения фазы с помощью планетарной передачи, выполненной с возможностью изменения положения зоны зацепления сателлита и солнечных колес. Указанное решение обеспечивает компактность конструкции и сокращает ее износ. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Цилиндр к фальцаппарату ротационной печатной машины, по меньшей мере, с одним вращающимся дисковым кулачком (6; 7) для управления контактным роликом (3) инструмента, например графейки или фальцевального клапана фальцаппарата, причем для привода дискового кулачка (6; 7) имеется планетарная передача (12; 13; 51; 52), и дисковый кулачок (6; 7) установлен с возможностью изменения фазы относительно цилиндра (1), отличающийся тем, что 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 входящего в зацепление с ними, вращающегося сателлита (21, 22, 57, 58), причем передача выполнена с возможностью изменения положения зоны зацепления установленного без возможности перемещения сателлита (21, 22, 57, 58) и солнечных колес (23, 24, 26, 27, 59, 61, 62, 63) в окружном направлении для изменения фазы. 2. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что сателлит (57, 58) с возможностью вращения установлен на коромысле (54, 56), расположенном эксцентрично относительно солнечных колес (59, 61, 62, 63), причем коромысло (54, 56) установлено с возможностью поворота для изменения фазы. 3. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что сателлит (21, 22) выполнен гибким и с возможностью вращения установлен на эллиптическом кулачковом диске (16, 17), установленном с возможностью поворота для изменения фазы. 4. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что имеется, по меньшей мере, два дисковых кулачка (6, 7), установленных с возможностью изменения фазы и с возможностью вращения, причем для привода каждого из дисковых кулачков (6, 7) имеется отдельная планетарная передача (12, 13, 51, 52). 5. Цилиндр по п.1 или 4, отличающийся тем, что планетарные передачи (12, 13, 51, 52) установлены соосно одна за другой. 6. Цилиндр по п.5, отличающийся тем, что каждое второе солнечное колесо (24, 61) предыдущей планетарной передачи (12, 51) связано с первым солнечным колесом (26, 62) последующей планетарной передачей (13, 52).