專利名稱:從旋轉運動形成為周期性運動的傳動裝置的制作方法
本發明涉及一種由旋轉運動形成為周期性運動的傳動裝置，它包括一個旋轉零件以及至少一個通過旋轉運動使之處于周期性運動的操縱杠桿，操縱杠桿以適當的力或形狀與旋轉零件共同工作，這時在操縱杠桿上作用一個不均勻力，此力在旋轉運動中產生一個波動的扭矩。
這種傳動裝置可見之于DE-OS3333050。在那里，旋轉零件是一個盤形凸輪，一個操縱杠桿通過一個可旋轉地支承在此操縱杠桿上的滾輪在此凸輪上滾動。上述裝置用來作為紙張印刷機前叼紙牙的操縱機構，此時，借助于凸輪的形狀，使操縱杠桿作周期性運動，這一運動用來形成前叼紙牙的搖轉運動。為了使操縱杠桿始終緊貼在凸輪上，所以將操縱杠桿支撐在一個附加凸輪上，此附加凸輪與上述盤形凸輪平行安裝，并按與此盤形凸輪有固定的速比旋轉。操縱杠桿是以彈性元件作為中間連接件被支撐住的，彈簧力的大小應保證即使在高速運轉時也能使操縱杠桿緊貼此盤形凸輪。
也可以不采用附加凸輪和彈性地支撐著的另一個凸輪滾輪，而用一個彈簧直接作用在操縱杠桿上或作用于裝在操縱杠桿后面的鉸鏈裝置上，從而避免使操縱杠桿從凸輪上抬起。這里也要求彈簧的設計能保證在機器作高速運行時的可靠工作，即要保證操縱杠桿始終與凸輪保持接觸。但是上述彈簧在凸輪上所作用的彈性力的結果是引起了繞盤形凸輪軸的扭矩，扭矩的大小則與凸輪型面和彈簧力有關，它既可以順旋轉方向，也可以是逆旋轉方向。這些扭矩疊加在傳動馬達的扭矩上，并因而使扭矩產生波動，這種波動的扭矩會對整臺機器發生影響，有時會激起機架或旋轉零件的振動。這種波動扭矩不僅可以由彈簧引起，亦可以由那些通過操縱杠桿使之作周期性運動的質量引起。由于質量的不均勻運動而產生慣性力，慣性力反作用在凸輪上。
本發明的目的是補償由于從旋轉運動形成周期性運動而產生的扭矩波動。
達到此目的的辦法是，設置另一個進行周期性運動的裝置，它與旋轉零件或與另一個和此旋轉零件通過合理的形狀相聯系的旋轉零件相關連，此裝置借助于一個彈簧使之在旋轉零件上施加一個用來補償扭矩波動的力。
按照本發明的裝置，可以精確地補償扭矩的波動，并因此使旋轉運動所形成的周期性運動沒有反作用，從而保證機器平穩工作。
本發明的優點是，裝置中產生補償力的彈簧不是必須直接作用在旋轉零件上，而是也可以將力作用在其他的零件上，例如可以作用在一個與此旋轉零件相嚙合的齒輪上。這個齒輪也可以例如以旋轉零件轉速的一半進行旋轉。在這種情況下，此裝置的周期性運動必須以雙倍的頻率進行。
本發明其它的結構是，在旋轉零件上裝設一個盤形凸輪，操縱杠桿通過受彈簧力作用的滾輪在凸輪上滾動，為了補償扭矩的波動，在旋轉零件或其它零件上裝另一個盤形凸輪，另一個操縱杠桿通過一個滾輪在此盤形凸輪上滾動，而此滾輪借助于一個彈簧用彈簧力來加載，通過這兩個凸輪作用在旋轉零件上的扭矩是反相的。
這意味著，周期性運動通過一個盤形凸輪和一個用彈簧加載與之緊貼的操縱杠桿來形成，在凸輪軸上裝有另一個盤形凸輪，在它上面滾過另一個同樣由彈簧加載的操縱杠桿，此另一個凸輪的形狀和最后所述之彈簧的彈簧特性線，應選為使通過操縱杠桿在軸上所形成的兩個扭矩波動彼此相消。
當然也可以使凸輪作旋轉運動，而操縱杠桿固定安裝，這和凸輪固定而操縱杠桿繞凸輪旋轉是一樣的。除此以外，其結構也可以是，一個凸輪固定，一個凸輪旋轉，操縱杠桿的情況則與之相對應。
本發明其它的內容是，設置彈簧來補償由于不均勻作用力以及在某個轉速區質量的不均勻運動引起的扭矩波動。
這意味著，上述裝置中的彈簧還可以補償由于質量加速時產生的扭矩波動。加速運動的質量例如是裝在操縱杠桿后面的鉸鏈裝置，或實施周期性運動的機構。由于這些質量所引起的扭矩波動可用簡單的方法在某一個轉速下來確定，并根據扭矩的變化來設計凸輪型面。本發明可以用唯一的一個凸輪型面來既補償由于彈簧力引起的扭矩波動也補償由于質量加速引起的扭矩波動。當然也可以用多個補償裝置分別補償所產生的不同類型的扭矩波動。
本發明可以以具有優點的方式應用在紙張印刷機的輸送滾筒中，這時在一個固定安裝的盤形凸輪上滾動一個裝在旋轉的輸送滾筒上的滾輪杠桿，滾輪杠桿的運動引起了一個為了輸送要進行印刷的材料的叼紙牙支架提取和傳遞運動，和/或關閉或打開叼牙的運動，此外，還裝有另一個隨滾筒一起旋轉的盤形凸輪，在此凸輪上滾過一個帶滾輪的另一個操縱杠桿，它由一個支撐在機架上的彈簧加載，以便進行扭矩補償。裝在叼紙牙滾筒上的叼紙牙支架的運動是一種往復的擺動運動，它通常是由凸輪形成的。同樣，夾紙運動本身也是用一個凸輪來實現的。與叼紙牙支架相連的操縱杠桿被一個強勁的回動彈簧緊壓在凸輪上，以避免機器作高速轉動時操縱杠桿的滾輪與凸輪脫開。
本發明其它有優點的設計在從屬權利要求
和說明中給出。
下面借助實施例詳細說明本發明。
其中圖1 產生擺動運動并具有扭矩補償的傳動裝置，圖2 圖1所示傳動裝置的剖視圖，圖3 紙張印刷機前叼紙牙的傳動裝置，圖4 表示扭矩補償的曲線圖。
相同的零件用同一個標號表示。
從圖1和圖2可看到，產生擺動運動的傳動裝置裝在一個滾筒2上，滾筒通過軸承3可旋轉地支承在機架壁1中。此滾筒例如由一臺在圖中未表示的位于另一端的電機帶動。在機架壁1上，與軸4和滾筒2同心地固定了一個盤形凸輪5。凸輪5與機架壁1固定連接，在它的中心有一個孔，使軸4和凸輪5之間留有一個間隙。滾輪6在凸輪5上滾動，它通過滾輪杠桿7固定在滾筒上。滾筒2內部的彈簧22在滾輪6和凸輪5之間形成一個壓緊力，此力應足夠大，以保證滾筒高速旋轉時滾輪不會從凸輪上抬起。借助于凸輪的型面使滾輪杠桿7繞轉軸15作擺動運動。這一運動可以例如操縱在滾筒內的某些零件。由壓力彈簧22所產生的壓緊力不僅朝凸輪中心，而且它還根據凸輪的型面產生沿周向的較大扭矩，這一扭矩在正反兩個方向上疊加在傳動力矩上。為了補償這個被疊加上去的扭矩，在軸4上設一個盤形凸輪8，因此它與滾筒2一起旋轉。滾輪9在此凸輪上運行，它通過鉸鏈杠桿10支承在機架壁1上。彈簧11作用于滾輪9上一個力，此力將滾輪9緊壓在凸輪8上。在有滾輪的那一端，彈簧11支承在支座14上，支座14與鉸鏈杠桿10相連。彈簧11在與之相對的另一端則裝在止推支承12中。在止推支承12和支座14之間的導桿13可以防止彈簧11歪斜。選擇凸輪8的型面，使由于彈簧11的力所產生的扭矩，與因為滾輪6在凸輪5上的壓緊力所引起的扭矩，大小相等方向相反。因此在傳動力矩上不再疊加有波動的扭矩。除傳動力矩之外，只需要克服較小的常量摩擦力矩。
圖3示意表示了一個用于紙張印刷機前叼紙牙的傳動裝置。例如由海德堡印刷機股份公司文獻資料處的“海德堡通訊4/36”中已知，從紙垛中取來并應輸入印刷機去的一張紙在準確定位后從靜止進入印刷速度，并遞交給印刷滾筒的叼紙牙。為此設置一個以印刷機速度旋轉的輸送滾筒。在此滾筒中有一個可相對于滾筒速度運動的叼紙牙支架，它在承接紙張過程中的運動與輸送滾筒的旋轉運動方向相反，所以它是固定的。隨后此叼紙牙支架的運動與輸送滾筒的速度相適應。于是紙張逐漸加速到印刷速度，并在叼紙牙支架和印刷滾筒同步運轉的情況下被傳遞到印刷滾筒上。叼紙牙支架的運動由一個凸輪來操縱。
操縱叼紙牙支架的機構按圖3敘述如下。在旋轉的輸送滾筒20內部，有一個滾輪杠桿7，它可回轉地支承在一個裝于輸送滾筒20中的鉸鏈支承21上。滾輪杠桿7的一端裝有一個沿固定不動的盤形凸輪5運行的滾輪6，它的另一端與叼紙牙支架23相連。叼紙牙支架通過鉸鏈支承21可轉動地裝在輸送滾筒20上。壓力彈簧22作用于叼紙牙支架23上一個力，此力使滾輪6壓靠在凸輪5上。由于輸送滾筒的旋轉運動，使叼紙牙支架23，亦即使裝在它上面的叼紙牙25到達經由輸紙臺18送入的紙張19處。紙張19的前緣靠在擋塊16上，并在擋塊16翻走的同時被叼紙牙支架所接收，也就是說，通過鉸鏈杠桿26的旋轉抓住了紙張的前緣，直至將它從輸送滾筒20傳遞給印刷滾筒17的叼紙牙24。叼紙牙支架的運動引起的扭矩波動，通過支承在凸輪5上的滾輪6，疊加在輸送滾筒的傳動力矩上。可以采用如圖1和圖2中相應的扭矩補償裝置，通過附加一個此圖中未表示的凸輪予以準確地補償，凸輪上有一個用彈簧加載并產生相應力矩變化的滾輪。為了確定補償扭矩所需的凸輪型面，可以例如用一臺扭矩測量儀測出由叼紙牙支架裝置所產生的扭矩波動，并根據由此所測得之扭矩變化，來計算彈簧力和設計補償裝置的凸輪型面。
補償裝置不僅可以補償由于某種凸輪型面產生的扭矩波動，而且可以補償由于質量加速所引起的扭矩波動。
圖4表示了這種疊加波動扭矩的情況。圖中的縱坐標表示扭矩，橫坐標表示旋轉體旋轉一整圈的轉角。用MI來表示波動扭矩，它是由于用彈簧加載的滾輪壓在凸輪上引起的。有一個不變的力矩疊加在波動的扭矩上，這個定常力矩例如是由于摩擦力造成的。力矩MIb是質量的加速和減速引起的，它同樣作用在旋轉零件上。為了補償這兩個力矩MI和MIb，在旋轉零件上裝設具有一定型面的凸輪，它在一個彈簧加載滾輪的作用下，在旋轉零件上產生按MK曲線變化的扭矩。扭矩MK的變化與兩個扭矩MI和MIb的總和相對應。
除了減小最大傳動扭矩外，此扭矩補償裝置的重要優點是可以避免產生扭轉振動，這種扭轉振動可以在傳動馬達和旋轉零件之間的傳動裝置中產生，扭矩波動便是通過此旋轉零件引入的。這種扭轉振動可能激發起整臺機器的振動，而現在通過上述結構簡單的補償裝置，使這種振動得以避免。
在圖1和圖2中所表示的實施例中，有一個盤形凸輪是固定不動的，而用來補償扭矩波動的盤形凸輪是可旋轉地支承著的。當然，亦可以使這兩個凸輪均能旋轉，而滾輪支架是固定安裝的，或反之，凸輪均為固定的，而滾輪均為可轉動地安裝的。
符 號 表1. 機架壁2. 滾筒3. 軸承4. 軸5. 凸輪6. 滾輪7. 滾輪杠桿8. 凸輪9. 滾輪10. 鉸鏈杠桿11. 彈簧12. 止推支承13. 導桿14. 支座15. 轉軸16. 擋塊17. 印刷滾筒18. 輸紙臺19. 紙張20. 輸送滾筒21. 鉸鏈支承
22. 壓力彈簧23. 叼紙牙支架24. 叼紙牙25. 叼紙牙26. 鉸鏈杠桿
權利要求
1.由旋轉運動形成為周期性運動的傳動裝置，它包括一個旋轉零件以及至少一個通過旋轉運動使之處于周期性運動的操縱杠桿，操縱杠桿以適當的力或形狀與旋轉零件共同工作，這時在操縱杠桿上作用一個不均勻力，此力在旋轉運動中產生一個波動的扭矩，其特征為設置另一個進行周期性運動的裝置(8-14)，它與旋轉零件(2)或與另一個和此旋轉零件(2)通過合理的形狀相聯系的旋轉零件相關連，此裝置借助于一個彈簧(11)使之在旋轉零件(2)上施加一個用來補償扭矩波動的力。
2.按照權利要求
1所述之傳動裝置，其特征為在旋轉零件(2)上裝設一個盤形凸輪(5)，操縱杠桿(7)上的滾輪(6)在受彈簧力作用的條件下在凸輪(5)上滾動，為了補償扭矩的波動，在旋轉零件(2)或其它零件上裝另一個盤形凸輪(8)，另一個操縱杠桿(10)上的滾輪(9)在此凸輪上滾動，而此滾輪借助于一個彈簧(11)用彈簧力來加載，通過這兩個凸輪(5、8)作用在旋轉零件(2)上的扭矩是反相的。
3.按照前述權利要求
之一所述的傳動裝置，其特征為設置彈簧(11)來補償由于不均勻作用力以及在某個轉速區質量的不均勻運動引起的扭矩波動。
4.按照權利要求
3所述之傳動裝置，其特征通過應用在紙張印刷機的輸送滾筒(20)中表示為這時，在一個固定安裝的盤形凸輪(5)上滾動一個裝在旋轉的輸送滾筒(20)上的滾輪杠桿(7)，滾輪杠桿的運動引起了一個為了輸送要進行印刷的材料的叼紙牙支架(23)提取和傳遞運動，和/或關閉或打開叼紙牙(25)的運動，此外還裝有另一個隨滾筒(20)一起旋轉的盤形凸輪(8)，在此凸輪上滾過一個帶滾輪(9)的另一個操縱杠桿(10)，它由一個支撐在機架(1)上的彈簧(11)加載，以便進行扭矩補償。
專利摘要
一種由旋轉運動形成周期性運動的傳動裝置，有一固定在機架上盤形凸輪。支承在滾輪杠桿上的滾輪在凸輪上滾動。滾輪杠桿支承在旋轉零件上并產生在旋轉零件內部的周期性運動。利用彈簧保證滾輪靠在凸輪上。為補償由緊貼在凸輪上的滾輪產生的扭矩波動，設置了另一與旋轉零件相連的凸輪，其上同樣滾動一個滾輪。此滾輪支承在固定于機架壁的鉸鏈杠桿上。此凸輪型面和作用在滾輪上的彈簧力要使它們所產生的扭矩能補償由滾輪引入旋轉零件的扭矩。
文檔編號F16H25/16GK87105244SQ87105244
公開日1988年3月9日 申請日期1987年7月30日
發明者諾伯特·敦克爾, 尼克勞斯·斯比格爾, 羅蘭·勞倫斯, 維爾訥·約斯 申請人:海德堡印刷機械有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan