專利名稱：印刷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷機(jī)，其具有組件和用于使該組件的至少一個(gè)部件 運(yùn)動(dòng)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
為了在印刷機(jī)中、特別是在單張紙印刷機(jī)中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，在許多部位上 使用強(qiáng)制的、速比不均勻的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或 者這些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組合。單張紙印刷機(jī)上的不均勻運(yùn)動(dòng)例如為前擋規(guī)運(yùn)動(dòng) 和拉紙規(guī)運(yùn)動(dòng)、前叼紙牙的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)和叼紙牙系統(tǒng)的閉合運(yùn)動(dòng)和打開運(yùn)動(dòng)。 強(qiáng)制的、速比不規(guī)則的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大多與機(jī)器的規(guī)則運(yùn)轉(zhuǎn)的主驅(qū)動(dòng)裝置固定 耦合。這種類型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在高可靠性的情況下滿足對運(yùn)動(dòng)精度和過程速 度的高要求。然而，在運(yùn)動(dòng)過程中引入的力和慣性力通常激勵(lì)組件或者工 作機(jī)構(gòu)例如叼紙牙系統(tǒng)的干擾振動(dòng)。產(chǎn)生的振動(dòng)幅度的高低在此主要取決 于所使用的速比不規(guī)則的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)(特別是在凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 情況下取決于凸輪盤的設(shè)計(jì))和印刷機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)(特別是取決于印刷機(jī) 的印刷速度)。
但與速比不規(guī)則的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的高運(yùn)動(dòng)精度以及高過程速度和過程安全 性的優(yōu)點(diǎn)相對的是所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)的低靈活性。例如，凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳遞 性能通過凸輪、特別是凸輪盤上的設(shè)計(jì)是固定的。在凸輪盤的規(guī)則運(yùn)轉(zhuǎn)的 驅(qū)動(dòng)裝置上不可能實(shí)現(xiàn)其傳遞函數(shù)與印刷機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)靈活適配、特 別是為了減少系統(tǒng)振動(dòng)的目的。
一般在構(gòu)造和設(shè)計(jì)凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)要考慮到VDI規(guī)程2143。在規(guī)程 2143 (參見VDI-EKV:規(guī)程2143，凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，柏林，科隆 Beuth出版社1980年)中，介紹了用于計(jì)算凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第零階到第二 階有利傳遞函數(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。凸輪可以具有多個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍，也就是說，凸 輪上可以存在多個(gè)具有彼此不同的傳遞函數(shù)的區(qū)段或者分段式彼此設(shè)置的 傳遞函數(shù)。在此，第零階的傳遞函數(shù)是凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)角(特別是凸輪盤的旋轉(zhuǎn)角度，角度cp,)與從動(dòng)角度或從動(dòng)位移(特別是滾子杠桿的旋 轉(zhuǎn)角度，角度V》之間的函數(shù)關(guān)系。第一和第二階的傳遞函數(shù)是相應(yīng)的導(dǎo) 數(shù)dviVdcp,和d ,/d2^。依據(jù)規(guī)程作為振動(dòng)技術(shù)上有利的明確只推薦具有第 二階連續(xù)傳遞函數(shù)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)。按照規(guī)程2143，第 零階相應(yīng)傳遞函數(shù)的數(shù)學(xué)說明在使用合適的多項(xiàng)式函數(shù)或者三角函數(shù)情況 下進(jìn)行。在例如在印刷機(jī)上使用的高速運(yùn)轉(zhuǎn)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)情況下，相應(yīng) 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律常常導(dǎo)致機(jī)械系統(tǒng)的高振動(dòng)激勵(lì)。
另一種設(shè)計(jì)有利傳遞函數(shù)的常用方法是調(diào)和合成，也就是說，凸輪傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)的第零階傳遞函數(shù)的表示作為調(diào)和部分(正弦和余弦函數(shù)之和)的 總和。在該文獻(xiàn)中，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律也稱為HS (高速)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。HS運(yùn)動(dòng) 規(guī)律的調(diào)和部分的最高頻率在此明顯低于被驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)、例如印刷機(jī)上 的凸輪控制的叼紙牙軸的固有頻率。相應(yīng)的固有頻率因此僅以很小的程度 受到激勵(lì)，由此，被驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)在許多情況下可以有效地得到降低。 但HS運(yùn)動(dòng)規(guī)律原理上造成的缺陷是，在從動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)變化曲線中不能產(chǎn) 生精確的止動(dòng)階段(凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)元件靜止的階段)。但印刷機(jī)上卻 經(jīng)常需要具有止動(dòng)階段的、幾乎無振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。
用于產(chǎn)生幾乎無振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的另一種可能性是速比不規(guī)則的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) (凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及它們的組合)與至少一個(gè)電子驅(qū)動(dòng)裝置的 組合。
例如在M. Berger和J. Matthes的文章"用于產(chǎn)生變化的傳遞和導(dǎo)向運(yùn) 動(dòng)的混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)"中(VDI報(bào)告第1963號(hào)第631-642頁，杜塞爾多夫， VDI出版社2006年)，介紹了用于產(chǎn)生具有從動(dòng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間上變化的速度 變化曲線的混合機(jī)械裝置。在強(qiáng)制的、速比不規(guī)則的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)參 量(P,(例如規(guī)則回轉(zhuǎn)的凸輪盤的角位置)與從動(dòng)參量^ (例如利用凸輪盤 工作的滾子杠桿的角位置)之間的關(guān)系是固定的，而相應(yīng)的函數(shù)(9i) 在這種情況下可在極限中改變。所描述的機(jī)械裝置各自以具有2個(gè)可動(dòng)度 的平面五構(gòu)件式運(yùn)動(dòng)鏈為基礎(chǔ)，其中從動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過兩種彼此無關(guān)的驅(qū)動(dòng)運(yùn) 動(dòng)產(chǎn)生。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相應(yīng)地具有規(guī)則回轉(zhuǎn)的主驅(qū)動(dòng)裝置和電子控制的調(diào)節(jié)驅(qū) 動(dòng)裝置，通過該調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置可以在極限中有針對性地影響傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從 動(dòng)運(yùn)動(dòng)。與具有唯一驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可動(dòng)度也提 高了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)件和鉸鏈的數(shù)量。由此一方面增加了結(jié)構(gòu)耗費(fèi)，此外同樣產(chǎn)生附加的蠕變性和支承間隙，會(huì)對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能產(chǎn)生不利影響。
不同的出版物中還描述了速比不規(guī)則的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和連 桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu))，其通過唯一一個(gè)電子控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。值得一提的例如有
德累斯頓工業(yè)大學(xué)2006年加工機(jī)械與包裝技術(shù)會(huì)議的會(huì)議資料中Braune，R. 的"高速加工機(jī)械中具有伺服驅(qū)動(dòng)裝置的連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)"、2004年杜塞爾多 夫VDE出版社出版的2004年富爾達(dá)VDI/VDE機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)議的會(huì)議 資料中Callesen，M.和Braune,R.的"受控驅(qū)動(dòng)裝置與連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組合-應(yīng)用潛力與設(shè)計(jì)思路"以及VDI報(bào)告第1963號(hào)第557-573頁，杜塞爾多夫， VDI出版社2006年Corves,B.、 Abel,D.、 Plesken,W.、 Harmeling,F.、 Robertz，D. 和Maschuw，J等人的"具有速比不規(guī)則的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)電運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方法"。凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常具有規(guī)則回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。在 凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中通過相應(yīng)設(shè)計(jì)凸輪盤和在連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中通過調(diào)整其傳動(dòng) 比的狀態(tài)關(guān)系達(dá)到具有不規(guī)則速度變化曲線的、期望的從動(dòng)運(yùn)動(dòng)。所提及 的公開出版物取消了驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的恒定角速度的限制并且使用受控制或受調(diào) 節(jié)的馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)凸輪或者連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是還能夠以降低干擾振動(dòng)為 目的對驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)在閉合的調(diào)節(jié)回路中以相應(yīng)的 耗費(fèi)運(yùn)行。在印刷機(jī)上使用這種解決方案時(shí)特別是需要考慮，在這里大量 的分功能和運(yùn)動(dòng)必須與高度的過程安全性相互協(xié)調(diào)進(jìn)行。這一點(diǎn)在目前的 印刷機(jī)上通過將唯一的中央主驅(qū)動(dòng)裝置用于分功能(例如前擋規(guī)運(yùn)動(dòng)和拉 紙規(guī)運(yùn)動(dòng)、前叼紙牙運(yùn)動(dòng)、滾筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、叼紙牙控制)實(shí)現(xiàn)。在使用 非中央的驅(qū)動(dòng)方案時(shí)(分功能的受控制或受調(diào)節(jié)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置)，不能在 任何情況下以相同的安全性實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)過程。作為舉例值得一提的是 緊急停機(jī)情況(可能與電流中斷相關(guān))，其中所使用的單個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的具體 控制或調(diào)節(jié)只能有限制地得到保證。
在印刷機(jī)上通常使用壓電元件作為用于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者組件的盡可 能無振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在這種關(guān)系中值得一提的特別是下列出版物。
公開文獻(xiàn)DE 103 35 621 Al描述了一種用于在單張紙印刷機(jī)上利用壓 電元件有源影響振動(dòng)的普通方法。在此，例如叼紙牙或者叼紙牙軸這種振 動(dòng)的構(gòu)件直接設(shè)有壓電元件。通過合適地控制壓電元件可以對系統(tǒng)施加反 作用于干擾振動(dòng)的力。
公開文獻(xiàn)DE 200 11 048、 DE 196 52 769 Al、 WO 03/064763 Al和DE101 07 135 Al提出用于影響振動(dòng)的有源軸承。在此，轉(zhuǎn)動(dòng)件的軸承、例如 印刷機(jī)滾筒的軸承設(shè)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此軸承可以各自與轉(zhuǎn)動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)軸線 垂直運(yùn)動(dòng)。通過合適地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以降低轉(zhuǎn)動(dòng)件的振動(dòng)、例如印版滾 筒、橡皮布滾筒和壓印滾筒的彎曲振動(dòng)或者相互滾動(dòng)的滾筒之間的接觸力 的振動(dòng)。支承部位為此所需的移動(dòng)總體上較小，從而在這些應(yīng)用中也提出 壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
公開文獻(xiàn)DE 199 63 945 Cl描述了將壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)集成到印刷機(jī)的旋 轉(zhuǎn)滾筒中。利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以使?jié)L筒有針對性地變形。在運(yùn)行中由于振動(dòng) 出現(xiàn)的干擾振動(dòng)通過合適地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)至少部分地進(jìn)行補(bǔ)償。
公開文獻(xiàn)DE 198 31 976 Al描述了一種用于單張紙印刷機(jī)的前叼紙牙 的驅(qū)動(dòng)裝置。前叼紙牙的循環(huán)運(yùn)動(dòng)在此通過凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與受控制的執(zhí)行 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的疊加產(chǎn)生，特別是用于校正運(yùn)動(dòng)誤差。在此，特別是也提出使 用壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
在有源地減少振動(dòng)時(shí)，對能振動(dòng)的系統(tǒng)利用合適的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有針對性 地施加反作用于工作機(jī)構(gòu)的振動(dòng)的力。由于其高動(dòng)態(tài)性，在許多情況下特 別是可以使用用于產(chǎn)生相應(yīng)力信號(hào)的壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在相應(yīng)的技術(shù)解決方 案中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在閉合的調(diào)節(jié)回路中運(yùn)行，在該調(diào)節(jié)回路中測量所要衰減 的振動(dòng)并換算成用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)信號(hào)。特別是如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)未得 到控制的話，減振效果完全取消。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在印刷機(jī)的組件中產(chǎn)生使該印刷機(jī)組件的至少一 個(gè)部件的振動(dòng)降低的運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種印刷機(jī)，其具有組件和用于使該組件的至少 一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，該凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的凸輪具有曲率變 化曲線，該曲率變化曲線在凸輪的運(yùn)動(dòng)范圍之內(nèi)具有不可連續(xù)微分的部位。
在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明有利的進(jìn)一步方案。
根據(jù)本發(fā)明的具有組件和用于使該組件的至少一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)的凸輪傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)的印刷機(jī)、特別是單張紙印刷機(jī)和/或者膠版印刷機(jī)包括凸輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)的凸輪，該凸輪在凸輪的運(yùn)動(dòng)范圍之內(nèi)具有不可連續(xù)微分的部位的曲率 變化曲線。通過這種方式，可以達(dá)到干擾振動(dòng)大大降低直至完全消失，特別是利 用凸輪盤型廓的曲率變化曲線中的專門與所述組件的固有振動(dòng)特性相協(xié)調(diào) 的不可連續(xù)微分的部位。
所述運(yùn)動(dòng)特別可以是不規(guī)則的。所述運(yùn)動(dòng)特別可以是周期性的和/或者 循環(huán)的。凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以強(qiáng)制地和/或者不規(guī)則地傳動(dòng)。曲率變化曲線(優(yōu) 選)可以是凸輪變化曲線的二階導(dǎo)數(shù)或者是比二階導(dǎo)數(shù)高的導(dǎo)數(shù)。依據(jù)本 發(fā)明，所述曲率變化曲線特別可以是曲率或者單位時(shí)間內(nèi)的加速度變化。 換句話說，曲率變化曲線可以具有點(diǎn)，在這些點(diǎn)上，凸輪的作為函數(shù)理解 的曲率在凸輪的無窮小計(jì)算或者數(shù)學(xué)分析的意義上是非連續(xù)的或者不可微 分的。特別是這些點(diǎn)的位置可以與被驅(qū)動(dòng)組件的固有振動(dòng)特性相協(xié)調(diào)或者 相適配。凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是本來意義上的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者是與其他傳 動(dòng)單元、特別是與連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組合的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以 是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、特別是用于印刷機(jī)組件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分。該組件可以是 印刷機(jī)機(jī)組的或者印刷機(jī)組成部分的工作機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明的印刷機(jī)中，所述不可連續(xù)微分的部位可以是凸輪曲率變化 曲線中的折點(diǎn)或者躍變。但曲率變化曲線中的折點(diǎn)或者躍變意義等同于第 二階傳遞函數(shù)中或者高于第二階的傳遞函數(shù)中的折點(diǎn)或者躍變。換句話說， 本發(fā)明的印刷機(jī)包括具有第二階或者高于第二階的不可微分或者非連續(xù)傳 遞函數(shù)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。替代具有凸輪曲率中躍變、也就是凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 第二階傳遞函數(shù)中的躍變的凸輪盤設(shè)計(jì)(相當(dāng)于滾子杠桿的角加速度變化 曲線)地，為達(dá)到可以有針對性地激勵(lì)被驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)(激勵(lì)工作機(jī)構(gòu) 的補(bǔ)償性振動(dòng))的目的，也可以在更高階傳遞函數(shù)中設(shè)置躍變。特別是凸 輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第二階傳遞函數(shù)中的躍變相當(dāng)于相應(yīng)凸輪盤型廓的曲率變化曲 線中的躍變。在第三階傳遞函數(shù)中的躍變(時(shí)間單位內(nèi)加速度變化的函數(shù)) 情況下，在曲率變化曲線中產(chǎn)生具有折點(diǎn)的凸輪盤型廓。換句話說，如果 在凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第三階傳遞函數(shù)中設(shè)置躍變(相當(dāng)于滾子杠桿在時(shí)間單 位內(nèi)加速度變化的變化曲線)，則產(chǎn)生在型廓曲率中具有折點(diǎn)的凸輪盤。
在本發(fā)明印刷機(jī)的優(yōu)選實(shí)施形式中，曲線(Kurve)為凸輪盤的周緣線 或者凸輪盤輪廓。換句話說，曲線在凸輪盤上出現(xiàn)，特別是一種閉合的和/ 或者循環(huán)的和/或者周期性的曲線。不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。作為應(yīng)用領(lǐng)域特別符合目的的是前擋規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置、前叼 紙牙驅(qū)動(dòng)裝置、叼紙牙控制裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)在翻面滾筒的扇形齒輪中的集 成。
特別具有優(yōu)點(diǎn)的是，在本發(fā)明印刷機(jī)的一種實(shí)施形式中，所述凸輪傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于在時(shí)間上推移由所述不可連續(xù)微分 的部位引起的、作用于所述組件的所述至少一個(gè)部件上的沖擊。特別是可 以對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制、進(jìn)行電子控制或者進(jìn)行電子調(diào)節(jié)。凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以總稱為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。特別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以是與由凸輪控制的 滾子杠桿連接的壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)。壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)可集成在從動(dòng)系的連桿中或 者作用于從動(dòng)系的連桿。此外或者對此替代地，本發(fā)明的印刷機(jī)可以具有 控制單元，利用該控制單元可以與印刷速度相關(guān)地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如， 控制單元可以是普通的機(jī)器控制裝置。
在這些具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施形式中，所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)可以在一定極限內(nèi)與印 刷機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)相適配?？蓪τ谒杏∷⑺俣葘?shí)現(xiàn)振動(dòng)的明顯降低。所增 加的結(jié)構(gòu)耗費(fèi)非常小。
替代壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)地，也可以使用電動(dòng)力學(xué)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、特別是電動(dòng) 機(jī)和直線電動(dòng)機(jī)。依據(jù)本發(fā)明，要求在比較小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位移的情況下使 用具有高動(dòng)態(tài)和高力密度的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。壓電的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以特別具有優(yōu)點(diǎn)的 方式滿足這些要求。
本發(fā)明印刷機(jī)的一些實(shí)施形式可以具有主驅(qū)動(dòng)裝置，從中為產(chǎn)生全部 運(yùn)動(dòng)形式分接出能量的主要部分并且預(yù)給定機(jī)器循環(huán)的節(jié)奏。凸輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)也可與印刷機(jī)的主驅(qū)動(dòng)裝置耦合。由此特別是以具有優(yōu)點(diǎn)的方式達(dá)到需 要時(shí)所使用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者其控制或者調(diào)節(jié)可能失效的過程安全性。本發(fā) 明的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即使在不利的振動(dòng)特性情況下仍可以保持無沖撞危險(xiǎn)地 運(yùn)轉(zhuǎn)。
在印刷機(jī)的特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，曲率變化曲線不可連續(xù)微分的部 位這樣處于凸輪上，使得組件的所述部件的振動(dòng)在該部件的運(yùn)動(dòng)止動(dòng)階段 中得到減少或者補(bǔ)償。止動(dòng)階段被定義為組件的被驅(qū)動(dòng)部件靜止、特別是 凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)元件或者從動(dòng)系靜止的階段或者時(shí)間間隔。
此外或者對此替代地，在印刷機(jī)的特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，曲率變化 曲線的兩個(gè)非可連續(xù)微分的部位以一個(gè)距離處于凸輪上，該間距在利用凸輪從動(dòng)件掃描凸輪時(shí)在與凸輪的相對運(yùn)動(dòng)下以凸輪的設(shè)計(jì)速度在組件的半 個(gè)振動(dòng)持續(xù)時(shí)間的倍數(shù)期間被走過。在偶數(shù)倍的情況下，與奇數(shù)倍的情況 相比在非可連續(xù)微分的第二部位上出現(xiàn)具有相反振幅的沖擊，以達(dá)到可比 較的情況。
在一種具體的實(shí)施形式中，印刷機(jī)為單張紙印刷機(jī)、特別是多色單張 紙印刷機(jī)，組件為用于在第一印刷裝置上輸入頁張的前擋規(guī)機(jī)械裝置。對 于前擋規(guī)機(jī)械裝置能夠以有利的方式使用簡單的三構(gòu)件凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為 基本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過這種方式，不提高蠕變性并避免附加的軸承間隙。


借助后面的說明參照附圖對本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和有利的實(shí)施形式以及 進(jìn)一步方案進(jìn)行說明。其中-
圖1示出驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于使具有非連續(xù)加速度變 化曲線(具有非連續(xù)曲率變化曲線的凸輪盤)的、凸輪控制的運(yùn)動(dòng)和電子
控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)疊加；
圖2示出驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一種有利實(shí)施形式的示意圖3示出質(zhì)量m的運(yùn)動(dòng)的示例性位移-時(shí)間變化曲線(具有精確止動(dòng)階 段的給定變化曲線、在止動(dòng)階段中具有衰減的振動(dòng)的傳統(tǒng)凸輪盤設(shè)計(jì)中的 變化曲線)；
圖4示出在確定的設(shè)計(jì)速度中凸輪盤曲率中的躍變的補(bǔ)償振動(dòng)的作用；
圖5示出用于單張紙印刷機(jī)的前擋規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置有利實(shí)施形式，分圖 A為俯視圖，分圖B為側(cè)視圖6示出用于說明圖5中前擋規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置的分圖順序，分圖A為等待 位置，分圖B為偏轉(zhuǎn)位置；
圖7示出前擋規(guī)在每小時(shí)印刷15000次時(shí)的衰減特性；
圖8示出用于不同印刷速度的相關(guān)的動(dòng)態(tài)超高；
圖9示出用于每小時(shí)印刷12000次的衰減曲線；
圖IO示出用于不同印刷速度的執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程的變化曲線；
圖11示出通過合適地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的振動(dòng)降低(與速度相關(guān)的輸入修
整)；以及
圖12示出具有無躍變凸輪盤的常規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置和使用本發(fā)明的具有有源滾子杠桿的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)情況下的衰減特性。
具體實(shí)施例方式
圖1示出驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于使具有非連續(xù)加速度變 化曲線的、凸輪控制的運(yùn)動(dòng)(具有非連續(xù)曲率變化曲線的凸輪盤)和電子
控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)疊加，其可以在本發(fā)明的印刷機(jī)10的實(shí)施形式中使 用。本發(fā)明印刷機(jī)10的待驅(qū)動(dòng)的組件12在下面理解為具有輸入?yún)⒘縞ps和 輸出參量^ (圖1用c標(biāo)注的區(qū)域)的能振動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，確切地說理解 為具有質(zhì)量m、剛度c和阻尼常數(shù)k的單質(zhì)量振動(dòng)器。具體的實(shí)施例是前 擋規(guī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和套合擋規(guī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(Deckmarkengetriebe)、壓印滾筒上的或 者傳送滾筒上的前叼紙牙系統(tǒng)或者叼紙牙系統(tǒng)。在一種在印刷機(jī)10中常用 的、凸輪控制的、用于紙張的叼紙牙系統(tǒng)中，例如可以將叼紙牙軸的被驅(qū) 動(dòng)端部上的旋轉(zhuǎn)角度定義為輸入?yún)⒘縞ps，將叼紙牙的定向定義為印刷技術(shù) 上重要的輸出參量V/s。在本發(fā)明的有利的進(jìn)一步方案中，本發(fā)明的印刷機(jī) 10包括一個(gè)用于組件12的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或者工作機(jī)構(gòu)，該工作機(jī)構(gòu)具有一個(gè)用 于主要驅(qū)動(dòng)組件12的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖1，子系統(tǒng)a)和一個(gè)電子控制的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)18(圖1，子系統(tǒng)b)。依據(jù)本發(fā)明，凸輪盤14在其輪廓的曲率變 化曲線中具有至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)躍變或者折點(diǎn)作為特殊的特征，也稱為 具有非連續(xù)曲率的凸輪盤。所述躍變或者折點(diǎn)根據(jù)在凸輪盤上的尺寸和位 置這樣設(shè)計(jì)，使得減少印刷機(jī)10的被驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的振動(dòng)(在參量v^的時(shí) 間變化曲線中的振動(dòng)，圖1)，在最佳設(shè)計(jì)并與印刷機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)相適配的 情況下甚至完全消除振動(dòng)。電子控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)18的運(yùn)動(dòng)與凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的從動(dòng)運(yùn)動(dòng)疊加，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于使參量cps (待驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)的輸入?yún)⒘浚?圖1)的時(shí)間變化曲線與印刷機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、例如與印刷速度靈活適配。圖 2示意性示出驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施形式。
與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，本發(fā)明印刷機(jī)10的 圖1和2中所示的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或者凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用至少一個(gè)在曲率變化曲 線中具有躍變16的凸輪盤14。這些躍變16在凸輪盤型廓上的尺寸和位置 這樣計(jì)算和在凸輪盤上實(shí)現(xiàn)，使得被驅(qū)動(dòng)組件14的振動(dòng)在不使用有源 (aktiv)元件(被控制或者被調(diào)節(jié)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)18)的情況下也可以得到明顯 降低。與具有用于降低振動(dòng)的有源元件的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，電子控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如圖2中的壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu))依據(jù)本發(fā)明僅用
于在工作速度的盡可能大的范圍內(nèi)改善運(yùn)行性能。與具有電子控制的驅(qū)動(dòng) 馬達(dá)的常用凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相反，本發(fā)明機(jī)械裝置的凸輪
盤14在預(yù)給定的印刷速度的情況下始終以恒定的角速度運(yùn)轉(zhuǎn)并因此還能夠 以有利的方式與印刷機(jī)的主驅(qū)動(dòng)裝置固定耦合。
搖臂22的運(yùn)動(dòng)通過凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)運(yùn)動(dòng)與被控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)18 的運(yùn)動(dòng)的疊加產(chǎn)生。在這里需要注意的是，原則上為產(chǎn)生這種運(yùn)動(dòng)可使用 所有具有2個(gè)可動(dòng)度(Laufgrad)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、特別是五構(gòu)件式運(yùn)動(dòng)鏈。與 由凸輪與連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的基于五構(gòu)件式運(yùn)動(dòng)鏈的組合相反，所示的具 有有源的滾子杠桿20、特別是圖5和6中所示的在使用固體鉸鏈情況下將 執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接集成在杠桿中的實(shí)施例以少的部件和少的鉸鏈就夠用。
下面參照另外的附圖對相應(yīng)的凸輪盤型廓以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)18所依據(jù)的物 理原理和其他表明特征的特性進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先探討本發(fā)明印刷機(jī)中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施形式和工作原理的基本構(gòu) 思。這里所提出的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(圖2)首先由接收在機(jī)架中的、規(guī)則回轉(zhuǎn)的凸 輪盤14 (旋轉(zhuǎn)點(diǎn)AQ)和同樣支承在機(jī)架中的滾子杠桿20組成。還示出具 有凸輪盤曲率中的躍變16和凸輪型廓的拐點(diǎn)26 (具有曲率0的點(diǎn))的凸輪 盤曲率的矢端曲線24。滾子杠桿20的運(yùn)動(dòng)通過電子控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)18傳 遞給搖臂22 (擺動(dòng)點(diǎn)BQ)。搖臂22的擺動(dòng)角度cps等于凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng) 角度v)/,和滾子杠桿20與搖臂22之間的角度1|/2之和。角度V2在此通過執(zhí) 行機(jī)構(gòu)18的行程確定。搖臂22使印刷機(jī)10的工作機(jī)構(gòu)(組件12，例如叼 紙牙系統(tǒng)、前擋規(guī)或者側(cè)擋規(guī))運(yùn)動(dòng)，該工作機(jī)構(gòu)在圖2中通過能振動(dòng)的 系統(tǒng)(單質(zhì)量振動(dòng)器)代表。擺動(dòng)角度cp"t)的時(shí)間變化曲線為該系統(tǒng)的輸 入?yún)⒘?，質(zhì)量m在時(shí)間上的行程變化曲線v)/s(t)描述印刷機(jī)10的工作機(jī)構(gòu)的 運(yùn)動(dòng)。這里舉例示意性示出的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)產(chǎn)生質(zhì)量m的具有止動(dòng)階段的振 動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在圖3中示出相應(yīng)的變化曲線i)/s(t)。變量t表示時(shí)間。
在不控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)18 (執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程恒定)和以傳統(tǒng)方式設(shè)計(jì)凸輪盤 的情況下，首先出現(xiàn)質(zhì)量m在凸輪盤14的止動(dòng)階段28中的不希望的振動(dòng) (圖3)。為了抵抗這些振動(dòng)，凸輪盤14在其型廓的曲率中具有躍變16作為 特別的特征。在圖2中示出該曲率(曲率半徑的倒數(shù))的相應(yīng)矢端曲線24。 在搖臂22的角加速度0fd、/df的時(shí)間變化曲線中，這些躍變16相應(yīng)于或引起矩形信號(hào)。圖3中一方面示出在使用傳統(tǒng)(曲率連續(xù))的凸輪盤情況
下參量^(t)的給定變化曲線30，另一方面示出v^(t)的實(shí)際的變化曲線32。 可以明顯看出在凸輪盤14的止動(dòng)階段28期間w(t)的振動(dòng)是如何出現(xiàn)的。 止動(dòng)階段28的開始用t^t表示。
圖4示出質(zhì)量m對具有連續(xù)加速度變化曲線的凸輪盤的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的振 動(dòng)響應(yīng)1|/5. stelig (第一振動(dòng)響應(yīng)34)(質(zhì)量m在曲率連續(xù)的凸輪盤14情況下 的位移)和對通過凸輪盤型廓的曲率變化曲線中的躍變16產(chǎn)生的矩形加速 度信號(hào)的振動(dòng)響應(yīng)V)/we^eck (第二振動(dòng)響應(yīng)36)?？梢悦黠@看出，質(zhì)量m在 止動(dòng)區(qū)域28中的相應(yīng)振動(dòng)反相相等。此外示出滾子杠桿22由于凸輪盤曲 率中的躍變的角加速度&的份額。在圖2的凸輪盤型廓中，矩形加速度信 號(hào)與具有連續(xù)加速度變化曲線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律疊加。質(zhì)量m的時(shí)間上的行程變 化曲線H/"t)在這種情況下作為圖4所示的變化曲線
Vs'stetig禾口 ^s.Rechteck之禾口。
在凸輪盤的止動(dòng)區(qū)域28中，這些變化曲線的相應(yīng)振動(dòng)相互抵消，并且實(shí)現(xiàn) 了質(zhì)量m的精確止動(dòng)。
質(zhì)量m在止動(dòng)區(qū)域中的全部振動(dòng)自由度首先在凸輪盤1的確定的、在 設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)可自由選擇的角速度dcpIAuslegung/dt時(shí)實(shí)現(xiàn)。這種凸輪盤設(shè)計(jì) 的特征在于在這種設(shè)計(jì)角速度中，在凸輪盤14的曲率變化曲線中以被驅(qū) 動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的半個(gè)起振持續(xù)時(shí)間(Einschwingdauer)的整數(shù)倍、在這里以 被驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)持續(xù)時(shí)間(Schwingdauer) T (圖2中單質(zhì)量振動(dòng)器 的振動(dòng)持續(xù)時(shí)間)錯(cuò)開地分別進(jìn)行至少兩個(gè)躍變。換句話說，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 以(在極限內(nèi)可自由選擇的)設(shè)計(jì)速度運(yùn)行時(shí)，在滾子杠桿20的加速度變 化曲線中以質(zhì)量m的起振持續(xù)時(shí)間錯(cuò)開地分別跟隨至少兩個(gè)躍變。在這種 設(shè)計(jì)速度中，在止動(dòng)區(qū)域(t〉tRast)中不出現(xiàn)振動(dòng)。在凸輪盤14以凸輪盤 14的與所述設(shè)計(jì)速度不同的角速度運(yùn)行時(shí)，被控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)18獲得特殊 的意義。該角速度特別是可以與印刷機(jī)的工作速度或者印刷速度相關(guān)。例 如當(dāng)凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與印刷機(jī)的主驅(qū)動(dòng)裝置耦合時(shí)，該角速度通常與印刷速 度成比例。
如果凸輪盤14的角速度不同于設(shè)計(jì)速度co1Auslegung，則不能完全消除從 動(dòng)運(yùn)動(dòng)的止動(dòng)區(qū)域中的振動(dòng)。所述被控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)18 (圖2)的任務(wù)是， 在工作速度的整個(gè)預(yù)給定的范圍上對搖臂22的運(yùn)動(dòng)這樣校正，使得在從動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的過程技術(shù)上重要的止動(dòng)區(qū)域28中不出現(xiàn)質(zhì)量m的振動(dòng)。為此目的，通常在高動(dòng)態(tài)時(shí)僅需小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程，由此，針對該任務(wù)以有利的方式 使用壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
作為本發(fā)明的印刷機(jī)中的具體應(yīng)用實(shí)例，下面參照圖5至12對本發(fā)明 膠版印刷機(jī)的前擋規(guī)機(jī)械裝置進(jìn)行說明。
圖5的分圖A和圖5的分圖B分別示出用于前擋規(guī)38的前擋規(guī)機(jī)械裝 置的俯視圖和側(cè)視圖，其具有前面詳細(xì)介紹的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。前擋規(guī)軸40的運(yùn) 動(dòng)通過一個(gè)平面三構(gòu)件式凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生，該平面三構(gòu)件式凸輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)具有一個(gè)被驅(qū)動(dòng)得均勻回轉(zhuǎn)的凸輪盤14和一個(gè)帶有凸輪滾子42的滾子 杠桿20。在本發(fā)明凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的該實(shí)施形式中，滾子杠桿20具有固體鉸 鏈46并且設(shè)有兩個(gè)直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44 (為了在原理上滿足功能， 一個(gè)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)就足夠，出于對稱原因在本舉例中使用兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu))。所述直線執(zhí)行機(jī) 構(gòu)優(yōu)選構(gòu)造為壓電疊堆執(zhí)行機(jī)構(gòu)。凸輪盤14與印刷機(jī)的這里未示出的主驅(qū) 動(dòng)裝置固定連接并在預(yù)給定的印刷速度的情況下以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)。電 子控制的直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44作為輔助驅(qū)動(dòng)裝置用于對前擋規(guī)軸40施加附加 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
前擋規(guī)38從圖6的分圖A中所示的等待位置起擺動(dòng)、在此同時(shí)降到經(jīng) 過的頁張48下面(圖6的分圖B)并且為了定向下個(gè)頁張前緣而返回到起 始位置。如果在頁張行進(jìn)方向上觀察前擋規(guī)尖部S的運(yùn)動(dòng)，那么前擋規(guī)尖 部S的瞬間位置在位置固定的x、 y坐標(biāo)系中通過坐標(biāo)xs給出。為了定向頁 張，前擋規(guī)38應(yīng)盡可能完全靜止(xs=0; dxs/dt=0)。但由于前擋規(guī)軸40
的振動(dòng)，所述前擋規(guī)也在所設(shè)置的止動(dòng)階段中運(yùn)動(dòng)。
圖7示范性示出前擋規(guī)軸40的自由端部上的前擋規(guī)38 (圖5)的坐標(biāo)
xs的典型的衰減曲線作為機(jī)器角的函數(shù)。 一方面示出帶有振動(dòng)的實(shí)際變化 曲線50，該實(shí)際變化曲線的原因在于前擋規(guī)軸40出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。另一方 面示出給定變化曲線52，該給定變化曲線通過本發(fā)明的非連續(xù)凸輪盤變化 曲線實(shí)現(xiàn)，該非連續(xù)凸輪盤變化曲線被設(shè)置用于每小時(shí)印刷15000次(每 小時(shí)的印件份數(shù)或者頁張)?？梢允褂米兓€xs (機(jī)器角cp，圖4) 中的最大值xs,皿作為動(dòng)態(tài)性能的判據(jù)。為了頁張前緣的精確定向，追求盡
可能小的超高XS,max?？梢悦黠@看出，在定向階段54中，在不使用本發(fā)明的
凸輪盤的情況下出現(xiàn)的振動(dòng)被消除。
為進(jìn)一步進(jìn)行說明，首先探討在沒有直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44的運(yùn)動(dòng)的情況下的運(yùn)行。圖8示出對于不同印刷速度前擋規(guī)運(yùn)動(dòng)(前擋規(guī)38，圖2)的動(dòng) 態(tài)超高，該印刷速度以每小時(shí)的印刷次數(shù)為單位進(jìn)行說明。為了可以對值 更好地進(jìn)行比較，將計(jì)算出的超高xs.,與每小時(shí)印刷15000次時(shí)出現(xiàn)的峰 值xs， max, 15,聯(lián)系起來進(jìn)行觀察。第一變化曲線56在使用具有連續(xù)曲率變 化曲線的凸輪盤14的情況下產(chǎn)生。第二變化曲線58在凸輪盤在凸輪盤曲 率中具有有針對性地設(shè)置的躍變16的情況下產(chǎn)生。為了隨后的定量計(jì)算， 選擇每小時(shí)印刷12000次的印刷速度作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)速度。從圖8明 顯看出，如果這里所提出的驅(qū)動(dòng)裝置首先在不控制直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44的情況 下使用，則恰好在這種印刷速度中實(shí)際上不再出現(xiàn)變化曲線xs(cp)的動(dòng)態(tài)超 高。前擋規(guī)的振動(dòng)在止動(dòng)階段幾乎完全被消除圖9中示出在使用具有連 續(xù)曲率變化曲線的凸輪盤14情況下的第一衰減曲線60。該第一衰減曲線 60在該圖示中具有可以明顯看出的振蕩。此外，示出在凸輪盤在凸輪盤曲 率中具有有針對性地設(shè)置的躍變16的情況下的第二衰減曲線62。第一衰減 曲線60的振蕩得到補(bǔ)償。
如果印刷速度與每小時(shí)印刷12000次的設(shè)計(jì)速度不同(圖8，第二變化 曲線58)，則由原理造成在凸輪盤型廓中的曲率躍變的減振效果至少部分喪 失。這種缺陷現(xiàn)在可以通過適當(dāng)控制直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44得到克服。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明印刷機(jī)的本發(fā)明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行，現(xiàn)在探討具 有直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44的控制的運(yùn)行。
原則上，被控制的直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44在滾子杠桿20中實(shí)施相同的往復(fù) 運(yùn)動(dòng)。在這里需要指出的是，原則上集成一個(gè)唯一的執(zhí)行機(jī)構(gòu)就足夠滿足 運(yùn)動(dòng)學(xué)功能，但出于具體的結(jié)構(gòu)原因并為了避免滾子杠桿20不希望的變形，
在這種有利的實(shí)施形式中使用兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。此外，依據(jù)本發(fā)明，使用在 曲率變化曲線中具有躍變的凸輪盤(采用每小時(shí)印刷12000次的設(shè)計(jì)速度)。 通過直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44在滾子杠桿22在固體鉸鏈46中相應(yīng)變形的情況下直 線運(yùn)動(dòng)，前擋規(guī)軸40的僅通過凸輪盤設(shè)計(jì)參數(shù)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角v)/ (圖6的分 圖B)被加入一個(gè)附加的量Ai(/。通過合適地控制直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44，滾子杠 桿22的角加速度變化曲線中的躍變在時(shí)間上推移，這些躍變在設(shè)計(jì)速度中 僅通過凸輪盤型廓的非連續(xù)曲率變化曲線產(chǎn)生。由此實(shí)現(xiàn)的是滾子杠桿 22的角加速度變化曲線中的降低振動(dòng)的躍變在任何運(yùn)行狀態(tài)中、特別是在 印刷機(jī)的任何印刷速度時(shí)均在正確的時(shí)刻進(jìn)行。圖10中示出在不同印刷速度情況下、在這里為每小時(shí)印刷3000、6000、 9000、 12000和15000次的印刷速度情況下的直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44的行程變化 曲線作為機(jī)器角的函數(shù)。對于每小時(shí)印刷12000次的印刷速度得出恒定的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程0，因?yàn)樵谠撨\(yùn)行狀態(tài)下僅凸輪盤設(shè)計(jì)參數(shù)用于幾乎完全減少 前擋規(guī)38的干擾振動(dòng)。直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44的行程特別是在高印刷速度的情 況下僅在不到十分之一 mm的數(shù)量級(jí)中運(yùn)動(dòng)，從而能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn)
、圖11中示出印^機(jī)的、^照本發(fā)明被驅(qū)動(dòng)的;且件借助與在每小:寸印刷 15000次時(shí)出現(xiàn)的峰值xs，，，,扁相聯(lián)系的動(dòng)態(tài)超高xs,max的運(yùn)行特性，作為 在每小時(shí)印刷3000次至每小時(shí)印刷15000次的速度范圍內(nèi)的印刷速度的函 數(shù)。第三變化曲線64示出在無源(inaktiv)直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)情況下具有無躍 變凸輪盤的運(yùn)行特性。第四變化曲線66涉及在無源直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)情況下具 有本發(fā)明凸輪盤(被設(shè)計(jì)用于每小時(shí)印刷12000次)的運(yùn)行特性。第五變 化曲線68示出在有源直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)的情況下具有本發(fā)明凸輪盤的運(yùn)行特
性?？偠灾梢源_定，位置坐標(biāo)Xs的變化曲線Xs((p)的動(dòng)態(tài)超高Xs,max通
過使用直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)44在整個(gè)速度范圍內(nèi)幾乎完全得到抑制。
為了闡明所實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)，圖12示出每小時(shí)印刷15000次時(shí)前擋規(guī)38 (圖2)的衰減曲線作為機(jī)器角的函數(shù)， 一方面沒有本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(第 三衰減曲線70)，另一方面具有本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(第四衰減曲線72)，該 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有曲率非連續(xù)的凸輪盤14和有源滾子杠桿20。在所示的數(shù)量級(jí) 中，第三衰減曲線70具有明顯的振蕩，而在使用本發(fā)明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)情況下獲 得的衰減曲線72則僅表現(xiàn)出輕微的振蕩，該輕微的振蕩特別是低于容差閾 值。
參考標(biāo)號(hào)表
10 印刷機(jī)
12 組件
14 凸輪盤
16 躍變
18 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
20 滾子杠桿22搖臂
24矢端曲線
26拐點(diǎn)
28止動(dòng)階段
30給定變化曲線
32實(shí)際的變化曲線
34第一振動(dòng)響應(yīng)
36第二振動(dòng)響應(yīng)
38前擋規(guī)
40前擋規(guī)軸
42凸輪滾子
44直線執(zhí)行機(jī)構(gòu)
46固體鉸鏈
48頁張
50實(shí)際變化曲線
52給定變化曲線
54定向階段
56第一變化曲線
58第二變化曲線
60第一衰減曲線
62第二衰減曲線
64第三變化曲線
66第四變化曲線
68第五變化曲線
70第三衰減曲線
72第四衰減曲線
1權(quán)利要求
1. 一種印刷機(jī)(10)，其具有組件(12)和用于使該組件的至少一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的凸輪具有曲率變化曲線，該曲率變化曲線在凸輪的運(yùn)動(dòng)范圍之內(nèi)具有不可連續(xù)微分的部位。
2. 按權(quán)利要求1所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述不可連續(xù)微分 的部位是凸輪的曲率變化曲線中的折點(diǎn)或者躍變(16)。
3. 按前述權(quán)利要求之一所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述曲線是 凸輪盤(14)的周緣線。
4. 按前述權(quán)利要求之一所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述凸輪傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)(18)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于在時(shí)間上推移由所述不可連續(xù) 微分的部位引起的、作用于所述組件(12)的所述至少一個(gè)部件上的沖擊。
5. 按權(quán)利要求4所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(18) 是與由凸輪控制的滾子杠桿(22)連接的壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
6. 按權(quán)利要求4或5所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述印刷機(jī)(IO) 具有控制單元，利用該控制單元可以與印刷速度相關(guān)地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(18)。
7. 按前述權(quán)利要求之一所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述凸輪傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)與印刷機(jī)(10)的主驅(qū)動(dòng)裝置耦合。
8. 按前述權(quán)利要求之一所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述曲率變 化曲線的不可連續(xù)微分的部位這樣處于所述凸輪上，使得組件(12)的所 述部件的振動(dòng)在該部件的運(yùn)動(dòng)的止動(dòng)階段(28)中減少或者被補(bǔ)償。
9. 按前述權(quán)利要求之一所述的印刷機(jī)(10)，其特征在于，所述曲率變 化曲線的兩個(gè)不可連續(xù)微分的部位有間距地處于所述凸輪上，該間距在用凸輪從動(dòng)件掃過凸輪時(shí)在相對于凸輪相對運(yùn)動(dòng)的情況下以凸輪的設(shè)計(jì)速度在組件(12)的半個(gè)振動(dòng)持續(xù)時(shí)間的倍數(shù)期間被走過。
10 .按前述權(quán)利要求之一所述的印刷機(jī)(IO)，其特征在于，該印刷機(jī)(IO) 是單張紙印刷機(jī)并且所述組件是用于使頁張靠觸在第一印刷裝置上的前擋 規(guī)機(jī)械裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種印刷機(jī)(10)，其具有組件(12)和用于使組件的至少一個(gè)部件運(yùn)動(dòng)的凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的凸輪具有曲率變化曲線，該曲率變化曲線在凸輪的運(yùn)動(dòng)范圍之內(nèi)具有不可連續(xù)微分的部位、特別是折點(diǎn)或者躍變。凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)(18)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于在時(shí)間上推移由所述不可連續(xù)微分的部位引起的、作用于所述組件(12)的所述至少一個(gè)部件上的沖擊。所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)可與印刷機(jī)的工作狀態(tài)相適配，從而對于所有印刷速度可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的明顯降低。
文檔編號(hào)B65H9/06GK101544096SQ200910138780
公開日2009年9月30日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者B·布克, H·尼格曼, M·伯雷斯, M·塞德勒, S·庫爾澤爾, S·穆切爾 申請人:海德堡印刷機(jī)械股份公司