DE10062816A1 - Vorrichtungen und ein Verfahren zur Ausrichtung von Bogen - Google Patents
Vorrichtungen und ein Verfahren zur Ausrichtung von BogenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Ausrichtung von Bogen, die von einer Schuppvorrichtung schuppenförmig versetzt der Vorrichtung zugeführt und nach dem Ausrichten der Vorderkante und einer Seitenkante des Bogens an eine nachgeordnete Vorrichtung übergeben werden können. Mittels eines Ausrichtzylinders, an dessen Umfang ein Bogen zumindest abschnittsweise zur Anlage bringbar ist, kann die Vorderkante des Bogens durch am Umfang des Ausrichtzylinders angeordnete Vordermarken fließend ausgerichtet werden. Am Umfang des Ausrichtzylinders ist zumindest eine Ausnehmung vorgesehen, wobei der Bogen durch Anlegen eines Unterdrucks in der Ausnehmung zumindest abschnittsweise reibschlüssig am Umfang des Ausrichtzylinders fixierbar ist, so dass im Kontaktbereich reibschlüssig Antriebskräfte vom Ausrichtzylinder auf den Bogen übertragbar sind. Mit einer Messeinrichtung kann der Versatz einer Seitenkante des Bogens relativ zu einer vorgegebenen Sollausrichtung bestimmt werden. Durch Einsatz einer Querverstelleinrichtung kann eine Seitenkante des Bogens in Abhängigkeit des Messergebnisses der Messeinrichtung ausgerichtet werden. Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit und/oder Drehwinkel des Antriebsmotors zum rotatorischen Antrieb des Ausrichtzylinders ist nach vorgegebenen Bewegungsgesetzen, insbesondere in Abhängigkeit des Drehwinkels des Ausrichtzylinders, steuerbar oder regelbar.
Description
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und ein Verfahren zur Ausrichtung von Bogen gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 01 20 348 A2 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausrichtung von
Bogen bekannt. Die Ausrichtung der Vorderkante der Bogen erfolgt dabei in der Art, dass
die schuppenförmig der Vorrichtung zugeführten Bogen mit einer Fördergeschwindigkeit
an einen Ausrichtzylinder in der Vorrichtung zugeführt werden, die zumindest geringfügig
größer als die Umfangsgeschwindigkeit des Ausrichtzylinders ist. Am Umfang des
Ausrichtzylinders sind Vordermarken angeordnet, an denen die Vorderkante der Bogen
zur Anlage bringbar ist. Auf Grund der Relativgeschwindigkeiten zwischen Bogen und
Vordermarken wird die Vorderkante der Bogen an den Vordermarken zumindest
geringfügig abgebremst und dadurch die Vorderkante des Bogens ausgerichtet. Nach der
Ausrichtung der Vorderkante des Bogens wird der Bogen im Bereich der Vorderkante
durch Anlegen eines Unterdruckes an einer Saugleiste fixiert, so dass der Bogen den
Ausrichtzylinder auf Grund des fortlaufenden rotatorischen Antriebs des Ausrichtzylinders
an dessen Umfang umschlingt. Nach der Ausrichtung der Vorderkante des Bogens und
vor der Übergabe des Bogens an eine nachgeordnete Vorrichtung wird der Seitenversatz
einer Seitenkante des Bogens mit Hilfe einer Messeinrichtung vermessen. In Abhängigkeit
des Messergebnisses wird die Saugleiste, an der die Vorderkante des Bogens fixiert ist,
axial in Richtung der Rotationsachse des Ausrichtzylinders linear verstellt, um dadurch die
Seitenkante des Bogens entsprechend der gewünschten Sollausrichtung auszurichten. Im
Ergebnis wird dadurch erreicht, dass der Bogen sowohl gegenüber der Vorderkante als
auch gegenüber einer Seitenkante lagerichtig an eine nachgeordnete Vorrichtung,
beispielsweise eine Bogendruckmaschine, übergeben werden kann.
Aus der DE 23 13 150 C3 ist eine Vorrichtung zur Bogenzuführung für eine
Bogenrotationsdruckmaschine bekannt, bei der die Bogen geschuppt auf einem
Anlegetisch zu der Vorrichtung hin und von der Vorrichtung weg gefördert werden. Zur
Förderung der flächig auf dem Anlegetisch aufliegenden Bogen wird die Verwendung von
Saugwalzen beschrieben, an deren gesamten Umfang Ausnehmungen vorgesehen sind.
Durch Anlegen eines Unterdruckes kann der Bogen am Umfang der Saugwalze fixiert
werden. Die Saugwalze ist dabei derart in einer Ausnehmung des Anlegetisches
angeordnet, dass die Bogen flächig auf dem Anlegetisch aufliegend und tangential am
Umfang der Saugwalze anliegend antreibbar sind. Dadurch wird erreicht, dass die Bogen
mit der Saugwalze jeweils nur in einem linienförmigen Kontaktbereich in Berührung
kommen, wobei die Antriebskräfte von der Saugwalze im linienförmigen Kontaktbereich
reibschlüssig auf den Bogen übertragen werden. Ein Umschlingung der Saugwalzen
durch die Bogen ist somit nicht erforderlich.
Aus der WO 97/35795 A1 ist eine Vorrichtung mit einer Saugtrommel bekannt, an deren
Umfang die zu transportierenden Bogen durch Anlegen eines Unterdruckes reibschlüssig
fixierbar sind. Der Antrieb der Saugtrommel ist dabei derart ausgebildet, dass die
Drehzahl und/oder der Drehwinkel der Saugtrommel durch einen unabhängigen
Elektromotor nach vorgegebenen Bewegungsgesetzen geregelt werden kann.
Aus der DE-AS 20 46 602 ist eine Bogenzuführung für Druckmaschinen bekannt, bei der
der seitliche Versatz einer Seitenkante der Bogen relativ zu einer Sollausrichtung mit
einer Messeinrichtung feststellbar ist. Zur Ausrichtung der Seitenkante des Bogens kann
dabei in Abhängigkeit vom Messergebnis ein Ausrichtzylinder, an dessen Umfang der
Bogen fixiert ist, axial in Richtung seiner Rotationsachse verstellt werden.
Aus der EP 01 20 348 A2 ist eine Vorrichtung zur Messung der Lage der Seitenkante
eines Bogens bekannt. Diese Messvorrichtung besteht im wesentlichen aus 2
Messköpfen, die zur Messung der Lage der Seitenkante mit am Umfang einer
Förderwalze angeordneten Abfragespalten zusammenwirken. Um die Messköpfe variabel
auf unterschiedliche Bogenbreiten einrichten zu können, sind die Messköpfe an einer
oberhalb der Bogenförderebene angeordneten Traverse von Hand verschiebbar gelagert.
Aus der EP 07 16 287 A2 ist eine berührungslos arbeitende Vorrichtung zum Messen der
Lage von Bogen bekannt, bei der die Seitenkanten der Bogen mittels eines optischen
Systems vermessen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und ein Verfahren zu
Ausrichtung von Bogen zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Bogen
während der Förderung durch den Ausrichtzylinder zugleich im Bezug auf ihre
Vorderkante, als auch im Bezug auf eine Seitenkante ausgerichtet werden können. Die
Ausrichtung der Bogen in Bezug auf ihre Seitenkante kann dabei vorteilhaft dadurch
erreicht werden, dass der Ausrichtzylinder nach der Ausrichtung der Vorderkante an den
Vordermarken axial in Richtung seiner Rotationsachse verstellt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Antriebsmotor zum rotatorischen Antrieb des
Ausrichtzylinders in Abhängigkeit von vorgegebenen Bewegungsgesetzen, insbesondere
in Abhängigkeit des Drehwinkels steuerbar oder regelbar ist. Dadurch wird es möglich
durch Variation der Umlaufgeschwindigkeit des Ausrichtzylinders während eines Umlaufs
auch Bogen unterschiedlicher Länge lagerichtig an der Vordermarke zu übernehmen und
passgenau an nachgeordnete Bogentransporteinrichtungen zu übergeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt werden im
folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur fließenden Ausrichtung von
Bogen im Querschnitt;
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten Ausschnitt während einer
ersten Phase zur Ausrichtung der Vorderkante eines Bogens;
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 in einer zweiten Phase zur Ausrichtung der
Vorderkante eines Bogens;
Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 im Längsschnitt entlang der Schnittlinie I-I;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 5 im Querschnitt;
Fig. 7 eine Bogenanlage mit einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zur
Ausrichtung von Bogen in perspektivischer Ansicht;
Fig. 8 die Bogenanlage gemäß Fig. 7 in einer zweiten perspektivischen Ansicht;
Fig. 9 die Bogenanlage gemäß Fig. 7 im Schnitt aus perspektivischer Ansicht;
Fig. 10 die Lagerung des Ausrichtzylinders für die Bogenanlage gemäß Fig. 7 in
perspektivischer Ansicht;
Fig. 11 die Lagerung gemäß Fig. 10 mit Anlegetisch und schematisch dargestellten
Bogen in perspektivischer Ansicht;
Fig. 12 eine Ausführungsform einer Bogenfördereinrichtung für eine Bogenanlage
gemäß Fig. 7 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 13 eine Bogenführung für eine Bogenanlage gemäß Fig. 7 in perspektivischer
Ansicht;
Fig. 14 eine erste Phase beim Ausrichten eines bewegten Bogens in einer
Bogenanlage gemäß Fig. 7 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 15 eine zweite Phase beim Ausrichten des Bogens gemäß Fig. 14 in
perspektivischer Ansicht;
Fig. 16 eine Phase beim Ausrichten des Bogens gemäß Fig. 14 in perspektivischer
Ansicht;
Fig. 17 die Zusammenschau der Diagramme von Weg, Geschwindigkeit und
Beschleunigung der Rotationsbewegung eines Ausrichtzylinders angetragen
über dem Drehwinkel des Ausrichtzylinders während eines Umlaufs;
Fig. 18 die Zusammenschau der Diagramme für Weg, Geschwindigkeit und
Beschleunigung der Linearbewegung eines Ausrichtzylinders axial in Richtung
seiner Rotationsachse angetragen über dem Drehwinkel des Ausrichtzylinders
während eines Umlaufs;
Fig. 19 eine Vorrichtung zur Messung der Lage der Seitenkanten eines Bogens in einer
Bogenanlage gemäß Fig. 7 in perspektivischer Ansieht von oben;
Fig. 20 die Vorrichtung gemäß Fig. 19 in perspektivischer Ansicht von unten;
Fig. 21 die Vorrichtung gemäß Fig. 19 in seitlicher Ansicht von hinten;
Fig. 22 die Vorrichtung gemäß Fig. 19 in seitlicher Ansicht von einer Querseite;
Fig. 23 die Vorrichtung gemäß Fig. 19 in teilweise geschnittener Darstellung aus
perspektivischer Ansicht;
Fig. 24 den Antrieb der Vorrichtung gemäß Fig. 19 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 25 eine Getriebestufe einer Vorrichtung gemäß Fig. 19 in perspektivischer Ansicht
von unten;
Fig. 26 den Antriebsmotor für eine Vorrichtung gemäß Fig. 19 in perspektivischer
Ansicht von unten;
Fig. 27 ein Abdeckelement für eine Vorrichtung gemäß Fig. 19 mit zugeordneter
Führungseinrichtung in perspektivischer Ansicht von unten;
Fig. 28 ein Teilelement eines Kupplungsteils in perspektivischer Ansicht;
Fig. 29 ein weiteres Teilelement eines Kupplungsteils in perspektivischer Ansicht;
Fig. 30 ein Kupplungsteil in perspektivischer Ansicht;
Fig. 31 eine Kupplung zur Übertragung eines Antriebsmoments auf eine axial
verstellbare Welle in seitlicher Ansicht;
Fig. 32 eine Kupplung gemäß Fig. 31 während einer ersten Phase zum rotatorischen
Antrieb einer axial verstellbaren Welle;
Fig. 33 die Kupplung gemäß Fig. 32 in einer zweiten Phase zum rotatorischen Antrieb
einer axial verstellbaren Welle;
Fig. 1 stellt eine Vorrichtung 02 zur Ausrichtung von Bogen 01 im Querschnitt dar.
Derartige Vorrichtungen werden dazu verwendet, schuppenförmig aus einer nicht
dargestellten Schuppvorrichtung zugeführte Bogen lagerichtig auszurichten, so dass die
Bogen beispielsweise exakt ausgerichtet an eine nachgeordneten Druckvorrichtungen
übergeben werden können. Wie in Fig. 1 dargestellt, werden die Bogen 01 derart
hintereinander liegend der Vorrichtung 02 zugeführt, dass jeweils die Vorderkante 07 des
jeweils hinteren Bogens 01 unter dem jeweils davor liegendem Bogen 01 zu liegen
kommt. Die Vorrichtung 02 dient dabei insbesondere dazu, die schuppenförmig
zugeführten Bogen 01 während des Transports in der Vorrichtung 02 im Bezug auf die
Vorderkante 07 und im Bezug auf eine Seitenkante lagerichtig auszurichten, so dass die
Bogen 01 nach Verlassen der Vorrichtung 02 einer nachgeordneten Vorrichtung 03,
beispielsweise einem Transferzylinder 03 einer Bogendruckmaschine lagerichtig
zugeführt werden können. Zur Ausrichtung der Bogen 01 in der Vorrichtung 02 dient ein
Ausrichtzylinder 04, der im wesentlichen aus einer Antriebswelle 05 und darauf
beabstandet angeordneten Saugwalzen 06 aufgebaut (siehe Fig. 4). Der Ausrichtzylinder
04 weist einen Durchmesser von 140 mm bis 150 mm, insbesondere einen Durchmesser
von ca. 144 mm auf. Die Funktion der Vorrichtung 02 beim Ausrichten der Vorderkante 07
der Bogen 01 ist insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich.
In Fig. 2 ist der obere Teil des in der Art einer Saugwalze 06 ausgebildeten
Ausrichtzylinders 04 dargestellt. Entlang einer zur Rotationsachse des Ausrichtzylinders
04 parallel verlaufenden Linie ist am Umfang des Ausrichtzylinders 04 eine Vordermarke
08 befestigt, an deren Vorderseite die Vorderkante 07 der Bogen 01 zur Anlage kommen
kann, um die Vorderkante 07 der Bogen 01 auszurichten. Dazu wird der Ausrichtzylinder
04 mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die zumindest geringfügig kleiner ist
als die Fördergeschwindigkeit der Bogen 01 auf einem Anlegetisch 09. Die Bogen 01
werden dabei der Vorrichtung 02 synchron zur Bewegung der Vordermarke 08 zugeführt,
so dass jeweils eine Vorderkante 07 in den Kontaktbereich der Vordermarke 08 gelangen
kann. Auf Grund der Relativgeschwindigkeit zwischen Vordermarke 08 und Vorderkante
07 läuft die Vorderkante 07 an der Vordermarke 08 auf und kann dadurch kontinuierlich
während der Kontaktphase zwischen Vorderkante 07 und Vordermarke 08 ausgerichtet
werden. Es hat sich dabei als besonders günstig erwiesen, wenn die
Umfangsgeschwindigkeit des Ausrichtzylinders 04 und damit die Bahngeschwindigkeit der
Vordermarken 08 ungefähr dem 0,7-fachen bis 0,9-fachen, insbesondere dem 0,8-fachen
der Fördergeschwindigkeit der geschuppten Bogen 01 entspricht. Der Ausrichtzylinder 04
macht dabei pro geförderten Bogen 01 eine Umdrehung.
Die Vordermarken 08 weist eine Höhe von 2 mm bis 4 mm, insbesondere eine Höhe von
3 mm, über den Umfang des Ausrichtzylinders 04 auf.
Um den Bogen 01 an den Vordermarken 08 exakt ausrichten zu können, ist dem
Ausrichtzylinder 04 gegenüberliegend eine Bogenniederhalterwalze 11 angeordnet. Am
Umfang der Bogenniederhalterwalze 11 ist eine Ausnehmung 12 in der Art vorgesehen,
dass, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, die Vordermarke 08 am Ausrichtzylinder
04 beim Passieren des Spalts zwischen Ausrichtzylinder 04 und Bogenniederhalterwalze
11 kontaktlos aufgenommen werden kann. Die Bogenniederhalterwalze 11 wird über eine
entsprechende Getriebeanordnung mit Übersetzung 1 : 1 von dem Ausrichtzylinder 04
angetrieben, so dass sich Ausrichtzylinder 04 und Bogenniederhalterwalze 11 synchron
zueinander bewegen. Der Außendurchmesser der Bogenniederhalterwalze 11 ist
spiralförmig ausgebildet, wobei der größte Radius der Bogenniederhalterwalze 11
ungefähr im Bereich der Ausnehmung 12 für die Vordermarke 08 angeordnet ist. Dadurch
wird erreicht, dass der Spalt zwischen Bogenniederhalterwalze 11 und Ausrichtzylinder 04
jeweils während der Ausrichtphase der Vorderkante 07 minimiert wird. Während des
weiteren Umlaufs der Bogenniederhalterwalze 11 wird der Spalt anschließend wieder
vergrößert, um die Förderung der Bogen 01 nicht zu behindern.
Ebenfalls der Stabilisierung der Bogen 01 während des Ausrichtens an der Vordermarke
08 dient ein Niederhalterblech 13, dass im Einlaufbereich 14 angeordnet ist. Um die
Vorrichtung 02 in Abhängigkeit der verschiedenen Verfahrensparameter, insbesondere in
Abhängigkeit der verwendeten Papierqualität, optimal einrichten zu können, können der
Anlegetisch 09 und/oder die Niederhalterwalze 11 und/oder das Niederhalterblech 13
relativ zum Ausrichtzylinder 04 in der Höhe verstellbar gelagert werden. Abhängig von
den zu berücksichtigenden Verfahrensparametern sollte der Abstand zwischen der
Tangentenebene 16, gemessen beim Passieren des maximalen Radius der
Bogenniederhalterwalze 11, einen Abstand von ca. 0,8 mm zur Oberseite 17 bis
Anlegetisches 09 aufweisen. Der Ausrichtzylinder 04 ist in der Weise unterhalb des
Anlegetisches 09 angeordnet, dass die Bogen 01 im wesentlichen tangential am Umfang
des Ausrichtzylinders 04 zur Anlage kommen. Abweichend von einer ideal tangentialen
Anordnung ist der Ausrichtzylinder 04 jedoch geringfügig nach oben verschoben, so dass
sich die Tangentenebene 19 an den Ausrichtzylinder 04 mit einem geringfügigen Abstand,
beispielsweise 0,5 mm, oberhalb der Oberseite 17 des Anlegetisches 09 erstreckt.
Dadurch wird erreicht, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, dass ein Bogen 01 im
Kontaktbereich mit dem Auslegezylinder 04 geringfügig angehoben wird, so dass eine
optimale Anlage des Bogens 01 am Umfang des Ausrichtzylinders 04 möglich ist und die
Antriebskräfte in einer ausreichend großen Kontaktfläche reibschlüssig übertragbar sind.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist auf der Innenseite der Saugwalze 06 ein Saugelement 21
angeordnet. Am Saugelement 21 ist eine Saugkammer 22 vorgesehen, aus der mittels
einer nicht dargestellten Unterdruckquelle permanent Luft erzeugt und abgesaugt wird, so
dass in der Saugkammer 22 ein Unterdruck von 0,2 bis 0,6 bar herrscht. In der in Fig. 3
dargestellten Phase ist die Vorderkante 07 des Bogen 01 bereits lagerichtig ausgerichtet
und liegt an der Vordermarke 08 an. Sobald eine Ausnehmung 23 im Umfang der
Saugwalze 06 den Bereich oberhalb der Saugkammer 22 erreicht, wird der in der
Saugkammer 22 herrschende Unterdruck in die Ausnehmung 23 übertragen, so dass der
Bogen 01 dadurch reibschlüssig am Umfang der Saugwalze 06 fixiert wird. Im Ergebnis
bedeutet dies, dass der Bogen 01 zunächst beim Einlaufen in den Kontaktbereich mit der
Saugwalze 06 mittels der Vordermarken 08 im Bezug auf seine Vorderkante 07 lagerichtig
ausgerichtet und anschließend durch Zusammenwirken der Saugkammer 22 mit der
Ausnehmung 23 auf der Saugwalze 06 fixiert wird.
Wie aus Fig. 1 erkennbar liegen die Bogen 01 während der gesamten Zeit der Förderung
durch die Vorrichtung 02 im wesentlichen flächig in der Bogenebene, die durch die
Oberseite 17 des Anlegetisches 09 definiert wird. Nach der lagerichtigen Ausrichtung der
Vorderkante 07 wird der Bogen 01 in der Vorrichtung 02 jeweils durch zumindest eine
Ausnehmung 23, die ausgehend von der Vordermarke 08 hintereinander am Umfang der
Saugwalze 06 vorgesehen sind, an der Saugwalze 06 fixiert, so dass die Saugwalze 06
mit dem Bogen 01 jeweils in einem rechteckförmigen Kontaktbereich reibschlüssig
verbunden ist und den Bogen 01 antreiben kann.
Nach der Ausrichtung der Vorderkante 07 wird mittels einer nicht dargestellten
Messeinrichtung der Versatz einer Seitenkante des Bogens 01 relativ zu einer
vorgegebenen Sollausrichtung bestimmt. Abhängig von dem Messergebnis wird der
Bogen 01 quer zur Förderrichtung verschoben, bis die Seitenkante entlang der
Sollausrichtung verläuft. Zur Ausrichtung der Seitenkanten der Bogen 01 kann der
Ausrichtzylinder 04 axial in Richtung seiner Rotationsachse, das heißt entsprechend der
Darstellung in Fig. 1 aus bzw. in die Zeichenebene, verschoben werden. Um diese
Stellbewegung zu ermöglichen, ist der Ausrichtzylinder 04 zusammen mit der
Antriebswelle 05 in einem ersten Rahmenteil 24 befestigt, das seinerseits axial in
Richtung der Rotationsachse des Ausrichtzylinders 04 auf einem Gestell fest
montierbaren zweiten Rahmenteil 26 gelagert ist (Fig. 4). Das erste Rahmenteil 24 kann
dazu beispielsweise als wälzgelagerte Lineareinheit ausgebildet sein und mit einer
prismatisch ausgebildeten Linearführung 27 am zweiten Rahmenteil 26 in Eingriff
kommen.
Der Ausrichtzylinder 04, ist insbesondere zusammen mit dem ersten verschiebbar
gelagerten Rahmenteil 24, mit bis zu +/-15 m/s2 linear in Richtung der Rotationsachse
des Ausrichtzylinders 04 beschleunigbar bzw. abbremsbar.
Die Querverstelleinrichtung 32 ist derart ausgebildet, dass der Ausrichtzylinders 04,
insbesondere zusammen mit dem ersten verschiebbar gelagerten Rahmenteil 24, aus
einer Nulllage um bis zu +/-8 mm, insbesondere um bis zu +/-5 mm, linear in Richtung
der Rotationsachse des Ausrichtzylinders 04 verstellbar ist.
In Fig. 4 ist die Vorrichtung 02 entlang der Schnittlinie I-I aus Fig. 1 dargestellt. Auf der
Antriebswelle 05 sind insgesamt sechs Saugwalzen 06 drehfest angeordnet, um die
zwischen der Bogenniederhalterwalze 11 und dem Anlegetisch 09 befindlichen Bogen 01
in Förderrichtung zu fördern. Die Antriebswelle 05 ist an Lagerstellen 28 mittels
schematisch dargestellter Wälzlager auf dem ersten Rahmenteil 24 drehbar gelagert und
kann mittels eines Antriebsmotors 29 rotatorisch angetrieben werden. Der Antriebsmotor
29 ist ebenfalls am ersten Rahmenteil 24 befestigt und treibt synchron zur Antriebswelle
05 über ein Getriebe 31 die Bogenniederhalterwalze 11 an. Auch die
Bogenniederhalterwalze 11 ist am ersten Rahmenteil 24 befestigt, so dass im Ergebnis
durch lineare Bewegung des ersten Rahmenteils 24 die Antriebswelle 05 zusammen mit
den Saugwalzen 06, dem Antriebsmotor 29, dem Getriebe 31 und der
Bogenniederhalterwalze 11 linear in Richtung des Bewegungspfeils, das heißt in Richtung
der Rotationsachse der Antriebswelle 05 aus einer Nulllage in beide Richtungen
verschoben werden kann. Zum Antrieb des ersten Rahmenteils 24 in Richtung des
Bewegungspfeils ist am zweiten Rahmenteil 26 ein Motor, z. B. Linearmotor 32 befestigt,
dessen linear antreibbare Abtriebswelle auf das linke Ende des ersten Rahmenteils 24
wirkt. Durch Antrieb des Linearmotor 32 kann der erste Rahmenteil 24 quer zur
Förderrichtung der Bogen 01 bewegt werden, so dass dadurch die auszurichtende
Seitenkante der Bogen 01 in Abhängigkeit des zuvor ermittelten Messergebnisses
entsprechend der gewünschten Sollausrichtung ausrichtbar ist.
Der Antriebsmotor 29 zum rotatorischen Antrieb der Antriebswelle 05 kann in
Abhängigkeit von vorgegebenen Bewegungsgesetzen, insbesondere in Abhängigkeit des
Drehwinkels der Saugwalzen 06, gesteuert und geregelt werden. Somit können
Beschleunigung, Geschwindigkeit bzw. Drehwinkel des Antriebsmotors 29 zur Erreichung
einer gewünschten Bewegungskinematik vorgegeben werden, so dass insbesondere
Bogen unterschiedlicher Länge mit jeweils identischen Saugwalzen gefördert und
passrichtig übernommen bzw. übergeben werden können.
Insbesondere sind die Vordermarken 08 am Umfang des Ausrichtzylinders 04 mit bis zu
+/-0,35 m/s2 beschleunigbar bzw. abbremsbar.
In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung 40 dargestellt. Auf einer
mittels eines nicht dargestellten Antriebsmotors angetriebenen Antriebswelle 41 sind
insgesamt vier Saugwalzen 42 zueinander beabstandet befestigt. Am Umfang der
Saugwalzen 42 sind jeweils zwei Vordermarken 43 angeordnet, die sich bei
entsprechender Stellung der Antriebswelle 41 geringfügig über die Oberseite 44 des
Anlegetisches 46 erstrecken. Um die Bogen 01 beim Transport in der Vorrichtung 40
mittels Unterdruck reibschlüssig an den Saugwalzen 42 fixieren zu können, sind auf der
Innenseite der Saugwalzen 42 jeweils Saugelemente 47 vorgesehen, die feststehend an
einem ersten Rahmenteil 48 befestigt sind. Der erste Rahmenteil 48 ist entsprechend der
Vorrichtung 02 linear verschiebbar auf einem zweiten Rahmenteil 49 gelagert und kann
mittels eines in Fig. 5 nicht dargestellten Antriebsmotors 51 (Fig. 6) quer zur
Förderrichtung der Bogen 01 angetrieben werden. Die Kraftübertragung vom
Antriebsmotor 51 auf den ersten Rahmenteil 48 erfolgt dabei über ein
Kurvenscheibengetriebe 52, so dass der erste Rahmenteil 48 zusammen mit der
Antriebswelle 41, den Saugwalzen 42, dem Anlegetisch 46 und einem nicht dargestellten
Antriebsmotor zum rotatorischen Antrieb der Antriebswelle 51 aus einer Nulllage
entsprechend dem Bewegungspfeil 53 linear quer zur Förderrichtung der Bogen 01
antreibbar ist.
In Fig. 6 ist die Ausführungsform einer Vorrichtung 40 im Querschnitt dargestellt.
Oberhalb der Saugwalzen 42 ist eine Bogenniederhalterwalze 54 angeordnet, deren
Außenumfang spiralförmig ausgebildet ist, so dass der Spalt zwischen
Bogenniederhalterwalze 54 und den Saugwalzen 42 abhängig vom Drehwinkel der
Vordermarken 43 verkleinert bzw. vergrößert wird. Nach der Fixierung der Bogen 01 an
den Saugwalzen 43 und während bzw. nach der Ausrichtung der Seitenkanten der Bogen
01 werden die Bogen 01 durch entsprechenden Antrieb der Saugwalzen 42 derart
beschleunigt bzw. abgebremst, dass die Bogen 01 passgenau an eine nachgeordnete
Vorrichtung 56, beispielsweise eine Transferwalze 56, übergeben werden können.
In Fig. 7 ist eine Bogenanlage 59 zur Förderung und Ausrichtung von Bogen 01 mit einer
Vorrichtung 02; 40 perspektivisch dargestellt. In einem Gestell 61 sind in Förderrichtung
der Bogen 01 hintereinander ein Ausrichtzylinder 62 und eine Transferwalze 63
angeordnet. Der Ausrichtzylinder 62 kann von einem winkelabhängig regelbaren
Antriebsmotor 65 rotatorisch angetrieben werden. Die Ausrichtung der Seitenkanten der
Bogen 01 kann von an der Eingangsseite der Bogenanlage 59 angeordneten
Messeinrichtung 64, z. B. Messköpfen 64 vermessen werden. Im Ergebnis dient die
Bogenanlage 59 zum einen der Ausrichtung der Bogen 01 im Bezug auf deren
Vorderkante 07 und eine Seitenkante und zur Beschleunigung der Bogen 01, um diese je
nach Länge passgenau an die nachgeordnete Transferwalze 63 übergeben zu können.
In Fig. 8 ist die Bogenanlage 59 von der gegenüberliegenden Seite aus perspektivisch
dargestellt.
In Fig. 9 ist ein Schnitt durch die Bogenanlage 59 perspektivisch dargestellt. Man erkennt
den Anlegetisch 66, auf dem die Bogen 01 flächig aufliegend schuppenförmig der
Bogenanlage 59 zugeführt werden. Der Ausrichtzylinder 62 ist wiederum im wesentlichen
aus einer Antriebswelle 67 und zwei auf der Antriebswelle befestigten Saugwalzen 68
zusammengesetzt. Am Umfang der Saugwalzen 68 sind eine Vielzahl von
Ausnehmungen 76 hintereinander und nebeneinander angeordnet, so dass ein Bogen 01
zur Fixierung an den Saugwalzen 68 mittels Unterdruck angesaugt werden kann. Dabei
erkennt man, dass die Ausnehmungen 76 unmittelbar hinter den Vordermarken 69
beginnen und sich in Umfangsrichtung über einen Drehwinkelbereich von ungefähr 200°
verteilt erstrecken. Daraus folgt im Ergebnis, dass die Bogen 01 ausgehend von
0° entsprechend der Stoßkante der Vordermarke 69, über einen Drehwinkel der
Saugwalze 68 von 130° bis 200° reibschlüssig am Umfang der Saugwalzen 68 fixiert
werden können. Eine spezielle Ventilsteuerung zur An- bzw. Abschaltung des
Unterdruckes bedarf es somit nicht. Vielmehr kann in der Saugkammer permanent
Unterdruck angelegt werden, da die Bogen 01 automatisch dann nicht mehr an den
Saugwalzen 68 fixiert sind, wenn der geschlossen ausgebildete Drehwinkelbereich der
Saugwalzen 68 über der Saugkammer steht. Die Wahl der Größe des
Drehwinkelbereiches mit Ausnehmungen ist abhängig von der zu verarbeitenden
Bogengröße zu bestimmen. An der Transferwalze 63 sind zur Fixierung der Bogen 01
nach der Übergabe Halteelemente 71 vorgesehen, die die Vorderkante der Bogen an der
Transferwalze 63 fixieren.
In Fig. 10 ist der Ausrichtzylinder 62 im ausgebauten Zustand dargestellt. Die
Antriebswelle 67 ist an drei Lagerstellen 72 auf einem ersten Rahmenteil 73 gelagert und
kann mittels eines nicht dargestellten, am Ende 74 angeordneten Antriebsmotors
rotatorisch angetrieben werden. Die Vordermarken 69 an den Saugwalzen 68 teilen den
Umfang der Saugwalzen 68 in einen ersten Bereich mit Ausnehmungen 76 und in einen
zweiten Bereich ohne Ausnehmungen. Der erste Rahmenteil 73 ist in Schiebehülsen 77
linear in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle 67 verschiebbar am Gestell 61
gelagert und kann mit einem Antriebsmotor 78 quer zur Förderrichtung der Bogen 01
verstellt werden.
In Fig. 11 ist die Zuordnung eines Bogens 01 zum Ausrichtzylinder 62 beim Betrieb einer
Bogenanlage 59 dargestellt. Zunächst wird die Vorderkante 07 des Bogen 01 an den
Vordermarken 69 durch entsprechende Relativgeschwindigkeiten zwischen der
Vorderkante 07 und den Vordermarken 69 ausgerichtet. Danach wird der Bogen 01 im
Kontaktbereich zwischen den Saugwalzen 68 und der Bogenunterseite dadurch fixiert,
dass die Ausnehmungen 76 den Bereich oberhalb der mit Unterdruck beaufschlagten
Saugkammer erreichen. Nach der Fixierung des Bogen 01 ist eine Relativbewegung
zwischen Bogen 01 und Ausrichtzylinder 62 quer zur Förderrichtung ausgeschlossen. Zur
Ausrichtung einer der Seitenkanten 79 des Bogen 01 kann das gesamte erste Rahmenteil
73 quer zur Förderrichtung 81 entsprechend dem Bewegungspfeil 82 linear verstellt
werden.
Fig. 12 zeigt die Transferwalze 63 mit den Halteelementen 71, einer Antriebswelle 83 und
einem Antriebszahnrad 84. Die Transferwalze 63 ist beidseitig mit Lagern 86 am Gestell
61 befestigt.
In Fig. 13 ist eine Bogenführung 87 zur Verwendung in der Vorrichtung 59 im
ausgebauten Zustand dargestellt. Mittels Niederhalterbleche 88 wird der maximale
Abstand zwischen den Bogen 01 und der Oberseite des Anlagetisches 66 begrenzt. Die
Niederhalterbleche 88 können dabei oszillierend angehoben bzw. abgesenkt werden.
In den Fig. 14 bis 16 ist die Ausrichtung eines Bogen 01 bzgl. seiner Vorderkante 07 und
im Bezug auf die rechte Seitenkante 79 während der unterschiedlichen Phasen der
Förderung am Ausrichtzylinder 62 dargestellt.
In der in Fig. 14 dargestellten Phase wird der Bogen 01 mit einer Fördergeschwindigkeit in
Förderrichtung 81 gefördert, die ungefähr 20% größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit
der Fördermarken 69 am Umfang der Saugwalzen 68.
Anschließend gelangt, wie in Fig. 15 dargestellt, die Vorderkante 07 des Bogens 01 an
den Vordermarken 69 zur Anlage und wird dabei bis auf die Umfangsgeschwindigkeit der
Saugwalzen 68 abgebremst. Durch das Abbremsen der Vorderkante 07 an den
Vordermarken 69 wird diese innerhalb kurzer Zeit ausgerichtet, ohne dass der Bogen 01
zum Stillstand kommt.
Ist der Bogen 01 bereits im Bezug auf seine Vorderkante 07 lagerichtig ausgerichtet. In
diesem Zeitpunkt gelangen die unterhalb des Bogen 01 nicht erkennbaren
Ausnehmungen 76 an den Saugwalzen 68 in den unter Unterdruck stehenden Bereich
oberhalb der Saugelemente 47. Dadurch wird der Bogen 01 an den Umfang der
Saugwalzen 68 angesaugt und fixiert.
Wird der Bogen 01 nach der Ausrichtung der Vorderkante 07 durch fortlaufenden
rotatorischen Antrieb der Saugwalzen 68 in Förderrichtung 81 weiter gefördert. Die Bogen
01 bleiben auch während der Förderung durch die Saugwalzen 68 flächig auf dem
Anlegetisch 66, der im Bereich oberhalb der Saugwalzen 68 durch eine dreiteilige Platte
89 gebildet wird, liegen. Etwa zu diesem Zeitpunkt wird die Lage der rechten Seitenkante
79 mittels nicht dargestellten Messkopfes 64 vermessen. Zugleich beginnt der Motor 78
zum Antrieb der Antriebswelle 67 zu beschleunigen, um die Bogen 01 auf die gewünschte
Fördergeschwindigkeit in Förderrichtung 81 zu bringen.
Wird der Bogen 01 während einer nächsten Phase der Förderung. Man erkennt dass die
Vorderkante 07 beinahe die Hinterkante der Platte 89 erreicht hat. Zur Ausrichtung der
Seitenkante 79 entsprechend einer gewünschten Solllage wurde der Anlegetisch 66
zusammen mit dem darunter liegenden ersten Rahmenteil 73, der Antriebswelle 67 und
den Saugwalzen 68 in Richtung des Bewegungspfeils 82 quer zur Förderrichtung 81 der
Bogen 01 verschoben. Der Stellweg 91, um den der Bogen 01 zusammen mit den
bewegten Bauteilen quer zur Förderrichtung 81 in Richtung der Rotationsachse der
Antriebswelle 67 verschoben wurde ist aus dem Kantenversatz zwischen dem Anlegetisch
66 und der Auflage 92 im Bereich der Transferwalze 63 ersichtlich.
Fig. 17 stellt in drei Diagrammen den Weg, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung
des Saugwalzenumfanges über dem Drehwinkel dar. In einer ersten Phase P1 wird die
Umfangsgeschwindigkeit konstant gehalten. Während dieser Phase P1 gelangen die
Vorderkanten 07 der Bogen 01 an den Vordermarken 69 zur Anlage und werden dadurch
ausgerichtet. Am Ende der Phase P1 ist der Bogen 01 im Bezug auf seine Vorderkante 07
lagerichtig ausgerichtet und wird durch Anlegen eines Unterdruckes an der Saugwalze 68
fixiert.
In der darauf folgenden Phase P2 werden die Saugwalzen 68 und damit der jeweils daran
anhaftende Bogen 01 in der Weise beschleunigt, dass die Bogen 01 bis zum Zeitpunkt
der Übergabe an die nachgeordnete Transferwalze 63 eine Geschwindigkeit
entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit der Transferwalze 63 aufweisen. In der Phase
P3 wird diese Geschwindigkeit wiederum konstant gehalten, um eine saubere Übergabe
der Bogen 01 an die Transferwalze 63 zu ermöglichen. Sobald die Bogen 01 auf der
Transferwalze 63 fixiert sind, werden die Bogen 01 von der Saugwalze 68 dadurch gelöst,
dass am Umfang der Saugwalze 68 bei dem entsprechenden Drehwinkel keine
Ausnehmungen 76 mehr vorgesehen sind. Teilweise zeitgleich zum Antrieb in
Förderrichtung 81 werden die Bogen 01 während der Phase P2 und P3 quer zur
Förderrichtung 81 bewegt, um dadurch eine Seitenkante 79 entsprechend einer
gewünschten Sollausrichtung auszurichten. Am Ende der Phase P3 ist der Bogen 01
vollständig von den Saugwalzen 68 gelöst und wird nun durch die nachgeordnete
Transferwalze 63 angetrieben. Während der daran anschließenden Phase P4 muss die
Antriebswelle 67 derart angetrieben werden, dass die Umfangsgeschwindigkeit der
Saugwalzen 68 nach einem vollen Umlauf, d. h. nach 360°, gerade wieder der
Zufördergeschwindigkeit der Bogen 01 aus der Schuppvorrichtung entspricht. Wie aus
dem Beschleunigungs- bzw. Geschwindigkeitsdiagramm ersichtlich, kann es dazu
erforderlich sein, die Saugwalzen 68 auch bis zur Geschwindigkeit Null abzubremsen und
entgegen der für die Förderung der Bogen 01 erforderlichen Drehrichtung anzutreiben.
Ausgehend von der größten negativen Beschleunigung werden die Saugwalzen 68 dann
gerade so beschleunigt, dass die Umfangsgeschwindigkeit nach einer vollen Umdrehung
gerade der gewünschten Umfangsgeschwindigkeit zur sauberen Übernahme der Bogen
01 aus der Schuppvorrichtung entspricht.
Fig. 18 zeigt den Stellweg, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung der Saugwalzen
68 quer zur Förderrichtung 81 während eines Umlaufs. Die Diagramme gehen dabei von
einem maximalen Stellweg von 5 mm ausgehend von der Nulllage aus. Während einer
ersten Phase Q1 werden keine Querstellbewegungen durchgeführt. In dieser Phase Q1
wird die Lage der auszurichtenden Seitenkante 79 mit der Messeinrichtung vermessen. In
der darauffolgenden Phase Q2 werden die Saugwalzen 68 quer zur Förderrichtung 81
beschleunigt und anschließend wieder abgebremst, bis die Saugwalzen 68 einen Stellweg
von 5 mm gemessen quer zur Förderrichtung 81 der Bogen 01 überfahren haben. Am
Ende der Phase Q2 entspricht die Ist-Lage der auszurichtenden Seitenkante 79 der
gewünschten Sollausrichtung. In der daran anschließenden Phase Q3 erfolgt somit keine
weitere Stellbewegung der Bogen 01 quer zur Förderrichtung 81 der Bogen 01, so dass
die Bogen 01 problemlos in dieser Phase Q3 an die nachgeordnete Transferwalze 63
übergeben werden können. In der daran anschließenden Phase Q4 werden die
Saugwalzen 68 zusammen mit der Antriebswelle 67 so angetrieben, dass spätestens
nach einem Umlauf wieder die Nulllage erreicht ist.
Fig. 19 stellt eine Vorrichtung 101 zur Messung der Lage der Seitenkante 79 eines
Bogens 01 dar, wie sie beispielsweise in einer Bogenanlage 59 wie in Fig. 7 dargestellt
Verwendung finden kann. In der Vorrichtung 101 sind zwei Messköpfe 64 vorgesehen, mit
denen jeweils die Lage einer Seitenkante 79 eines Bogens 01 bestimmbar ist. In
Abhängigkeit von der Lage der Seitenkante 79 wird von den Messköpfen 64 ein
korrelierendes Messsignal abgegeben, das in einer Anlagensteuerung auswertbar ist. Die
zu vermessende Seitenkante 79 des Bogens 01 muss jeweils so angeordnet sein, dass
der Messkopf 64 oberhalb und unterhalb der Seitenkante 79 positioniert ist. Die Messung
selbst beruht auf einem optischen System mit Hilfe von Lichtstrahlen, wie es
beispielsweise in der EP 07 16 287 A2 beschrieben ist. Selbstverständlich kann aber auch
jedes andere Messverfahren, insbesondere berührungslose Messverfahren, zum Einsatz
kommen. Um die Messköpfe 64 bei der Verarbeitung von unterschiedlich breiten Bogen
01 entsprechend einrichten zu können, sind die Messköpfe 64 quer zur Förderrichtung 81
der Bogen 01 linear entlang der Bewegungspfeile 102 bzw. 103 verschiebbar gelagert.
Dazu sind die Messköpfe 64 jeweils auf Schlitten 104 montiert, die jeweils in einer nicht
dargestellten Linearführung zwischen den Platten 106; 107 verschoben werden können.
Die Schlitten 104 werden dabei über eine in Fig. 19 nicht dargestellte Getriebeanordnung
von einem unterhalb der Platten 106; 107 angeordneten Antriebsmotor 108 angetrieben.
Um einen möglichst störungsfreien Transport der Bogen 01 auf der Oberseite der Platten
106; 107 zu ermöglichen, wird die Lücke zwischen den Platten 106; 107, die für die
Schlitten 104 erforderlich ist, von jeweils einem Abdeckelement 109 geschlossen. Die
Oberseite der Abdeckelemente 109 erstreckt sich dabei in der Ebene, nämlich der
Bogenebene, die durch das flächige Aufliegen der Bogen 01 auf den Platten 106; 107
definiert wird.
Fig. 20 zeigt die Vorrichtung 101 in perspektivischer Ansicht von unten. Dabei erkennt
man insbesondere den Antriebsmotor 108, der über einen Zahnriemen 111
Stellbewegungen auf zwei Antriebsräder 112 überträgt. Zum Spannen des Zahnriemens
111 ist eine Spannrolle 113 vorgesehen. Über zwei drehfest mit den Antriebsrädern 112
verbundene, in Fig. 20 nicht dargestellte Antriebsritzel 121 (Fig. 22) werden die beiden
Zahnstangen 114 von den Antriebsrädern 112 angetrieben, wobei beide Zahnstangen 114
jeweils mit einem Schlitten 104 eines Messkopfes 64 verbunden sind. Die Antriebsräder
112 und die damit verbundenen Antriebsritzel 121 sind jeweils mittels eines Bügels 115
gestellfest an den Platten 106 bzw. 107 befestigt.
Fig. 21 zeigt die Vorrichtung 101 in seitlicher Ansicht von hinten. Die Zahnstangen 114
sind derart an den Schlitten 104 befestigt, dass die Verzahnung auf jeweils
gegenüberliegende Seiten der in Fig. 21 nicht dargestellten Antriebsritzel zum Eingriff
kommen. Daraus folgt, dass eine lineare Stellbewegung des Zahnriemens 111,
beispielsweise entsprechend dem Bewegungspfeil 116, entgegengesetzt gerichtete
Stellbewegungen der Messköpfe 64 entsprechend der Bewegungspfeile 117; 118 bewirkt.
Gleiches gilt selbstverständlich für eine entgegengesetzte Stellbewegung des
Zahnriemens 111, mit der die Messköpfe 64 auseinander gefahren werden können.
Fig. 22 zeigt die Vorrichtung 101 in seitlicher Ansicht von einer Seite. Der Schlitten 104 ist
in einer von zwei Nuten gebildeten Linearführungen 119 linear verschiebbar auf den
Platten 106; 107 gelagert. Auf der Oberseite des Schlittens 104 ist der Messkopf 64
befestigt, der als elektronische Seitenmarke dient. Angetrieben wird der Schlitten 104 von
der Zahnstange 114, deren Verzahnung mit einem Antriebsritzel 121 kämmt. Das
Antriebsritzel 121 seinerseits ist drehfest mit dem Antriebsrad 112 verbunden, das über
den Zahnriemen 111 vom Antriebsmotor 108 angetrieben wird.
Fig. 23 stellt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung 101 dar. Dabei ist noch einmal der
Antrieb der Messköpfe 64 mit dem Antriebsmotor 108, dem Zahnriemen 111, den
Antriebsrädern 112, dem Antriebsritzel 121 und dem spiegelversetzt angeordneten
Zahnstangen 114 erkennbar. Weiter ist in Fig. 23 jeweils ein den Messköpfen 64
zugeordnetes Abdeckelement 109 dargestellt. Die Abdeckelemente 109 sind
gliederförmig ausgebildet und somit in Richtung ihrer Längsachse elastisch verformbar.
Das jeweils äußere Ende der Abdeckelemente 109 ist an jeweils einem Schlitten 104
befestigt und kann somit zusammen mit dem Messkopf 64 durch Antrieb des
Antriebsmotors 108 bewegt werden. Werden die Messköpfe 64 aus ihrer maximal
beabstandeten Position heraus aufeinander zugefahren, ist es erforderlich, die
Abdeckelemente 109 abschnittsweise aus der Bogenebene, in der die Bogen 01 flächig
aufliegend transportiert werden, nach unten hin abzulenken. Dazu sind in der Vorrichtung
101 für beide Abdeckelemente 109 jeweils zwei Halteplatten 122; 123 vorgesehen, die
einander gegenüberliegend angeordnet sind und als Führungseinrichtung für jeweils ein
Abdeckelement 109 dienen. Auf der Innenseite der Halteplatten 122; 123 sind jeweils
formkomplementär Nuten 124 eingearbeitet, die sich ausgehend von der geraden
Linearführung 119 kreisbogenförmig nach unten erstrecken. Durch die Nuten 124 werden
die Abdeckelemente 109 beim Zusammenfahren der gegenüberliegenden Schlitten 104
nach unten abgelenkt, so dass dadurch die Abdeckelemente 109 jeweils entsprechend
der Stellung der Schlitten 104 in der Bogenebene verkürzt bzw. verlängert werden
können.
In Fig. 24 ist die Anordnung zum Antrieb der Messköpfe 64 mittels des Antriebsmotors
108 ohne die Abdeckelemente 109 und die Platten 106 bzw. 107 dargestellt.
Die Fig. 25 bis 27 zeigen vergrößerte Ausschnitte der Antriebseinrichtung für die Schlitten
104 bzw. Messköpfe 64.
In den Fig. 28 bis 31 ist eine Kupplung besteht aus den Kupplungsteilen 130, 131, 144 zur
Übertragung eines Antriebsmoments auf eine axial verstellbare Antriebswelle 67 bzw.
deren wesentlichen Einzelteile dargestellt. Eine derartige Kupplung 130, 131, 144 kann
insbesondere dazu eingesetzt werden, das Antriebsmoment eines Antriebsmotors auf den
axial verstellbaren Ausrichtzylinder einer Vorrichtung 02; 40; 101 zu übertragen. Durch
den Einsatz einer derartigen Kupplung 130, 131, 144 wird es möglich, den Antriebsmotor
zum rotatorischen Antrieb des Ausrichtzylinders feststehend zu montieren, so dass die zu
beschleunigende Masse bei der Stellbewegung zum Ausrichten der Seitenkante 79
verringert wird.
Die Kupplung 130, 131, 144 ist im wesentlichen aus drei Teilen zusammengesetzt, die in
den Fig. 28 bis 30 dargestellt sind. Das erste Kupplungsteil 130, 131 ist aus zwei
Kupplungsteilen 130 (Fig. 28) und 131 (Fig. 29) zusammengesetzt. Beide Kupplungsteile
130; 131 weisen jeweils Ausnehmungen 132; 133; 134 auf, die geringfügig größer als der
Durchmesser der zugeordneten Welle 67, beispielsweise der Antriebswelle 67 des
Ausrichtzylinders 62 ist. Auf der Innenseite der Ausnehmungen 132; 133; 134 sind jeweils
Passfedernuten 136, 137 und 138 vorgesehen, die mit einem an der Antriebswelle 67
angeordneten, nicht dargestellten Passfederstück momentübertragend in Eingriff bringbar
sind. Zur ortsfesten Fixierung des ersten Kupplungsteils 130 weist dieses eine Schlitzung
139 auf, so dass das erste Kupplungsteil 130 durch Anziehen einer nicht dargestellten
Spannschraube in dem Gewinde 141 reibschlüssig auf der zugeordneten Antriebswelle 67
befestigbar ist. Wie in Fig. 29 dargestellt, ist das auf der zugeordneten Antriebswelle 67
angeordnete Ende des zweiten Kupplungsteil 131 gabelförmig mit zwei Armen 142 und
143 ausgebildet, wobei die Ausnehmungen 133; 134 zueinander fluchtend an den Armen
142 und 143 angebracht sind. Der Abstand zwischen den Armen 142 und 143 ist dabei so
gewählt, dass das plattenförmig ausgebildete Kupplungsteil 130 mit dem auf der
zugeordneten Antriebswelle 67 angeordneten Ende zwischen den Armen 142; 143 axial
spielfrei angeordnet werden kann.
In Fig. 30 ist ein zweites Kupplungsteil 144 dargestellt, das bei der Übertragung eines
Drehmoments mit einem aus den Kupplungsteilen 130 und 131 zusammengesetzten
ersten Kupplungsteil 130, 131 zusammenwirken kann. Das Kupplungsteil 144 weist eine
Kröpfung auf, so dass das radial äußere Ende 146 des zweiten Kupplungsteils 144 über
das Ende 147 der zugeordneten Welle 148 hinausragt. Auf der dem ersten Kupplungsteil
130, 131 zugewandten Seite des radial äußeren Endes 146 ist das zweite Kupplungsteil
144 gabelförmig ausgebildet und erstreckt sich mit zwei Armen 149 und 151 in Richtung
des ersten Kupplungsteils 130, 131. An den Armen 149 und 151 und an einem
gegenüberliegend angeordneten Gegenlager 152 sind jeweils Achslager 153 angebracht,
in denen die Drehachsen von Wälzkörpern 154 (Fig. 31) befestigbar sind. Die Achslager
153 sind dabei so angeordnet, dass sich die Drehachse 156 parallel zu den Außenseiten
157; 158 der Kupplungsteile 130; 131, die mit den Wälzkörpern 154 in Eingriff kommen,
erstrecken.
Die Funktion der Kupplung 130, 131, 144, die aus dem zweiten Kupplungsteil 144 und
dem aus den Kupplungsteilen 130 und 131 zusammengesetzten ersten Kupplungsteil
130, 131 besteht, wird durch Fig. 31 verdeutlicht. Nach dem Einbau der Kupplungsteile
130 und 131 auf dem einen Wellenende und dem zweiten Kupplungsteil 144 auf dem
gegenüberliegenden Wellenende liegen die Außenseiten 157; 158 der Kupplungsteile
130; 131 an der Innenseite der Wälzkörper 154 an. Durch Anziehen der Spannschraube
am Kupplungsteil 130 ist das Kupplungsteil 130 ortsfest festgelegt und fixiert das
Kupplungsteil 131 aufgrund der Anordnung zwischen den Armen 142 und 143 axial auf
dem Wellenende. Die Passfedernuten 137; 138 des zweiten Kupplungsteils 131 sind
etwas breiter gearbeitet als das Passfederstück an der Antriebswelle 67, so dass das
zweite Kupplungsteil 131 zumindest geringfügig auf der Antriebswelle 67 verdreht werden
kann. Zwischen den radial äußeren Enden 146 der Kupplungsteile 130; 131 ist ein
Federelement 159 angeordnet, das das Kupplungsteil 131 gegen das Kupplungsteil 130
elastisch verspannt und die beiden Kupplungsteile 130 bzw. 131 auseinander spreizt.
Dadurch ist ein federnd spielfreier Sitz der Außenseiten 157 bzw. 158 an den
Wälzkörpern 154 jederzeit gewährleistet.
Wird nun an einer der gegenüberliegenden Antriebswellen 67 ein Drehmoment
aufgebracht, so wird das Drehmoment durch Formschluss zwischen den Wälzkörpern 154
und den äußeren Enden der Kupplungsteile 130 und 131 übertragen. Ein Ausschlagen
der Kupplung 130, 131, 144, insbesondere bei häufigem Wechsel der Drehrichtung, ist
aufgrund der elastischen Verspannung der beiden Kupplungsteile 130 und 131
weitgehend ausgeschlossen.
Wird eine der Antriebswelle 67 relativ zur gegenüberliegenden Welle axial in Richtung
ihrer Rotationsachse verstellt, so rollen die Außenseiten 157; 158 auf den Wälzkörpern
154 ab, so dass eine axiale Verstellung auch unter Last im wesentlichen widerstandsfrei
möglich ist.
In Fig. 32 und Fig. 33 ist der Einsatz einer Kupplung 130, 131, 144 mit den
Kupplungsteilen 130 und 131, sowie dem zweiten Kupplungsteil 144 in eine Bogenanlage
59 in Ansicht von oben dargestellt.
In der mit Fig. 32 dargestellten Phase hat ein Bogen 01 gerade die Vordermarken 69 an
den Saugwalzen 68 erreicht, so dass die Vorderkante 07 des Bogens 01 ausgerichtet
wird. Der Anlegetisch 66, der zusammen mit der Saugwalze 68 und der Antriebswelle 67
axial in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle 67 verstellbar ist, befindet sich in
dieser Phase in seiner Nullstellung und kann entsprechend dem Bewegungspfeil 161
nach rechts und links durch einen nicht dargestellten Linearantrieb verstellt werden.
Das zum Antrieb der Antriebswelle 67 und damit zur Förderung der Bogen 01
erforderliche Antriebsmoment wird von einem Antriebsmotor 162 erzeugt und über das
zweite Kupplungsteil 144 und die Kupplungsteile 130 bzw. 131 auf die Antriebswelle 67
übertragen.
In Fig. 33 ist die Bogenanlage 59 in einer späteren Prozessphase dargestellt, zu der der
Bogen 01 zur Ausrichtung einer seiner Seitenkanten 79 bereits quer zur Förderrichtung 81
bewegt wurde. Die erforderliche Ausrichtbewegung ist dabei in der Darstellung von Fig.
35 nach rechts gerichtet, was insbesondere aus dem Kantenversatz 163 zwischen der
Außenkante des Anlegetisches 66 und der Außenkante der nachfolgenden Vorrichtung
erkennbar ist. Zusammen mit dem Anlegetisch 66 ist auch die Antriebswelle 67 mit den
darauf befestigten Kupplungsteilen 130 und 131 axial in Richtung der Rotationsachse der
Antriebswelle 67 verstellt.
Während der axial gerichteten Stellbewegung zur Ausrichtung der Seitenkante 79 des
Bogens 01 wurde zum Antrieb des Bogens 01 in Förderrichtung 81 der Antriebsmotor 162
um einen Winkelbetrag von ca. 90° weiter gefahren. Der Ausgleich des axialen Versatzes
der Antriebswelle 67 relativ zum Antriebsmotor 162 wird durch Abwälzen der
Kupplungsteile 130 bzw. 131 an den Wälzkörpern 154 ermöglicht.
01
Bogen
02
Vorrichtung
03
Vorrichtung, Transferzylinder, nachgeordnet
04
Ausrichtzylinder
05
Antriebswelle
06
Saugwalze
07
Vorderkante (
01
)
08
Vordermarke
09
Anlegetisch
10
-
11
Bogenniederhalterwalze
12
Ausnehmung
13
Niederhalterblech
14
Einlaufbereich
15
-
16
Tangentenebene (
11
)
17
Oberseite (
09
)
18
Bogenebene
19
Tangentenebene (
04
)
20
-
21
Saugelement
22
Saugkammer
23
Ausnehmung (
04
)
24
Rahmenteil, erstes
25
-
26
Rahmenteil, zweites
27
Linearführung
28
Lagerstelle
29
Antriebsmotor
30
-
31
Getriebe
32
Linearmotor
33
bis
39
-
40
Vorrichtung
41
Antriebswelle
42
Saugwalze
43
Vordermarke
44
Oberseite (
46
)
45
-
46
Anlegetisch
47
Saugelement
48
Rahmenteil, erstes
49
Rahmenteil, zweites
50
-
51
Antriebsmotor
52
Kurvenscheibengetriebe
53
Bewegungspfeil
54
Bogenniederhalterwalze
55
-
56
Vorrichtung, Transferwalze, nachgeordnete
57
-
58
-
59
Bogenanlage
60
-
61
Gestell
62
Ausrichtzylinder
63
Transferwalze
64
Messeinrichtung, Messkopf
65
Antriebsmotor
66
Anlegetisch
67
Welle, Antriebswelle
68
Saugwalze
69
Vordermarke
70
-
71
Halteelement
72
Lagestelle
73
Rahmenteil, erstes
74
Ende (
67
)
75
-
76
Ausnehmung (
68
)
77
Schiebehülse
78
Antriebsmotor
79
Seitenkante (
01
)
80
81
Förderrichtung (
01
)
82
Bewegungspfeil
83
Antriebswelle (
63
)
84
-
85
-
86
Lager (
63
)
87
Bogenführung
88
Niederhalterblech
89
Platte
90
-
91
Stellweg
92
Auflage
93
bis
100
-
101
Vorrichtung
102
Bewegungspfeil
103
Bewegungspfeil
104
Schlitten
105
-
106
Platte
107
Platte
108
Antriebsmotor
109
Abdeckelement
110
-
111
Zahnriemen
112
Antriebsrad
113
Spannrolle
114
Zahnstange
115
Bügel
116
Bewegungspfeil (
111
)
117
Bewegungspfeil (
64
)
118
Bewegungspfeil (
64
)
119
Linearführung
120
-
121
Antriebsritzel
122
Halteplatte
123
Halteplatte
124
Nut
125
bis
129
-
130
Kupplungsteil, erstes
131
Kupplungsteil, zweites
132
Ausnehmung
133
Ausnehmung
134
Ausnehmung
135
-
136
Passfedernut
137
Passfedernut
138
Passfedernut
139
Schlitzung
140
-
141
Gewinde (
130
)
142
Arm (
131
)
143
Arm (
131
)
144
Kupplungsteil, zweites
145
-
146
Ende, radial äußeres (
144
)
147
Ende (
148
)
148
Welle
149
Arm (
144
)
150
-
151
Arm (
144
)
152
Gegenlager
153
Achslager
154
Wälzkörper
155
-
156
Drehachse
157
Außenseite
158
Außenseite
159
Federelement
160
-
161
Bewegungspfeil
162
Antriebsmotor
163
Kantenversatz
P1 Phase, erste
P2 Phase, zweite
P3 Phase, dritte
P4 Phase, vierte
Q1 Phase, erste
Q2 Phase, zweite
Q3 Phase, dritte
Q4 Phase, vierte
P1 Phase, erste
P2 Phase, zweite
P3 Phase, dritte
P4 Phase, vierte
Q1 Phase, erste
Q2 Phase, zweite
Q3 Phase, dritte
Q4 Phase, vierte
Claims (11)
1. Kupplung zur Übertragung eines Antriebsmoments von einer rotatorisch antreibbaren
Welle (148) auf eine drehbar gelagerte Abtriebswelle (67), wobei eine der Wellen
(148) feststehend und die andere Antriebswelle (67) axial verstellbar angeordnet ist,
wobei an einem Wellenende ein sich radial nach außen erstreckendes erstes
Kupplungsteil (130, 131) und am gegenüberliegenden Ende (147) der Welle (148) ein
sich radial nach außen erstreckendes, zumindest abschnittsweise gabelförmiges
ausgebildetes zweites Kupplungsteil (148) drehfest angeordnet ist, wobei das erste
Kupplungsteil (130, 131) derart am gabelförmigen zweiten Kupplungsteil (144) in
Eingriff bringbar ist, dass zwei Außenseiten (157; 158) des ersten Kupplungsteils (130,
131) zur Übertragung eines Antriebsmoments in Umfangsrichtung der Wellen (67;
148) zumindest abschnittsweise im wesentlichen spielfrei an zwei jeweils
gegenüberliegenden Innenseiten des gabelförmigen Abschnitts (149, 151, 152, 153,
154) des zweiten Kupplungsteils (144) zur Anlage kommen können, und wobei das
erste Kupplungsteil (130, 131) linear in Richtung der Rotationsachsen der Wellen (67;
148) im gabelförmigen Abschnitt (149, 151, 152, 153, 154) des zweiten Kupplungsteils
(144) verschiebbar ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungsteil
(130, 131) und/oder das zweite Kupplungsteil (144) gekröpft ausgebildet ist und mit
seinem radial äußeren Ende (146) axial über das Ende (147) der zugeordneten Welle
(148) hinausragt.
- -
3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den
Innenseiten des gabelförmigen Abschnitts (149, 151, 152, 153, 154) des zweiten
Kupplungsteils (144) jeweils zumindest ein drehbar gelagerte Wälzkörper (154)
angeordnet ist, dessen Rotationsachse sich im wesentlichen parallel zu den
Außenseiten (157; 158) des ersten Kupplungsteils (130, 131) radial nach außen
erstreckt.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Kupplungsteil (130, 131) im wesentlichen aus zwei Kupplungsteilen (130 und 131)
aufgebaut ist, die jeweils mit einer Außenseite (157; 158) an einer Innenseite des
gabelförmigen Abschnitts (149, 151, 152, 153, 154) des zweiten Kupplungsteils (144)
zur Anlage kommen können, wobei das erste Kupplungsteil (130) drehfest mit der
zugeordneten Antriebswelle (67) verbunden ist und das zweite Kupplungsteil (131)
zumindest mit geringfügigen Spiel zwischen zwei Endanschlägen auf der
zugeordneten Antriebswelle (67) verdrehbar ist, und wobei das zweite Kupplungsteil
(131) elastisch gegen das erste Kupplungsteil (130) verspannt ist.
5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten
Kupplungsteil (130) und dem zweiten Kupplungsteil (131) ein Federelement (159)
angeordnet ist, dass die Kupplungsteile (130; 131) elastisch gegeneinander
verspannt.
6. Kupplung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Kupplungsteil (130) plattenförmig ausgebildet ist und eine Ausnehmung (132)
aufweist, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Wellendurchmesser der
zugeordneten Antriebswelle (67).
7. Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Kupplungsteil (130) eine zur Ausnehmung (132) durchgehende Schlitzung (139)
aufweist und mittels einer Spannschraube reibschlüssig auf der zugeordneten
Antriebswelle (67) fixierbar ist.
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Kupplungsteil (130) eine Passfedernut (136) auf der Innenseite der Ausnehmung
(132) aufweist, so dass mittels eines Passfederstücks ein Drehmoment übertragbar
ist.
9. Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das auf
der zugeordneten Antriebswelle (67) angeordnete Ende des zweiten Kupplungsteils
(131) gabelförmig mit zwei Armen (142; 143) ausgebildet ist, wobei an den Armen
(142; 143) zueinander fluchtenden Ausnehmungen (133; 134) vorgesehen sind, deren
Durchmesser geringfügig größer ist als der Wellendurchmesser der zugeordneten
Antriebswelle (67), und wobei das auf der Antriebswelle (67) angeordnete Ende des
ersten Kupplungsteils (130), insbesondere axial spielfrei, zwischen den Armen (142;
143) anordenbar ist.
10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsteil
(131) Passfedernuten (137; 138) auf der Innenseite der Ausnehmungen (133; 134)
aufweist, so dass mittels eines Passfederstücks ein Drehmoment übertragbar ist,
wobei die Breite der Passfedernuten (137; 138) zumindest geringfügig größer als die
Breite des Passfederstücks ist, so dass das zweite Kupplungsteil (131) zumindest
geringfügig auf der Antriebswelle (67) verdrehbar ist.
11. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kupplung (130, 131, 144) eine von einem Antriebsmotor (162) angetriebene
Antriebswelle (67) mit dem Ausrichtzylinders (68) verbindet.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000162816 DE10062816C2 (de) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | Kupplung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000162816 DE10062816C2 (de) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | Kupplung |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10062816A1 true DE10062816A1 (de) | 2002-07-18 |
DE10062816C2 DE10062816C2 (de) | 2003-02-27 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000162816 Expired - Fee Related DE10062816C2 (de) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | Kupplung |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10062816C2 (de) |
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- 2000-12-15 DE DE2000162816 patent/DE10062816C2/de not_active Expired - Fee Related
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HILDEBRAND,Siegfried: Feinmechanische Bauelemente.3. Aufl., München, Wien: Carl Hanser Verlag, 1978,S. 624, Bild 3.673. ISBN 3-446-12333-4 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10062816C2 (de) | 2003-02-27 |
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