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Die Erfindung betrifft Vorrichtungen
zur fließenden
Ausrichtung von Bogen.
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Aus der
EP 01 20 348 A2 ist eine
Vorrichtung 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.
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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.
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Die
DE 42 39 732 A1 beschreibt eine Vorrichtung
zum Ausrichten von Bogen, bei denen zwei axial nebeneinander liegende
Saugelemente getrennt angetrieben werden und axial bewegbar sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen
zur Ausrichtung von Bogen zu schaffen, mit denen eine genaue Ausrichtung
möglich
ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 oder 19 gelöst.
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Anders als bei den bekannten Ausrichtzylindern,
an deren Umfang Vordermarken vorgesehen sind, so dass durch eine
Relativgeschwindigkeit zwischen Vordermarken und Bogenkante eine
Ausrichtung des Bogens erreicht wird, kann der Bogen nach der Lehre
der vorliegenden Erfindung auch dadurch ausgerichtet werden, dass
am Ausrichtzylinder zumindest zwei Zylinderelemente vorgesehen sind,
die jeweils am Bogen zur Anlage kommen können und relativ zueinander
gegenüber
der Rotationsachse des Ausrichtzylinders verstellbar sind. Mit anderen Worten,
bedeutet dies, dass die Zylinderelemente während des Kontakts am Bogen
sich mit unterschiedlichen Absolutgeschwindigkeiten bewegen, wobei
durch den Kontakt zwischen Zylinderelementen und Bogen diese Geschwindigkeitsdifferenz
auf den Bogen übertragen
wird. Aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz werden die verschiedenen
Abschnitte des Bogens während
der Anlage am Ausrichtzylinder unterschiedlich weit weitergefördert, so dass
durch entsprechende Wahl der Relativgeschwindigkeit zwischen den
Zylinderelementen eine gezielte Ausrichtbewegung des Bogens bewirkt
werden kann.
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In welcher Art die Relativgeschwindigkeit zwischen
den Zylinderelementen des Ausrichtzylinders realisiert wird, ist
dabei grundsätzlich
gleichgültig.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Zylinderelemente gemeinsam
auf einem Grundkörper
mit einer bestimmten Grundgeschwindigkeit umlaufen und zur Ausrichtung
des Bogens die Zylinderelemente jeweils relativ zum Grundkörper und
damit relativ zum jeweils anderen Zylinderelement verstellt werden können. Auch
ist es denkbar, dass die Zylinderelemente jeweils unabhängig voneinander
angetrieben werden, wobei dabei zur Förderung der Bogen ohne Ausrichtung
der Kanten die Zylinderelemente zueinander synchron, d. h. mit gleichen
Antriebsgeschwindigkeiten, angetrieben werden müssen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine
erstes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur fließenden
Ausrichtung von Bogen in einem schematisch dargestellten Querschnitt;
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2 die
Vorrichtung gemäß 1 in einer schematisch dargestellten
Seitenansicht;
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3 eine
zweites Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur fließenden
Ausrichtung von Bogen in einem schematisch dargestellten Querschnitt;
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4 die
Vorrichtung gemäß 3 in einer schematisch dargestellten
Seitenansicht;
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In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung 01 zur fließenden Ausrichtung von Bogen
dargestellt. Auf einem in der Art eines Gestells ausgebildeten zweiten
Rahmenteil 02 ist ein erstes Rahmenteil 03 mit
drei Linearführungen 04 axial verschiebbar
gelagert. Im ersten Rahmenteil 03 ist eine Ausrichteinrichtung 06,
z. B. ein Ausrichtzylinder 06, der im wesentlichen aus
einer Antriebswelle 07 und zwei zueinander auf Antriebswelle 07 beabstandet
angeordneten Saugwalzen 08; 09 aufgebaut ist,
drehbar gelagert.
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Zum rotatorischen Antrieb des Ausrichtzylinders 06 dient
ein Antriebsmotor 11, der gestellfest am zweiten Rahmenteil 02 befestigt
ist und dessen Antriebsbewegung über
einen Längenausgleich
ermöglichende
Kupplung 12 auf die Antriebswelle 07 übertragen
wird.
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Am Umfang der Saugwalzen 08; 09 ist
jeweils eine Vordermarke 13 befestigt. Ein Bogen 14, der
der Vorrichtung 01 aus einer nicht dargestellten Schuppvorrichtung
zusammen mit anderen Bogen zugeführt
wird, kommt mit einer Relativgeschwindigkeit an den Vordermarken 13 zur
Anlage, so dass die Vorderkante des Bogens 14 durch Abbremsen
an den Vordermarken 13 ausgerichtet wird. Nach der Ausrichtung
der Vorderkante des Bogens 14 wird der Bogen 14 durch
Anlegen eines Unterdrucks mit z. B. von 0,2 bis 0,6 bar aus einer
Unterdruckquelle in nicht dargestellten Saugkammern an den Saugwalzen 08; 09 fixiert.
Damit liegt der Bogen 14 flächig auf einem an der Oberseite
des ersten Rahmenteils 03 angeordneten Anlegetisch 16 auf
und ist über
die Saugwalzen 08; 09 mit dem ersten Rahmenteil 03 kraftschlüssig verbunden.
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Während
die Saugwalzen 08; 09 weiter umlaufen und dadurch
den Bogen 14 in Förderrichtung weiterfördern, kann
zur Ausrichtung einer Seitenkante des Bogens 14 das ganze
erste Rahmenteil 03 zusammen mit dem Ausrichtzylinder 06 und
dem Anlegetisch 16 axial in Richtung der Rotationsachse
des Ausrichtzylinders 06 verstellt werden. Dazu dient ein Antriebsmotor 17,
der über
eine Kupplung 18 eine in einem Festlager 19 gelagerte
Kugelgewindespindel 21 antreibt. In der seitlichen Bauteilwandung
des ersten Rahmenteils 03 ist eine Gewindemutter 22 befestigt,
die mit der Kugelgewindespindel 21 im Eingriff steht, so
dass durch Antrieb der Kugelgewindespindel 21 das gesamte
erste Rahmenteil 03 in den Linearführungen 04 verschoben
werden kann.
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Zur Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 07 auf
die Saugwalzen 08; 09 sind zwei drehfest mit der
Antriebswelle 07 verbundene Naben 37; 38 vorgesehen,
die zur Formatverstellung verschiebbar auf der Antriebswelle 07 festgelegt
werden können.
Zur Umfangsverstellung der Vordermarken 13 können die
Saugtrommeln 08; 09 auf den Naben 37; 38 verdreht
werden, wobei zur Feineinstellung der Vordermarken 13 jeweils
Feinjustiereinrichtungen 39 zwischen den Naben 37; 38 einerseits
und den Saugwalzen 08; 09 andererseits vorgesehen sind.
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In 2 ist
die Vorrichtung 01 mit den Antriebsmotoren 11; 17,
der Saugwalze 08 und der daran angeordneten Vordermarke 13,
dem aus drei Platten 23; 24; 26 gebildeten
Anlegetisch 16, den Linearführungen 04 und dem
ersten Rahmenteil 03 schematisch in seitlicher Ansicht
dargestellt. Zur Messung des Kantenversatzes der in der Vorrichtung 01 auszurichtenden
Bogen 14 sind insgesamt vier Sensoren 27; 28; 29; 31 vorgesehen.
Mit dem Sensor 27 kann der Kantenversatz, insbesondere
der Kantenversatz der Vorderkante, eines Bogens 14 vor
dem Einlaufen in die Vorrichtung 01 gemessen werden. Zur
Vorausrichtung der Bogen 14 vor der eigentlichen Ausrichtung
in der Vorrichtung 01 ist ein von zwei parallel zueinander
verlaufenden Transportbändern
gebildetes Stellorgan 32 der Vorrichtung 01 vorgelagert. In
Abhängigkeit
des Messergebnisses des Sensors 27 können die in 2 hintereinander liegend dargestellten
Transportbänder 33; 34 mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, so dass durch
die Differenzgeschwindigkeit eine Ausrichtbewegung der Bogen 14 um
eine Vertikalachse erzeugt wird. Ob mit dem Stellorgan 32 eine
Vorderkante oder eine Seitenkante der Bogen 14 vorausgerichtet wird,
ist grundsätzlich
beliebig und eine Frage des jeweiligen Anwendungsfalls. In den meisten
Fällen wird
jedoch eine Vorderkante der Bogen 14 mit dem Stellorgan 32 vorausgerichtet
werden.
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Nach der Vorausrichtung durch das
Stellorgan 32 werden die Bogen 14 in die Vorrichtung
01 eingefördert und
kommen mit der Vorderkante an den zumindest geringfügig langsamer
umlaufenden Vordermarken 13 zur Anlage. Durch die Relativgeschwindigkeit
zwischen Bogen 14 und Vordermarken 13 läuft die
Vorderkante auf die Vordermarken 13 auf und wird dabei
ausgerichtet. Sobald die Vordermarken 13 ihren höchsten Punkt
während
eines Umlaufs passiert haben, ist die Ausrichtung der Vorderkante eines
Bogens 14 im wesentlichen abgeschlossen und wird durch
Messung mittels des Sensors 29 kontrolliert.
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Durch weiteren Antrieb der Saugwalzen 08; 09 wird
der Bogen 14 in der Vorrichtung 01 weitergefördert und
der Kantenversatz einer Seitenkante des Bogens 14 nach
der Ausrichtung der Vorderkante an den Vordermarken 13 mittels
des Sensors 28 vermessen. In Abhängigkeit des Messergebnisses
des Sensors 28 wird das erste Rahmenteil 03 durch
Antrieb des Antriebsmotors 17 so lange linear verstellt, bis
die Differenz zwischen der Sollausrichtung der Seitenkante und der
gemessenen Istausrichtung zu Null geworden ist. Auch während der
Ausrichtung der Seitenkante des Bogens 14 wird der Bogen 14 durch fortlaufenden
Antrieb der Saugwalzen 08; 09 in Förderrichtung
weitergefördert.
Dabei werden die Saugwalzen 08; 09 durch den Antriebsmotor 11 derart
beschleunigt, dass der Bogen 14 bei Erreichen einer der
Vorrichtung 01 nachgelagerten Vorrichtungen 36, beispielsweise
eines Transferzylinders 36 , die gleiche Fördergeschwindigkeit
aufweist wie die nachgelagerte Vorrichtung 36. Bei der Übergabe
der Bogen 14 von der Vorrichtung 01 an die nachgelagerte
Vorrichtung 36 wird die Ausrichtung der Vorderkante der Bogen 14 nochmals
mittels des Sensors 31 vermessen, um die Einhaltung der
vorgegebenen Lagetoleranzen zu kontrollieren.
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In 3 und 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung 41 dargestellt, deren Aufbau dem Aufbau
der Vorrichtung 01 aus 1 mit zweitem
Rahmenteil 02, erstem Rahmenteil 03, den Linearführungen 04,
dem Anlegetisch 16 und der aus dem Antriebsmotor 17,
der Kupplung 18, dem Festlager 19, der Gewindespindel 21 und
der Gewindemutter 22 gebildeten Querverstelleinrichtung
im wesentlichen entspricht.
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Der Ausrichtzylinder 06,
Vorrichtung 41 weist zwei unabhängige Antriebsstränge auf,
die die Bogen 14 unabhängig
voneinander antreiben können. Anders
als bei der Vorrichtung 01 wird bei der Vorrichtung 41 der
Ausrichtzylinder 06 nicht von einer Antriebswelle 07,
sondern von zwei Antriebswellen 42; 43 angetrieben,
so dass die Umfangsgeschwindigkeit von Elementen 44; 46,
z. B. von Zylinderelementen 44; 46, insbesondere
von Saugwalzen 44; 46 durch entsprechende Ansteuerung
von zwei Antriebsmotoren 47; 48 unabhängig voneinander
eingestellt werden kann.
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Zur normalen Förderung der Bogen 14 in Förderrichtung
werden die Antriebsmotoren 47; 48 synchron zueinander
angesteuert, so dass die Zylinderelemente 44; 46 mit
gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen. Zur Ausrichtung einer
Kante des Bogens 14, insbesondere zur Ausrichtung der Vorderkante,
sind an den Zylinderelementen 44; 46 nicht wie
bei der Vorrichtung 01 Vordermarken vorgesehen. Vielmehr
werden zur Ausrichtung des Bogens 14 die Antriebsmotoren 47; 48 so
von der Steuerung angesteuert, dass die Zylinderelemente 44; 46 eine bestimmte
Differenzgeschwindigkeit aufweisen, durch die der linearen Förderbewegung
der Bogen 14 in Förderrichtung
eine Drehbewegung um eine vertikale Hochachse überlagert wird. Durch die Drehbewegung
um die vertikale Hochachse kann die entsprechende Kante des Bogens 14 ausgerichtet
werden.
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Um den bei der Ausrichtung der Seitenkante des
Bogens 14 erforderlichen Längenausgleich zwischen den
Antriebsmotoren 47; 48 einerseits und den Antriebswellen 42; 43 andererseits
zu ermöglichen, werden
wiederum entsprechend ausgebildete Kupplungen 12, die einen
Längenausgleich
ermöglichen, verwendet.
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4 zeigt
die Vorrichtung 41 mit dem vorgelagerten Stellorgan 32 und
der nachgelagerten Vorrichtung 36 in einer schematisch
dargestellten Seitenansicht. Die Funktion der Sensoren 27; 28; 31 zur
Ansteuerung des Stellorgans 32 bzw. der Querverstelleinrichtung
bzw. zur Endkontrolle der Bogenausrichtung entspricht der Funktion
der Vorrichtung 01 (siehe 2).
Anders als bei der Vorrichtung 01 sind bei der Vorrichtung 41 oberhalb
der Zylinderelemente 44; 46 zwei Sensoren 49; 51 in
Förderrichtung der
Bogen 14 hintereinander angeordnet. Mit dem Sensor 49 wird
der Kantenversatz der Vorderkante eines Bogens 14 unmittelbar
vor der Übergabe
des Bogens 14 an die Zylinderelemente 44; 46 gemessen und
anschließend
die Relativgeschwindigkeit zwischen den Zylinderelemente 44; 46 in
Abhängigkeit des
Messergebnisses des Sensors 49 so gewählt, dass die gewünschte Sollausrichtung
der Vorderkante erreicht wird. Mit dem Sensor 51 wird die
Ausrichtung der Vorderkante des Bogens 14 nach der ersten Ausrichtbewegung
durch entsprechende Relativgeschwindigkeit zwischen den Zylinderelementen 44; 46 kontrolliert,
wobei die Bogen 14 zum Zeitpunkt der Kontrolle durch den
Sensor 51 noch immer an den Zylinderelementen 44; 46 anliegen.
Ergibt sich bei der Messung durch den Sensor 51 eine nicht
tolerierbare Abweichung der Ausrichtung der Vorderkante, werden
die Zylinderelemente 44; 46 wiederum mit entsprechenden
Relativgeschwindigkeiten angetrieben, um die Ausrichtung der Vorderkante
zu korrigieren.
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Erst nach Korrektur der Ausrichtung
der Vorderkante wird die Ausrichtung der Seitenkanten mittels des
Sensors 28 gemessen und durch Antrieb des Motors 17 ausgerichtet.
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- 01
- Vorrichtung
- 02
- Rahmenteil,
zweites
- 03
- Rahmenteil,
erstes
- 04
- Linearführung
- 05
- –
- 06
- Ausrichteinrichtung,
Ausrichtzylinder
- 07
- Antriebswelle
- 08
- Saugwalze
- 09
- Saugwalze
- 10
- –
- 11
- Antriebsmotor
- 12
- Kupplung
- 13
- Vordermarke
- 14
- Bogen
- 15
- –
- 16
- Anlegetisch
- 17
- Antriebsmotor
- 18
- Kupplung
- 19
- Festlager
- 20
- –
- 21
- Kugelgewindespindel
- 22
- Gewindemutter
- 23
- Platte
(16)
- 24
- Platte
(16)
- 25
- –
- 26
- Platte
(16)
- 27
- Sensor
- 28
- Sensor
- 29
- Sensor
- 30
- –
- 31
- Sensor
- 32
- Stellorgan
- 33
- Transportband
- 34
- Transportband
- 35
- –
- 36
- Vorrichtung,
Transferzylinder, nachgeordnet
- 37
- Nabe
- 38
- Nabe
- 39
- Feinjustiereinrichtung
- 40
- –
- 41
- Vorrichtung
- 42
- Antriebswelle
- 43
- Antriebswelle
- 44
- Element,
Zylinderelement, Saugwalze
- 45
- –
- 46
- Element,
Zylinderelement, Saugwalze
- 47
- Antriebsmotor
- 48
- Antriebsmotor
- 49
- Sensor
- 50
- –
- 51
- Sensor