DE10064589A1

DE10064589A1 - Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bahn- oder Bogenmaterial in einer Verarbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE10064589A1
Application number: DE10064589A
Authority: DE
Inventors: Roland Kins; Frank Seidel; Steffen Flotow; Peter Wulf; Vitt Van Der Kley; Udo Trillig
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: EP1345836B1; JP2004516212A; JP3703804B2; EP1345836A1; DE50105336D1; ATE288869T1; WO2002051733A1; CZ20031725A3; CN1263665C; DE10064589C2; CN1482991A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bahn- oder Bogenmaterial in einer Verarbeitungsmaschine. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere einen gleichmäßigen Druckaufbau zum schwebenden Führen von Bogen- oder Bahnmaterial entlang einer Führungsfläche gestattet und die Abschmiergefahr spürbar reduziert. Gelöst wird dies dadurch, indem ein Strömungskanal 5 eine Führungsfläche 2 mit einer Mehrzahl von Blas-Sog-Düsen 1 aufweist. Jede Blas-Sog-Düse 1 besitzt einen rückseitigen Bereich und einen vorderseitigen Bereich. Der rückseitige Bereich besitzt eine zur Führungsfläche 2 vertieft angeordnete Absenkung 14, welche an einer Kante 17 endet. Unterhalb der Kante 17 weist jede Blas-Sog-Düse 1 eine erste Blasöffung 6 und eine benachbarte zweite Blasöffnung 7 auf, welche durch eine Trennstelle 15 als separate Blasöffnungen wirksam sind. An die Blasöffnungen 6, 7 schließt sich eine Leitfläche 4 an, die durch eine erste Flanke 8 und eine zweite Flanke 9 seitlich begrenzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bahn- oder Bogenmaterial in einer Verarbeitungsma schine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere zur berührungslosen Bogenführung und Bogenförderung in einer Druckmaschine.

Stand der Technik

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art beschreibt DE- OS 19 07 083 mit einem Blaskasten mit einer Führungsfläche und mehreren verteilt angeordneten Blasöffnungen, die jeweils eine in den Blaskasten hinein abgesenkte schräge Leitfläche aufweisen. Allerdings weisen dort die Düsen eine Zunge auf und die radialen Ränder der Leitfläche schließen einen Winkel zwischen 120° und 180° ein. Hiermit wird ein breit gefächer ter Strahl, kein gerichteter Strahl, mit flächiger Wirkung erzeugt. Auch sind alle Blasdüsen in gleicher Richtung ange ordnet. Dadurch kann nur in einer Richtung eine kaum straf fende Wirkung erzeugt werden, was gerade bei dünnem Bogenma terial nachteilig ist, da dieses dadurch leicht zum Flattern neigt.

Die DE 28 02 610 A1 zeigt Düsen, deren Seitenflächen zur schrägen Leitfläche parallel verlaufen und mit abgesenkter Zunge versehen sind. Diese Düsen sind eng nebeneinander an Blaskästen angeordnet und es ist eine Führungsfläche be schrieben, die aus mehreren Blaskästen besteht und oberhalb und unterhalb von zu führendem Bogenmaterial angeordnet sind. In einer Weiterbildung ist den Düsen eine Perforation zuge ordnet, welche als zusätzliches Blasmittel die Berührung des Verarbeitungsmaterials mit dem Blaskasten (Führungsfläche) verhindern soll.

Aus DE 89 15 626 U1 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der Bogen- oder Bahnmaterial berührungslos an einer Führungsflä che geführt und gefördert wird. Die Vorrichtung weist Düsen mit einem Düsenkörper auf, die jeweils versenkt im Düsenkör per und geneigt zur Außenseite des Düsenkörpers in Richtung Führungsfläche eine Leitfläche für die austretende Blasluft strömung aufweisen. Dabei weist der Düsenkörper eine kegel förmige Vertiefung innerhalb der Führungsfläche auf, in der exzentrisch wenigstens eine Düsenöffnung angeordnet ist.

Eine weitere Vorrichtung ist aus DE 41 13 465 A1 bekannt. Die dort beschriebene Düsen weisen wiederum eine geneigte Leit fläche auf, die teilkreisförmig um einen zungenförmigen Abschnitt eingestanzt ist. Dabei liegt der Krümmungsmittel punkt des zungenförmigen Abschnittes im Zentrum der Leitflä che, wobei die Leitflächen konzentrisch von einer kreisring förmigen Versenkung umrandet sind. Hier wird wiederum ein breitgefächerter Strahl ohne konkret gerichteter Blasluft strömung beschrieben, was zu wenig den gleichmäßigen Druck aufbau unterstützt.

Bei diesen Düsenarten ist es nachteilig, dass das Bahn- oder Bogenmaterial im Bereich des stärksten Unterdruckes an den Düsenöffnungen zu stark angesaugt wird und die Berandung der Düsen oder die Schnittkanten bzw. die zungenförmigen Ab schnitte berühren kann. Zudem werden die seitlich neben dem Blasstrahl liegenden Berandungen zu wenig von Blasluft über spült. Diese Gefahr besteht insbesondere bei leichten bzw. biegeschlaffen Bahn- oder Bogenmaterialien. Im Ergebnis treten unerwünschte Abschmiereffekte am Material und/oder der Führungsfläche und/oder Markierungen am Material selbst auf.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere einen gleichmäßigen Druckaufbau zum schwebenden Führen von Bogen- oder Bahnmate rial entlang einer Führungsfläche gestattet und die Ab schmiergefahr spürbar reduziert.

Die Aufgabe wird durch die Ausbildungsmerkmale von Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Vorrichtung zum schwebenden Führen geht von einer Füh rungsfläche aus an der das Bahn- oder Bogenmaterial in einer Förderrichtung entlang berührungslos mittels eines Luftpols ters geführt wird. Das Luftpolster wird von Düsen gespeist, welche nach dem aerodynamischen Paradoxon arbeiten, wonach das Bahn- oder Bogenmaterial gleichzeitig getragen (Über druckgebiet) und angesaugt (Unterdruckgebiet) wird. Diese Führungsfläche ist an sich geschlossen und weist nach einer vorgegebenen Verteilung eine Vielzahl eingearbeiteter Düsen auf, die als Luft beaufschlagte, bevorzugt baugleiche Düsen ausgebildet sind. Bei Ausbildung der Vorrichtung mit nachste hender Düsengeometrie stellt sich eine stabile flatterfreie Schwebeführung des Bahn- oder Bogenmaterials kontaktfrei zur Führungsfläche ein.

Ein erster Vorteil der Vorrichtung ist erfindungsgemäß darin begründet, dass - ausgehend von einer Vielzahl von Düsen in der Führungsfläche - um die Blasöffnung im rückseitigen Bereich jeder Düse eine flächige Absenkung-innerhalb der Führungsfläche angeordnet ist. Dabei ist zusätzlich jede Blasöffnung selbst aus der Ebene der Führungsfläche abgesenkt angeordnet. Dadurch kann das Bahn- bzw. Bogenmaterial im rückseitigen Bereich der Düse und an der Kante jeder Blasöff nung nicht mehr abschmieren, ohne vorher die Führungsfläche selbst zu berühren. Eine derartige Berührung wird aber durch den gleichmäßigen Druckaufbau zur berührungslosen Förderung zwischen Bahn- bzw. Bogenmaterial und Führungsfläche bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden.

Von Vorteil ist weiterhin, dass über die gesamte Führungsflä che der Vorrichtung ein über eine möglichst große Breite wirkender, gleichmäßiger Druckaufbau durch jede Düse erziel bar ist. Erzielt wird das u. a. dadurch, dass an jeder Düse die Leitflächen, ausgehend von der Blasöffnung bis zum Über gang in die Ebene der Führungsfläche, divergent ausgebildet ist, ähnlich wie bei einem Diffusor. Bevorzugt ist hierbei jede Düse mit einer an der Düse mit einer an der Blasöffnung beginnenden trompetenförmigen Erweiterung der Leitfläche sowie zugeordneten seitlichen Flanken ausgebildet.

Zusätzlich ist vorteilhaft, dass jede Düse die oben genannte Divergenz der Leitflächen durch eine spezielle Geometrie der Blasöffnungen unterstützt. An jeder Düse ist eine an sich bekannte Blasöffnung derart ausgebildet, dass die von einem Pneumatiksystem erzeugte und mittels Strömungskanal zugeführ te Blasströmung vor Austritt aus dem Strömungskanal in zwei, bevorzugt leicht seitlich ausgerichtete, Blasöffnungen (zwei Blasmäuler) geteilt wird. Unterstützt wird dies noch durch die spezielle, im Ausführungsbeispiel näher beschriebene, spiegelbildliche Geometrie. Damit werden die seitlichen Bereiche der Leitflächen als auch die seitlichen Flanken jeder Düse stärker überströmt. Somit ist zwischen den Bahn- oder Bogenmaterialien und der Führungsfläche der Vorrichtung ein gleichmäßiger Druckaufbau über eine breitere Fläche erzielbar.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in einer weiteren Ausbildung in der Führungsfläche der Vorrichtung seitlich zu den Flanken jeder Düse Stützöffnungen angeordnet sind. Diese Stützöffnungen, beispielsweise kleine Bohrungen, sind mit Blasluft (vom Strömungskanal) beaufschlagbar und bewirken einen direkten Strömungsimpuls gegen die Unterseite des Bahn- oder Bogenmaterials. Damit wird insbesondere im Bereich der seitlichen Flanken eine zusätzliche Stützung von Bahn- oder Bogenmaterial bewirkt, so dass eine schwebende Führung ab schmierfrei realisierbar ist.

In vorteilhafter Weise ist die Abschmiergefahr weiter redu zierbar, indem alle Kanten, insbesondere die Übergänge der beiden Flanken sowie die flächige Absenkung jeder Düse, in die Führungsfläche verrundet (mit einem definierten Radius) übergehen.

Schließlich ist von Vorteil, dass die erfindungsgemäße Vor richtung mit den Düsen durch ein einziges Umformwerkzeug mit relativ geringem Aufwand herstellbar ist.

Beispiele

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläu tert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt (A-A) durch die Vorrichtung im Bereich einer Düse in deren Längsrich tung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Düse gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt (B-B) durch die Vorrichtung im Bereich vor der Blasöffnung der Düse gemäß Fig. 1, und

Fig. 4 eine dreidimensionale Darstellung der Düse nach Fig. 1.

Die Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bahn- oder Bogen material 3 weist eine geschlossene Führungsfläche 2 auf, die sich entlang einer Förderstrecke in Förderrichtung 11 des Bahn- oder Bogenmaterials 3 erstreckt. In dieser Führungsflä che 2 sind eine Vielzahl von Düsen 1 nach einer bestimmten Verteilung eingebracht. Beispielsweise werden derartige Düsen 1 mittels eines Umformwerkzeuges durch einen geradlinigen Stanzschnitt (quer zur geplanten Blasrichtung) mit einer geradlinigen Kante 17 im Bereich der Blasöffnungen und durch Tiefziehen (Absenken des Materials aus der Ebene der Füh rungsfläche 2) erzeugt.

Eine derartige Düse 1 weist einen rückseitigen Bereich 12 und einen vorderseitigen Bereich 13 auf, wobei die Bereiche 12, 13 durch die Kante 17 begrenzt sind.

Bezogen auf die Förderrichtung 11 des Bahn- oder Bogenmateri als 3 ist die Düse 1 beliebig auf einer Führungsfläche 2 anordbar. So ist die Blasluftströmung jeder Düse 1 gegen die Förderrichtung bzw. seitlich zur Förderrichtung 11 bzw. in Förderrichtung 11 anordbar.

Im rückseitigen Bereich 12 der Düse 1 ist eine bevorzugt parallel zur Führungsfläche 2 vertieft liegende, an der Kante 17 endende, flächige Absenkung 14 angeordnet, die durch die Kante 17 begrenzt ist und in einem definierten Radius in die Ebene der Führungsfläche 2 übergeht. Im vorliegenden Beispiel ist die Absenkung 14 im rückseitigen Bereich 12 annähernd halbkreisförmig angeordnet. Unterhalb der Kante 17 weist die Düse 1 eine erste Blasöffnung 6 und eine zweite benachbarte Blasöffnung 7 auf, welche durch eine Trennstelle 15 als separat nebeneinander liegende Blasöffnungen 6, 7 ausgebildet sind. Die Trennstelle 15 ist bevorzugt eine Vertiefung, z. B. eine Sicke, welche umformtechnisch analog einem Steg ausge bildet ist und sich vertikal von der Kante 17 zur Leitfläche 4 erstreckt. Bevorzugt ist die Trennstelle 15 eine kegelför mige Sicke. Damit überströmen die Blasluftstrahlen auch die seitlichen über Flanken 8, 9 und reduzieren die Abschmierge fahr.

Jede der Blasöffnungen 6, 7 weist bevorzugt eine Querschnitts fläche für den Luftaustritt auf, die die Form eines Paralle logramms aufweist.

In bevorzugter Ausbildung weist jede Blasöffnung 6, 7 eine Querschnittsfläche in Form eines Parallelogramms auf, die bezogen auf die vertikal angeordnete Trennstelle 15 zueinan der spiegelbildlich angeordnet sind (Fig. 3).

Im vorderseitigen Bereich 13 beginnt an den Blasöffnungen 6, 7 sowie an der Trennstelle 15 eine vertieft liegende Leitflä che 4, die in einem definierten Winkel in die Ebene der Führungsfläche 2, vorzugsweise trompetenförmig sich erwei ternd, in einen bevorzugt geradlinigen Übergang 10 ausläuft. Die Leitfläche 4 ist ferner durch eine erste Flanke 8 (der ersten Blasöffnung 6) zugeordnet und eine zweite Flanke 9, der zweiten Blasöffnung 7 zugeordnet begrenzt. Die Flanken 8, 9 sind geschlossene Seitenflächen und verlaufen von der Leitfläche 4 flach geneigt in die Ebene der Führungsfläche 2. Bevorzugt besitzen die Flanken 8, 9 eine divergierende Brei te. Alternativ ist deren Breite auch konstant ausführbar.

Durch diese Geometrie jeder Düse 1 ergibt sich eine stark divergierende, bevorzugt trompetenförmige Leitfläche 4, welche in Verbindung mit den Flanken 8, 9 ausgehend von zwei separaten Blasöffnungen 6, 7, einen über eine große Breite wirkenden Druckaufbau zwischen Führungsfläche 2 und Untersei te des Bahn- oder Bogenmaterials 3 gestattet. Derartige Düsen 1 sind beispielsweise mit einem Druck von etwa 50 bis 500 Pa mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar. Als gasförmiges Medium ist beispielsweise Luft einsetzbar, welche in einem an der Rückseite der Führungsfläche 2 angeordneten Strömungska nal 5 von einem Pneumatiksystem, bevorzugt wenigstens ein Lüfter, in diesen Strömungskanal 5 eingebracht wird.

In einer Weiterbildung sind im vorderseitigen Bereich 13 seitlich zu den Flanken 8, 9 wenigstens jeweils eine Stütz öffnung 16 in der Führungsfläche 2 angeordnet, welche mittels Pneumatiksystem und Strömungskanal 5 mit Blasluft versorgt wird. Diese Stützöffnungen 16 stützen das Bahn- oder Bogenma terial 3 zusätzlich von unten und verhindern einen möglichen Kontakt mit den Flanken 8, 9, insbesondere in deren Über gangsbereich. Die Stützöffnungen 16 sind bevorzugt in der Nähe der Blasöffnungen 6, 7 anzuordnen, da hier der stärkste Saugeffekt auftritt.

In einer Weiterbildung ist wenigstens eine Stützöffnung 16 im Bereich der Absenkung 14 angeordnet, um das Bahn- oder Bogen material 3 im rückseitigen Bereich 12 der Düse 1 zu stützen und die Abschmiergefahr spürbar zu reduzieren. Die Austritts fläche einer derartigen Stützbohrung 16 ist deutlich geringer als die Austrittsfläche der Blasöffnungen 6, 7.

Bezugszeichenliste

1

Düse

2

Führungsfläche

3

Bahn- oder Bogenmaterial

4

Leitfläche

5

Strömungskanal

6

erste Blasöffnung

7

zweite Blasöffnung

8

erste Flanke

9

zweite Flanke

10

Übergang

11

Förderrichtung

12

rückseitiger Bereich

13

vorderseitiger Bereich

14

Absenkung

15

Trennstelle

16

Stützöffnung

17

Kante

Claims

1. Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bahn- oder Bogen material in einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere ei ner Druckmaschine, in Förderrichtung entlang einer ge schlossenen Führungsfläche eines Strömungskanals, welcher mit einem Pneumatiksystem gekoppelt ist, wobei die Füh rungsfläche eine Mehrzahl von Düsen mit Blasöffnungen und daran angrenzenden, zu den Blasöffnungen hin schräg in den Strömungskanal abgesenkte Leitflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Düsen (1) bezogen auf eine die Blasöffnung be grenzende geradlinige Kante (17) einen rückseitigen, der Blasöffnung abgewandten Bereich (12) und einen vordersei tigen Bereich (13) aufweisen,
dass der rückseitige Bereich (12) eine zur Führungsfläche (2) vertieft angeordnete, in die Führungsfläche (2) über gehende flächige Absenkung (14) aufweist, welche an der geradlinigen Kante (17) endet, und
dass unterhalb der Kante (17) eine erste Blasöffnung (6) und eine benachbarte zweite Blasöffnung (7) angeordnet sind, welche durch eine vertikale Trennstelle (15) als separate Blasöffnungen (6, 7) wirksam sind, und
dass sich an die Blasöffnungen (6, 7) eine in die Ebene der Führungsfläche (2) geneigt übergehende Leitfläche (4) anschließt, die durch eine erste Flanke (8) und eine zweite Flanke (9) als seitlich geschlossene Seitenflächen begrenzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Blasöffnung (6, 7) eine Querschnittsfläche für den Luftaustritt in Form eines Parallelogramms aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasöffnungen (6, 7) einer Düse (1) bezogen auf die vertikale Trennstelle (15) zueinander spiegelbildlich angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsfläche (2) den Flanken (8, 9) der Leitfläche (4) benachbarte Stützöffnungen (16) angeordnet sind, welche mit dem Strömungskanal (5) in Funktionsver bindung sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der flächigen Absenkung (14) wenigstens eine Stützöffnung (16) angeordnet ist, welche mit dem Strö mungskanal (5) in Funktionsverbindung ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (8, 9) der Leitfläche (4) divergierend angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (8, 9) der Leitfläche (4) mit konstantem Abstand angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (1) mit einem Druck eines gasförmigen Me diums von 50 bis 500 Pa beaufschlagbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten, insbesondere die der Flanken (8, 9) so wie der flächigen Absenkung (14), zur Führungsfläche (2) verrundet angeordnet sind.