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Die
Erfindung beschreibt eine Reinigungsapparatur für Greifer eines Transporteursystems
für Druckereiprodukte.
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Technologischer
Hintergrund
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Druckereiprodukte,
z.B. Tageszeitungen, welche in großen Stückzahlen auf Rollenoffsetdruckmaschinen
in einer Rotation produziert werden, verlassen die Auslage des Falzapparates
der Druckmaschine in einem sich überlappenden
Schuppenstrom, welcher zunächst
auf ein Förderband
abgelegt und im Anschluss daran von einem Transporteursystem mit
Greifern übernommen
wird, mit welchem die Druckereiprodukte zur Weiterverarbeitung dem
Versandraum zugeführt
werden.
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Hierbei
kann ein einzelnes oder, in einem Sammelmodus, zwei aufeinander
folgende Druckereiprodukte von je einem Greifer erfasst werden.
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Das
Transporteursystem besteht hierbei aus einer angetriebenen Endloskette,
welche als Kugelgelenkgliederkette mit Führungsrollen ausgestaltet ist,
wobei die Endloskette mit Hilfe der Führungsrollen in einem rechteckigen,
längsgeschlitzten
Führungskanal über einen
festgelegten Transportweg geführt
wird.
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Jedes
Kettenglied ist mit einem Anschlussblock versehen, wobei dieser
Anschlussblock den Schlitz des Führungskanals
nach Außen
durchdringt und an jedem Anschlussblock ein Greifer befestigt ist.
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Ein
gattungsgemäßer Greifer
ist beispielweise in der europäischen
Patentschrift
EP 600
183 B1 beschrieben
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Der
einschlägigen
Fachwelt ist ein derartiges, gesamtes Transporteursystem durch das
bewährte
und weitverbreitete UTR-System der Fa. Ferag bekannt.
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Bei
diesem Transporteursystem ist der Greifer mit zwei, relativ zueinander
schwenkbaren, Greiferschenkeln versehen, wobei beim Erfassen des Produkts
jeder Greiferschenkel über
Steuerrollen und beidseitig des Führungskanals angeordnete Kulissen
gesteuert bewegt und dabei geschlossen wird. Die Greiferschenkel
werden nach dem Schließvorgang über eine
Sperrklinke gegeneinander verriegelt und das Druckereiprodukt mit
dem verriegelten Greifer zu einer Weiterverarbeitungsstation oder
zu einem nächsten Übergabepunkt
eines nachgeschalteten Transporteursystems gefördert.
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Um
das Druckereiprodukt während
des Transports zuverlässig
im Greifer zu halten, ist jeder Greiferschenkel an seinem freien
Ende mit je zwei Haltegummis versehen, welche auf quer abstehende Stege
des Greiferschenkels aufgesteckt sind.
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Am
gewünschten
Zielpunkt wird die Sperrklinke des Greifers über einen ortsfesten, zuschaltbaren
Mechanismus (Auslöseapparat)
geöffnet
und damit das Produkt aus dem Greifer ausgelöst bzw. übergeben.
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Danach
läuft der
Greifer mit entriegelter Sperrklinke leer zum Ausgangspunkt zurück, um das nächste, ihm
zugeordnete Produkt zu erfassen und zu transportieren.
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Bei
einem, zur Produktion von Tageszeitungen üblichen Coldset-Druckverfahren
findet ein „Trocknungsprozess" der Druckfarbe primär durch das
Wegschlagen (Aufsaugen) der Farbe in das Papier statt, wobei insbesondere
bei hohem Farbauftrag unmittelbar nach dem Druck eine nicht unerhebliche
Restfeuchte der Farbe auf der Papieroberfläche verbleiben kann.
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Wird
nun das Produkt vom Greifer des Transporteursystems erfasst, so
setzt sich ein Teil dieser Farbe an den Haltegummis des Greifers
fest, wobei der Greifer diesen unerwünschten Farbauftrag zum Teil
wieder an die nachfolgenden, zu erfassenden Produkte abgibt.
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Dies
führt zu
unerwünschten
Abdrücken
auf den Produkten, insbesondere dann, wenn zuvor eine Produktion
mit sehr hohem, dunklem Farbauftrag im Erfassungsbereich des Greifers
produziert worden ist und im Anschluss ein Produkt mit sehr geringem,
hellem Farbauftrag im Erfassungsbereich produziert wird.
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Hierbei
wird der unerwünschte
Farbauftrag der vorangegangenen Produktion von den Haltegummis des
Greifers wieder auf die Titelseite des Folgeprodukts übertragen,
wodurch das Erscheinungsbild des Produkts in erheblichem Ausmaß negativ
beeinträchtigt
sein kann. Erschwerend hinzu kommt hierbei, dass die Produkte in
Teilbereichen des Transportwegs durch Rohrführungen unterhalb des Führungskanals
unterstützt
werden, um dieses beispielsweise während des Durchlaufs entlang
mechanischer Zählfinger
oder vor Übergabepunkten
zu stabilisieren.
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Hierbei
kommt es zu einem Abkippen des Greifers um seine Schwenkachse, wobei
sich das Produkt großflächig an
den Innenseiten der Haltegummis anlegt.
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Ebenso
wird der geschlossene Greifer in seiner Gesamtheit über Steuerkulissen
vor bestimmten Übergabe-
oder Ablageprozessen zunächst
um seine Schwenkachse verschwenkt, wobei sich das Produkt wiederum
großflächig an
den Haltegummis anlegt.
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Hierbei
kommt es, neben einem Linienabdruck im Druckbereich der Klemmung
zusätzlich
zu großflächigen,
rechteckigen Schattierungen am Produkt, welche sich im ungünstigsten
Falle von der gesamten Innenfläche
eines Haltegummis auf das Produkt übertragen können.
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Die
auf den Haltegummis verbleibende Farbe wird durch Papierstaub in
einem gewissen Umfang allmählich
gebunden, wobei sich die Farbe auf den Haltegummis zusätzlich über einen
längeren Zeitraum
aufbauen kann.
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In
vielen Druckereien werden die Greifer und dabei insbesondere die
Haltegummis regelmäßig manuell
gereinigt, da zur Zeit keine wirkungsvolle Apparatur zur automatisierten
Reinigung der Greifer zur Verfügung
steht.
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Selbst
in Druckhäusern
mittlerer Größenordnung
kann die Gesamtanzahl der Greifer einige Tausend Stück betragen,
wodurch das Reinigen der Greifer von Hand mit einem erheblichen
Personal- und Zeitaufwand und dadurch mit hohen Kosten verbunden
ist.
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Aufgabe
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Reinigungsapparatur für die Greifer eines Transporteursystems
für Druckereiprodukte
zu schaffen, welche mit vertretbarem konstruktiven Aufwand in der
Lage ist, an einem mit Produktionsgeschwindigkeit laufenden Transporteur
gezielt die Vorderkanten und die Innenseiten der Greiferschenkel
und Haltegummis großflächig zu
erfassen und dabei effektiv zu reinigen.
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Lösung
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einer Reinigungsapparatur nach den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungsmöglichkeiten sind
in den Unteransprüchen
aufgezeigt.
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Funktionsgleiche
Bauteile sind in allen aufgezeigten Ausgestaltungsmöglichkeiten
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
soll zunächst
mit Hilfe der 1 und 2 erläutert werden.
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In
den 1 und 2 ist eine Reinigungsapparatur
gezeigt, welche stationär
in das Transporteursystem integriert wird.
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Die
Reinigungsapparatur liegt hierbei im Rücklauf des Transporteursystems
angeordnet, wobei im Rücklauf
die Greifer 5 bereits entriegelt sind und keine Produkte
mehr gefördert
werden.
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Zwei
benachbarte, beidseitig des Führungskanals 4 parallel
angeordneten Seitengestelle 8 sind über Quertraversen miteinander
verbunden, wobei die Quertraversen an der Oberseite des Führungskanals 4 befestigt
sind.
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An
den jeweiligen Innenseiten der Seitengestelle 8 sind hierbei
höheneinstellbare
Zwangskulissen 4a angeordnet, in welchen die beidseitig
angeordneten Steuerrollen des entriegelten Greifers 5 abwälzen, wobei
beide Greiferschenkel innerhalb der Apparatur in einer definierten
Winkellage gehalten werden und jeder Greifer 5 die Apparatur
mit geöffneter
Stellung der Greiferschenkel durchläuft.
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Vorteilhaft
ist den Zwangskulissen 4a zusätzlich ein integrierter Zwangsöffnungsmechanismus
für die
Sperrklinken der Greifer 5 vorgeschaltet, um zu gewährleisten,
dass nur tatsächlich
entriegelte Greifer 5 die Apparatur durchlaufen können.
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Ein
Kettenrad 6a ist drehfest mit der Antriebswelle 6 mit
dem Zentrum C6 verbunden, wobei die Antriebswelle 6 beidseitig
in den Seitengestellen 8 gelagert ist.
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Das
Kettenrad 6a durchdringt hierbei von oben durch einen Schlitz
den Führungskanal 4 und greift
in die Endloskette 11 ein und wird von dieser angetrieben.
Die Drehbewegung wird von der Antriebwelle 6 auf eine Zahnriemenscheibe 6b übertragen,
wobei über
den beidseitig verzahnten Zahnriemen 7 die Drehbewegung über die
Zahnriemenscheibe 2b auf die Abtriebswelle 2 mit
dem Zentrum C2 übertragen
wird.
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Die
Abtriebswelle 2 ist ebenfalls beidseitig in den Seitengestellen 8 gelagert
und hierbei drehfest mit den beiden, axial zueinander beabstandeten,
Trägerrädern 2a verbunden.
Zwischen den Trägerrädern 2a liegen
hierbei planetenradartig beliebig viele, bevorzugt jedoch 5 zylinderförmige Reinigungselemente 1a drehbeweglich
angeordnet, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel als Rundbürsten 1a mit
einem relativ steifen Borstenbesatz zur Trockenreinigung ausgestaltet
sind.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist je eine Rundbürste 1a drehfest
auf der zugehörigen
Antriebswelle 1 geklemmt, wobei jede Antriebswelle 1 an
der, dem Betrachter abgewandten Seite mit einem außenverzahnten
Stirnrad versehen ist.
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Die
Antriebswellen 1 selbst sind hierbei in den Trägerrädern 2a wälzgelagert.
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Jedes
Stirnrad der Antriebswellen 1 kämmt hierbei in der Art eines
Planetenrades eines Planetengetriebes mit einem feststehenden, innenverzahnten
Hohlrad 3, dessen Mittelpunkt im Zentrum C2 liegt.
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Wird
nun die Endloskette mit den Greifern 5 in Förderrichtung
(FR) bewegt, so werden die Trägerräder 2a über die
Abtriebswelle 2 in eine Rotationsbewegung um das Zentrum
C2 versetzt, wobei das Zentrum C1 jeder Rundbürste 1a eine kreisbogenförmige Bewegungsbahn
(B) beschreiben, welche im oberen Teilabschnitt im wesentlichen
gleichgerichtet der Förderrichtung
(FR) der Greifer (5) verläuft und jede Rundbürste 1a in
diesem Teilabschnitt in den zugeordneten, geöffneten und in Förderrichtung
(FR) bewegten Greifer eintaucht und mit diesem kämmt.
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Die
Rundbürste 1a wird
dabei gleichzeitig über
das Stirnrad von der Antriebswelle 1 in eine stetige Rotationsbewegung
versetzt. Hierbei werden gezielt die Vorderkanten und die Innenseiten
der Greiferschenkel und Haltegummis 5a bei jedem Durchlauf
des Greifers 5 durch die Apparatur großflächig und effektiv gereinigt.
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Alternativ
zu den gezeigten Rundbürsten 1a können jedoch
auch zylinderförmige
Reinigungselemente mit anderem, an sich bekannten Reinigungsbesatz
zum Einsatz kommen, wobei dieser auch als schwammartiger oder textiler
Besatz ausgestaltet sein kann.
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Der
Fachmann macht die Art, Dichte und Ausgestaltung des Besatzes auch
davon abhängig, ob
die Reinigung der Haltegummis 5a trocken, oder ggf. unter
Zugabe eines flüssigen
Waschmittels oder gar eines pulverförmigen Bindemittels erfolgen
soll.
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Erste
Versuche zeigen jedoch, das ein ausreichend steifer Borstenbesatz
einer Rundbürste
in der Lage ist, einen durch Papierstaub gebundenen Farbauftrag
auch ohne Zugabe eines Zusatzmittels von den Haltegummis abzulösen und
fortzuschleudern.
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Auch
dadurch bedingt, dass der Greifer 5 bei jedem Rundlauf
innerhalb einer Produktion die Apparatur durchläuft, wird einem allmählichen
Farbaufbau am Greifer 5 sehr effektiv entgegengewirkt.
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Die
Lagerung der Reinigungselemente 1a kann, abweichend vom
gezeigten Ausführungsbeispiel,
auch mit feststehenden Achsen mit einem Zentrum C1 ausgestaltet
sein, welche mit den Trägerrädern 2a verschraubt
werden.
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Hierbei
ist das Reinigungselement 1a mit seiner bevorzugt aus Kunststoff
gefertigten Nabe umlauffähig
auf dieser feststehenden Achse gelagert. Hierbei kann die Außenverzahnung,
welche mit dem Hohlrad 3 kämmt als fester Bestandteil
der Nabe an dieser gefertigt sein. Hierdurch wird ein Austausch verschlissener
Reinigungselemente 1a wesentlich vereinfacht. Ebenso ist
es denkbar, das nur ein einzelnes Trägerrad 2a vorgesehen
wird, wobei angeschraubte Lagerachsen mit einem Zentrum C1 seitlich
aus dem Trägerrad
herausragen und die Reinigungselemente 1a „fliegend" auf diesen Achsen
umlauffähig
gelagert werden.
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Ein
Austausch erfolgt hierbei durch einfaches Aufstecken und axiales
Sichern der der Reinigungselemente 1a auf den Lagerachsen.
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Die
Rotationsbewegung der Reinigungselemente 1a kann auch über einen
Reibschluss bewirkt werden, wobei jedes Reinigungselement 1a über ein gummibeschichtetes
Reibrad mit einem Zentrum C1 angetrieben wird, welches in kraftschlüssiger Antriebsverbindung
mit der geschlossenen, inneren Zylindermantelfläche eines ein- oder mehrteilig
gefertigten, feststehenden Anpressrings mit dem Zentrum C2 steht,
wodurch das Reinigungselement 1a in eine stetige Rotationsbewegung
versetzt wird.
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Alternativ
hierzu kann der Anpressring auch durch eine offene Anpressschale
mit An- und Ablauframpen ersetzt sein, wobei jedes Reinigungselement 1a über das
Reibrad nur zeitweilig in kraftschlüssiger Antriebsverbindung mit
der inneren Zylindermantelfläche
der Anpressschale steht, und das Reinigungselement 1a lediglich
im oberen Teilabschnitt unmittelbar vor dem Eintauchen in den Greifer 5 in
eine Rotationsbewegung versetzt wird.
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In
der 3 ist die Apparatur durch einen, pneumatisch über den
Hubzylinder 10 schwenkbaren Rahmen 8a ergänzt, in
welchem die Abtriebswelle 2 beidseitig gelagert ist und
an welchem das Hohlrad 3 seitlich befestigt ist.
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Durch
das Abschwenken des Rahmens 8a können die Trägerräder 2a und damit die
Reinigungselemente 1a aus der Eingriffsstellung mit den
Greifern 5 gebracht werden.
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Eine
derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, das bei einer signifikanten
Phasenabweichung des Reinigungselements 1a zum Greifer 5,
was beispielsweise durch einen Riss des Zahnriemens 7 verursacht
sein kann, die Reinigungselemente 1a sofort außer Eingriff
mit den Greifern gebracht werden, um Beschädigungen an den Greifern 5 zu
verhindern. Hierbei kann das Transporteursystem ohne Produktionsunterbrechung
weiterlaufen.
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Eine Überwachung
der Phasenlage kann hier beispielsweise mittels berührungsloser
Sensoren (Initiatoren) erfolgen, welche die momentane Lage der Kettenglieder
relativ zu den Lagerachsen 1 erfassen, wobei beispielsweise
die Impulslage des Kettengliedsensors relativ zu der Impulslage
des Lagerachsensensors über
eine SPS überwacht
wird und bei einer Inkonsistenz ein sofortiges Abschwenken des Rahmens 8a durch
den Hubzylinder 10 bewirkt wird.
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Der
Antrieb der Trägeräder 2a erfolgt
in dieser Ausgestaltungsform vorteilhaft über eine Zwischenwelle 9,
deren Zentrum C9 zugleich die Schwenkachse des Rahmens 8a bildet.
Der Antrieb wird zunächst
vom Kettenrad 6a über
die Antriebswelle 6 auf die Zahnriemenscheibe 6b und
weiter über
den Zahnriemen 7 auf die Riemenscheibe 9b übertragen.
Die Riemenscheibe 9b treibt die Zwischenwelle 9 an,
welche drehfest mit einem außenverzahnten
Stirnrad 9a verbunden ist, welches über den Zahneingriff Z ein
außenverzahntes
Trägerrad 2a antreibt.
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Selbstverständlich sind
in allen Ausgestaltungsformen die Übersetzungsverhältnisse
innerhalb des Antriebs derart aufeinander abgestimmt, dass stets
eine klar definierte Phasenlage zwischen Greifer 5 und
Reinigungselement 1a gegeben ist.
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Hierbei
kann der Achsabstand zwischen zwei Zentren C1 der Reinigungselemente 1a gleich oder
alternativ auch geringfügig
größer als
die Teilung der Endloskette 11 gewählt sein.
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Ein
etwas größerer Achsabstand
bewirkt hierbei eine Relativbewegung des Reinigungselements 1a beim
Eingriff zum Greifer 5, wobei das Reinigungselement beim
Eintauchen in den Greifer zunächst
verstärkt
auf den nachlaufenden Greiferschenkel einwirkt und beim Austauchen
aus dem Greifer verstärkt
auf den vorlaufenden Greiferschenkel einwirkt.
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Ebenso
können
auch innerhalb eines Apparaturgehäuses zwei Abtriebsachsen 2 mit
Trägerradpaaren 2a und
Reinigungselementen 1a hintereinander angeordnet werden,
wobei ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen wird. Hierbei können beide
Trägerradpaare
mit unterschiedlichem Besatz der Reinigungselemente 1a versehen
werden. So kann beispielsweise im ersten Teilbereich eine Nassreinigung mit
umlaufenden Rundbürsten
vorgesehen werden und in einem zweiten Teilbereich ein Trockenwischen der
Greifer 5 durch umlaufende Schwämme bewirkt werden.
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In
der 4 ist eine Ausgestaltungsmöglichkeit aufgezeigt, bei welcher
die Reinigungselemente 1a über einen langen Weg in die
Greifer 5 eintauchen, wodurch die Reinigungswirkung nochmals
verbessert werden kann.
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Die
Bewegungsbahn B des Zentrums C1 der Reinigungselemente 1a ist
hierbei oval- oder ellipsenartig, wobei die parallel zueinander
beabstandeten Achsen 1 der Reinigungselemente 1a an
zwei axial zueinander beabstandeten Kettenrundläufen 17 befestigt
sind.
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Beide
Kettenrundläufe 17 werden über die Kettenräder 12a von
einer gemeinsamen Abtriebswelle 12 angetrieben, wobei die
Bewegungsbahn B des Zentrums C1 durch die Anordnung der Antriebskettenräder 12a,
der Spannkettenräder 13a und
ggf. durch zusätzliche,
nicht dargestellte Führungskanäle bzw.
Abstützschienen
definiert wird.
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Der
Antrieb erfolgt zunächst
vom Kettenrad 6a über
die Antriebswelle 6 auf die Zahnriemenscheibe 6b und
wird über
den Zahnriemen 7 auf die Riemenscheibe 12b übertragen.
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Die
Riemenscheibe 12b treibt hierbei die Abtriebswelle 12 an,
welche drehfest mit den beiden Antriebskettenrädern 12a verbunden
ist. Die Kettenrundläufe 17 werden
hierbei an den hinteren Spannkettenrädern 13a umgelenkt,
welche auf der Spannachse 13 mit dem Zentrum C13 umlauffähig gelagert
sind.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Reinigungselemente 1a beispielsweise mit einem schwammartigen
Besatz versehen, wobei jedes Reinigungselement im eingetauchten
Zustand in den Greifer über
das Reibrad 1b von der oberen, feststehenden Reibleiste 14 in
eine Rotationsbewegung versetzt wird.
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Im
unteren Teil der Apparatur wird jedes Reinigungselement 1a beispielsweise über ein
Sprührohr 16 mit
flüssigem
Waschmittel benetzt. Hierbei wird das Reinigungselement 1a über die
Reibleiste 15b in eine Rotationsbewegung versetzt.
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Das
Reinigungselement 1a wälzt
sich mit seinem schwammartigen Besatz im Rücklauf an einem Lochblech 15a ab,
wobei das verunreinigte Waschmittel abgedrückt und von der Auffangwanne 15 aufgenommen
wird.
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Hierbei
kann auch ein getaktetes Bandvlies als Filter für das verunreinigte Waschmittel über dem Lochblech 15a angeordnet
werden.
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Alternativ
zum Aufsprühen
kann das flüssige Waschmittel
ebenso über
ein permanent angetriebenes oder getaktetes, mit Waschmittel getränktes, Bandvlies
den Reinigungselementen 1a zugeführt werden.
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Der
Trocknungsprozess der Greifer kann zusätzlich durch Pressluft unterstützt werden.
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Grundsätzlich muss
bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen
der Antrieb der Apparatur nicht zwangläufig mechanisch von der Endloskette 11 des Transporteurs
abgegriffen werden, vielmehr kann die Apparatur auch mit einem elektrischen
Einzelantrieb versehen werden, welcher zum Transporteursystem phasensynchron
läuft.
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Hierdurch
kann eine Nachrüstung
in bereits bestehende Anlagen vereinfacht werden. Ebenso ist es
denkbar, das die Apparatur für
mehrere Transporteursysteme mobil eingesetzt werden kann, wobei die
gesamte Reinigungsapparatur lediglich am Führungskanal 4 des
Transporteursystems geklemmt bzw. orientiert wird.