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Die
Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für mindestens einen sich entlang
einer Bewegungsbahn bewegenden Greifer an einer bogenverarbeitenden
Maschine.
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Bei
bogenverarbeitenden Maschinen, wie zum Beispiel Bogendruckmaschinen,
sind Einrichtungen zum Transport von Bogen eines Bogenstapels zu
einer Bogentransporttrommel oder einer Anlagetrommel bekannt. Ein
von dem Bogenstapel abgenommener Bogen wird auf einen Anlagetisch transportiert,
von einer mit mindestens einem Greifer ausgestatteten Greiferbrücke einer
Getriebeanordnung übernommen
und der Anlagetrommel übergeben,
die den Bogen positionsgenau einem Druckspalt zwischen einem Druckzylinder
und einem Gegendruckzylinder der Druckmaschine zuführt. Die Bewegungsbahn
des Greifers wird von der Getriebeanordnung generiert. Handelt es
sich zum Beispiel um einen Schwinggreifer, so wird er im Allgemeinen um
einen festen Schwenkpunkt hin- und hergeschwenkt. Dies hat zur Folge,
dass der Bogen – bezogen
auf die Ebene des Anlagetisches – nach unten gezogen wird.
Hierdurch kann sich die Bewegungsbahn gegebenenfalls mit einer Deckmarke
kreuzen. Ferner kann der Schwinggreifer beim Rücklauf gegen laufende Bogen
treten. Die Folge sind Bogenlaufstörungen, Markierungen am Bogen
und gegebenenfalls erhöhter
Verschleiß an
den Bauelementen der Getriebeanordnung. Starker Karton kann nur
mit zusätzlichen
Einrichtungen unter Herabsetzung der pro Zeiteinheit verarbeiteten
Bogen verarbeitet werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung
der vorstehend genannten Art zu schaffen, die eine Bewegungsbahn des
Greifers realisieren kann, bei der die periodische Ausführung von
Greif-, Transport- und Übergabefunktionen
des Greifers effektiv und präzise
aufgeführt,
der Verschleiß minimiert
und eine hohe Bogenleistung/Zeiteinheit ermöglicht wird.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
sich die Bewegungsbahn des Greifers aus einer Hin- und Herschwenkbewegung
einer in einem Schwenk punkt gelagerten Schwinge ergibt und der Schwenkpunkt
entlang einer Schwenkbahn vor- und zurückbewegt wird. Durch Kombination
der Schwenkbewegung der Schwinge um den Schwenkpunkt mit einer Vor-
und Zurückbewegung
des Schwenkpunkts auf der Schwenkbahn wird eine Bewegungsbahn des
Greifers erzeugt, bei der der Hinweg mit Bogen oberhalb des Rückwegs ohne
Bogen verläuft.
Dadurch können
Bogenlaufstörungen
vermieden werden, da der Greifer auf dem Rückweg zum Anlagetisch eine
Bewegungsbahn durchfährt, die
unterhalb der Bahn des noch durchlaufenden Bogens liegt. Wesentlich
ist, dass die Bewegungsbahn des Greifers auf dem Hinweg – vom Anlagetisch
weg – insbesondere
vollständig über der
Bewegungsbahn des Greifers auf dem Rückweg – zum Anlagetisch hin – liegt.
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Es
ist zweckmäßig, dass
die Schwenkbewegung entlang einer Teilkreisbahn Kreisabschnitts
erfolgt und/oder die Schwenkbahn eine Teilkreisbahn ist. Schwenkbewegungen
entlang von Kreisabschnitten lassen sich präzise führen und leicht aus einer Rotationsbewegung
des Antriebs oder anderer Rotationsbewegungen von Bauteilen der
bogenverarbeitenden Maschine ableiten.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwenkbahn
mittels einer Schwenkbewegung einer Steuerstange um einen ortsfesten
ersten Fixpunkt erzeugt wird. Dazu ist ein Ende der Steuerstange
im Fixpunkt drehbeweglich gelagert und das gegenüberliegende Ende der Steuerstange
mit der Schwinge im Schwenkpunkt gelenkig verbunden. Der ortsfeste
erste Fixpunkt ist gestellfest bezüglich eines Gestells der bogenverarbeitenden
Maschine.
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Bevorzugt
ist die Bewegungsbahn eine ringförmige
Bahn. Bei der ringförmigen
Bahn handelt es sich um eine in sich geschlossene Bahn, wobei der Ring
nicht kreisförmig
ausgestaltet ist, sondern eher die Form eines Ovals aufweist. Dieses
Oval ist jedoch hinsichtlich der Bahn auf dem Hinweg und der Bahn
auf dem Rückweg
nicht symmetrisch ausgebildet. Vielmehr durchläuft der Greifer nach Übernahme des
Bogens von dem Anlagetisch zunächst
eine leicht ansteigende bogenförmige
Bewegung derart, dass diese in ihrem Scheitel den Umfang der Anlagetrommel
berührt.
Danach senkt sich der Greifer wieder etwas ab und gelangt zu seinem
Umkehrpunkt. Hier durchläuft
der Greifer einen engen Bogen und geht dann auf einer gegebenenfalls
leicht konkaven, möglicherweise
jedoch auch kon vexen Bahn zurück, um
zum nahe des Anlagetisches gelegenen Wendepunkt zu gelangen. Hier
weist die Bewegungsbahn bevorzugt eine mehr oder weniger ausgeprägte „Spitze" auf, das heißt, die
Rückbewegung
geht relativ abrupt – ohne
dass ein größerer Bogen
durchlaufen wird – in
die Hinbewegung über.
Die vorstehenden Ausführungen
skizzieren lediglich beispielhaft eine Form der genannten ringförmigen Bahn.
Selbstverständlich
sind auch andere Ringformen denkbar.
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Es
ist zweckmäßig, dass
sich der Greifer an einem Träger
befindet, der starr an der Schwinge angeordnet ist. Durch diese
Konstruktion ist die Winkellage des Greifers direkt an die Winkellage
der Schwinge gekoppelt.
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Alternativ
ist es auch möglich,
dass sich der Greifer an einem Träger befindet, der schwenkbeweglich
an der Schwinge angeordnet ist. In diesem Falle ist die Winkellage
des Greifers nicht durch die Winkellage der Schwinge vorgegeben,
sodass der Träger
entweder selber (aktiv) durch einen Antrieb zur Veränderung
der Winkellage bewegt wird oder so (passiv) gelagert ist, dass sich
eine Bewegung des Trägers
durch die Kopplung mit der angetriebenen Schwinge ergibt, die die
Winkellage des Trägers ändert.
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In
bevorzugter Ausgestaltung ist der Träger mit einem Ende einer Koppel
schwenkbar verbunden, deren anderes Ende in einem zweiten Fixpunkt ortsfest
schwenkbeweglich gelagert ist. Die Koppel, der Träger und
die Schwinge bilden dabei ein Viergelenk-Koppel-Getriebe, das eine
stabile und präzise Führung des
Greifers auf der Bewegungsbahn ermöglicht. Dabei kann ein Antrieb
wahlweise die Schwinge oder die Koppel bewegen.
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Bevorzugt
sind die Bauteile des Viergelenk-Koppel-Getriebe in U-Form angeordnet,
wobei der Träger
die Basis und die Koppel und die Schwinge die beiden Schenkel der
U-Form bilden. Bei dem Viergelenk-Koppel-Getriebe wird aufgrund
der Hin- und Herschwenkbewegung der Schwinge und dem gleichzeitigen
Vor- und Zurückbewegen
des Schwenkpunktes (wobei diese Bewegungen zueinander synchronisiert
ablaufen) eine entsprechende Bewegungsbahn des Greifers erzeugt,
wobei ferner durch die Koppel ein Verschwenken des Trägers und damit
des Greifers durchgeführt
wird.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
eine Führungsstange
vor, die mindestens ein Gelenk aufweist und mit ihrem einen Ende
im Schwenkpunkt und mit ihrem anderen Ende in einem dritten Fixpunkt
ortsfest schwenkbeweglich gelagert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Steuerstange vorgesehen, die mit einem Ende um einen ortsfesten
Schwenkpunkt schwenkt und deren anderes Ende einen Schwenkpunkt
aufweist, an dem die Schwinge lagert. Mit diesem Schwenkpunkt ist
die vorstehend genannte Führungsstange
schwenkbeweglich mit einem Ende verbunden, deren anderes Ende mit
dem dritten Fixpunkt schwenkbeweglich ortsfest verbunden ist. Die Führungsstange
selber besitzt ein Gelenk und treibt die Steuerstange an, wobei
sie im Gelenk abknickt. Bei der Hin- und Herschwenkbewegung der
Schwinge führt
diese ferner eine gesteuerte Kippbewegung aus, sodass der auf ihr
angeordnete Greifer in seiner Winkellage verändert wird.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn Schwinge und Steuerstange in einer Ebene
liegen. Insbesondere ist vorgesehen, dass Schwinge, Steuerstange
und Koppel in einer Ebene liegen. Schließlich kann noch vorgesehen
sein, dass Schwinge, Steuerstange und Führungsstange in einer Ebene
liegen. Durch die Anordnung der verschiedenen, vorstehend genannten Bauteile
jeweils in einer Ebene ist eine relativ einfach strukturierte Kinematik
der sich bewegenden Teile realisierbar, wobei die jeweils genannten
Ebenen in oder parallel zur vertikal verlaufenden Längsmittelebene
der bogenverarbeitenden Maschine verlaufen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen dreier Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Getriebeanordnung für mindestens
einen Greifer an einer bogenverarbeitenden Maschine nach einem ersten
Ausführungsbeispiel,
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2 eine
schematisch Seitenansicht einer Getriebeanordnung für mindestens
einen Greifer an einer bogenverarbeitenden Maschine nach einem zweiten
Ausführungsbeispiel
und
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3 eine
schematische Seitenansicht einer Getriebeanordnung für mindestens
einen Greifer an einer bogenverarbeitenden Maschine nach einem dritten
Ausführungsbeispiel.
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Die 1 bis 3 zeigen
jeweils in schematischer Darstellung drei Ausführungsbeispiele einer Getriebeanordnung 1.
Mittels der Getriebeanordnung 1 werden eine Vielzahl Greifer
bewegt, die einen von einem Bogenstapel kommenden Bogen erfassen
und zu einer Anlagetrommel positionsgenau transportieren. Diese
Greifer befinden sich bevorzugt auf einer Greiferbrücke, die
sich aus der Papierebene der Zeichnung herauserstreckt beziehungsweise
in diese hineinerstreckt, um so mittels der Greifer über die
gesamte Formatbreite der Bogen an der Vorderkante der Bogen angreifen
zu können.
Der Einfachheit halber wird nachstehend jedoch nur von einem Greifer
gesprochen und auch die bereits erwähnte Getriebeanordnung wird
nur anhand der zweidimensionalen Darstellung der Figuren erläutert. Insbesondere
ist vorgesehen, dass mindestens zwei Getriebeanordnungen 1 vorgesehen
sind, die – in
Bezug auf die Breite des Bogens – beabstandet zueinander liegen
und auf diese Art und Weise die erwähnte Greiferbrücke jeweils
in einem ihrer Endbereiche führen können.
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Gemäß 1 ist
der Getriebeanordnung 1 ein Anlagetisch 2 und
eine Anlagetrommel 3 zugeordnet. Auf dem Anlagetisch 2 werden
Bogen 4 – von einem
Bogenstapel eines Anlegers einer bogenverarbeitenden Maschine, insbesondere
Bogendruckmaschine – mittels
geeigneter Transportmittel angeliefert, das heißt, sie bewegen sich in Richtung
des Pfeiles 5. Die Getriebeanordnung 1 dient dazu,
die Vorderkante des jeweiligen Bogens 4 mittels des Greifers
zu erfassen und zur sich um die Drehachse 6 drehenden Anlagetrommel 3 zu
transportieren.
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Hierzu
weist die Getriebeanordnung 1 folgende Konstruktion auf:
Eine Steuerstange 7 ist mit ihrem einen Ende 8 schwenkbeweglich
in einem ersten Fixpunkt 9 gelagert. Der erste Fixpunkt 9 ist
dem Gestell 10 der Bogendruckmaschine zugeordnet. Das dem
Ende 8 gegenüberliegende
Ende 11 der Steuerstange 7 ist über einen
Schwenkpunkt 12 mit einer Schwinge 13 gelenkig
verbunden. An dem Schwenkpunkt 12 gegenüberliegenden Ende 14 der Schwinge 13 ist
der bereits erwähnte
Greifer 15 angeordnet. Der Greifer 15 ist auf
einem Träger 16 angeordnet,
der vorstehend auch als Greiferbrücke bezeichnet wurde.
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Es
ergibt sich folgende Funktion: Mittels eines nicht näher dargestellten
Antriebs wird die Steuerstange 7 gemäß des Doppelpfeils 17 vor-
und zurückbewegt,
das heißt,
es findet um den ersten Fixpunkt 9 eine Schwenkbewegung
derart statt, dass sich der Schwenkpunkt 12 entlang einer
Schwenkbahn 18 vor- und zurückbewegt. Dieses Vor- und Zurückbewegen
kann auch als Auf- und Niederbewegung angesehen werden. Ferner bewegt
der erwähnte
Antrieb die Schwinge 13 um den Schwenkpunkt 12.
Diese Bewegung ist mittels eines Doppelpfeils 19 verdeutlicht.
Hierbei handelt es sich um eine Hin- und Herschwenkbewegung der
Schwinge 13 um den Schwenkpunkt 12. Betrachtet
man nunmehr den Träger 16 mit
seinem Greifer 15, so führt
dieser aufgrund der beiden erläuterten
Bewegungen (Bewegung entlang des Doppelpfeils 17 und Bewegung
entlang des Doppelpfeils 19) eine Bewegung entlang einer
ringförmigen,
geschlossenen Bewegungsbahn 20 aus. Diese Bewegungsbahn 20 besteht
aus einer konvex bogenförmigen
Hin-Bewegungsbahn 21 und einer weniger bogenförmigen,
eher geradlinigen Rück-Bewegungsbahn 22.
Die beiden erwähnten
Abschnitte der gesamten Bewegungsbahn 20 sind an Umlenkpunkten 23 und 24 miteinander
verbunden.
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Befindet
sich der Greifer 15 in der aus der 1 hervorgehenden
Stellung, also im Umlenkpunkt 24, so öffnet er sich, sodass ein entlang
der Ebene des Anlagetisches 2 angelieferter Bogen 4 an seiner
Vorderkante durch Schließen
des Greifers 15 gegriffen wird. Durch die sich aus den
beiden genannten Schwenkbewegungen zusammensetzende Gesamtbewegung
wird die Vorderkante des Bogens über
die Ebene des Anlagetisches 12 angehoben und entlang der
bogenförmigen
Bewegungsbahn 20 im Wesentlichen tangential an die Anlagetrommel 2 herangeführt. Auf
diese Art und Weise kann der Bogen präzise ausgerichtet von der Anlagetrommel 3 übernommen
werden. Auf dort vorhandene Vorderkanten- und Seitenanschläge soll
hier nicht näher eingegangen
werden. Es ist ersichtlich, dass der geöffnete Greifer 15 auf
seiner Rückbewegung (Rück-Bewegungsbahn 22)
eine tiefergelegene Zone durchläuft
als bei seiner Hin-Bewegung, sodass Kollisionen des Greifers auf
seiner Rückbewegung
und des an die Anlagetrommel übergebenen
Bogens vermieden sind.
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Die 2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Getriebeanordnung 1. Nachstehend wird nur auf gegenüber dem
Ausführungsbeispiel
der 1 bestehende Abweichungen eingegangen, das heißt, im Übrigen gelten
die vorstehend bereits zur 1 dargelegten
Erläuterungen
auch beim Ausführungsbeispiel
der 2. Die Getriebeanordnung 1 der 2 besitzt
eine Steuerstange 7, die um einen ersten Fixpunkt 9 am
Gestell 10 der Bogendruckmaschine schwenkbeweglich an einem
Ende 8 gelagert ist. Das andere Ende 11 weist
einen Schwenkpunkt 12 auf, an dem ein Ende 25 einer
Schwinge 13 schwenkbeweglich gelagert ist. Das dem Ende 25 gegenüberliegende
Ende 1 4 der Schwinge 13 weist einen Schwenkpunkt 26 auf,
an dem ein Träger 16 schwenkbeweglich
gelagert ist. Der Träger 16 ist
winkelförmig
gestaltet, das heißt,
er besitzt einen ersten Schenkel 27 und – winklig
dazu – einen
zweiten Schenkel 28. Im Endbereich 29 des zweiten
Schenkels 28 befindet sich ein Greifer 15. Der
Schwenkpunkt 26 liegt nahe des Eckbereiches 30 der
beiden Schenkel 27 und 28. Am Ende 31 des
ersten Schenkels 27 befindet sich ein Schwenkpunkt 32,
an dem ein Ende 33 einer Koppel 34 schwenkbeweglich
angelenkt ist. Das andere Ende 35 der Koppel 34 ist über einen
zweiten Fixpunkt 36 am Gestell 10 der Bogendruckmaschine
schwenkbar gelagert.
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Es
ergibt sich folgende Funktion: Wird mittels des Antriebs die Steuerstange 7 gemäß Doppelpfeil 17 vor-
und zurückbewegt,
sodass der Schwenkpunkt 12 eine Schwenkbahn 18 durchläuft und gleichzeitig
eine Schwenkbewegung der Schwinge 13 um den Schwenkpunkt 12 gemäß dem Doppelpfeil 19 durchgeführt, so
bewegt sich der Greifer 15 entlang der aus der 2 ersichtlichen,
ringförmig geschlossenen
Bewegungsbahn 20. Ferner übt der Greifer 15 beim
Durchlaufen der Bewegungsbahn 20 eine Nickbewegung durch,
das heißt,
er verändert seine
Winkellage dadurch, dass der erste Schenkel 27 schwenkbeweglich
mit der Koppel 34 verbunden ist. Diese Verbindung führt zu einem
Verschwenken des Trägers 16 um
den Schwenkpunkt 26, mit der Folge, dass sich dementsprechend
die Winkellage des Greifers 15 verändert. Hierdurch kann ein sicheres
Greifen der Vorderkante eines zugeführten Bogens 4 und
auch eine präzise Übergabe
an die Anlagetrommel 3 erfolgen.
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Die 3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Getriebeanordnung 1, bei der eine Steuerstange 7 um
einen ersten Fixpunkt 9 schwenkbeweglich am Gestell 10 der
Druckmaschine gemäß Doppelpfeil 17 verschwenkt
werden kann. Ein Ende 8 der Steuerstange 7 ist
dem ersten Fixpunkt 9 zugeordnet und ein Ende 11 der
Steuerstange 7 weist einen Schwenkpunkt 12 auf,
um den eine Schwinge 13 schwenkbeweglich an der Steuerstange 7 gelagert ist.
Die Schwinge 13 ist winkel förmig gestaltet, das heißt, sie
weist einen ersten Schenkel 37 und einen zweiten Schenkel 38 auf.
An einem Ende 14 der Schwinge 13 ist ein Träger 16 angeordnet,
der einen Greifer 15 aufweist. Am freien Ende 39 des
ersten Schenkels 37 befindet sich eine Rolle 40,
die an einer Kurvenscheibe 41 anliegt. Von der Kurvenscheibe 41 ist
nur ein Teil ihres Umfangs dargestellt. Ferner ist im Schwenkpunkt 12 ein
Ende 42 einer Führungsstange 43 schwenkbeweglich
gelagert, deren anderes Ende 44 schwenkbeweglich in einem
dritten Fixpunkt 45 gelagert ist. Der dritte Fixpunkt 45 befindet
sich am Gestell 10 der Bogendruckmaschine. Die Führungsstange 43 ist
gelenkig ausgebildet, das heißt,
sie besitzt ein Gelenk 46, sodass sich ein Führungsstangenabschnitt 47 und
ein Führungsstangenabschnitt 48 ergibt.
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Es
ergibt sich folgende Funktion: Mittels eines nicht näher dargestellten
Antriebs erfolgt eine Antriebsbewegung gemäß Doppelpfeil 49 an
dem Abschnitt 47 der Führungsstange 43.
Hierbei handelt es sich um eine Hin- und Herbewegung, die – über das
Gelenk 46 – auf
den Abschnitt 48 übertragen wird,
wodurch der Schwenkpunkt 12 gemäß Doppelpfeil 17 um
den ersten Fixpunkt 9 hin- und hergeschwenkt wird. Ferner
führt die
Schwinge 13 um den Schwenkpunkt 12 aufgrund des
Ablaufens der Rolle 40 auf der Kurvenscheibe 41 eine
Schwenkbewegung um den Schwenkpunkt 12 durch. Diese Bewegung
ist mittels des Doppelpfeils 19 gekennzeichnet. Durch Zusammensetzung
der beiden erwähnten Schwenkbewegungen
ergibt sich für
den Greifer 15 eine Bewegung entlang einer ringförmigen,
geschlossenen Bewegungsbahn 20. Der Greifer 15 wird
aufgrund des Schwingens der Schwinge 13 nicht nur auf-
und niederbewegt, sondern ändert
dabei auch seine Winkellage.
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- 1
- Getriebeanordnung
- 2
- Anlagetisch
- 3
- Anlagetrommel
- 4
- Bogen
- 5
- Pfeil
- 6
- Drehachse
- 7
- Steuerstange
- 8
- Ende
- 9
- 1.
Fixpunkt
- 10
- Gestell
- 11
- Ende
- 12
- Schwenkpunkt
- 13
- Schwinge
- 14
- Ende
- 15
- Greifer
- 16
- Träger
- 17
- Doppelpfeil
- 18
- Schwenkbahn
- 19
- Doppelpfeil
- 20
- Bewegungsbahn
- 21
- Hin-Bewegungsbahn
- 22
- Rück-Bewegungsbahn
- 23
- Umlenkpunkt
- 24
- Umlenkpunkt
- 25
- Ende
- 26
- Schwenkpunkt
- 27
- Schenkel
- 28
- Schenkel
- 29
- Endbereich
- 30
- Eckbereich
- 31
- Ende
- 32
- Schwenkpunkt
- 33
- Ende
- 34
- Koppel
- 35
- Ende
- 36
- 2.
Fixpunkt
- 37
- 1.
Schenkel
- 38
- 2.
Schenkel
- 39
- Ende
- 40
- Rolle
- 41
- Kurvenscheibe
- 42
- Ende
- 43
- Führungsstange
- 44
- Ende
- 45
- 3.
Fixpunkt
- 46
- Gelenk
- 47
- Abschnitt
- 48
- Abschnitt
- 49
- Doppelpfeil