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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bogenbremsensystem zum Bremsen
von Druckbogen, umfassend mehrere Bremselemente, die jeweils um mindestens
eine geometrische Umlaufachse umlaufen, und eine gemeinsame Antriebswalze
zum Antreiben der Bremselemente, welche Antriebswalze um eine geometrische
Walzenachse umläuft,
wobei die Antriebswalze mit jedem Bremselement über mindestens einen Friktionskontakt
antriebstechnische verbunden ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
DE 10 2005 013 654
A1 ist ein solches Bogenbremsensystem beschrieben. Bei
diesem Bogenbremsensystem des Standes der Technik sind die Bremselemente
als endlose Bremsbänder
ausgebildet, welche die Antriebswalze umschlingend angeordnet sind,
so dass die Antriebswalze mit jedem Bremsband über einen direkten Friktionskontakt
zwischen der Antriebswalze und der Innenfläche des Bremsbandes antriebstechnisch
verbunden ist. Die Walzenachse der Antriebswalze bildet hierbei
eine Umlaufachse des Bremsbandes. Von Nachteil an diesem Bogenbremsensystem
ist einerseits, dass ein verschleißbedingter Austausch der Bremsbänder eine
Deinstallation der Antriebswalze erfordert, um auf diese die frischen
Bremsbänder
auffädeln
zu können.
Andererseits ist nachteilig, dass eine zwecks Bogenformatanpassung
erfolgende Verschiebung der Bremsbänder entlang der Antriebswalze
zwar manuell erfolgen kann, jedoch nur mit großem Aufwand oder gar nicht
automatisierbar ist.
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In
DE 101 03 235 A1 ist
ein Bogenbremsensystem beschrieben, bei welchem die Bremselemente über eine
gemeinsame Vierkantwelle angetrieben werden. Die Vierkantwelle ist
mit jedem Bremselement über
ein Zahnradgetriebe antriebstechnisch verbunden. Von Nachteil an
diesem Bogenbremsensystem ist, dass sein konstruktives Konzept keine Verstellung
der Bremselemente wahlweise in eine zur Bogenlaufrichtung parallele
Stellung und in eine zur Bogenlaufrichtung schräge Stellung zulässt. Die zur
Bogenlaufrichtung schräge
Stellung könnte
aber bei manchen Druckaufträgen
hinsichtlich einer Querstraffung der Druckbogen vorteilhaft sein.
Des Weiteren ist nachteilig, dass das Zahnradgetriebe unvermeidlich
mit Zahnspiel behaftet ist, welches sich bei dynamischer Belastung
des Zahnradgetriebes als sogenanntes Umkehrspiel auswirkt. Eine
besonders große
dynamische Belastung des Zahnradgetriebes wäre gegeben, wenn das Bogenbremsensystem
als sogenanntes getaktetes Bogenbremsensystem betrieben werden würde, bei
welchem die Bremselemente mit dem Fördertakt der Druckbogen korrespondierend
verzögert
und beschleunigt werden. Hierbei träte ein starker Verschleiß des Zahnradgetriebes und
infolgedessen eine Zunahme des Umkehrspiels auf, was dazu führen kann,
dass die Bremselemente nicht mehr synchron miteinander laufen und
der Bogenstapel, auf welchen das Bogenbremsensystem die Druckbogen
ablegt, ungenau und unstabil wird.
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Primär liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bogenbremsensystem zu schaffen,
bei welchem sich die Bremselemente unaufwändig austauschen lassen. Insbesondere
liegt der Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, ein Bogenbremsensystem
zu schaffen, dessen Formateinstellbarkeit sich leicht automatisieren
lässt.
Insbesondere liegt der Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, ein
Bogenbremsensystem zu schaffen, das auf einfache Weise verschiedenen
Druckaufträgen
angepasst werden kann, von denen manche eine Bogenquerstraffung
erfordern und andere nicht. Insbesondere ist es noch eine weitere
Aufgabe der Erfindung, ein Bogenbremsensystem zu schaffen, das dynamisch hoch
belastbar ist.
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Die
primäre
Aufgabe und insbesondere auch die weiteren Aufgaben werden durch
ein Bogenbremsensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Bogenbremsensystem
zum Bremsen von Druckbogen, umfassend mehrere Bremselemente, die
jeweils um mindestens eine geometrische Umlaufachse umlaufen, und
eine gemeinsame Antriebswalze zum Antreiben der Bremselemente, welche
Antriebswalze um eine geometrische Walzenachse umläuft, wobei
die Antriebswalze mit jedem Bremselement über mindestens einen Friktionskontakt
antriebstechnisch verbunden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass
die Walzenachse exzentrisch versetzt relativ zu der oder jeder Umlaufachse
jedes Bremselements angeordnet ist.
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Die
Bremselemente können
beispielsweise Bremsscheiben sein, wobei jede Bremsscheibe eine geometrische
Rotationsachse hat, um welche die Bremsscheibe umläuft und
die besagte geometrische Umlaufachse bildet. Die Bremselemente können aber
auch als endlose Bremsbänder
oder -riemen ausgebildet sein, welche um Rollen umlaufen und diese
somit umschlingen. Die geometrischen Rotationsachsen der Rollen
bilden geometrische Umlaufachsen, um welche die Bremsbänder oder
-riemen umlaufen. Die Antriebswalze rotiert um die geometrische
Walzenachse. Im Falle der Ausbildung der Bremselemente als Bremsscheiben
ist zumindest in einer bestimmten Einstellung des Bogenbremsensystems
die Walzenachse relativ zu der Rotationsachse der jeweiligen Bremsscheibe
parallel ausgerichtet. Im Falle der Ausbildung der Bremselemente als
Bremsbänder
oder -riemen ist die Walzenachse relativ zu den Rotationsachsen
sämtlicher
vom jeweiligen Bremsband oder -riemen umschlungener Rollen parallel
ausgerichtet.
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Das
erfindungsgemäße Bogenbremsensystem
ist in verschiedener Hinsicht vorteilhaft. Die Bremselemente können, wenn
sie durch die Reibung mit den Druckbogen verschlissen sind, ohne
eine Deinstallation der Antriebswalze durch neue Bremselemente ersetzt
werden. Eine zwecks Formateinstellung des Bogenbremsensystems erfolgende
Verstellung der Bremselemente entlang der Antriebswalze ist ohne
Probleme motorisierbar bzw. automatisierbar. Das konstruktive Konzept
ermöglicht
eine Lagerung der Bremselemente, bei welcher die Bremselemente relativ
zur Förder-
oder Laufrichtung der Druckbogen wahlweise in parallele und zur
Bogenquerstraffung in schräge
Stellungen geschwenkt werden können.
Durch den Friktionskontakt wird Umkehrspiel vermieden, so dass das
Bogenbremsensystem für
einen Einsatz als getaktetes Bogenbremsensystem geeignet ist. Bei
einem solchen getakteten Bogenbremsensystem werden die Bremselemente
mit dem Fördertakt
der Druckbogen korrespondierend periodisch verzögert und beschleunigt. Durch
die Vermeidung des Umkehrspiels laufen die Bremselemente auch dann
synchron miteinander, wenn das Getriebe, über welches die Bremselemente
angetrieben werden, den hochdynamischen Wechselbelastungen eines
getakteten Bogenbremssystems ausgesetzt ist.
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In
den Unteransprüchen
sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bogenbremsensystems
genannt.
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Bei
einer Weiterbildung sind die Bremselemente – wie bereits erwähnt – als endlose
Bremsbänder
oder -riemen ausgebildet und umschlingen die Bremselemente die Antriebswalze
nicht. Hierbei befindet sich die Antriebswalze also außerhalb
der Bremsbänder
oder -riemen und ist letztere nicht durch die Bremsbänder oder
-riemen hindurchgesteckt.
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Bei
einer weiteren Weiterbildung ist jedem Bremselement ein Reibrad
beigeordnet, welches unter Bildung des Friktionskontaktes an der
Antriebswalze anliegt. Demgemäß werden
die auf der Antriebswalze abrollenden Reibräder durch die Antriebswalze
rotativ angetrieben. Die Rotationsbewegung der Reibräder kann
auf verschiedene Weise auf die Bremselemente übertragen werden, wie dies nachfolgend
noch erläutert
wird.
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Bei
einer weiteren Weiterbildung ist jedes Reibrad durch mindestens
eine Feder zur Sicherung des Friktionskontaktes belastet. Hierbei
werden die Reibräder
durch die Federn gegen die Antriebswalze gedrückt.
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Bei
einer weiteren Weiterbildung ist jedem Bremselement eine Reibrolle
beigeordnet, welche koaxial mit der Umlaufachse angeordnet ist,
und liegt das jeweilige Reibrad unter Bildung eines weiteren Friktionskontaktes
an der jeweiligen Reibrolle an. Hierbei besteht zwischen der Antriebswalze
und den daran anliegenden Reibrädern
jeweils der eine Friktionskontakt und zwischen den Reibrädern und
den daran anliegenden Reibrollen jeweils der andere Friktionskontakt.
Jedem Bremselement ist sozusagen ein zweistufiges Reibradgetriebe
beigeordnet, dessen erste Getriebestufe durch die Antriebswalze zusammen
mit dem Reibrad und dessen zweite Getriebestufe durch das Reibrad
zusammen mit der Reibrolle gebildet wird.
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In
Abweichung von der zuvor erläuterten
Variante kann gemäß einer
anderen die Reibrolle entfallen, wobei das jeweilige Reibrad koaxial
mit der mindestens einen geometrischen Umlaufachse des jeweiligen
Bremselements angeordnet ist. Gemäß dieser Variante wird jedes
Bremselement über
ein einstufiges Reibradgetriebe angetrieben, welches von dem jeweiligen
Reibrad zusammen mit der Antriebswalze gebildet wird.
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Bei
einer weiteren Weiterbildung ist jedes Bremselement Bestandteil
eines Bremsmoduls, das um eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse schwenkbar
gelagert ist. Demgemäß sind die
Bremsmodule zusammen mit den Bremselementen in einer im Wesentlichen
horizontalen Ebene schwenkbar. Durch ein Schwenken der Bremsmodule
relativ zueinander können
die Bremselemente aus einer Stellung, in welcher die Umlaufachsen
der Bremselemente senkrecht relativ zur Förder- oder Laufrichtung der
Druckbogen ausgerichtet sind, in der Querstraffung der Druckbogen
dienende Schrägstellungen,
in denen die Umlaufachsen der Bremselemente weder senkrecht noch
parallel zur Bogenlaufrichtung ausgerichtet sind, verstellt werden.
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Bei
einer weiteren Weiterbildung ist jeder Bremsmodul an einem Modulträger befestigt,
der um ein Gelenk mit einer horizontalen Schwenkachse schwenkbar
gelagert ist. Diese Weiterbildung ist hinsichtlich der Sicherung
des Friktionskontaktes zwischen der Antriebswalze und dem mit der
Antriebswalze in Abrollkontakt stehenden Reibrad vorteilhaft. Die
zur Sicherung besagten Friktionskontaktes vorgesehene und bereits
erwähnte
Feder ist hierbei derart angeordnet, dass sie die Schwinge belastet
und bestrebt ist, die Schwinge und somit das Reibrad zur Antriebswalze
hin zu schwenken.
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Bei
einer Weiterbildung, bei welcher die beiden zuvor erläuterten
Weiterbildungen in Kombination miteinander vorgesehen sind, ist
jeder Modulträger
unter Bildung der im Wesentlichen vertikalen Schwenkachse gelenkig
mit einer Schwinge verbunden und ist jede Schwinge über das
jeweilige die horizontale Schwenkachse aufweisende Gelenk mit einem
Schlitten verbunden. Dieser Schlitten ist in zur Bogenlaufrichtung
senkrechter Horizontalrichtung verfahrbar, um das Bogenbremsensystem
dem Format der Druckbogen entsprechend einstellen zu können.
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Zur
Erfindung gehören
auch ein Bogenausleger, der mit dem erfindungsgemäß oder einer
der Weiterbildung entsprechend ausgebildeten Bogenbremsensystem
ausgestattet ist, und eine diesen Bogenausleger umfassende Druckmaschine.
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Weitere
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele
und der dazugehörigen
Zeichnung.
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In
dieser zeigen:
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1 bis 4 ein
erstes Ausführungsbeispiel,
bei welchem die Bremselemente als Endlosbänder ausgebildet sind und Reibräder fluchtend
mit Bandrollen angeordnet sind,
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5 ein
zweites Ausführungsbeispiel,
bei welchem die Bremselemente ebenfalls als Endlosbänder ausgebildet
sind und Reibräder
exzentrisch versetzt zu Bandrollen angeordnet sind,
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6 ein
drittes Ausführungsbeispiel,
bei welchem die Bremselemente als Saugscheiben ausgebildet sind
und Reibräder
exzentrisch versetzt zu den Saugscheiben angeordnet sind,
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7 ein
viertes Ausführungsbeispiel,
bei welchem die Bremselemente als Endlosbänder ausgebildet sind und eine
Antriebswalze im Direktkontakt mit den Endlosbändern steht und
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8 ein
fünftes
Ausführungsbeispiel,
bei welchem die Bremselemente als Saugscheiben ausgebildet sind
und eine Antriebswalze im Direktkontakt mit den Saugscheiben steht.
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In
den 1 bis 8 sind einander entsprechende
Elemente und Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine
Druckmaschine 1 zum Bedrucken von Druckbogen umfasst einen
Bogenausleger 45 mit einem Bogenbremsensystem 2.
Das Bogenbremsensystem 2 ist in Förder- oder Laufrichtung der
Druckbogen vor einem Auslagestapel 3 angeordnet, auf welchem
der Bogenausleger 45 die Druckbogen ablegt. Bezüglich 1 ist
die Laufrichtung der Druckbogen von rechts nach links. Das Bogenbremsensystem 2 umfasst
mehrere über
die Breite des zu bremsenden Druckbogens verteilt angeordnete Bogenbremsen,
im gezeigten Beispiel eine Bogenbremse 4 auf der Antriebsseite
der Druckmaschine 1, eine Bogenbremse 6 auf der
Bedienungsseite und eine zwischen den äußeren Bogenbremsen 4, 6 liegende mittlere
Bogenbremse 5. Das Bogenbremsensystem 2 könnte auch
zwei weitere und somit insgesamt fünf Bogenbremsen umfassen. Sämtliche
Bogenbremsen 4 bis 6 sind absolut baugleich, insbesondere
auch die beiden äußeren Bogenbremsen 4, 6.
Diese sind zueinander nicht spiegelsymmetrisch, sondern identisch
aufgebaut. Die in 1 sichtbare divergierende Schrägstellung
der beiden äußeren Bogenbremsen 4, 6 resultiert
aus deren für
den Druckauftrag vom Bediener vorgenommenen Einstellung.
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Des
Weiteren gehört
zum Bogenausleger 45 ein Bogenanschlag 7 für die Hinterkanten
der auszulegenden Druckbogen. Die Bogenbremsen 4 bis 6 werden
bezüglich
ihrer Umlaufbewegung von einem gemeinsamen elektrischen Antriebsmotor 8 über eine
gemeinsame Antriebswalze 9 angetrieben. Die Antriebswalze 9 rotiert
um eine geometrische Walzenachse 44. Der Antriebsmotor 8 ist
koaxial mit der Antriebswalze 9 angeordnet und die Motorwelle
des Antriebsmotors 8 ist drehfest mit der Antriebswalze 9 verbunden.
Die Bogenbremsen 4 bis 6 sind entlang einer sie
tragenden Führungstraverse 10 quer
zur Laufrichtung der Druckbogen verschiebbar, um die Bogenbremsen 4 bis 6 entsprechend
der Bogenformatbreite und der Lage der druckfreien Korridore auf dem
Druckbogen für
den jeweiligen Druckauftrag positionieren zu können. Diese Verschiebungen
erfolgen motorisch und unter Mitwirkung einer Zahnstange 11,
welche sich auf der der Antriebswalze 9 entgegengesetzten
Seite der Führungstraverse 10 parallel mit
letzterer erstreckt.
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Anstatt
der in 1 gezeigten drei Bogenbremsen 4 bis 6 könnte das
Bogenbremsensystem 2 – wie
bereits erwähnt – auch fünf solcher
Bogenbremsen umfassen. Ein solches Bogenbremsensystem 2 könnte beim
Umrüsten
der Druckmaschine 1 von einem reinen Schöndruckbetriebsmodus,
in welchem sämtliche
fünf Bogenbremsen
zum Einsatz kommen, auf einen Schön- und Wiederdruckbetriebsmodus,
in welchem nur drei der fünf
Bogenbremsen zum Einsatz kommen, automatisch verstellt werden, wobei
die beiden außen
liegenden Bogenbremsen entlang der Führungstraverse 10 in
Parkpositionen verfahren werden, die sich außerhalb der Breite des maximalen
in der Druckmaschine 1 verarbeitbaren Bogenformats befinden.
Das Einnehmen dieser Parkpositionen ist aufgrund der Schmalheit der
Bogenbremsen möglich.
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Die
in 1 gezeigte Antriebswalze 9 ist in einem
Gestell drehbar gelagert, zu welchem ein Gestellteil 12 auf
der Antriebsseite und ein Gestellteil 13 auf der Bedienungsseite
gehören.
Die 2 und 3 zeigen am Beispiel der Bogenbremse 4 den Aufbau
jeder Bogenbremse 4 bis 6, wobei 2 eine Draufsicht
gemäß der in 3 angegebenen
Blickrichtung II und 3 eine Seitenansicht gemäß der in 2 angegebenen
Blickrichtung III ist.
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Ein
in 3 gezeigtes Bogenleitblech 14 zum Leiten
der Druckbogen, welches in Laufrichtung der Druckbogen vor dem Bogenbremsensystem 2 angeordnet
ist, ist in den 1 und 2 weggelassen,
um den Blick auf die unter dem Bogenleitblech 14 liegenden
Bauteile freizugeben. Die Bogenbremse 4 umfasst einen Schlitten 15,
der die T-förmig
(vgl. 3) profilierte Führungstraverse 10 hintergreift. Über ein
Winkelstück
ist ein elektrischer Stellmotor 16 an dem Schlitten 15 befestigt.
Der Stellmotor 16 ist mit einem Ritzel 17 verbunden,
das auf der Motorwelle des Stellmotors 16 sitzt und in
die Zahnstange 11 eingreift. Eine Aktivierung des Stellmotors 16 bewirkt
ein Verfahren des Schlittens 15 und somit der gesamten
Bogenbremse 4 entlang der Führungstraverse 10 in
die erforderliche Position. Die Aktivierung wird von einer elektronischen
Steuerungseinrichtung, z. B. der zentralen Maschinensteuerung der
Druckmaschine 1, ausgehend von darin abgelegten Daten des
jeweiligen Druckauftrags gesteuert, so dass die druckauftragsspezifische
Positionierung der Bogenbremsen 4 bis 6 automatisch
erfolgt. Die Bogenbremse 4 umfasst des Weiteren eine Schwinge 18,
ein Bremsmodul 19 und einen Modulträger 20 zum Tragen
des Bremsmoduls 19. Die Schwinge 18 ist am Schlitten 15 über ein
Gelenk 21 befestigt, das eine horizontale Schwenkachse
hat. Der Modulträger 20 ist
an der Schwinge 18 über
ein Gelenk befestigt, das eine im Wesentlichen vertikale Schwenkachse 22 hat.
Das Bremsmodul 19 ist am Modulträger 20 über ein
Schwenkgelenk mit einer Horizontalachse 23 befestigt. Das
Bremsmodul 19 kann durch den Bediener vom Modulträger 20 ablösbar ausgebildet
sein, so dass der Bediener beim Umrüsten der Druckmaschine 1 die
Bremsmodule 19 der für
den folgenden Druckauftrag nicht benötigten Bogenbremsen aus der
Druckmaschine 1 entfernen kann. Beispielsweise könnten der
Bediener bei einem Umrüsten
der Druckmaschine 1 von einem Schöndruckbetriebsmodus auf einen
Schön-
und Wiederdruckbetriebsmodus die Bremsmodule zweier von insgesamt
fünf vorhandenen
Bogenbremsen deinstallieren. Diese Deinstallation könnte vorzugsweise
werkzeuglos erfolgen, wenn das Bremsmodul mit dem Modulträger über eine
Schnellwechseleinrichtung verbunden ist und z. B. das die Horizontalachse 23 aufweisende Schwenkgelenk
als eine solche Schnellwechseleinrichtung ausgebildet ist.
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Durch
Schwenken des Modulträgers 20 und somit
auch des Bremsmoduls 19 um die Schwenkachse 22 kann
der Modulträger 20 mitsamt
des Bremsmoduls 19 wahlweise in verschiedene Winkelstellungen
relativ zur Laufrichtung der Druckbogen verstellt werden. Das Bremsmodul 19 kann
auf diese Weise in eine zur Laufrichtung der Druckbogen parallele
Winkelstellung verstellt werden, wie dies in 1 am Beispiel
der mittleren Bogenbremse 5 demonstriert ist. Außerdem kann
das Bremsmodul 19 in eine zur Laufrichtung unter einem
positiven Winkel +α schräge Winkelstellung
(in 1 anhand der antriebsseitigen Bogenbremse 4 gezeigt)
und in eine zur Laufrichtung unter einem negativen Winkel –α schräge Winkelstellung
(in 1 anhand der bedienungsseitigen Bogenbremse 6 gezeigt)
geschwenkt werden. Bevorzugt wird eine in Laufrichtung voneinander
divergierende Ausrichtung der Bremsmodule der beiden äußeren Bogenbremsen 4, 6,
wodurch eine seitliche Straffung der Druckbogen bei deren Bremsung
bewirkt wird, und eine der Laufrichtung entsprechende Ausrichtung
des Bremsmoduls der mittleren Bogenbremse 5, wie dies in 1 dargestellt
ist.
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Je
stärker
die Bremsmodule der äußeren Bogenbremsen 4, 6 divergieren – d. h.,
je größer die Winkel
+α, –α sind – desto
mehr wird der Druckbogen gestrafft. Es kann eine von Druckauftrag
zu Druckauftrag unterschiedlich starke Straffung erforderlich sein.
Deshalb können
verschiedene Beträge
der Winkel –α, +α mittels
einer Rastung 24 eingestellt werden. Zur Rastung 24 gehören eine
Rastkugel und eine die Rastkugel belastende Druckfeder, die in der Schwinge 18 sitzen,
und eine kreisbogenförmige
Reihe von Index-Löcher oder
-kerben, die in den Modulträger 20 eingebracht
sind und in welche die Rastkugel beim Einrasten eintritt. Neben
den für
die verschiedenen positiven und negativen Winkelstellungen vorgesehenen
Index-Löchern
umfasst die Reihe auch ein Index-Loch für die zur Bogenlaufrichtung parallele
Arretierung des Modulträgers 20 und Bremsmoduls 19.
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Das
Bremsmodul 19 ist um die Horizontalachse 23 wahlweise
in eine Stellung ohne Neigung (vgl. 3) und in
eine Stellung mit Neigung (vgl. 4) schwenkbar.
Die Stellung mit der Neigung, in welcher Stellung das die Druckbogen
beim Bremsen kontaktierende Bremstrum des Bremsbandes 26 nach
unten zu dem Auslagestapel 3 hin geneigt ist, dient bei
bestimmten Druckaufträgen
dazu, die Ablage der Druckbogen auf dem Auslagestapel 3 zu
verbessern. In besagter Neigungsstellung fällt in Bogenlaufrichtung gesehen
das Bremstrum im spitzen Winkel zur Horizontalen ab. Zur Arretierung
der in Abhängigkeit
vom Druckauftrag jeweils gewählten
Stellung mit oder ohne Neigung ist eine Rastung 25, deren Bauart
jener der Rastung 24 im Wesentlichen entspricht. Die Rastkugel
und die Druckfeder der Rastung 25 sitzen im Modulträger 20 und
die Index-Löcher
sind in das Bremsmodul 19 eingebracht. Das Bremsmodul 19 umfasst
ein endloses Bremsband 26, welches beim Bremsen des Druckbogens
diesen in einem druckfreien Korridor oder Randstreifen kontaktiert.
Außerdem
umfasst das Bremsmodul 19 eine Antriebsrolle 27 zum
Antreiben des Bremsbandes 26 und Umlenkrollen 28, 29,
um welche das Bremsband 26 umläuft. Die geometrischen Rotationsachsen
der Rollen 27 bis 29 bestimmen Umlaufachsen 41, 42, 43 des
Bremsbandes 26, wobei die Umlaufachse 41 mit der
zuvor bereits erwähnten
Horizontalachse 23 identisch ist. Zwischen den beiden Umlenkrollen 28, 29 weist
das Bremsmodul 19 eine vakuumbeaufschlagte Saugkammer 30 auf,
die zum Bremsband 26 hin offen ist und durch Perforationen 31 im
Bremsband 26 hindurch an letzteres den Druckbogen ansaugt.
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Anstelle
des Bremsbandes 26 könnte
auch ein Paar endloser Rundriemen Verwendung finden, die derart
parallel laufen, dass sich die Mündung
der Saugkammer 30 zwischen den Rundriemen befindet, um
den Druckbogen per Saugkraft in Kontakt mit den Rundriemen zu bringen.
Bei dieser Modifikation müssten
die Antriebsrolle 27 und die Umlenkrollen 28, 29 jeweils
mit zwei umfangsseitigen Ringnuten zur Führung der Rundriemen versehen
sein.
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Wie
in 3 gezeigt, ist koaxial mit der Antriebsrolle 27 ein
Reibrad 32 angeordnet, das durch eine Feder 33 in
Kontakt mit der Antriebswalze 9 gehalten wird. Die Feder 33 ist
eine Druckfeder und ist mit ihrem einen Ende auf dem Schlitten 15 abgestützt und
mit ihrem anderen Ende über
den Modulträger 20 auf
der Schwinge 18 abgestützt,
wobei die Feder 33 unter Vorspannung steht und bestrebt
ist, die Schwinge 18 mitsamt dem Reibrad 32 bezüglich 3 entgegen
dem Uhrzeigersinn um das Gelenk 21 zu schwenken.
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Dieses
von der Feder 33 bewirkte und das Reibrad 32 im
Kontakt mit der Antriebswalze 9 haltende Drehmoment wird
verstärkt
durch ein gleichgerichtetes Drehmoment, welches beim Bremsen des Druckbogens
durch die zwischen dem Druckbogen und dem Bremsband 26 wirksame
Reibung hervorgerufen wird. Der Kraftangriffspunkt der reibungsbedingten
Kraft, die das zusätzliche
Drehmoment bewirkt, befindet sich im zwischen den Umlenkrollen 28, 29 liegenden
oberen Abschnitt des Bremsbandes 26, in etwa im Bereich
der Saugkammer 30, und in der Ebene des Kontaktes zwischen
dem Druckbogen und dem Bremsband 26. Durch die Wahl der
Lage des Gelenks 21 derart, dass horizontal gesehen sich zwischen
dem Gelenk 21 und besagtem Kraftangriffspunkt das Reibrad 32 befindet
und dass vertikal gesehen sich das Gelenk 21 unterhalb
des besagten Kraftangriffspunkts befindet, sind die wirksamen geometrischen
Hebelarme gegeben, welche die beim Bremsen des Druckbogens selbstverstärkende Anpressung
des Reibrades 32 an die Antriebswalze 9 gewährleisten.
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Das
Reibrad 32 ist umfangsseitig mit einem gummielastischen
Reibbelag 34 versehen und ist mit der Antriebsrolle 27 drehfest
verbunden. Statt der drehfesten Verbindung könnten das Reibrad 32 und die
Antriebsrolle 27 auch in einem einzigen Stück gefertigt
sein.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise des Bogenbremsensystems 2 beschrieben.
Der Antriebsmotor 8 wird durch die elektronische Steuerungseinrichtung
gemäß einem
darin abgespeicherten Geschwindigkeitsprofil derart angesteuert,
dass er bei konstanter Druckgeschwindigkeit mit ungleichförmiger Geschwindigkeit
rotiert. Hierbei wird der Antriebsmotor 8 derart angesteuert,
dass er bei konstanter Druckgeschwindigkeit periodisch beschleunigt
und verzögert
wird, korrespondierend mit dem Fördertakt der Druckbogen.
Dementsprechend werden auch die Antriebswalze 9 und die
Bremsbänder 26 taktweise oder
periodisch beschleunigt und verzögert.
Das Geschwindigkeitsprofil ist derart bestimmt, dass die Bremsbänder 26 mit
einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit umlaufen, wenn die Saugkammern 30 den
zu bremsenden Druckbogen in Kontakt mit den Bremsbändern 26 saugen.
Nach dem Kontakt zwischen dem Druckbogen und der Bogenbremse 4 wird
letztere verzögert,
so dass der Druckbogen mit einer vergleichsweise niedrigen Ablagegeschwindigkeit
durch die Bogenbremse 4 auf den Auslagestapel 3 abgelegt
wird. Die Umlaufbewegung der Bremsbänder 26 ist in 3 mit
einem Pfeil symbolisiert.
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Die
Rotationsbewegung des Antriebsmotors 8, bei welchem es
sich um einen vorn Hauptantrieb der Druckmaschine 1 separaten
Antrieb handelt, wird über
die Antriebswalze 9 frikativ auf das jeweilige Reibrad 32 übertragen.
Die Umlaufbewegungen der Antriebswalze 9 und des Reibrades 32 sind
in 3 ebenfalls mit Pfeilen symbolisiert. Vom Reibrad 32 wird
die Umlaufbewegung über
die Antriebsrolle 27 auf das Bremsband 26 übertragen.
Durch die gemäß der Winkel
+α, –α divergierende
Schrägstellung
der beiden äußeren Bremsbänder 26 weisen
diese jeweils eine Geschwindigkeitskomponente quer zur Bogenlaufrichtung
auf. Durch die beiden voneinander weg gerichteten Geschwindigkeitsquerkomponenten
der äußeren Bogenbremse 4 wird
der Bogen beim Bremsen seitlich ein wenig auseinander gezogen, d.
h., in Querrichtung gestrafft, wodurch sich die Bogenablage auf
dem Auslagestapel 3 verbessert.
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Die
zuvor erläuterten
kinematischen Merkmale (Bogenbremsentaktung) und die die Bogenquerstraffung
betreffenden Merkmale gelten im übertragenen
Sinne auch für
die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele und brauchen
diesbezüglich
deshalb nicht wiederholt zu werden.
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5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
welches sich nur bezüglich
der nachfolgend erläuterten Unterschiede
von dem in den 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
unterscheidet. Bei dem Bogenbremsensystem 2 nach 5 umfasst
das Bremsmodul 19 der jeweiligen Bogenbremse – im gezeigten
Beispiel der Bogenbremse 4 – nur eine einzige Umlenkrolle 29;
die andere ist entfallen. Ebenso ist die Schwinge 18 entfallen.
Der Modulträger 20 ist mit
dem Schlitten 15 starr verbunden und könnte stattdessen mit letzterem
auch einstückig
ausgebildet sein. Daraus folgt, dass bei dem Ausführungsbeispiel
nach 5 auf die Möglichkeit
der Schrägstellung
des Bremsmoduls 19 zum Zweck der Bogenquerstraffung verzichtet
worden ist.
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Davon
abweichend ist es aber auch denkbar, den Modulträger 20 über ein
Gelenk, das eine vertikale Schwenkachse hat, mit dem Schlitten 19 zu
verbinden, so dass das Bremsmodul 19 in 5 in
die verschiedenen Schrägstellungen
schwenkbar ist, wie das Bremsmodul in 3 und zum
Sichern des Bremsmoduls 19 in den verschiedenen Schrägstellungen
eine Rastung vorzusehen. Ein beim Einrichten des Bogenbremsensystems 2 für bestimmte Druckaufträge günstiges
Schwenken des Bremsmoduls 19 um die geometrische Rotationsachse
der Antriebsrolle 27 wahlweise in eine zur 3 analoge Horizontalstellung
und in eine zur 4 analoge Neigungsstellung ist
ebenfalls denkbar.
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Wie
in 5 gezeigt, ist das Reibrad 32 über eine
Linearführung 35 verstellbar
in dem Modulträger 20 gelagert
und durch eine Feder 36 belastet. Die Linearführung 35 umfasst
ein Langloch in dem Modulträger 20 und
eine in dem Langloch verschiebbare Achse, auf der das Reibrad 32 drehbar
gelagert ist. Der Modulträger 20 ist
U- oder gabelförmig
ausgebildet und das Reibrad 32 ist zwischen den beiden Schenkeln
oder Gabelarmen des Modulträgers 20 angeordnet.
Die Linearführung 35 und
die Feder 36 sind in beidseitiger Anordnung in jedem Gabelarm
je einmal vorgesehen.
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Bei
einer zeichnerisch nicht dargestellten Modifikation des in 5 gezeigten
Ausführungsbeispiels
sind das Reibrad 32, die Linearführungen 35 und die
Federn 36 nicht im Modulträger 20, sondern im
Bremsmodul 19 gelagert, so dass bei einem Umrüsten des
Bogenbremsensystems auf einen folgenden Druckauftrag das Reibrad 32 zusammen
mit den übrigen
Bestandteilen des Bremsenmoduls 19 vom Bediener aus der
Druckmaschine 1 entnehmbar ist.
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Bei
dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Feder 36 eine
Druckfeder und derart angeordnet, dass sie das Reibrad 32 gegen
die Antriebswalze 9 und gleichzeitig gegen eine Reibrolle 37 presst.
Die Reibrolle 37 ist koaxial mit der Antriebsrolle 27 angeordnet
und mit letzterer drehfest verbunden. Die Reibrolle 37 und
die Antriebsrolle 27 könnten
stattdessen auch aus einem Stück
gefertigt sein. Die Rotationsbewegung der Antriebswalze 9 wird
somit reibschlüssig
auf das Reibrad 32 und von diesem ebenfalls über Umfangsfriktion
auf die Reibrolle 37 übertragen.
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
welches mit dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel
das Reibradgetriebe gemeinsam hat und sich von diesem Ausführungsbeispiel
nur durch die Ausbildung des Bremsmoduls 19 unterscheidet.
Das Bremsmodul 19 umfasst hierbei anstelle des Bremsbandes
eine Bremsscheibe 38 als den Druckbogen kontaktierendes
Bremselement. Dementsprechend sind die Antriebsrolle 27 und
die Umlenkrolle 29 (vgl. 5) entfallen
und ist die Reibrolle 37 mit der Bremsscheibe 38 drehfest
verbunden oder einstückig
ausgebildet. Die Bremsscheibe 38 ist eine mit umfangsseitigen
Perforationen zum Ansaugen des Druckbogens ausgebildete Saugscheibe
und in dem Modulträger 20 drehbar
gelagert.
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7 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
welches sich von dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel
durch den Wegfall der Reibrolle 37 und des Reibrades 32 einschließlich der
Linearführungen 35 und
Federn 36 unterscheidet. Die Antriebsrolle 9 liegt an
der Außenseite
des Bremsbandes 26 an letzterem direkt an. Der Punkt des
Kontaktes zwischen dem Bremsband 26 und der Antriebswalze 9 ist
so gewählt,
dass an diesem Kontaktpunkt das Bremsband 26 innenseitig
von einer Gegendruckrolle 39 abgestützt wird, die anstelle der
Antriebsrolle 27 (vgl. 5) angeordnet
ist. Durch die im Spalt zwischen der Antriebswalze 9 und
der Gegendruckrolle 39 erfolgende elastische Kompression
des Bremsbandes 26 ist ein zur Drehmomentübertragung
von der Antriebswalze 9 auf das Bremsband 26 hinreichend
hoher Reibschluss unter allen Bedingungen gesichert.
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8 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
welches im Prinzip eine Kombination der in den 6 und 7 gezeigten
Ausführungsbeispiele
darstellt. Das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von jenem in 7 nur dadurch,
dass das Bremsmodul 19 anstelle der Rollen 29, 39 und des
darüber
laufenden Bremsbandes 26 eine Bremsscheibe 38 aufweist,
wie jene in 6. Da die Umfangsoberfläche der
Bremsscheibe 38, an welcher Umfangsoberfläche die
Antriebswalze 9 anliegt, nicht elastisch ist, ist die Antriebswalze 9 umfangsseitig
mit einem gummielastischen Reibbelag 40 versehen.
-
Ein
hinsichtlich der Reduzierung von Abriebverschleiß und hinsichtlich des Entfernens
auf der Antriebswalze 9 festsitzender Verschmutzungen,
z. B. von Resten eines in dem Bogenausleger 45 zum Bepudern
der Druckbogen verwendeter Puders, vorteilhaftes Steuerungsverfahren
beinhaltet Folgendes: Wenn ein oder mehrere der Stellmotoren 16 der
Bogenbremsen 4 bis 6 durch die elektronische Steuerungseinrichtung
aktiviert werden, um die Bogenbremsen 4 bis 6 entlang
der Führungstraverse 10 zu verfahren,
wird durch die elektronische Steuerungseinrichtung ebenso der Antriebsmotor 8 aktiviert.
Somit ist sichergestellt, dass während
des seitlichen Verfahrens der Bogenbremse(n) die Antriebswalze 9 rotiert.
Dieses Steuerungsverfahren kann bei jedem der in den 1 bis 8 gezeigten
Ausführungsbeispiele
Anwendung finden.
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Bogenbremsensystem
- 3
- Auslagestapel
- 4
- Bogenbremse
- 5
- Bogenbremse
- 6
- Bogenbremse
- 7
- Bogenanschlag
- 8
- Antriebsmotor
- 9
- Antriebswalze
- 10
- Führungstraverse
- 11
- Zahnstange
- 12
- Gestellteil
- 13
- Gestellteil
- 14
- Bogenleitblech
- 15
- Schlitten
- 16
- Stellmotor
- 17
- Ritzel
- 18
- Schwinge
- 19
- Bremsmodul
- 20
- Modulträger
- 21
- Gelenk
- 22
- Schwenkachse
- 23
- Horizontalachse
- 24
- Rastung
- 25
- Rastung
- 26
- Bremsband
- 27
- Antriebsrolle
- 28
- Umlenkrolle
- 29
- Umlenkrolle
- 30
- Saugkammer
- 31
- Perforation
- 32
- Reibrad
- 33
- Feder
- 34
- Reibbelag
- 35
- Linearführung
- 36
- Feder
- 37
- Reibrolle
- 38
- Bremsscheibe
- 39
- Gegendruckrolle
- 40
- Reibbelag
- 41
- Umlaufachse
- 42
- Umlaufachse
- 43
- Umlaufachse
- 44
- Walzenachse
- 45
- Bogenausleger