-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen und Ausrichten von Bogen
in einer Bogendruckmaschine mit einem einem Bewegungsgesetz folgend
umlaufenden Zylinder, in dem ein in Axialrichtung verschiebbar gelagertes
Bogenhaltesystem vorgesehen ist, das durch ein über eine Auswert-/Steuereinheit
beeinflussbares Stellglied verschoben werden kann.
-
Durch
die
EP 1 334 827 A1 ist
eine derartige Vorrichtung bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist das Greifersystem
mit einer konzentrisch im Zylinder angeordneten Ziehwelle verbunden,
die an ihrem äußerem Ende
eine drehfest angeordnete Gewindemutter aufweist, in welche eine
Gewindespindel eingreift, die drehfest mit einer Motorwelle eines
synchron mit dem Zylinder angetriebenen Motors verbunden ist und
der Motor vor- oder nacheilend innerhalb eines Arbeitstaktes antreibbar
ist.
-
Nachteilig
ist, dass durch die Wirkpaarung Gewindemutter/Gewindespindel ein
Umkehrspiel auftritt, was zu Ungenauigkeiten beim Stellen des Greifersystems
führt.
Die Ungenauigkeiten vergrößern sich
durch mechanischen Verschleiß und
führen zu
Qualitätsmängeln und
damit zu Produktivitätsverlusten
der Bogendruckmaschine.
-
Aus
der
EP 1 334 829 A2 ist
ebenfalls eine solche Vorrichtung bekannt, bei der das Greifersystem
mittels einer konzentrisch im Zylinder gelagerten Ziehschiene verstellt
werden kann. Am äußeren Ende
der Ziehschiene ist eine Drehentkopplung vorgesehen, welche mit
einer axial verbringbaren Stellwelle in Wirkverbindung steht. Die
Stellwelle ist über ein
Stellgewinde mit einem Stellmotor verbunden, wobei das Stellgewinde
die Rotationsbewegung der Motorwelle in eine Translationsbewegung
umsetzt.
-
Auch
diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass durch die Drehentkopplung
sowie das Stellgewinde Spiel initiiert wird, welches sich bei Verschleiß erhöht, und
zu Qualitätsmängeln führt.
-
In
der
EP 0 753 407 B1 wird
eine Vorrichtung beschrieben, bei der das im Zylinder in axialer
Richtung verschiebbar gelagerte Greifersystem durch einen im Zylinderkanal
angeordneten linearen Aktor bzw. Linearmotor verschoben wird. Nachteilig
ist, dass der im Zylinderkanal gelagerte und ständig umlaufende linear Aktor
bzw. Linearmotor angesteuert werden muss.
-
In
der Zeitschrift IEE, 51. Jahrgang, 02-2006 wird ein Kombinationsantrieb
zum Antreiben von Reiberwalzen in Druckmaschinen beschrieben. Reiberwalzen
in Druckmaschinen führen,
um die Farbe sauber und gleichmäßig auf
den Farbauftragwalzen zu verteilen, eine Rotationsbewegung und changierende
Bewegung aus. Diese Bewegungen werden mittels des Kombinationsantriebs
realisiert, bei dem der Läufer
des Antriebs eine Rotationsbewegung ausführt und in axialer Richtung
zur Realisierung der Changierbewegung verschoben werden kann.
-
Bei
Bogendruckmaschinen ist es allgemein üblich, die in einem Bogenanleger
von einem Bogenstapel vereinzelten Bogen schuppenförmig über einen
Bändertisch
auf einen Anlegtisch und mit der Vorderkante gegen in die Bahn der
Bogen führbare Anlegmarken
zu transportieren. Dadurch werden die Bogen nach der Vorderkante
ausgerichtet und zur Ruhe gebracht. Anschließend werden die Bogen nach
der Seitenkante ausgerichtet oder die Istlage einer Seitenkante
ermittelt und nachfolgend durch die Axialverschiebung eines den
nach der Vorderkante ausgerichteten Bogen transportierenden Bogenhaltesystem
die Solllage der Seitenkante realisiert.
-
Bei
hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und den daraus sich ergebenden hohen
Aufprallgeschwindigkeiten der Bogen ist eine nur mit Fehlern behaftete
Grobausrichtung möglich,
was zu Qualitätsmängeln und
damit zu Produktivitätsverlusten führt. Außerdem werden
beim Anlegen der Bogen an den Anlegmarken mit hohen Aufprallgeschwindigkeiten
verspannt und in diesem verspannten Zustand von den nachgeordneten
Greifersystemen erfasst sowie durch die Bogendruckmaschine geführt, was ebenfalls
in Qualitätsmängeln und
zu Produktivitätsverlusten
führt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine weitere Vorrichtung zum Zuführen und
Ausrichten von Bogen zu schaffen, die die Produktivität der Bogendruckmaschine
auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten nicht nachteilig beeinflusst.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
-
Durch
die erfindungsgemäße Lösung können die
vereinzelten und in einer Bogentransportgeschwindigkeit einem Anlegtisch
zugeführten
Bogen in dieser Bogentransportgeschwindigkeit von einem Bogenbeschleunigungssystem
dem Zylinder zugeführt
oder von diesem übernommen
werden. Auf dem Zylinder erfolgt dann die Ausrichtung der Bogen
nach der Vorder- und Seitenkante. Damit können die Bogen unverspannt
durch die Maschine transportiert und ohne Qualitätsverluste bedruckt werden.
Aufgrund der Übernah me
der Bogen in Transportgeschwindigkeit und dem nachfolgenden Ausrichten auf
dem Zylinder können
die Bogen auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten exakt ausgerichtet
und damit ohne Produktivitätsverluste
verarbeitet werden.
-
Die
Verwendung des Kombinationsantriebes ermöglicht es, auf eine Drehentkopplung
oder mechanische Mittel zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine
lineare Bewegung, die spielbehaftet sind und einem Verschleiß unterliegen,
zu verzichten und so einen passgenauen Druck zu realisieren.
-
An
einem Ausführungsbeispiel
wird die Erfindung näher
erläutert.
In den zugehörigen
Zeichnungen zeigen
-
1:
eine Schnittdarstellung eines Zylinders mit einem Bogenhaltesystem,
-
2:
einen Anlegtisch in der Draufsicht.
-
In 1 ist
ein Zylinder 1 mit Zylinderzapfen 2, 3 gezeigt.
Der Zylinderzapfen 3 ist mit Hilfe von Wälzlagern 4 in
einem Gestell 5 gelagert. Auf dem Zylinderzapfen 3 ist
ein Antriebsrad 14 drehfest angeordnet, durch welches der
Zylinder 1 im Arbeitstakt umlaufend angetrieben wird. Das
Antriebsrad 14 kann über
einen Zentralantrieb oder mittels eines Einzelantriebs angetrieben
werden. Dem Zylinderzapfen 3 ist weiterhin ein Drehimpulsgeber 16 zugeordnet.
-
Der
Zylinderzapfen 2 des Zylinders 1 ist durch Wälzlager 4 in
einem einstellbar in einer Seitenwand 5 geführten Lagerkörper 18 aufgenommen, der
seinerseits durch Wälzlager 4 in
der Seitenwand 5 geführt
ist. Im Ausführungsbeispiel
ist der Lagerkörper 18 als
Exzenterbuchse 18.1 ausgebildet. Es ist aber auch möglich den
Lagerkörper 18 als
Linearlager auszubilden. Im Zylinder 1 ist konzentrisch
eine Ziehwelle 8 mittels Lager 9 angeordnet, welche über Mitnehmer 7 biegesteif
mit einem im Zylinder 1 geführten Bogenhaltesystem 6 verbunden
ist. Das Bogenhaltesystem 6 ist als funktionelle Einheit
in Axialrichtung und in Umfangsrichtung verbringbar durch an sich
bekannte Mittel im Zylinder 1 aufgenommen. Die konzentrisch
im Zylinder 1 angeordnete und in Axialrichtung verschiebbar
sowie in Umfangsrichtung verstellbar im Zylinder 1 gelagerte
Ziehwelle 8 ist aus dem Zylinderzapfen 2 herausgeführt und
durch eine Kupplung 10 drehfest mit einer einen Läufer tragenden
Motorwelle 12 eines Kombinationsantriebs 11 verbunden.
Der Kombinationsantrieb 11 ist gestellfest durch einen
Motorflansch 13 mit dem Lagerkörper 18 verbunden.
Der Kombinationsantrieb 11 besteht in bekannter Weise aus
einem Synchronmotor, dessen Läufer/Motorwelle 12 eine
Drehbewegung aufgeprägt
wird. Zusätzlich
zu dieser Drehbewegung kann der Läufer/Motorwelle 12 durch
einen Linearantrieb in axialer Rich tung verschoben werden. Dem Läufer/Motorwelle 12 ist
ein Impulsgeber und dem Linearantrieb ein Lineargeber zugeordnet.
Diese Geber sind mit einer Auswert-/Steuereinheit 15 verbunden,
die mit einer Maschinensteuerung verknüpft ist. Mit der Auswert-/Steuereinheit 15 sind
weiterhin der Drehimpulsgeber 16 und ein Stellelement 17 verbunden,
das gestellfest angeordnet und am Lagerkörper 18 angreift.
-
In 2 ist
schematisch ein Anlegtisch 19 mit einem Bogen 20 in
der Draufsicht gezeigt. Im Anlegtisch 19 sind eine Vorderkantenmesseinheit 21 und
eine Seitenkantenmesseinheit 22 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel
besteht die Vorderkantenmesseinheit 21 aus zwei beabstandet
zueinander angeordneten, sich in einer Förderrichtung 23, in
der die Bogen 20 auf dem Anlegtisch 19 transportiert
werden, erstreckenden Messzeilen, während die Seitenkantenmesseinheit 22 aus
zwei Messzeilen besteht, die sich quer zur Förderrichtung 23 erstrecken.
Die Messeinheiten 21, 22 können aber auch eine andere Konfiguration
aufweisen.
-
Die
Vorderkantenmesseinheit 21 ist zum Erfassen der Istlage
einer Vorderkante 20.1 und die Seitenkantenmesseinheit 22 zum
Erfassen der Istlage einer oder beider Seitenkanten 20.2 des
Bogens 20 vorgesehen. Die Vorderkantenmesseinheit 21 und die
Seitenkantenmesseinheit 22 sind auch mit der Auswert-/Steuereinheit 15 verbunden.
-
In
bekannter Weise werden die Bogen 20 von einem Bogenanleger
vereinzelt und im Maschinentakt über
einen Bändertisch
auf den Anlegtisch 19 transportiert. Ebenfalls im Maschinentakt
wird über das
Antriebsrad 14 der Zylinder 1 einem Bewegungsgesetz
folgend angetrieben. Die Drehbewegung des Zylinders 1 wird
durch den mit der Auswert-/Steuereinheit 15 verbundenen
Drehimpulsgeber 16 erfasst und die Drehbewegung von Läufer/Motorwelle 12 des
Kombinationsantriebs 11 synchron der Drehbewegung des Zylinders 1 nachgeführt. Zu
einem vorgegebenen Messzeitpunkt wird die Istlage der Vorderkante 20.1 des
sich mit einer Bogentransportgeschwindigkeit in Förderrichtung 23 bewegenden
Bogens 20 von der Vorderkantenmesseinheit 21 erfasst und
die diese Istlage charakterisierenden Messwerte der Auswert-/Steuereinheit 15 zugeführt. In
der Auswert-/Steuereinheit 15 erfolgt
ein Vergleich dieser Messwerte mit einem darin abgelegten Sollwert,
der die Solllage der Vorderkante 20.1 auf dem Anlegtisch 19 zum
Messzeitpunkt charakterisiert. Die Istlage der Vorderkante 20.1 auf
dem Anlegtisch 19 kann von der Solllage dadurch abweichen,
dass sie zu früh (Frühbogen),
zu spät
(Spätbogen)
und/oder schief (Schiefbogen) auf den Anlegtisch 19 transportiert wird.
Gleichzeitig oder zu einem weiteren Zeitpunkt wird durch die Seitenkantenmesseinheit 22 die
Istlage einer oder beider Seitenkanten 20.2 erfasst und die
die Istlage charakterisierenden Messwerte der Auswert-/Steuereinheit 15 zum
Vergleich mit einem darin abgelegten Sollwert der Seitenkante 20.2 zugeführt.
-
Beim
Vergleich der Istwerte mit den Sollwerten werden in der Auswert-/Steuereinheit 15 Stellwerte
generiert und mit diesen der Kombinationsantrieb 11 und
die Stelleinheit 17 angesteuert. Ergeben sich beim Vergleich
der die Lage der Seitenkante 20.2 charakterisierenden Messwerte
mit den zugehörigen
Sollwerten Abweichungen, wird ein Stellwert generiert, der beim
Erfassen eines Schiefbogens um durch die Schiefstellung verursachte
Lageabweichung der Seitenkante 20.2 korrigiert wird, und
mit diesem der Linearantrieb des Kombinationsantriebs 11 angesteuert.
Initiiert durch den Stellwert werden Läufer/Motorwelle 12 und
damit die Ziehwelle 8 in Axialrichtung verschoben. Dieser
Axialbewegung der Ziehwelle 8 folgt das durch die Mitnehmer 7 mit
der Ziehwelle 8 verbundene Bogenhaltesystem 6,
wobei die Axialbewegung so bestimmt ist, dass der vom Bogenhaltesystem 6 gehaltene
Bogen 20 bezüglich
seiner Seitenkante 20.2 in die Solllage verbracht wird.
-
Wird über die
Vorderkantenmesseinheit 21 und durch den Soll-Ist-Vergleich
in der Auswert-/Steuereinheit 15 ein Früh- oder Spätbogen festgestellt, werden
Stellwerte generiert und durch diese die Drehbewegung von Läufer/Motorwelle 12 gegenüber der
Drehbewegung des Zylinders 1 vor- oder nacheilend beeinflusst.
Dieser gegenüber
dem Zylinder 1 geänderten
Drehbewegung von Läufer/Motorwelle 12 folgt
die Ziehwelle 8 und über
die Mitnehmer 7 das Bogenhaltesystem 6, das in
Umfangsrichtung so verstellt wird, dass die Vorderkante 20.1 des
vom Bogenhaltesystem 6 gehaltenen Bogens 20 in
die Solllage gebracht wird. Liegt ein Spätbogen auf dem Anlegtisch 19 vor,
werden, um die Vorderkante 20.1 in die Solllage zu bringen,
Läufer/Motorwelle 12 und
damit das Greifersystem voreilend gegenüber der Drehbewegung des Zylinders 1 und
bei Vorliegen eines Frühbogens
nacheilend angetrieben.
-
Werden über die
Vorderkantenmesseinheit 21 sowie durch den Soll-Ist-Vergleich
in der Auswert-/Steuereinheit 15 Schiefbogen erkannt und
entsprechende Stellwerte generiert, werden diese der Stelleinheit 17 zugeführt. Durch
die Stelleinheit 17 wird der exzentrische Lagerkörper 18 in
einem solchen Maß gedreht,
dass eine Schiefstellung des Zylinders 1 erfolgt, durch
die die auf dem Anlegtisch 19 erfasste Schiefstellung der
Vorderkante 20.1 kompensiert und damit die Solllage realisiert
wird. Das Schiefstellen des Zylinders 1, das Verstellen
des Bogenhaltesystems 6 in Umfangsrichtung des Zylinders 1 und
die Axialverstellung des Bogenhaltesystems 6 werden vorzugsweise
gleichzeitig durchgeführt.
-
Im
Ausführungsbeispiel
wird davon ausgegangen, dass die Bogen 20 von einem Greifersystem 24 eines
in der Ruhe oder in der Bewegung befindlichen Bogenbeschleunigungssystems
am Anlegtisch 19 übernommen
und dann an den Zylinder 1 zur Ausrichtung nach der Vorderkante 20.1 und
den Seitenkanten 20.2 übergeben
werden. Es ist aber auch möglich,
den Zylinder 1 direkt am Anlegtisch 19 so anzuordnen,
dass die Bogen 20 von den in der Ruhe oder in der Bewegung
befindlichen Bogenhaltesystem 6 direkt übernommen und nachfolgend ausgerichtet
werden.
-
Aufstellung der verwendeten
Bezugszeichen
-
- 1
- Zylinder
- 2
- Zylinderzapfen
- 3
- Zylinderzapfen
- 4
- Wälzlager
- 5
- Seitenwand
- 6
- Bogenhaltesystem
- 7
- Mitnehmer
- 8
- Ziehwelle
- 9
- Lager
- 10
- Kupplung
- 11
- Kombinationsantrieb
- 12
- Läufer/Motorwelle
- 13
- Motorflansch
- 14
- Antriebsrad
- 15
- Auswert-/Steuereinheit
- 16
- Drehimpulsgeber
- 17
- Stelleinheit
- 18
- Lagerkörper
- 18.1
- Exzenterbuchse
- 19
- Anlegtisch
- 20
- Bogen
- 20.1
- Vorderkante
- 20.2
- Seitenkante
- 21
- Vorderkantenmesseinheit
- 22
- Seitenkantenmesseinheit
- 23
- Förderrichtung
- 24
- Greifersystem