DE102007002154A1

DE102007002154A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausrichten von Bogenstapel

Info

Publication number: DE102007002154A1
Application number: DE102007002154A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Lappok; Andre Pütz; Guido Zanders
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-17
Also published as: US20080169597A1; EP1944256B1; EP1944256A3; EP1944256A2; ATE549281T1; US7658378B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln im Anleger von bogenverarbeitenden Maschinen mit einer motorisch angetriebenen Ausrichtplatte, wobei sich zwischen motorischem Antrieb und Ausrichtplatte ein Bewegungswandler befindet, der der Ausrichtplatte eine Bewegung aufzwingt, welche in etwa eine Kreisbahn beschreibt. Dabei entspricht die vertikale Geschwindigkeitskomponente der Ausrichtplatte während des Ausrichtens der Aufwärtsgeschwindigkeit des Anlegerstapels.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln im Anleger von Bogen verarbeitenden Maschinen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Ausrichten von Bogenstapeln gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.
Für die exakte Stapelbildung von abzulegenden Bogen einer Bogen verarbeitenden Maschine sind für den Ausleger verschiedenartige Vorrichtungen bekannt. Die DE 196 27 241 C2 beschreibt eine Vorrichtung zur Bildung eines Bogenstapels im Ausleger einer Bogendruckmaschine. Die Ausrichtung geschieht unter Zuhilfenahme von Rüttelplatten, welche mit Schwingungserregern verbunden sind. Der Schwingungserreger vibriert dabei unabhängig vom Auslegetakt.
Die DE 42 20 074 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Geradstoßen eines Stapels. Zum Geradstoßen wird dabei eine Stoßstange verwendet, die in Richtung des Stapels weist und an ihrem einen Ende ein Stoßblech besitzt. Den beiden genannten Vorrichtungen ist gemein, dass die Stoß- bzw. Rüttelbewegung rein translatorisch ist.
Eine Vorrichtung mit einer schwingenden Bewegung einer Ausrichtplatte ist in der DE 198 52 365 C2 beschrieben. Ein Seitenanschlag zum Ausrichten von Bogen auf Auslegerstapel in Auslegern von Druckmaschinen besitzt eine Ausrichtplatte. Die Ausrichtplatte ist in einem Drehlager gelagert. Das Drehlager wirkt als Drehpunkt, um den die Ausrichtplatte mit einem kleinen Winkel gedreht wird. Bei ihrem maximalen Drehwinkel stößt die Ausrichtplatte an den Auslegerstapel und richtet diesen dadurch aus. Anschließend wird die Ausrichtplatte wieder in ihre Ursprungsstellung zurückverschwenkt. Die Schwingungsanregung der Ausrichtplatte geschieht dabei über einen pneumatischen Antrieb.
Kommen in Bogen verarbeitenden Maschinen Nonstop-Anleger wie z. B. in der DE 41 29 136 C2 oder der DE 39 41 993 C1 beschrieben zum Einsatz, so müssen die Bogenstapel auch dort ausgerichtet oder gerade gestoßen werden. Um einen kontinuierlichen Maschinenbetrieb zu ermöglichen, wird bei manuellen Nonstop-Anlegern ein zur Neige gehender Reststapel durch einen neuen Hauptstapel ergänzt. Da Reststapel und Hauptstapel versetzt zueinander angeordnet, oder einzelne Bogen gekrümmt, schräg oder versetzt zu ihrer Soll-Lage sein können, müssen die Bogen an ihrer Seitenkante ausgerichtet und damit der Bogenstapel seitenausgerichtet werden. Nach dem Stand der Technik geschieht diese Ausrichtung von Hand.
Manuelle Nonstop-Anleger besitzen aufwärts getaktete Stapel, d. h. im selben Takt, wie Bogen abgezogen und an die Bogen verarbeitende Maschine übergeben werden, wird der Stapel aufwärts gefahren. Dadurch befindet sich der oberste Bogen des Bogenstapels immer in derselben Position relativ zu einer Bogenabzugsvorrichtung, wie z. B. einem Saugkopf. Ein optimales Vereinzeln und Abziehen der Bogen kann so sichergestellt werden.
Problematisch an der manuellen Stapelausrichtung ist, dass eine optimale Stapelausrichtung nicht sichergestellt ist, sondern vielmehr davon abhängt, wie und ob der Maschinenbediener den Anlegerstapel ausrichtet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Bogenstapel im Anleger bei einer kontinuierlichen Stapelaufwärtsbewegung automatisch seitenauszurichten. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 8.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, Bogenstapel im Anleger sowohl exakt, d. h. kantengenau, als auch schonend, d. h. ohne die Bogen zu beschädigen, auszurichten.
Die schonende Ausrichtung wird dadurch erreicht, dass die Ausrichtplatte der Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln im Anleger von Bogen verarbeitenden Maschinen in etwa eine Kreisbahn beschreibt. Während des Bewegungszyklus bleibt die Ausrichtplatte parallel zur Seitenfläche des Anlegerbogenstapels und die Oberkante der Ausrichtplatte parallel zur Oberkante des Anlegerbogenstapels ausgerichtet. Zwischen einem motorischen Antrieb und der Ausrichtplatte befindet sich ein Bewegungswandler. Dieser wandelt die am motorischen Antrieb bereitgestellte Rotationsbewegung und zwingt der Ausrichtplatte eine Bewegung auf, welche in etwa eine Kreisbahn beschreibt. Der Bewegungswandler besitzt in einer vorteilhaften Ausführungsform mindestens eine Zahnriemenscheibe, auf welche die Rotationsbewegung des motorischen Antriebs über einen Zahnriemen übertragen wird. Besitzt der Bewegungswandler mehrere Zahnriemenscheiben, kann die Rotationsbewegung des motorischen Antriebs entweder auch über einen umlaufenden Zahnriemen oder aber über mehrere Zahnriemen übertragen werden. Die Zahnriemenscheiben sind jeweils auf einer drehbar gelagerten Welle aufgeflanscht. An ihrem einen Ende oder an beiden Enden ist jede Welle mit je einem Hebel in einem ersten Drehpunkt des jeweiligen Hebels fest verbunden. In einem zweiten Drehpunkt des jeweiligen Hebels ist die Ausrichtplatte mittels je eines Bolzens drehbar gelagert. Zusätzlich besitzt der Bewegungswandler noch ein Element zur vertikalen Führung der Ausrichtplatte.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln einen Bewegungswandler mit zwei Zahnriemenscheiben. Die zwei horizontal beabstandeten Hebel des Bewegungswandlers sind dabei exakt parallel zueinander angeordnet, um eine synchrone Drehbewegung der zwei Hebel zu ermöglichen und damit eine in etwa kreisförmige Bewegung der Ausrichtplatte. Die vertikale Führung der Ausrichtplatte ist durch ihre Lagerung in den zwei Drehpunkten der Hebel gegeben.
Bei dem motorischen Antrieb der Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln kann es sich beispielsweise um einen Servomotor oder um einen frequenzgesteuerten Drehstrommotor handeln.
Vorteilhafterweise ist je eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln an beiden Seiten des Anlegers, d. h. in Bogentransportrichtung rechts und links am Rahmen des Anlegers befestigt. Die Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln ist dabei so am Anlegerrahmen angebracht, dass sich die Ausrichtplatte auf Höhe der Oberkante des Anleger-Bogenstapels befindet. Dadurch wird erreicht, dass der obere Teil des Bogenstapels seitenausgerichtet wird und die Bogen der Bogenbearbeitungsmaschine lagegenau zugeführt werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der annähernden Kreisbewegung der Ausrichtplatte im Gegensatz zur hauptsächlich translatorischen Bewegung von Ausrichtplatten im Stand der Technik verhindert eine Überlagerung von der Aufwärtsbewegung des Anlegerstapels mit der seitwärts gerichteten Stoßbewegung der Ausrichtplatte. Dies wird durch ein vorteilhaftes Verfahren zum Ausrichten von Bogenstapeln erreicht, bei dem die vertikale Geschwindigkeitskomponente der Ausrichtplatte während des Ausrichtens der Aufwärtsgeschwindigkeit des Anlegerstapels entspricht. Die getaktete Aufwärtsbewegung des Anlegerstapels als auch die annähernd kreisförmige Bewegung der Ausrichtplatte sind synchronisiert. Die Aufwärtsgeschwindigkeit des Anlegerstapels hängt zum einen ab von der Bogendicke und zum anderen der Anzahl Bogen, welche pro Zeiteinheit an die Bogenbearbeitungsmaschine übergeben werden, also der Maschinengeschwindigkeit.
In einer vorteilhaften Verfahrensform kann die Geschwindigkeit der Ausrichtplatte in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit geregelt werden. Vorteilhafterweise wird die Geschwindigkeitsanpassung der Ausrichtplatte automatisch von der Maschinensteuerung vorgenommen. Neben der beschriebenen vertikalen Bewegungskomponente besitzt die Bewegung der Ausrichtplatte auch eine horizontale Bewegungskomponente. Diese bewirkt eine Stoßbewegung der Ausrichtplatte und damit das Ausrichten des Bogenstapels.
Die Ausrichtung des Bogenstapels erfolgt kontinuierlich, jedoch kann der motorische Antrieb der Vorrichtung in jeder Position angehalten werden, so dass die Ausrichtplatte auch als feststehender Seitenanschlag dienen kann.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung
1 eine Bogenstanz- und -prägemaschine mit erfindungsgemäßer Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapeln
2 die Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen in einer dreidimensionalen Darstellung
3 die Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen in einer Draufsicht
4 die Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen in einer Ansicht
5 die Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen in einer Ansicht mit den Positionen der Ausrichtplatte innerhalb eines Bewegungszyklus
In 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Bogenstanz- und -prägemaschine 100 zum Stanzen, Ausbrechen und Ablegen von Bögen 1 aus Papier, Pappe und dergleichen dargestellt. Die Stanz- und Prägemaschine 100 besitzt einen Anleger 10, eine Stanzstation 2, eine Ausbrechstation 3 und einen Ausleger 4, die von einem gemeinsamen Maschinengehäuse 5 getragen und umschlossen werden.
Bei dem Anleger 10 handelt es sich um einen manuellen Non-Stop-Anleger 10, welcher mit einer Einrichtung zum Einbringen eines neuen Hauptstapels versehen ist (in 1 nicht dargestellt). Die Figur zeigt einen sich auf einer Palette 12 befindlichen Anlegerstapel 11. Der Anleger 10 besitzt eine Einrichtung, um den Anlegerstapel 11 getaktet aufwärts zu bewegen (in 1 nicht dargestellt). Am Rahmen des Anlegers 10 ist eine Vorrichtung 20 befestigt, welche eine Ausrichtplatte 21 zum Seitenausrichten der Bogen 1 des Anlegerstapels 11 besitzt.
Die Bögen 1 werden durch einen Anleger 10 von einem Anlegerstapel 11 vereinzelt und über einen Zuführtisch 6 der Bogenstanz- und -prägemaschine 100 zugeführt und von einem Transportsystem 7 mit Greiferwagen 9 in Bogentransportrichtung T durch die verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 der Stanz- und Prägemaschine 100 hindurchgezogen.
Die Stanzstation 2 besteht aus einem Untertisch und einem Obertisch. Der Untertisch ist fest im Maschinengestell gelagert und mit einer Gegenplatte zum Stanzmesser versehen. Der Obertisch ist vertikal hin- und herbewegbar gelagert.
Die Greiferwagen 9 transportieren den Bogen 1 von der Stanz- und Prägestation 2 in die nachfolgende Ausbrechstation 3, die mit Ausbrechwerkzeugen ausgestattet ist. In der Ausbrechstation 3 werden mit Hilfe der Ausbrechwerkzeuge die nicht benötigten Abfallstücke aus dem Bogen 1 nach unten herausgestoßen, wodurch die Abfallstücke in einen unter der Station eingeschobenen behälterartigen Wagen fallen.
Von der Ausbrechstation 3 gelangt der Bogen 1 in den Ausleger 4, wo der Bogen 1 entweder nur einfach abgelegt wird, oder aber gleichzeitig eine Trennung der einzelnen Nutzen erfolgt. Der Ausleger 4 kann auch eine Palette enthalten, auf der die einzelnen Bögen in Form eines Stapels aufgestapelt werden, so dass nach Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe die Paletten mit den aufgestapelten Bögen 1 aus dem Bereich der Stanz- und Prägemaschine 100 weggefahren werden können.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen 20. Diese ist an dem Anleger 10 befestigt. Die Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen 20 besteht aus einem motorischen Antrieb 22, einer Ausrichtplatte 21 und einem dazwischen angeordneten Bewegungswandler 27. Der Bewegungswandler 27 wandelt die rotatorische Bewegung des motorischen Antriebs 22 und zwingt der Ausrichtplatte 21 eine annähernd kreisförmige Bewegung auf. Die Rotationsbewegung des motorischen Antriebs 22 wird über einen Zahnriemen 23 an zwei Zahnriemenscheiben 24 übertragen. Die Zahnriemenscheiben 24 sind jeweils auf einer Welle 25 aufgeflanscht. Am jeweiligen Ende einer jeden Welle 25 ist ein Hebel 28 befestigt. Mittels Bolzen 26 ist die Ausrichtplatte 21 mit den Hebeln 28 verbunden.
Aus 3 wird deutlich, dass an beiden Enden einer jeden Welle 25 (in 3 nicht bezeichnet) Hebel 28 fest gelagert sind. Die Ausrichtplatte 21 ist somit mittels je einem Bolzen 26 an einem von vier Hebeln 28 befestigt. Aus 3 und 4 ergibt sich, dass die Ausrichtplatte 21 parallel zur Seitenfläche des Anlegerbogenstapels 11 ausgerichtet ist. Weiter zeigt 4, dass vertikal beabstandete Hebel 28 jeweils exakt parallel zueinander ausgerichtet sind.
5 zeigt den Bewegungsablauf der Ausrichtplatte 21 innerhalb eines Bewegungszyklus. Dabei sind die verschiedenen Positionen der Ausrichtplatte 21 und der beiden sichtbaren Bolzen 26 durch strich-punktierte Linien angedeutet. Die Kreisbahn, auf welcher sich ein Bolzen 26 bewegt, und die Kreisbahn, auf welcher sich die Ausrichtplatte 21 bewegt, sind ebenfalls angedeutet. Die Funktionsweise des Bewegungswandlers 27 ergibt sich aus dieser Darstellung eindeutig: Durch den Zahnriemen 23 werden die beiden Zahnriemenscheiben 24 (in 5 nicht gezeichnet) in eine Rotationsbewegung versetzt. Die Zahnriemenscheiben 24 sind auf den Wellen 25 fest aufgeflanscht. Die Hebel 28 sind auf den Wellen 25 drehfest gelagert. Gemeinsamer Drehpunkt von Welle 25, Zahnriemenscheibe 24 und Hebel 28 ist der erste Drehpunkt D1. Die Ausrichtplatte 21 ist über Bolzen 26 mit den Hebeln 28 verbunden und in den Bolzen 26 drehbar in einem zweiten Drehpunkt D2 gelagert. Erster Drehpunkt D1 und zweiter Drehpunkt D2 sind voneinander beabstandet. Die Größe des Abstandes bestimmt die kreisbahnförmige Bewegung, welche der Ausrichtplatte 21 aufgezwungen wird.

1: Bogen
2: Stanzstation
3: Ausbrechstation
4: Ausleger
5: Maschinengehäuse
6: Zuführtisch
7: Transportsystem
8: Steuerung
9: Greiferwagen
10: Anleger
11: Anlegerstapel
12: Palette
20: Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen
21: Ausrichtplatte
22: motorischer Antrieb
23: Zahnriemen
24: Zahnriemenscheibe
25: Welle
26: Bolzen
27: Bewegungswandler
28: Hebel
100: Bogenstanz- und -prägemaschine
T: Bogentransportrichtung
D1: 1. Drehpunkt
D2: 2. Drehpunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19627241 C2 [0002]
- DE 4220074 A1 [0003]
- DE 19852365 C2 [0004]
- DE 4129136 C2 [0005]
- DE 3941993 C1 [0005]

Claims

Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel (20) im Anleger (10) von Bogenverarbeitenden Maschinen (100), insbesondere Druckmaschinen oder Druckweiterverarbeitungsmaschinen, mit einer motorischen angetriebenen Ausrichtplatte (21), dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen motorischem Antrieb (22) und Ausrichtplatte (21) ein Bewegungswandler (27) befindet, der der Ausrichtplatte (21) eine Bewegung aufzwingt, welche in etwa eine Kreisbahn beschreibt.
Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungswandler (27) mindestens eine Zahnriemenscheibe 24) besitzt, auf welche die Rotationsbewegung des motorischen Antriebs (22) mittels mindestens eines Zahnriemens (24) übertragen wird und welche auf je einer drehbar gelagerte Welle (25) aufgeflanscht ist, die jeweils in mindestens einem Ende mit je einem Hebel (28) in einem ersten Drehpunkt (D1) drehfest verbunden ist, wobei in einem zweiten Drehpunkt (D2) des jeweiligen Hebels (28) die Ausrichtplatte (21) mittels eines Bolzens (26) drehbar gelagert ist und wobei der Bewegungswandler (27) ein Element zur vertikalen Führung der Ausrichtplatte (21) besitzt.
Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungswandler (27) zwei Zahnriemenscheiben (24) besitzt, auf welche die Rotationsbewegung des motorischen Antriebs (22) mittels mindestens eines Zahnriemens (23) übertragen wird und welche auf je einer drehbar gelagerte Welle (25) aufgeflanscht ist, die jeweils in mindestens einem Ende mit je einem Hebel (28) in einem ersten Drehpunkt (D1) drehfest verbunden ist, wobei in einem zweiten Drehpunkt (D2) des jeweiligen Hebels (28) die Ausrichtplatte (21) mittels eines Bolzens (26) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtplatte (21) sich auf Höhe der Oberkante des Bogenstapels (11) im Anleger (10) befindet.
Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) am Rahmen des Anlegers (10) befestigt ist.
Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb (22) ein Servomotor ist.
Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb (22) ein frequenzgesteuerter Drehstrommotor ist.
Verfahren zum Ausrichten von Bogenstapel (11) im Anleger (10) einer Bogenverarbeitenden Maschinen (100) mit einer Vorrichtung zum Ausrichten von Bogenstapel (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Geschwindigkeitskomponente der Ausrichtplatte (21) während des Ausrichtens der Aufwärtsgeschwindigkeit des Anlegerstapels (11) entspricht.
Verfahren zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Bewegung der Ausrichtplatte (21) in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit geregelt werden kann.
Verfahren zum Ausrichten von Bogenstapel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Ausrichtplatte (21) horizontale und vertikale Bewegungskomponenten besitzt.
Bogenverarbeitende Maschine (100) zur Bearbeitung von Bogen aus Papier, Pappe und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Vorrichtung (20) zum Ausrichten von Bogenstapeln (11) nach einem der Ansprüche 1–7 besitzt.
Bogenverarbeitende Maschine (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenverarbeitende Maschine (100) eine Bogenstanz- und -prägemaschine ist.