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Die
Erfindung betrifft eine Bogenbearbeitungsmaschine mit Bogenbrems-
und streckvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Reinigung derselben gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 4.
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Stand der Technik
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Bogenbearbeitende
Maschinen besitzen gewöhnlich
einen Anleger, Bearbeitungsstationen und einen Ausleger. Bei der
Bogen bearbeitenden Maschine kann es sich beispielsweise um Bogendruckmaschinen
oder insbesondere Weiterverarbeitungsmaschinen wie Bogenstanz- und
-prägemaschinen handeln.
Von einem im Anleger befindlichen Bogenstapel wird ein zuoberst
liegender Bogen vereinzelt und an ein Transportsystem übergeben.
Das Transportsystem transportiert den Bogen durch die Bearbeitungsstation
bis zur Auslage. Ein bekanntes Transportsystem bei Bogenstanz- und
Prägemaschinen
sind beispielsweise umlaufende Greiferwagen. Diese bestehen jeweils
aus einer Querstange, an der Greifer angebracht sind, mit welchen
der Bogen an seinem Vorderrand ergriffen wird und deren Enden an
einem seitlichen Kettenzug befestigt sind, der die Greiferwagen
durch die Maschine führt.
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Im
Auslegerbereich von Bogendruckmaschinen kommen ebenfalls Greiferwagen
zur Bogenführung
zum Einsatz, während
die Bogen durch die Druckwerke mittels Trommeln mit Zangengreifersystem
geführt
werden.
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Zur
Auslage von Bogen in Bogen bearbeitenden Maschinen und beispielsweise
zur Bearbeitung in Weiterverarbeitungsmaschinen muss der Bogen bis
zum Stillstand abgebremst werden. Dies geschieht zum einen durch
Abbremsen der Greiferwagen als auch zusätzlich durch Bogenbremsen.
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Als
Stanzen wird das Schneiden mit in sich geschlossenen geometrischen
Zuschnittsformen bezeichnet, die kreisförmig, oval oder mehreckig sowie Phantasieformen
aller Art sein können.
Auch die in der Druckweiterverarbeitung geübten Praktiken, wie Stanzen
mit Locheisen, Eckenabstoßen
und Registerstanzen werden zu diesem Bereich gezählt. Die Stanzung erfolgt gegen
eine Stanzunterlage oder gegen Stempel, teilweise sind es auch Schervorgänge (vg. Druckweiterverarbeitung,
Ausbildungsleitfaden für
Buchbinder, Bundesverband Druck e. V. 1996, S. 351 ff.).
Verpackungsmaterialien aus Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe
werden hauptsächlich
im Bogenformat gestanzt. Beim Stanzvorgang können zusätzlich aber auch Rilllinien
oder Blindprägungen
in den Nutzen eingebracht werden. Dieser komplexe Prozess macht
es unabdingbar, die Bogen einzeln zu stanzen. Da es sich bei den
Endprodukten um anspruchsvolle Verpackungen hinsichtlich technischer und
graphischer Ausführung
handelt (etwa Verpackungen für
Kosmetik, Zigaretten, Pharmazie, Lebensmittel, etc.), werden besondere
Anforderungen nicht nur an die Verpackungsmaterialien selbst gestellt,
sondern es sind für
optimale Resultate auch Stanzwerkzeuge mit geringsten Toleranzen
und äußerst präzise und
zuverlässig
arbeitende Stanzmaschinen erforderlich. Diesen Ansprüchen wird
das Flachbettstanzen am besten gerecht. Dabei werden die gedruckten
und auf einer Palette gestapelten Bogen der Stanzmaschine zugeführt. In
der Maschine werden in einer Ausrichteinrichtung die zu stanzenden
Bogen passgenau ausgerichtet, von einem Greiferwagen übernommen
und exakt in der Stanzeinrichtung zwischen einem fest gelagerten
Untertisch und einem über
einen Kniehebel oder Exzentergetriebe vertikal bewegbaren Obertisch
positioniert.
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Eine
derartige Flachbettstanze ist beispielsweise aus der
DE 30 44 083 A1 bekannt.
Die beiden Tische sind mit Schneid- und Rillwerkzeugen bzw. entsprechenden
Gegenwerkzeugen bestückt,
mit denen aus dem taktweise zwischen die Tischfläche geführten Bögen die Nutzen ausgestanzt
und gleichzeitig die zum sauberen Falten notwendigen Rillen eingedrückt werden.
In der nachfolgenden Ausbrecheinrichtung wird der Abfall über Ausbrechwerkzeuge maschinell
entfernt. Je nach Ausstattung der Maschine können schließlich die gestanzten Nutzen
in einer hierfür
vorgesehenen Nutzentrenneinrichtung separiert werden.
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Sowohl
in der Ausbrechstation als auch in der Nutzentrennstation mit Bogenauslage
muss der Bogen von der Transportgeschwindigkeit bis zum Stillstand
abgebremst werden. Da der vom vorhergehenden Zuschnitt geschwächte Bogen
mit hoher Geschwindigkeit in den Stationen eintrifft, kann die alleinige
Verlangsamung der vorderen Greiferstange ein Aufschieben seines
hinteren Teils hervorrufen. Dies soll durch zusätzliche Bremsvorrichtungen,
welche auf die Fläche
des Bogens wirken, verhindert werden. Der gestraffte Bogen kann
mit höherer
Genauigkeit bearbeitet und besser abgelegt werden.
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Aus
dem Stand der Technik sind zwei verschiedene Bogenbremsvorrichtungstypen
bekannt. Die
DE 695
00 514 T2 zeigt beispielsweise eine Bogenbremsvorrichtung
mit Bürsten.
Die Bremsbürsten sind
schräg
zur Bogentransportrichtung ausgerichtet und üben durch leichten Druck eine
Bremskraft auf den Bogen aus. Nachteilig ist, dass dadurch Markierungen
auf den Bogen entstehen können.
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In
einer alternativen Lösung
zu dieser mechanischen Bogenbremse kommen pneumatische Bogenbremsen
zum Einsatz, wie z.B. aus der
DE 102 59 556 A1 bekannt. Diese befinden
sich ebenfalls in direkter Nähe
des Bogens und stellen einen Unterdruck bereit, welcher als Bremskraft
auf die sich an der pneumatischen Bogenbremse vorbei bewegenden
Bogen wirkt. Pneumatische Bogenbremsen haben gegenüber mechanischen
Bogenbremsen den Vorteil, dass die Bogenoberfläche nicht beeinträchtigt wird,
und Markierungen so vermieden werden können. Problematisch an pneumatischen
Bogenbremsen ist allerdings, dass sich in deren Leitungen, Kanälen und Öffnungen
Papierstaub und Puder absetzt. Die notwendige Reinigung der pneumatischen
Bogenbremse geschieht nach dem Stand der Technik durch manuelles
Reinigen mit Pinsel, Bürsten,
Streifen und/oder Druckluftpistolen. Um die Reinigung von Bogenbremsen
zu beschleunigen und zu vereinfachen, wurde zum einen die Formgebung
von Kanälen,
Unterdruckkammern und Düsen
optimiert, als auch die Demontage der einzelnen Komponenten der
Bogenbremse vereinfacht, wie z. B. in der
DE 30 15 796 C2 gezeigt.
Trotz dieser Bemühungen
setzt sich Staub in der Bogenbremse ab, und zeitaufwendige Reinigungspausen
sind die Folge. Um die Funktionalität der Bremse trotz Verschmutzung
zu gewährleisten,
kann die Transport- und damit die Bearbeitungsgeschwindigkeit der
Bogenbearbeitenden Maschine reduziert werden. Dies hat eine geringere Produktivität zur Folge.
Soll die Geschwindigkeit nicht weiter verringert werden, oder ist
die volle Funktionalität
der Bremse trotz reduzierter Geschwindigkeit aufgrund von sehr starker
Verschmutzung nicht mehr gewährleistet,
muss die Bogenbremse gereinigt werden. Da die Reinigung bei Maschinenstillstand
geschehen muss, wird die Produktivität hierdurch beträchtlich
verringert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine markierungsfreie Bogenbremse
zu schaffen, welche eine höhere
Maschinenproduktivität
ermöglicht
durch eine Reduzierung der Maschinenstillstandzeiten aufgrund von
Bogenbremsenreinigung. Gelöst
wird diese Aufgabe durch eine pneumatische Bogenbremse mit den Merkmalen
von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Reinigung einer solchen Bogenbremse
nach Anspruch 4.
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Eine
erfindungsgemäße Bogenbearbeitungsmaschine
besitzt mindestens eine Bearbeitungsstation. Bei einer Bogenstanz-
und -prägemaschine
sind beispielsweise mindestens eine Stanzstation und Prägestation,
Ausbrechstation und Nutzentrennstation vorhanden. Durch einen Bogenanleger
werden die Bogen vereinzelt und dem Transportsystem zugeführt, welches
die Bogen durch die Maschine transportiert. Das Transportsystem
kann als umlaufendes Kettensystem ausgebildet sein, durch das Greiferstangen
geführt
werden. Die Greiferstangen besitzen Greifer, welche die Bogen an
ihrer Vorderkante ergreifen und somit durch die Maschine ziehen.
Um den Bogen in den Bearbeitungsstationen besser abbremsen und in
gestrecktem Zustand bearbeiten zu können, befinden sich im Einlaufbereich
der Stationen pneumatische Bogenbrems- und -streckvorrichtungen.
In Ausbrechstation und Nutzentrennstation sind die Vorrichtungen
direkt in den Werkzeug- oder Gegenwerkzeugrahmen eingelassen. Dadurch
befinden sich die Vorrichtungen in einer Ebene parallel und in minimalem
Abstand zur Ebene, in welcher die Bogen von der Fördereinrichtung
durch die Bearbeitungsstationen transportiert werden, einer so genannten
Bogenförderebene.
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Auch
im Ausleger befindet sich eine Bogenbremsvorrichtung in einer Ebene
parallel und in unmittelbarer Nähe
zur Bogenförderebene.
Da die Greifer den Bogen in dieser Station freigeben, ist es besonders
notwendig, den Bogen zusätzlich
abzubremsen.
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In
der Bogenbrems- und -streckvorrichtung befinden sich Saugöffnungen.
Die Bogen werden von dem Transportsystem direkt über die Saugöffnungen hinweg
bewegt. Wenn an den Saugöffnungen
ein Unterdruck herrscht, werden die sich darüber hinweg bewegenden Bogen
angesaugt, dadurch abgebremst und gleichzeitig gestreckt.
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Um
an den Saugöffnungen
einen Unterdruck bereitzustellen, werden nach dem Venturi-Prinzip arbeitende
Unterdruckerzeuger über
einen Anschluss A mit Blasluft beaufschlagt und der erzeugte Unterdruck
wird über
ein Saugluftkanalsystem an die Saugöffnungen übertragen. Um Unterdruckerzeuger, Saugluftkanalsystem
und Saugöffnungen
einfach und schnell reinigen zu können, besitzt die Bogenbrems-
und streckvorrichtung eine Reinigungseinrichtung. Diese besitzt
in vorteilhafter Weise mindestens einen Anschluss B, der mit Blasluft
beaufschlagt werden kann und der in Verbindung steht mit dem Saugluftkanalsystem
der Bogenbrems- und -straffvorrichtung und damit mittelbar mit den
Saugöffnungen
und den Unterdruckerzeugern.
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Soll
die Bogenbrems- und -streckvorrichtung von Staub gereinigt werden,
so wird der Anschluss B der Einrichtung zur Reinigung der Bogenbrems-
und streckvorrichtung mit Blasluft beaufschlagt. Mittels Kanälen wird
die Blasluft in das Saugluftkanalsystem und durch die Saugöffnungen
geblasen und löst
dabei Schmutzpartikel und transportiert diese nach außen. Konstruktionsbedingt
werden dabei die Unterdruckerzeuger kaum gereinigt.
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Deshalb
wird in einem alternativen Verfahren Anschluss A der Unterdruckerzeuger
und Anschluss B der Einrichtung zur Reinigung der Bogenbrems- und
-streckvorrichtung gleichzeitig mit Blasluft beaufschlagt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, diese beiden Verfahren in der beschriebenen
Weise nacheinander durchzuführen.
Dadurch wird der Reinigungseffekt verstärkt.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Bogenbearbeitenden Maschine besitzt diese eine Steuerung, in
welcher die oben beschriebenen Verfahren als Reinigungsprogramme
hinterlegt sind und durch welche die Einrichtung zur Reinigung der
Bogenbrems- und -straffvorrichtung aktiviert, d. h., die Beaufschlagung
der Anschlüsse
mit Blasluft geregelt werden kann. Die Aktivierung erfolgt praktischer
Weise automatisch bei jedem Maschinenstillstand, wozu ein Kurz-Reinigungsprogramm
mit einer Dauer von mehreren Sekunden in der Steuerung hinterlegt
ist. Ein weiteres hinterlegtes mehrminütiges Reinigungsprogramm, welches
manuell aktiviert werden kann, dient einer Intensivreinigung der
Vorrichtung.
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Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die
Unteransprüche sowie
die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden.
Es zeigen in schematischer Darstellung
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1 eine
erfindungsgemäße Bogenbearbeitungsmaschine
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2a eine
Ansicht einer pneumatischen Bogenbrems- und -streckvorrichtung
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2b eine
Draufsicht einer pneumatischen Bogenbrems- und -streckvorrichtung
mit Luftführung im
Betrieb
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2c eine
Detailansicht im Bereich eines Unterdruckerzeugers als Schnittdarstellung
entlang IIc-IIc in 2b
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2d eine
Detailansicht im Bereich des Anschlusses A als Schnittdarstellung
entlang IId-IId in 2b
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3a eine
Draufsicht einer pneumatischen Bogenbrems- und -streckvorrichtung
mit Luftführung bei
Reinigung
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3b eine
Detailansicht im Bereich des Anschlusses B als Schnittdarstellung
entlang IIIb-IIIb in 3a
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In 1 ist
der prinzipielle Aufbau einer Bogenstanz- und -prägemaschine 100 zum
Stanzen, Ausbrechen und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und dergleichen
dargestellt. Die Stanz- und Prägemaschine 100 besitzt
einen Anleger 1, eine Stanzstation 2, eine Ausbrechstation 3 und
einen Ausleger 4, die von einem gemeinsamen Maschinengehäuse 5 getragen
und umschlossen werden.
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Die
Bögen 6 werden
durch einen Anleger 1 von einem Stapel vereinzelt und zugeführt und
von auf umlaufenden Ketten 7 befestigten Greiferstangen 8 an
ihrer Vorderkante ergriffen und intermittierend durch die verschiedenen
Stationen 2, 3 und 4 der Stanz- und Prägemaschine 100 hindurch
gezogen.
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Die
Stanzstation 2 besteht aus einem Untertisch 9 und
einem Obertisch 10. Der Untertisch 9 ist fest
im Maschinengestell gelagert und mit einer Gegenplatte zum Stanzmesser
versehen. Der Obertisch 10 ist vertikal hin- und her bewegbar
gelagert.
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Die
Greiferstange 8 transportiert den Bogen 6 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 6 nach unten herausgestoßen, wodurch die Abfallstücke 11 in
einen unter der Station eingeschobenen behälterartigen Wagen 12 fallen.
Im Einlaufbereich der Ausbrechstation 3 befindet sich eine
Bogenbrems- und -straffvorrichtung 20.
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Von
der Ausbrechstation 3 gelangt der Bogen in den Ausleger 4,
wo der Bogen entweder nur einfach abgelegt wird, oder aber gleichzeitig
eine Trennung der einzelnen Nutzen erfolgt. Im Einlaufbereich des
Auslegers 4 befindet sich eine Bogenbrems- und -straffvorrichtung 20.
Der Ausleger 4 kann auch eine Palette 13 enthalten,
auf der die einzelnen Bögen
in Form eines Stapels 14 aufgestapelt werden, so dass nach
Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe die Paletten mit den aufgestapelten
Bögen 14 aus
dem Bereich der Stanz- und Prägemaschine 100 weggefahren
werden können.
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Wie
zu erkennen ist, tragen die Ketten 7 mehrere Greiferstangen 8,
bspw. sind es hier 8, so dass mehrere Bögen 6 gleichzeitig
in den verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 bearbeitet
werden können.
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Zu
ihrer Bedienung und Steuerung besitzt die Bogenstanz- und -prägemaschine
eine Maschinensteuerung 15 mit Bedienpult und Anzeige.
Durch diese Steuerung 15 wird auch die Bogenbrems- und streckvorrichtung
angesteuert.
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In 2a ist
eine pneumatische Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 dargestellt.
Das Befestigungsblech 24, welches Teil der Bogenbrems- und
-streckvorrichtung 20 ist, besitzt Löcher zur Verschraubung der
Vorrichtung mit den Werkzeugrahmen der Bearbeitungsstationen 3, 4 der
Bogenstanz- und -prägemaschine 100.
Die Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 besitzt
zwei Anschlüsse,
einen Anschluss A, über
den die Unterdruckerzeuger 22 mit einer Blasluft b beaufschlagt
werden können,
und einen Anschluss B der Einrichtung zur Reinigung der Bogenbrems-
und -streckvorrichtung 20, der ebenfalls mit einer Blasluft
b beaufschlagt werden kann.
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Ein
Bogen 6, welcher durch die Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 gebremst
und gestreckt werden soll, ist zur Veranschlaulichung der Bogenposition
relativ zur Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 in 2a und 2b dargestellt.
Zur besseren Übersichtlichkeit
wurden Greiferstrangen 8 nicht dargestellt.
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In 2b ist
die Luftströmung
durch das Saugluftkanalsystem 23 und die Saugöffnungen 21 durch
Pfeile angedeutet. Das Saugluftkanalsystem 23 dient der
Verbindung der Saugöffnungen 21 mit den
Unterdruckerzeugern 22 und ist in den Schnittdarstellungen 2c und 2d durch
die Bogenbrems- und -streckvorrichtung dargestellt. Der Anschluss
A der Unterdruckerzeuger 22 wird mit einer Blasluft b beaufschlagt.
Die Blasluft b durchströmt den
Unterdruckerzeuger 22, wodurch aufgrund des Venturi-Effekts
ein Unterdruck erzeugt wird, welcher über das Saugluftkanalsystem 23 an
den Saugöffnungen 21 bereitgestellt
wird. Aufgrund des Unterdrucks wird in den Saugöffnungen 21 Luft angesaugt und
diese Saugluft s saugt einen darüber
hinweg bewegten Bogen 6 an und bremst diesen ab.
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3a zeigt
die Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 mit der Luftführung bei
Reinigung der Vorrichtung. Die Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 wird
dann gereinigt, wenn die Stanz- und Prägemaschine 100 nicht
in Betrieb ist, wenn also auch kein Bogen 6 abgebremst
werden soll. Der Anschluss B der Einrichtung zur Reinigung der Bogenbrems-
und -streckvorrichtung 20 wird dazu mit einer Blasluft
b beaufschlagt. Über
einen Kanal 25 wird die Blasluft b in das Saugluftkanalsystem 23 geleitet, durchbläst dieses
und entfernt dadurch Staub- und Schmutzpartikel. Die Blasluft entweicht
durch die Saugöffnungen 21.
Alternativ kann der Anschluss B der Einrichtung zur Reinigung der
Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 und der Anschluss
A der Unterdruckerzeuger 22 gleichzeitig mit einer Blasluft
b beaufschlagt werden (in 3a nicht
dargestellt). Dadurch werden Unterdruckerzeuger, Saugluftkanalsystem
und Saugöffnungen
von einer Blasluft b durchströmt
und gereinigt. Die Anbindung des Anschlusses B der Einrichtung zur
Reinigung der Bogenbrems- und -streckvorrichtung 20 an
das Saugluftkanalsystem 23 ist in der Schnittdarstellung 3b dargestellt:
Ein Kanal 25 verbindet Anschluss B und Saugöffnungen 21.
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- 1
- Anleger
- 2
- Stanzstation
- 3
- Ausbrechstation
- 4
- Ausleger
- 5
- Maschinengehäuse
- 6
- Bogen
- 7
- Transportsystem
(Ketten)
- 8
- Greiferstangen
- 9
- Untertisch
- 10
- Obertisch
- 11
- Abfallstücke
- 12
- Wagen
- 13
- Palette
- 14
- Auslagestapel
- 15
- Steuerung
- 16
- Zuführtisch
- 20
- Bogenbrems-
und -streckvorrichtung
- 21
- Saugöffnung
- 22
- Unterdruckerzeuger
- 24
- Befestigungsblech
- 25
- Kanal
- 100
- Bogenstanz-
und -prägemaschine
- A
- Anschluss
der Unterdruckerzeuger
- B
- Anschluss
der Einrichtung zur Reinigung der Bogenbrems- und -streckvorrichtung
- s
- Saugluft
- b
- Blasluft
- F
- Förderrichtung