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Die
Erfindung betrifft einen Greifer zum Fördern eines Bogens
durch eine drucktechnische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Zum
Fördern eines Bogens durch eine Druckmaschine werden Greifersysteme
verwendet, die an Greiferbrücken jeweils eine Reihe auf
Abstand gesetzter Greifer aufweisen. Die Greifer bestehen jeweils
aus einem Greiferfinger, der mit einer Greiferauflage zusammenwirkt,
oder aus zwei zusammenwirkenden Greiferfingern.
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Bei
Wendetrommeln werden paarweise zusammenwirkende Greiferfinger verwendet,
die einen Bogen am nachlaufenden Rand von einer vorgeordneten Speichertrommel übernehmen
und einem Greifersystem eines nachgeordneten Druckzylinders übergeben
(
DE 24 14 998 A1 ).
Beim Fördern der Bogen von der Speichertrommel zum Druckzylinder vollführen
die Greiferfinger während eines Umlaufes der Wendetrommel
eine zyklische Schwenkbewegung. Die Schwenkachse der Greiferfinger
liegt radial etwa auf der Umlaufkontur der Wendetrommel. Bei einer Übernahme
von der Speichertrommel schwenken die Greiferfinger über
den nachlaufenden Bogenrand ein. Die Greifflächen an den
Greiferfingern liegen während der Übernahme nicht
ideal in Bogenlaufrichtung, so dass es zu unerwünschten
Verformungen am Bogenrand kommt. Die nicht ideale Ausrichtung der
Greifflächen in den Übergabepositionen soll durch
eine ballige Gestaltung der Greifflächen ausgeglichen werden.
Die Greiferfinger werden nach der Übergabe in einem kurzen
Zeitintervall um einen Winkel von mehr als 180° geschwenkt,
wobei hohe Beschleunigungskräfte auftreten. Die Beschleunigungskräfte
werden mittels eines Greifersteuergetriebes aufgebracht, wobei die
Getriebeglieder und die Greiferfinger mit einer hohen Steifigkeit
ausgeführt werden müssen. Die Bauraumverhältnisse
an den Trommeln und die Bewegungsgeometrien der Greiferfinger begrenzen
die erreichbare Steifigkeit.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Greifer zum Fördern eines Bogens
durch eine drucktechnische Maschine zu entwickeln, der eine Erhöhung
der Geschwindigkeit ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird mit einem Greifer gelöst, der die Merkmale
nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der
Erfindung werden die Fingerspitzen von Greiferfingern gelenkig ausgebildet,
so dass Greifflächen an den Fingerspitzen um eine von einer Schwenkachse
der Greiferfinger abweichende gemeinsame Achse bewegt werden können.
Dadurch ist es möglich, die Greifflächen so auszurichten,
dass keine unerwünschten Verformungen am Bogenrand auftreten.
Die Greifflächen liegen in etwa in Bogenlaufrichtung.
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Die
Fingerspitzen können so geschwenkt werden, dass deren Schwenkbewegung
der Schwenkbewegung der Greiferfinger vorauseilt. In einer Ausführungsform
sind die Fingerspitzen in einem Drehgelenk gehalten, wobei eine
Schwenkbewegung der Greifflächen über zwei Koppeln
eingeleitet wird.
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Bei
einer weiteren Variante kann eine Schwenkachse von Greifflächen
an einer umlaufenden Kurbel vorgesehen sein, wobei die Kurbel schwenkbar
um eine Schwenkachse der Greiferfinger liegt. Bei dieser Variante
kann zum Öffnen der Greiferfinger eine Feder vorgesehen
sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform können Greiferfinger
senkrecht zu ihrer Schwenkachse relativ so zueinander verschiebbar
sein, dass die Greifflächen in Bogenlaufrichtung ausgerichtet werden.
Bei dieser Ausführungsform kann ein von zwei paarweise
zusammenwirkenden Greiferfingern um eine Achse schwenkbar angeordnet
sein, die in einem Abstand parallel zu einer gemeinsamen Schwenkachse
der Greiferfinger liegt.
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Die
Bewegung der Greiffläche kann mit der Bewegung der Greiferfinger
gekoppelt sein. Hierzu kann insbesondere ein Zangengreifer verwendet werden.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert werden, es zeigen:
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1:
einen Greifer mit durch ein Gelenkgetriebe schwenkbaren Greiferfingerspitzen
in einer abgewinkelten Stellung,
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2:
ein Greifer mit schwenkbaren Greiferspitzen in einer gestreckten
Lage,
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3:
ein Getriebeschema zum Steuern der Greifer nach 1, 2,
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4:
einen Greifer mit durch einen Kurbeltrieb schwenkbaren Greiferfingerspitzen
in abgewinkelter Stellung,
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5:
einen Greifer mit durch einen Kurbeltrieb schwenkbaren Greiferfingerspitzen
in gestreckter Lage, und
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6–8:
einen Greifer mit schwenkbaren Greiferfingerspitzen und einen separat
gelagerten Greiferfinger in drei verschiedenen Schwenkstellungen.
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1 zeigt
einen Trommelkörper 1 einer Wendetrommel einer
Bogendruckmaschine mit einem Zangengreifersystem 2. Die
Wendetrommel liegt zwischen einer vorgeordneten Speichertrommel und
einem nachgeordneten Druckzylinder. Die Wendetrommel ist in Richtung
des Pfeils 3 synchron zur Speichertrommel und zum Druckzylinder
angetrieben. Das Zangengreifersystem 2 besteht aus einer Reihe
von paarweise zusammenwirkenden Greiferfingern 4, 5,
die entlang einer Greiferwelle 6 auf Abstand gesetzt sind.
Die Greiferfinger 4 sind fest an der Greiferwelle 6 angeordnet.
Die Greiferfinger 5 sind jeweils einzeln oder in Gruppen
mit einem Ritzel 7 gekoppelt, welches auf der Greiferwelle 6 drehbar gelagert
ist. Die Greiferwelle 6 und die Ritzel 7 sind um
eine Achse 8 schwenkbar, die parallel zur Rotationsachse
des Trommelkörpers 1 liegt. Die Achse 8 liegt
am Trommelkörper 1 auf einem Radius R1, so dass
die Welle 6 und das Ritzel 7 innerhalb der Umlaufkontur 9 der
Wendetrommel liegen.
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Durch
relatives Verdrehen der Greiferwelle 6 und des Ritzels 7 können
die Greiferfinger 4, 5 geöffnet und geschlossen
werden. Beim Fördern eines Bogens 10 von der Speichertrommel
zum nachgeordneten Druckzylinder vollführen die geschlossenen Greiferfinger 4, 5 gemeinsam
eine Schwenkbewegung um die Achse 8. Zum Einleiten dieser
Schwenkbewegung steht das Ritzel 7 mit einem Ritzel 11 in Eingriff,
welches drehfest auf einer Antriebswelle 12 angeordnet
ist, die parallel zur Greiferwelle 6 liegt. Zwischen den
Ritzeln 7, 11 besteht eine 1:1-Übersetzung.
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Der
Bogen 10 wird am Rand in Fingerspitzen 13, 14 gehalten,
die ebene Greifflächen aufweisen. Durch Führungsstücke 15, 16 werden
die Fingerspitzen 13, 14 bei geöffneten
Greifern an den Enden der Greiferfinger 4, 5 gehalten.
Im geschlossenen Zustand der Greiferfinger 4, 5 liegen
die Fingerspitzen 13, 14 symmetrisch zu einer
gemeinsamen Schwenkachse S, die parallel zur Achse 8 verläuft. Zylinderförmige
Halbschalen 17, 18 an den Enden der Greiferfinger 4, 5 bilden
ein Drehgelenk für die Fingerspitzen 13, 14 um
die Achse S. An den Fingerspitzen 13, 14 sind
in Drehgelenken 19, 20 Koppelstangen 21, 22 gehalten.
Die jeweils anderen Enden der Koppelstangen 21, 22 sind
in Drehgelenken 23, 24 an einem Ritzel 25 gehalten,
welches drehbar auf der Greiferwelle 6 gelagert ist. Die
Drehachsen der Gelenke 19, 20, 23, 24 liegen
parallel zur Achse 8. Die Drehachse der Gelenke 23, 24 besitzen
jeweils einen Abstand a zur Achse 8. Das Ritzel 25 steht
mit einem weiteren Ritzel 26 in Eingriff, welches drehfest auf
der Antriebswelle 12 sitzt. Die Ritzel 26 und 25 bilden
eine Übersetzung, so dass die Drehgelenke 23, 24 beispielsweise
für eine Übernahme eines Bogens 10 von
der Speichertrommel weiter um die Achse 8 geschwenkt werden
als die Greiferfinger 4, 5.
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1 zeigt
die Greiferfinger 4, 5 und die Fingerspitzen 13, 14 kurz
nach der Übernahme der Hinterkante eines Bogens 10 von
der Speichertrommel. Die Greiferfinger 4, 5 sind
ausgehend von der gestreckten Lage (2) um einen
Winkel α um die Achse 8 geschwenkt, während
die Gelenke 23, 24 der die Fingerspitzen 13, 14 steuernden
Koppelstangen 21, 22 um einen Winkel β mit β 〉 α geschwenkt sind.
Die ebenen Greifflächen der Fingerspitzen 13, 14 liegen
entsprechend der Geometrie der Koppelstangen 21, 22 und
der Fingerspitzen 13, 14 in etwa tangential zur
Umlaufkontur 9.
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2 zeigt
die Greiferfinger 4, 5 und die Fingerspitzen 13, 14 in
einer gestreckten Lage. Die ebenen Greifflächen der Fingerspitzen 13, 14 liegen
in radialer Richtung 27 des Trommelkörpers 1.
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Wenn
in der nachstehenden Beschreibung bereits eingeführte Bezugszeichen
verwendet werden, dann handelt es sich um Elemente oder Symbole
mit äquivalenter Wirkung oder äquivalentem Sinngehalt.
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3 zeigt
ein Getriebeschema zum Steuern der Schwenkbewegung der Fingerspitzen 13, 14 relativ
zu den Greiferfingern 4, 5. Während die
Greiferfinger 4, 5 geschlossen sind und der Bogen 10 zwischen
den Fingerspitzen 13, 14 gehalten ist, vollführen
die Greiferfinger 4, 5 gemeinsam um die Achse 8 eine
zyklische Schwenkbewegung 28 und die Drehachsen 23, 24 der
die Fingerspitzen 13, 14 antreibenden Koppelstangen 21, 22 eine
weitere zyklische Schwenkbewegung 29 um die Achse 8.
Die Fingerspitzen 13, 14 führen dabei
eine Schwenkbewegung 29a um die Achse S aus. Das Ritzel 25,
die Koppelstangen 21, 22 und die mit den Greiferfingern 4, 5 zusammen
gepressten Fingerspitzen 13, 14 sind Getriebeglieder
eines Viergelenkgetriebes mit den Gelenken 19, 20, 23, 24.
Durch die unterschiedlichen Übersetzungen zwischen den
Ritzeln 7, 11 und 25, 26 ergeben
sich unterschiedliche Charakteristiken der Schwenkbewegungen 28, 29.
Die Schwenkbewegung 29a ist zudem vom Übertragungsverhalten des
Viergelenkgetriebes abhängig.
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4 zeigt
eine weitere Variante zum Schwenken von Fingerspitzen 13, 14,
die zwischen den Enden von Greiferfingern 4, 5 gehalten
sind. Die Greiferfinger 4, 5 sind, wie zu den 1–3 beschrieben,
an der Greiferwelle 6 befestigt bzw. mittels der Ritzel 25,
26 um eine gemeinsame Achse 8 schwenkbar. Die Fingerspitzen 13, 14 sind
an einem Ende einer Kurbel 30 in einem Drehgelenk 31 gelagert.
Die Drehachse des Drehgelenks 31 liegt parallel zur Achse 8 der
Greiferwelle 6. Die Kurbel 30 ist mit einem Ritzel 32 verbunden,
welches drehbar auf der Greiferwelle 6 angeordnet ist.
Das Ritzel 32 steht mit einem Ritzel 33 in Eingriff,
welches, wie auch das Ritzel 26, drehfest auf der Antriebswelle 12 befestigt
ist. Für eine Bogenübernahme und eine Bogenübergabe öffnen
die Greiferfinger 4, 5. Dabei werden die Fingerspitzen 13, 14 durch
eine Feder 34 an den Enden der Greiferfinger 4, 5 gehalten
und somit gegeneinander um das Drehgelenk 31 geschwenkt.
Die Übersetzungen zwischen den Ritzeln 25, 26 und 32, 33 sind
so gewählt, dass nach einer Übernahme eines Bogens 10 von
einer vorgelagerten Speichertrommel die Schwenkbewegung der Kurbel 30 der
Schwenkbewegung der Greiferfinger 4, 5 nachläuft.
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4 zeigt
die Greiferfinger 4, 5 in einer Schwenkstellung α und
die Kurbel 30 in einer Schwenkstellung γ mit γ 〈 α.
Die Greifflächen der Fingerspitzen 13, 14 liegen
annähernd tangential zur Umlaufkontur 9 des Trommelkörpers 1.
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Beim
Weiterdrehen des Trommelkörpers 1 in Richtung
des Pfeils 3 kommen die Greiferfinger 4, 5 und
die Fingerspitzen 13, 14 in eine gestreckte Lage, was
in 5 dargestellt ist. Die Greifflächen der
Fingerspitzen 13, 14 und die Greiferfinger 4, 5 liegen
in der gestreckten Lage symmetrisch zu einer Radialen 27 der
Wendetrommel.
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Die 6–8 zeigen
eine weitere Variante eines Greifersystems an einer Wendetrommel
in drei verschiedenen Drehstellungen von Greiferfingerpaaren.
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Jeweils
ein Greiferfinger 35 eines Greiferfingerpaares ist an einem
Ritzel 36 befestigt, welches drehbar auf einer Greiferwelle 6 angeordnet
ist. Der jeweils zweite Greiferfinger 37 ist in einem Drehgelenk 38 an
einem Ritzel 39 gehalten, welches ebenfalls drehbar auf
der Greiferwelle 6 angeordnet ist. Die Drehachse des Drehgelenks 38 liegt
in einem Abstand b parallel zur Schwenkachse 8 der Greiferwelle 6.
Die Ritzel 36, 39 stehen mit Ritzeln 40, 41 an
einer am Trommelkörper 1 gelagerten Antriebswelle 12 in Eingriff.
Die drehfest auf der Antriebswelle 12 sitzenden Ritzel 40, 41 sind
um eine Achse 42 schwenkbar, die parallel zur Achse 8 liegt.
Die Zahnradpaarungen aus den Ritzeln 36, 40 und 39, 41 besitzen
verschiedene Übersetzungsverhältnisse. An den
Enden der Greiferfinger 35, 37 sind in Drehgelenken 43, 44 Fingerspitzen 13, 14 gehalten.
Die Fingerspitzen 13, 14 sind jeweils in einem
Drehgelenk 45 miteinander verbunden. Die Achsen der Drehgelenke 43, 44, 45 liegen
parallel zur Achse 8. An der Greiferwelle 6 ist eine
radiale Stütze 46 und am Greiferfinger 37 ein Hebelarm 47 ausgebildet,
zwischen denen eine Druckfeder 48 angeordnet ist. Beim Öffnen
und Schließen der Greiferfinger 35, 37 wird
der Greiferfinger 37 um das Drehgelenk 38 geschwenkt,
wobei ein Versatz zwischen der Stütze 46 und dem
Hebel 47 mittels der Druckfeder 48 ausgeglichen
wird.
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6 zeigt
die Greiferfinger 35, 37 und die Fingerspitzen 13, 14 in
einer Stellung bei einer Übernahme der Hinterkante des
Bogens 10 von einer vorgeordneten Speichertrommel. Beim
Fördern des Bogens 10 von der Speichertrommel
an einen nachgeordneten Druckzylinder erreichen die Greiferfinger 35, 37 und
die Fingerspitzen 13, 14 eine in 7 dargestellte
gestreckte Lage. In der gestreckten Lage liegen die Greiferfinger 35, 37 und
die Greifflächen der Fingerspitzen 13, 14 symmetrisch
zu einer Radialen 27 des Trommelkörpers 1 und
die Wirkungsrichtung der Druckfeder 48 ist tangential zur
Umfangsrichtung der Wendetrommel.
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8 zeigt
die Greiferfinger 35, 37 und die Fingerspitzen 13, 14 in
einer Stellung bei einer Übergabe an den nachfolgenden
Druckzylinder. Ein Verschwenken der Greiferfinger 35, 37 wird
während eines Umlaufes des Trommelkörpers 1 durch
ein Verdrehen der Antriebswelle 12 eingeleitet. Das Verdrehen
der Antriebswelle 12 kann mit einem Kurvengetriebe vorgenommen
werden. Während des Verschwenkens der Greiferfinger 35, 37 um
die Achse 8 werden durch die Übersetzungsverhältnisse
zwischen den Ritzeln 36, 40 und 39, 41 die
Fingerspitzen 13, 14 relativ zu den Greiferfingern 35, 37 verschwenkt,
so dass die Greifflächen der Fingerspitzen 13, 14 im
wesentlichen in Bogenlaufrichtung ausgerichtet sind. Während
die Fingerspitzen 13, 14 relativ zu den Greiferfingern 35, 37 verschwenkt
werden, werden die Enden der Greiferfinger 35, 37 relativ
zueinander senkrecht zur Achse 8 verschoben.
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- 1
- Trommelkörper
- 2
- Zangengreifersystem
- 3
- Pfeil
- 4,
5
- Greiferfinger
- 6
- Greiferwelle
- 7
- Ritzel
- 8
- Achse
- 9
- Umlaufkontur
- 10
- Bogen
- 11
- Ritzel
- 12
- Antriebswelle
- 13,
14
- Fingerspitze
- 15,
16
- Führungsstück
- 17,
18
- Halbschale
- 19,
20
- Drehgelenk
- 21,
22
- Koppelstange
- 23,
24
- Drehgelenk
- 25,
26
- Ritzel
- 27
- Richtung
- 28,
29, 29a
- Schwenkbewegung
- 30
- Kurbel
- 31
- Drehgelenk
- 32,
33
- Ritzel
- 34
- Feder
- 35
- Greiferfinger
- 36
- Ritzel
- 37
- Greiferfinger
- 38
- Drehgelenk
- 39–41
- Ritzel
- 42
- Achse
- 43–45
- Drehgelenk
- 46
- Stütze
- 47
- Hebelarm
- 48
- Druckfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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