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Die Erfindung betrifft Bogenbremsvorrichtungen in einer bogenverarbeitenden Maschine.
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Aus der
DD 285 326 A5 ist ein Saugbandförderer in Auslagen von Druckmaschinen bekannt. Hierbei wird vorgeschlagen, am Umfang mindestens einer der Umlenkrollen hohl ausgebildete Noppen, welche mit einer Ansaugbohrung versehen sind, anzuordnen und die Noppen formschlüssig den Saugöffnungen des Saugbandes zuzuordnen. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die mit Saugluft beaufschlagbaren Noppen der Umlenkrolle das Saugband beim formschlüssigen Eintauchen in die Saugöffnungen beschädigen. Weiterhin verhindert der Platzbedarf der einzelnen Noppen eine dichte Anordnung von Saugöffnungen im Saugband, so dass hiermit bei hohen Maschinengeschwindigkeiten keine ausreichende Saug- und Bremswirkung auf die abzulegenden Bogen erzielt werden kann.
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Aus der
DE 10 2004 030 277 A1 ist ein Verfahren zur Förderung von Bogen durch eine drucktechnische Maschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Hierbei wird zur Verlängerung der Saugstrecke der Bogenbremse ein Saugkanaleinsatz austauschbar zugeordnet. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass durch den Saugkanaleinsatz die dem Stapel benachbart zugeordnete Umlenkrolle zweigeteilt wird, wodurch die nötige Präzision der Führung des Saugbandes verloren geht. Dies kann nur zu unzureichender Qualität der Stapelbildung führen.
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Die
DE 34 37 584 A1 zeigt eine Bogenauslagevorrichtung an Druckmaschinen, wobei ein oder zwei mit Saugluft versorgbare Saugkörper einer oder beiden radial außenliegenden Stirnflächenbereichen jeder Bremswalze zugeordnet sind, wobei die bogentragende Umfangsfläche der Bremswalze in deren Stirnseite hineinragende seitliche Ausnehmungen aufweist, während jeder Saugkörper eine ebenfalls seitliche, einen gewissen oberen Segmentbereich der Stirnseite der Bremswalze einschließende Luftaustrittsöffnung besitzt.
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Die
DE 10 2006 035 559 A1 zeigt ein Bogenbremsensystem zum Bremsen von Druckbogen, wobei eine Walzenachse exzentrisch versetzt relativ zu einer oder jeder Umlaufachse jedes Bremselementes angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bogenbremse mit erhöhter Bremswirkung zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 1. und 3. Anspruchs gelöst.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass das Rotationselement mit sehr kleinem Durchmesser ausbildbar ist, wodurch der Saugbereich der Bogenbremse in Richtung Auslagestapel verschoben wird und damit die Bogen länger angesaugt und abgebremst werden. Die Bogen werden erst kurz vor der Endlage freigegeben und dabei auf eine Geschwindigkeit von annähernd Null verzögert. Somit wird die Bremswirkung erhöht. Durch die definierte Bogenablage erfolgt eine verbesserte Stapelbildung.
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Vorzugsweise werden die Rotationselemente der Bogenbremse als Umlenkrollen für Bremsbänder ausgebildet. Dadurch weist die Bogenbremse neben einer stabileren Saugbandführung im Umlenkbereich gleichzeitig einen verlängerten Bremsweg auf, wodurch die Bremswirkung der Bogenbremse verbessert wird. Durch den erzielbaren kleinen Durchmesser der Umlenkrollen wird eine massearme Vorrichtung bereitgestellt, die den Energieverbrauch der Druckmaschine vor allem im dynamischen Betrieb der Bremsbänder minimiert.
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In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Saugnäpfchen der Umlenkrolle mit einem einen Unterdruck aufweisenden Vorsaugkanal zusammenwirken zu lassen, der in den Saugnäpfchen einen Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck in den Saugnäpfchen wird durch eine dichtende Führung zur Saugplatte erhalten, bis die Saugnäpfchen durch das umlaufende Bremsband mit einem Bogen in Wirkverbindung treten und diesen somit ansaugen. Die Saugnäpfchen wirken hierbei wie Vakuumspeicher. Der Saugbereich der Bogenbremse wird somit bis in den Bereich der Umlenkrolle erweitert, wobei diese einen sehr kleinen Radius aufweist.
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In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Bremsstation der Bogenbremse mit einer Saugplatte auszustatten, die einen sich in Bogenförderrichtung verbreiterten Querschnitt des Saugkanals aufweist. Dabei wird der Saugkanal auf der dem Auslagestapel zugewandten Seite von der Umlenkrolle begrenzt, welche mit den Saugnäpfchen versehen ist. Hierdurch wird der Unterdruck der Saugnäpfchen direkt durch den Saugkanal der Saugplatte hergestellt und der Saugabschnitt der Bogenbremse verlängert. Dies hat den Vorteil, dass die Saugnäpfchen bis zum Bogenkontakt direkt im Unterdruckbereich des Saugkanals geführt sind. In einer Weiterbildung kann ein zusätzlicher Vorsaugkanal bereits einen Unterdruck in den Saugnäpfchen bilden, bevor diese den Saugkanal der Saugplatte erreichen.
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In einer bevorzugten dritten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Saugplatte derart auszubilden, dass die Umlenkrolle von dieser an beiden Seiten eingefasst wird. Hierdurch wird die Führung und Dichtung der Umlenkrolle verbessert und damit auch eine stabile Führung des umlaufenden Bremsbandes sichergestellt. Der Saugkanal der Saugplatte kann entsprechend optimierte Formen und Querschnitte aufweisen. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, einen Vorsaugkanal einzusetzen, der natürlich auch mit einem separat einstellbaren Unterdruck beaufschlagbar ist.
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Es ist prinzipiell möglich, die Vertiefungen der Mantelfläche des Rotationselementes aus einer unregelmäßigen Struktur der Mantelfläche zu formen oder durch Materialeigenschaften, wie eine erhöhte Rauheit der Mantelfläche, zu bilden. Es können auch weitere einzeln regelbare Vorsaugkanäle an der Saugplatte oder autonom an das Rotationselement herangeführte Vorsaugkanäle zum Einsatz kommen. Die Vertiefungen der Mantelfläche können auch einen tropfenförmigen Querschnitt zur besseren Unterdruckspeicherung aufweisen. Eine Anordnung von Vertiefungen in der Mantelfläche ist auch an Saugringen oder Saugwalzen möglich.
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Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:
- 1: Schnitt durch eine Bremsstation der erfindungsgemäßen Bogenbremse in Seitenansicht;
- 2a: Erste Ausführungsform der Bremsstation der Bogenbremse in Draufsicht ohne Bremsband;
- 2b: Erste Ausführungsform der Bremsstation vom Auslagestapel entgegen der Bogenförderrichtung gesehen ohne Bremsband und Umlenkrolle;
- 3: Zweite Ausführungsform der Bremsstation mit einem entlang der Bogenförderrichtung verbreiterten Saugkanal der Saugplatte in Draufsicht;
- 4a: Dritte Ausführungsform der Bremsstation mit einer die Umlenkrolle beidseitig umfassenden Saugplatte in Draufsicht;
- 4b: Dritte Ausführungsform der Bremsstation vom Auslagestapel entgegen der Bogenförderrichtung gesehen.
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Die 1 zeigt eine Bremsstation 1 einer in einer Auslage einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine einsetzbaren Bogenbremse geschnitten in Seitenansicht. Die Bogenbremse wird zur Verlangsamung und Ablage der Bogen einem nicht dargestellten Auslagestapel in Bogenförderrichtung BFR vorgeordnet. Die Bogenbremse umfasst weitere über die Maschinenbreite angeordnete, axial verschiebbare Bremsstationen 1. Weiterhin enthält die Auslage ein nicht dargestelltes Bogenfördersystem, welches die in der Druckmaschine bedruckten Bogen von einem Bogenführungszylinder übernimmt und bis zur Ablage über den Auslagestapel fördert. Das Bogenfördersystem ist vorzugsweise als Kettenfördersystem mit an umlaufenden Ketten angeordneten Greiferwagen ausgebildet, die die Bogen für den Bogentransport an der Vorderkante fixieren und entlang einer Bogenförderebene in Bogenförderrichtung BFR zum Auslagestapel transportieren. Für einen Schön- und Widerdruck kann die Druckmaschine mit einer Wendeeinrichtung ausgerüstet sein. Die Bremsstationen 1 der Bogenbremse sind vor allem im Schön- und Widerdruck auf druckfreie Korridore der Bogen einstellbar.
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Jede Bremsstation 1 der Bogenbremse enthält eine Antriebsrolle 2, die rotatorisch um eine Achse 2.1 antreibbar ist. Den Antriebsrollen 2 der einzelnen Bremsstationen 1 ist ein vorzugsweise als Vierkantwellenantrieb ausgebildeter Antrieb zugeordnet, der die Antriebsrollen 2 antreibt. Alternativ können auch Einzelantriebe für jede Bremsstation 1 vorgesehen sein. Der Antrieb erfolgt entweder kontinuierlich mit niedriger Geschwindigkeit oder bevorzugt diskontinuierlich zwischen annähernd Bogenfördergeschwindigkeit und Ablagegeschwindigkeit. Weiterhin umfasst die Bremsstation 1 ein dem nicht dargestellten Auslagestapel benachbart zugeordnetes Rotationselement, welches als Umlenkrolle 3 um eine Achse 3.1 rotierbar gelagert ausgebildet ist. Die Bremsstation 1 enthält eine weitere Führungsrolle 4. Über Antriebsrolle 2, Umlenkrolle 3 und Führungsrolle 4 ist ein Bremsband 5 geführt, das von der Antriebsrolle 2 umlaufend angetrieben ist. Das Bremsband 5 umfasst bekannte Saugöffnungen 5.1 und treibt bei seiner umlaufenden Bewegung die Umlenkrolle 3 und die Führungsrolle 4 rotatorisch an. Für einen diskontinuierlichen Antrieb kann eine Synchronisation zwischen Antriebsrolle 2 und Bremsband 5 über eine Zahnriemenverbindung oder ein mit den Saugöffnungen 5.1 zusammenwirkendes Igelrad erfolgen.
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In einem Bereich zwischen Umlenkrolle 3 und Führungsrolle 4 wird das Bremsband 5 auf einer zur Bogenförderebene parallelen vorzugsweise horizontalen Bahn geführt. In diesem Bereich legen sich die Bogen zum Transport und zur Verzögerung und Ablage an das Bremsband 5 an. Zwischen Führungsrolle 4 und Umlenkrolle 3 ist eine Saugplatte 6 angeordnet, die einen länglichen, in Bogenförderrichtung BFR orientierten Saugkanal 6.1 enthält, der vom Bremsband 5 überstrichen wird. Die Saugplatte 6 umfasst weiterhin einen als Vorsaugkanal 6.2 ausgebildeten Unterdruckerzeuger, der unterhalb des Saugkanals 6.1 angeordnet ist, zur Umlenkrolle 3 führt und eine Öffnung aufweist, die mit der Mantelfläche der Umlenkrolle 3 zusammenwirkt. Die Saugplatte 6 liegt dichtend an der Mantelfläche der Umlenkrolle 3 an. Als Abstand der Saugplatte 6 zur Umlenkrolle 3 kann beispielsweise ein Abstand von nur bis zu 0,05 mm vorgesehen sein. Weiterhin können spezielle Formgebungen der Verbindungsstellen und/oder Materialien und/oder Dichtmittel eingesetzt werden. Saugkanal 6.1 und Vorsaugkanal 6.2 sind über eine Leitung an einer Unterdruckquelle 6.3 angeschlossen, die einen entsprechenden Unterdruck in Saugkanal 6.1 und Vorsaugkanal 6.2 erzeugt. Alternativ können die Kanäle auch an separat einstell- bzw. regelbaren Unterdruckquellen 6.3 angeschlossen sein. In alternativer Ausführungsform kann das Bremsband 5 über nur eine Antriebs- und Führungsrolle geführt sein. Es können aber auch noch weitere Umlenkelemente für das Bremsband 5 vorgesehen sein.
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Die Mantelfläche der Umlenkrolle 3 weist Vertiefungen auf, die als Saugnäpfchen 3.2 ausgebildet sind. Die Saugnäpfchen 3.2 stehen während einer Rotation der Umlenkrolle 3 zeitweise mit dem Vorsaukanal 6.2 (Unterdruckerzeuger) in Verbindung und werden dabei mit Unterdruck beaufschlagt. Durch die dichtende Anordnung der Saugplatte 6 zur Umlenkrolle 3 wird der Unterdruck in dem jeweiligen Saugnäpfchen 3.2 aufrechterhalten, bis dieses mit einer oder mehreren Saugöffnungen 5.1 des Bremsbandes 5 in Kontakt kommt. Hierbei wird eine das Bremsband 5 durchgreifende Saugwirkung hervorgerufen, die den auf dem Bremsband 5 liegenden Bogen weiter an dem Bremsband 5 hält. Der Saugweg für den Bogen wird damit in Bogenförderrichtung BFR verlängert. Der Radius der Umlenkrolle 3 kann dabei sehr klein gewählt werden, da keine Saugluftkanäle und Saugluftanschlüsse im Inneren der Umlenkrolle 3 vorzusehen sind. Dies bewirkt, dass der Saugbereich durch den extrem kleinen Radius der Umlenkrolle 3 nahezu bis zum Auslagestapel verlängert ist und damit eine exakte Bogenführung und Bremsung der Bogen bis zur Auslagestapelhinterkante erzielt wird. Die Saugöffnungen 5.1 des Bremsbandes 5 können mit den Saugnäpfchen 3.2 der Umlenkrolle 3 beim Umlaufen synchronisiert sein.
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Die 2a zeigt in der ersten Ausführungsform der Erfindung eine Bremsstation 1 der Bogenbremse in Draufsicht. Hier ist der in der Saugplatte 6 angeordnete Saugkanal 6.1 erkennbar, der vom nicht dargestellten Bremsband 5 überstrichen wird. Die bezüglich der Bogenförderrichtung BFR stromabwärts liegende Umlenkrolle 3 ist mit einer die Saugnäpfchen 3.2 tragenden Mantelfläche ausgebildet. Vorzugsweise sind die Saugnäpfchen 3.2 mittig zur Umlenkrolle 3 angeordnet und fluchten damit mit dem Saugkanal 6.1 der Saugplatte 6. Der Saugbereich für die abzubremsenden und abzulegenden Bogen wird somit vom Saugkanal 6.1 und den Saugnäpfchen 3.2 der Umlenkrolle 3 gebildet. Es können auch Saugnäpfchen 3.2 in weiteren Rollen der Bogenbremse vorgesehen sein.
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Die 2b zeigt die Bremsstation 1 nach 2a in Frontansicht, vom Auslagestapel entgegen der Bogenförderrichtung BFR gesehen. Die um die Achse 3.1 rotierende Umlenkrolle 3 wurde zur Veranschaulichung der Saugplatte 6 weggelassen. Zu erkennen ist hierbei die Saugplatte 6, welche den mit dem nicht dargestellten Bremsband 5 zusammenwirkenden Saukanal 6.1 und den unterhalb dessen angeordneten Vorsaugkanal 6.2 (Unterdruckerzeuger) enthält. Hierbei ist die zur Mantelfläche der Umlenkrolle 3 zeigende Öffnung des Vorsaugkanals 6.2 erkennbar.
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Die 3 zeigt in der zweiten Ausführungsform der Erfindung eine Bremsstation 1 der Bogenbremse in Draufsicht. Hier ist der in der Saugplatte 6 angeordnete als Saugkanal 6.1 ausgebildete Unterdruckerzeuger erkennbar, der derart ausgebildet, dass dessen in Bogenförderrichtung BFR liegende Begrenzung von der Umlenkrolle 3 gebildet wird. Der im Saugkanal 6.1 herrschende Unterdruck wird hierbei an die am Saugkanal 6.1 vorbeilaufenden Saugnäpfchen 3.2 der Umlenkrolle 3 übertragen. Hierbei wird der Unterdruck der Saugnäpfchen 3.2 durch den Saugkanal 6.1 erzeugt und der Saugbereich der Bogenbremse von der rotierenden Umlenkrolle 3 in Bogenförderrichtung BFR verlängert. Der in den Saugnäpfchen 3.2 befindliche Unterdruck bleibt durch unmittelbaren Kontakt mit dem Saugkanal 6.1 somit möglichst lange erhalten ohne schädliche Nebenluft zu ziehen. Es kann natürlich auch ein zusätzlicher Vorsaugkanal 6.2 eingesetzt werden, der den Saugnäpfchen 3.2 schon vor dem Kontakt mit dem Saugkanal 6.1 einen Unterdruck zuführt, um die Wirkung zu verbessern.
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In dieser zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, den Saugkanal 6.1 derart auszubilden, dass dessen Querschnitt in Bogenförderrichtung BFR zunimmt. Der Querschnitt des Saugkanals 6.1 kann dabei annähernd die Breite der Umlenkrolle 3 annehmen. Durch die Formgebung des Saugkanals 6.1 wird das Anlegen des Bremsbandes 5 an die Umlenkrolle 3 bestimmt. Hierbei ist zu beachten, dass der Saugkanal 6.1 von der Umlenkrolle 3 dichtend begrenzt wird, um einen Druckausgleich zur Umgebungsluft zu verhindern. Die Saugplatte 6 ist deshalb in möglichst geringem Abstand zur Umlenkrolle 3 anzuordnen. Ein Druckausgleich zwischen dem Saugkanal 6.1 bzw. dem Vorsaugkanal 6.2 und der Umgebungsluft zwischen Saugplatte 6 und Umlenkrolle 3 ist damit sicher verhindert. Alternativ kann der Saugkanal 6.1 auch ohne Querschnittsverbreiterung ausgeführt sein.
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Die 4a zeigt in der bevorzugten dritten Ausführungsform der Erfindung eine Bremsstation 1 der Bogenbremse in Draufsicht. Hier ist eine modifizierte Saugplatte 6 dargestellt, die die Umlenkrolle 3 beidseitig dichtend umschließt. Es wird hierdurch eine bessere Führung und Dichtung der Umlenkrolle 3 erzielt, wobei gleichzeitig auch die Führung des Bremsbandes 5 stabilisiert wird.
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Die 4b zeigt die Bremsstation 1 nach 4a in Frontansicht, vom Auslagestapel entgegen der Bogenförderrichtung BFR gesehen. Hierbei ist die die Umlenkrolle 3 beidseitig führende Saugplatte 6 erkennbar. Auch in dieser Ausführungsform kann neben dem als Saugkanal 6.1 ausgebildeten Unterdruckerzeuger ein zusätzlicher die Saugnäpfchen 3.2 mit Unterdruck versorgender Vorsaugkanal 6.2 vorgesehen sein.
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Zur Wirkungsweise: Die Bogenbremse übernimmt die von den Greiferwagen bis über den Auslagestapel transportierten Bogen durch die an den Bremsstationen 1 herrschende Saugwirkung. Dabei wirkt der vom Saugkanal 6.1 der Saugplatte 6 gebildete Unterdruck durch das Bremsband 5 auf die Bogenunterseite der angeförderten Bogen. Die Bogen legen sich auf das vorzugsweise mit annähernder Bogenfördergeschwindigkeit umlaufende Bremsband 5. Nach Freigabe der Bogenvorderkanten durch die Greiferwagen wird das Bremsband 5 auf Ablagegeschwindigkeit verzögert. Während der Verzögerung wird der Bogen entsprechend abgebremst, so dass dieser auf dem Auslagestapel abgelegt werden kann. Um die Anlage des Bogens am Bremsband 5 und damit die Bogenverzögerung zu verbessern, wird der wirksame Saugbereich der Bremsstation 1 bis zum Mantelbereich der Umlenkrolle 3 verlängert. Durch die bereichsweise mit einem oder mehreren Unterdruckerzeugern zusammenwirkenden Saugnäpfchen 3.2 der Umlenkrolle 3 wird während der Rotation der Umlenkrolle 3 der Saugbereich bis kurz vor den Auslagestapel verlängert.
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Es ist hierbei besonders günstig, dass die Saugnäpfchen 3.2 der Umlenkrolle 3 von Außerhalb mit Unterdruck beaufschlagt werden, was zu einem minimalen Durchmesser der Umlenkrolle 3 führt. Durch diesen kleinen Durchmesser lässt dich der wirksame Saugbereich noch weiter an die Auslagestapelhinterkante bringen, was zu einer noch besseren Bogenbremsung führt. Durch die exakte Führung des Bremsbandes 5 über die mit den Saugnäpfchen 3.2 versehene Umlenkrolle 3 wird der Bogen bis zur Freigabe und Ablage sicher gehalten und stabil geführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremsstation
- 2
- Antriebsrolle
- 2.1
- Achse
- 3
- Umlenkrolle
- 3.1
- Achse
- 3.2
- Saugnäpfchen
- 4
- Führungsrolle
- 5
- Bremsband
- 5.1
- Saugöffnung
- 6
- Saugplatte
- 6.1
- Saugkanal
- 6.2
- Vorsaugkanal
- 6.3
- Unterdruckquelle
- BFR
- Bogenförderrichtung
