DE102009047182A1

DE102009047182A1 - Auslage einer bogenverarbeitenden Maschine mit einem entlang einer Transportebene bewegbaren Greiferwagen

Info

Publication number: DE102009047182A1
Application number: DE102009047182A
Authority: DE
Inventors: Ralf Reichenberger
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2011-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Auslage einer bogenverarbeitenden Maschine mit einem entlang einer Transportebene bewegbaren Greiferwagen zum Transport von Bogen an einer Kante, wobei der Greiferwagen mindestens zweiteilig ausgebildet ist, mit einer die mechanische Stabilität herstellenden Traverse und einem die Aerodynamik beeinflussenden Luftleitelement, wobei das Luftleitelement gegenüber der Traverse dünnwandig ausgebildet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Greiferwagen für bogenverarbeitende Maschinen zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Querschnitt der Traverse (TR) im Wesentlichen senkrecht zur Transportebene orientiert ist und das Luftleitelement im Wesentlichen die gesamte senkrecht zur Transportebene liegende Greiferwagenhöhe überspannt, wobei das Luftleitelement eine aerodynamisch geschlossene Kontur ausbildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslage einer bogenverarbeitenden Maschine mit einem entlang einer Transportebene bewegbaren Greiferwagen gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs.
Greiferwagen wurden historisch ausschließlich nach Gesichtspunkten der Maschinentechnik, das heißt nach Belangen der Festigkeit und Sicherheit, ausgelegt. Durch die gestiegenen Anforderungen an beidseitig bedruckte Bedruckstoffbogen und die parallel gestiegene Fördergeschwindigkeit rücken bei der Entwicklung von Greiferwagen zunehmend auch aerodynamische Belange ins Blickfeld. Hier sind in den letzten Jahren zwei grundsätzlich verschiedene Ansätze entwickelt worden und stehen sich gegenwärtig konkurrierend gegenüber:
Der erste Ansatz geht von einer historisch gewachsenen durchbrochenen Greiferwagengestalt, beispielhaft seien hier Ausführungen mit zwei oder drei zylindrischen Rohren genannt, aus und nimmt verfahrenstechnische Wirbelschleppen in Kauf, welche sich an jeder Geometrie ausbilden, an der eine Strömung abreist. Hierbei wird nur ein geringer Wert auf die Vermeidung etwaiger Wechselwirkungen mit dem Bedruckstoffbogen gelegt, da durch zusätzliche Weiterentwicklungen an den Stützorganen für die Bogen, wie Bogenleitblechen, korrigierende und ausgleichende Maßnahmen realisiert werden.
Der zweite Ansatz geht von einer geschlossenen Greiferwagengestalt aus, bei der ein Strömungsabriss vorzugsweise räumlich von dem Bedruckstoffbogen entfernt realisiert wird, sodass die als negativ eingeschätzte Ausbildung von Wirbelschleppen einen möglichst geringen Einfluss auf den Bedruckstoffbogen ausüben kann. Hierbei erscheint ein verfahrenstechnisch besserer Bogenlauf erreichbar. Als nachteilig an der verfahrenstechnisch besseren Lösung sind die große Masse, hohe Massenkräfte und die daraus resultierende Bauhöhe mit einem großen Anströmquerschnitt zu nennen.
Eine wesentliche Ursache für die Masse von Greiferwagen des zweiten Ansatzes ist die große Wandstärke. Infolge der durch die große Masse resultierenden Fliehkräfte wird ein Greifenwagen bei Bogenübernahme von einem Druckzylinder stärker verformt, was zu großen Bauteilhöhen der Greiferwagengestalt führt, um Schäden des Bedruckstoffbogens zu vermeiden. Außerdem beschränkt die hohe Masse die erreichbaren Fördergeschwindigkeiten durch Beschränkung der Lager-Lebensdauer. Bei gleichzeitiger geschlossener Gestaltung entsteht ein großer Anströmquerschnitt, der infolge der realisierten Luftverdrängung zu großen Ausprägungen der Abrissströmungen führt. Der positive Effekt eines möglichst großen Abstandes einer Abrisskante von dem Bedruckstoffbogen wird dadurch reduziert.
Aus der DE 198 10 718 A1 ist ein Bogenförderer für einen Ausleger einer Bogen verarbeitenden Druckmaschine bekannt, bei dem einer ersten Wandung der Greiferbrücke ein bewegbarer Frontspoiler zugeordnet ist. Der Frontspoiler ist derart ausgebildet, dass sich dieser zumindest in unmittelbarer Nähe der Bogenleitfläche befindet oder diese mit einer gummielastischen Lippe berührt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass durch den Frontspoiler eine Unterströmung des Bogens komplett vermieden werden soll. Hierbei besteht stets eine Kollisionsgefahr und störender Abrieb.
Aus der DE 102 55 948 B3 ist ein Greifersystemkörper mit einem Hohlprofil bekannt. Das Hohlprofil ist hierbei dickwandig ausgebildet, wodurch der Greifersystemkörper sehr massereich ist. Dies erhöht die Durchbiegung des Greifersystemkörpers in Umlenkbereichen.
Aus der DE 103 04 617 A1 ist ein Bogenförderer mit Brückenteilprofilen bekannt, dem Leitprofile zur verbesserten Luftführung zugeordnet werden können. Die Brückenteilprofile weisen einen im Wesentlichen in Richtung der Umlaufbahn orientierten Querschnitt auf. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass dieser Bogenförderer schlechte aerodynamische Eigenschaften aufweist. Insbesondere bei Pudereinrichtungen kommt es zu störenden Luftverwirbelungen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Greiferwagen für bogenverarbeitende Maschinen zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die verfahrenstechnischen Belange der Vermeidung von Wirbelschleppen infolge Durchströmung und Vermeidung zusätzlicher Luftverdrängungen einer Greiferwagengestalt unter gleichzeitiger Realisierung einer Massereduktion zur Steigerung der Bauteillebensdauer und/oder Maschinenausbringung realisiert werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass die verfahrenstechnisch notwenige Kontur des Greiferwagens durch ein massearmes Bauteil (Luftleitelement) und die maschinentechnischen Aufgaben durch eine tragende Struktur (Traverse) realisiert werden.
Die zwei Aufgaben bisheriger Greiferwagenkörper werden erfindungsgemäß getrennt. Die notwenige Kontur wird durch das Luftleitelement realisiert, das durch reduzierte Wandstärke und durch die Wahl eines Werkstoffs mit geringer Dichte eine geringere Masse aufweist. Die maschinentechnischen Belange werden durch eine tragende Traverse mit der notwenigen Bauteilsicherheit erfüllt. Der massereduzierte Greiferwagen kann somit durch die reduzierte Fliehkraftbelastung zusätzlich in seiner Bauhöhe reduziert werden.
Die Erfindung hat verfahrenstechnische Vorteile bei der Führung des Bogens durch Vermeidung von unnötigen Wirbelschleppen nahe der Bedruckstoffoberfläche und gleichzeitiger Reduzierung des Anströmquerschnitts des Greiferwagens.
Die Erfindung hat maschinentechnische Vorteile bei der Lagerung des Greiferwagens durch die Reduzierung des Bauteil-Volumens und somit der Bauteil-Masse des Greiferwagenkörpers, eine Erhöhung der Lebensdauer der Lagerung bei konstanter Ausbringung oder alternativ eine Anhebung der Ausbringung unter Ausnutzung der gewonnenen Belastungsreduzierung.
Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:
1: Greiferwagen mit Hohlprofil aus dem Stand der Technik;
2: Erfindungsgemäßer Greiferwagen mit einer die Stabilität sichernden Traverse und einem massearmen tropfenförmigen Leitblech.
Die 1 zeigt einen Greiferwagen GW aus dem Stand der Technik, der in einer nicht dargestellten Auslage einer bogenverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine, eingesetzt wird. Vorzugsweise enthält die Auslage weitere Greiferwagen GW, die von nicht dargestellten Transportmitteln, wie beispielsweise Ketten, umlaufend bewegt werden. Dabei werden von den Greiferwagen GW Bogen an der Vorderkante gegriffen und von einem Bogenführungszylinder der Maschine auf einem Bogenförderweg entlang einer Transportebene in Bogentransportrichtung BTR bis über einen nicht dargestellten Auslagestapel transportiert. Der Greiferwagen GW weist eine geschlossene Kontur auf, die durch ein einteiliges Hohlprofil HP gebildet ist. Hier wird für das gesamte Hohlprofil HP ein dickes und damit massereiches Material verwendet, das nicht nur der Stabilität dient, sondern gleichzeitig die aerodynamischen Eigenschaften des Greiferwagens GW bestimmt. Das Hohlprofil HP weist damit an jeder Stelle die gleiche dicke Wandstärke auf. Durch die große Masse dieses Greiferwagens GW des Standes der Technik wird zur Vermeidung der Durchbiegung in Umlenkbereichen eine hohe Steifigkeit des Materials benötigt.
Die 2 zeigt in einer Ausführungsform der Erfindung einen erfindungsgemäßen Greiferwagen GW, der zweiteilig ausgebildet ist. Der Greiferwagen GW enthält eine die Stabilität des Greiferwagens GW herstellende Traverse TR, die bezüglich der Bogentransportrichtung BTR stromaufwärts angeordnet ist und ein stromabwärts angeordnetes Luftleitelement. Der Querschnitt der Traverse TR ist im Wesentlichen senkrecht zur Transportebene orientiert ausgebildet, so dass die in Umlenkbereichen auf den Greiferwagen GW wirkenden Kräfte keine oder nur eine geringe Verformung der Traverse TR bewirken. Dieser im Wesentlichen senkrecht zur Transportebene orientierte Querschnitt der Traverse TR bewirkt, dass eine nur minimale Durchbiegung des Greiferwagens GW bei der Bogenübernahme vom Bogenführungszylinder erzielt wird. Die Traverse TR ist vorzugsweise nicht durchbrochen als einteiliges Bauteil ausgebildet und bildet im Wesentlichen die senkrecht zur Transportebene liegende Greiferwagenhöhe. Für die Traverse TR kann ein Material mit einer hohen Dichte eingesetzt werden, das eine hohe Biegefestigkeit aufweist. Beispielsweise kann die Traverse TR aus Guss bestehen.
Der Greiferwagen GW enthält über die Breite der Maschine verteilt angeordnete Greiferfinger GF, die einer Greiferwelle WE fest zugeordnet sind und die bei einer Schwenkbewegung der Greiferwelle WE mit Greiferaufschlägen der Traverse TR zusammenwirken. Die Greiferaufschläge der Traverse TR können als Greiferaufschlagleiste oder als einzelne Greiferaufschlagflächen ausgeführt sein. Durch eine Greifbewegung der Greiferfinger GF gegen die von der Traverse TR getragenen Greiferaufschläge werden die zu transportierenden Bogen an der Vorderkante geklemmt.
Das Luftleitelement des Greiferwagens GW ist in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung als Leitblech LB ausgebildet und überspannt die Greiferwagenhöhe. Das Leitblech LB kann, wie in 2 gezeigt, über der Traverse TR abschließen oder an der Traverse TR ansetzen. Vorzugsweise ist das Leitblech LB tropfenförmig ausgebildet, um eine optimale aerodynamische Kontur zu bilden. Die durch das Leitblech LB gebildete Kontur ist geschlossen ausgebildet und kann einen leicht abfallenden Bereich oberhalb der Traverse TR aufweisen. Im zum Bogenförderweg gewandten Bereich enthält das Leitblech LB Aussparungen für die Greiferfinger GF, in denen sich die Greiferfinger GF bewegen können. Die Greiferwelle WE wird vorzugsweise vom Leitblech LB umschlossen.
Das Leitblech LB ist aus einem dünnen und damit massearmen Bauteil gebildet, da dieses nur der Luftführung dient. Damit ist das Leitblech LB um ein Vielfaches dünnwandiger ausgebildet als die Traverser TR. Das Leitblech LB kann beispielsweise ein Zehntel der Wandstärke der Traverse TR aufweisen und aus einem anderen Material bestehen. Für das Leitblech LB kann ein Material mit einer gegenüber dem Material der Traverse TR geringeren Dichte eingesetzt werden. So kann das Leitblech LB auch aus einem nichtmetallischen Werkstoff hergestellt sein. Das Leitblech LB könnte aus Kunststoff oder auch aus einem Verbundwerkstoff, z. B. Kohlefaser oder Glasfaser, bestehen. Zwischen dem Leitblech LB und einer nicht dargestellten Bogenleitfläche wird stets ein Abstand eingehalten, der das Unterströmen des Bogens ermöglicht.
Vorzugsweise ist das Leitblech LB der Traverse TR austauschbar zugeordnet. So könnten auftragsspezifisch geformte Leitbleche LB Verwendung finden und je nach aktuellem Druckauftrag, Bedruckstoff usw. ausgewechselt werden. In einer nicht dargestellten Weiterbildung können auch noch weitere Luftleitmittel, insbesondere Spoiler, vorgesehen sein.
Zur Wirkungsweise: Die mechanische Stabilität des Greiferwagens GW wird durch die Traverse TR sichergestellt, die damit nahezu die gesamten auf den Greiferwagen GW einwirkenden Kräfte aufnimmt. Bei der Gestaltung der Traverse TR braucht keine Aerodynamik beachtet werden, da diese vom zusätzlichen Leitblech LB übernommen wird. Das Leitblech LB hingegen nimmt nahezu keine mechanischen Kräfte auf, sondern realisiert einen optimalen strömungstechnischen Querschnitt des Greiferwagens GW. Durch das dünne Leitblech LB kann nahezu die gesamte Masse des Greiferwagens GW mechanisch günstig auf die Traverse TR verteilt werden. Insgesamt ist der Greiferwagen GW damit kleiner und leichter.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

GW

Greiferwagen

HP

Hohlprofil

WE

Greiferwelle

GF

Greiferfinger

TR

Traverse

LB

Leitblech

BTR

Bogentransportrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19810718 A1 [0005]
DE 10255948 B3 [0006]
DE 10304617 A1 [0007]

Claims

Auslage einer bogenverarbeitenden Maschine mit einem entlang einer Transportebene bewegbaren Greiferwagen zum Transport von Bogen an einer Kante, wobei der Greiferwagen (GW) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, mit einer die mechanische Stabilität herstellenden Traverse (TR) und einem die Aerodynamik beeinflussenden Luftleitelement, wobei das Luftleitelement gegenüber der Traverse (TR) dünnwandig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Traverse (TR) im Wesentlichen senkrecht zur Transportebene orientiert ist und das Luftleitelement im Wesentlichen die gesamte senkrecht zur Transportebene liegende Greiferwagenhöhe überspannt, wobei das Luftleitelement eine aerodynamisch geschlossene Kontur ausbildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement gegenüber der Traverse (TR) um ein Vielfaches dünnwandiger ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement und die Traverse (TR) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement aus einem Material besteht, das gegenüber dem Material der Traverse (TR) eine geringere Dichte aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement aus einem nichtmetallischem Werkstoff besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement stets einen Abstand zu einer Bogenleitfläche aufweist, die ein Unterströmen der Bogen ermöglicht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement tropfenförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement der Traverse (TR) auswechselbar zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse (TR) als nicht durchbrochenes Bauteil ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiferwagen (GW) eine Greiferfinger (GF) tragende Greiferwelle (WE) enthält, wobei die Greiferfinger (GF) mit der Traverse (TR) zugeordneten Greiferaufschlägen zusammenwirken und wobei die Greiferwelle (GW) vom Luftleitelement umschlossen ist.