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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ablage von Druckbogen in einer Bogendruckmaschine nach den Oberbegriffen von Anspruch 1 und Anspruch 2.
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In Bogenrotationsdruckmaschinen werden Druckbogen von einem Bogenanleger durch Druck- und gegebenenfalls Lackwerke und danach an einem Kettenfördersystem zu einem so genannten Bogenausleger transportiert und dort bedruckt auf einem Bogenstapel ausgelegt. Dabei muss jeder bedruckte Druckbogen am Bogenausleger aus einer maximalen Fördergeschwindigkeit bis in die Ruhelage verzögert werden. Gleichzeitig ist der Druckbogen, nachdem er von dem Greifersystem des Kettenfördersystems freigegeben wurde, aus einer schwebenden Lage auf die Auslegerstapeloberfläche abzusenken.
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Die Verzögerung des Druckbogens in dem Ausleger einer Bogendruckmaschine wird durch Bogenhaltemittel bzw. Bogenbremssysteme erreicht, die den Bogen erfassen und kraftschlüssig abbremsen. Hierbei kommen bei modernen Bogenrotationsdruckmaschinen im Wesentlichen drei unterschiedliche Bogenbremssysteme zum Einsatz nämlich Saugkasten, Saugwalzen oder Saugvorrichtungen mit umlaufenden Bändern.
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Hierzu ist folgender Stand der Technik bekannt:
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1. Saugkasten
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Ein gattungsgemäßer Vertreter dieser Art von Bogenbremssystemen ist aus der
DE 196 14 491 A1 bekannt. In der Bogenauslegevorrichtung, wie sie in der
DE 196 14 491 A1 offenbart wurde, ist nahe der Hinterkante des Bogenstapels an einem Ausleger einer Bogenrotationsdruckmaschine eine Bremseinrichtung für ankommende Bogen vorgesehen. Diese besteht aus einem Kasten, der an der Oberseite eine Saugnut aufweist. Dieser so genannte Saugkasten wird mit Saugluft beaufschlagt, die durch Öffnungen in der Saugnut den Druckbogen beaufschlagt. Mit Hilfe dieser Luftansaugung kann ein am Greifersystem des Kettenförderers gehaltener über dem Saukasten vorbei streichender Druckbogen gefangen bzw. angesaugt und mit einer gewissen Kraft festgehalten werden. Der Druckbogen rutscht bei dem weiteren Transport über den Kasten, wird gespannt und wird, wenn die Greifer ihn loslassen, infolge der Haltekraft abgebremst. Es ist ferner aus dem Stand der Technik bekannt mehrere, einzeln angeordnete Saugkasten-Elemente für das Abbremsen des Bogens zu nutzen. Oftmals werden Saugkästen in Kombination mit Abnahmegreifer eingesetzt. Diese übernehmen den angelieferten Druckbogen an der Vorderkante von den Greifersystemen des Kettenförderers und führen ihn unter Verlangsamung der Geschwindigkeit gegen die Vorderanschläge.
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2. Saugwalzen
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Gattungsgemäße Vertreter dieser Art von Bogenbremssystemen sind unter anderem aus der
DE 28 11 963 C2 ,
DE 34 37 584 A1 und der
DE 196 43 588 C1 bekannt. Saugwalzen weisen in der Regel eingearbeitete Saugkammern und eine integrierte Luftzuführung auf. Die Saugwalzen weisen entweder einen separaten Antrieb auf oder auf einer rotierenden Welle angeordnet. Im Gegensatz zu den zuvor aufgeführten Saugkästen rotieren diese mit einer gegenüber der Bogengeschwindigkeit des ankommenden Bogens verminderten Geschwindigkeit, während die Saugkästen in der Regel starr sind und gegebenenfalls nur auf und abgesenkt werden. Saugwalzen wirken nur partiell auf den ankommenden Druckbogen und werden bei Schön- und Widerdruck auf druckfreie Stellen im Druckbogen und auf die Seitenränder gestellt.
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3. Saugvorrichtungen mit umlaufenden Bändern
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Ein gattungsgemäßer Vertreter einer solchen Bogenbremsvorrichtung der genannten Art ist unter anderem aus der
DE 10 2005 014 559 A1 bekannt. Sie weisen ein umlaufendes, luftdurchlässiges Trum auf, das über zwei beabstandete zueinander liegende Umlenkräder läuft. Zwischen den Umlenkrädern befindet sich ein Saugkasten, der der Unterseite des Obertrums zugeordnet ist. Bei anderen Lösungsansätzen sind die Umlenkräder selbst Saugwalzen, so dass über die gesamte Wegstrecke des Obertrums der Bogen angesaugt werden kann. Der Unterdruck im Saugkasten und gegebenenfalls durch die Saugumlenkräder erzeugt – durch das Saugband hindurch – an der Oberseite des Saugbands im Obertrum einen Unterdruck, so dass der auf dem Trum transportierte Bogen durch Unterdruck gehalten und auf diese Weise transportiert oder abgebremst werden kann.
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Die gefunden Lösungen weisen jedoch in der Betriebsart Schön- und Widerdruck und bei empfindlichen, zum Beispiel kratzempfindlichen Bedruckstoffmaterialien, durch den Kontakt zwischen Bogenbremsvorrichtung und dem Druckbogen deutliche Nachteile auf.
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Als Schön- und Widerdruck bezeichnet man das doppelseitige Bedrucken eines Druckbogens mit in der Regel voneinander verschiedenen Druckformen. Unter Schöndruck ist hierbei der erste Druckgang zu verstehen, nach dem der Bedruckstoff, meistens Papier, gewendet wird und der zweite Druckgang, der sogenannte Widerdruck, mit einem vom ersten Druckgang verschiedenen Druckmotiv auf die Rückseite des Schöndrucks erfolgt. Der Wendevorgang geschieht entweder durch Umschlagen oder durch Umstülpen des erst einseitig bedruckten Bogens. Der Wendevorgang kann einerseits in zwei Durchgängen durch eine Druckmaschine erfolgen, indem der auf der Schöndruckseite bedruckte Stapel von Hand oder maschinell gewendet und dann in einem zweiten Durchgang auf der Widerdruckseite bedruckt wird. Der Wendevorgang kann auch durch eine Wendevorrichtung, zum Beispiel eine Wendetrommel, innerhalb der Bogenrotationsdruckmaschine erfolgen. In diesem Fall wird in einem Druckdurchgang Schön- und Widerdruckseite des Bogens bedruckt. In beiden Fällen kann die frisch bedruckte Schöndruckseite mit der Bogenbremsvorrichtung im Ausleger der Bogenrotationsdruckmaschine im Kontakt kommen. Dies kann zu Beschädigung der bedruckten Oberfläche, zum Beispiel durch Abschmieren, führen. Saugwalzen lassen sich zwar in druckfreie Räume des Schöndrucks stellen. Dies setzt aber voraus, dass druckfreie Stellen vorhanden sind. Auch kann die Haltekraft bei einer geringen Anzahl druckfreier Stellen nicht ausreichend hoch sein, zum Beispiel, wenn nur zwei Saugwalzen auf die seitlichen Außenkanten des Druckbogens gestellt werden. Saugkästen weisen, sofern sie nicht als einzeln verstellbare, partiell auf den Druckbogen einwirkenden Saugkästen ausgeführt sind, den prinzipiellen Nachteil auf, dass sie über die gesamte Breite des Druckbogens einwirken. Die Gefahr des Abschmierens und der Bogenbeschädigungen ist in diesem Fall vergleichbar höher als mit den Saugwalzen.
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Wünschenswert wäre daher eine berührungslose Krafteinwirkung auf frisch bedruckte Druckbogen. Im Druckmaschinenbau sind unter anderem Systeme zur berührungslosen Einwirkung auf Druckbogen bekannt, die mit Ultraschall arbeiten.
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Die
DE 1 090 687 beschreibt eine Blasluft- und Bogenauflockerungsvorrichtung an einem Bogenanleger einer Bogendruckmaschine, die mit Ultraschall arbeitet. Die Ultraschallerreger sind hierbei in die Blasluftdüsen im Anleger angeordnet, die die Aufgabe haben die oberen Bogen im Anlegerstapel an der Vorder-, Seiten- und Hinterkante anzustrahlen und die oberen Bogen so aufzublättern, dass der erste von den Trenn- bzw. Fördersaugern erreicht und möglichst ohne Doppelbogen angesaugt werden kann. Durch die Ultraschalleinwirkung werden die Bögen aufgelockert. Einen vergleichbares Verfahren beschreibt auch die
DE 199 43 029 A1 . Die
DE 103 11 234 A1 beschreibt eine Druckmaschine für den Rollendruck, bei der die Anhaftung der Bedruckstoffbahn an dem Druckzylinder durch ein kontaktfreies Lösen der Bedruckstoffbahn von dem Druckzylinder durch ein Ultraschallelement gelöst wird.
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Die
DE 10 2005 022 947 A1 und die
DE 10 2004 029 068 A1 beschreiben Verfahren, bei denen mindestens ein Ultraschallsender angesteuert wird, der eine Krafteinwirkung auf das Druckprodukt ausübt, wobei das Druckprodukt zu mindestens in Teilbereichen berührungsfrei durch die Ultraschallenergie des Ultraschallsenders bewegt wird. Dabei weist der Ultraschallsender zu dem Druckprodukt einen Abstand auf.
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Die aufgeführten Beispiele zeigen, dass mit Ultraschallenergie Druckbögen auf dem Transportweg durch die Druckmaschine berührungsfrei beeinflusst werden können. Für die Anwendung als Bogenbremse muss jedoch eine Kraft auf dem Bogen ausgeübt werden, wobei es technisch sehr aufwendig wäre diese Kraft ausschließlich durch Ultraschalleinwirkung zu erzeugen.
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Es sind aus der Technik so genannte Ultraschallluftlager bekannt. Dabei wird der Nahfeldeffekt im Ultraschallfeld genutzt. Durch die zyklische Kompression und Dekompression des Umgebungsgases (im Anwendungsfall Bogenrotationsdruckmaschine Luft) im Spalt zwischen Schallquelle und Handhabungsgut entsteht ein Überdruck. Dabei wird das Bauteil von dem Ultraschallelement weggeschoben, es wirkt eine abstoßende Kraft auf das Werkstück. Um Elemente berührungslos greifen zu können wird dieses Ultraschallluftlager mit einer anziehenden Komponente, z. B. Unterdruck, kombiniert. Ein Greifer zum Greifen von Gütern ist unter anderem in der
DE 103 52 944 A1 offenbart. In dem Greifer, der für eine Schallevitation ausgelegt ist, ist wenigstens eine Luft- oder Gasansaugöffnung vorgesehen, wobei die Ansaugströmungsverhältnisse so eingestellt werden, dass der Gegenstand über das Loch angesaugt wird und von dem Luftfilm des schwingenden Flächenelement des Greifers in einem vorbestimmten Abstand zur Oberfläche des Flächenelements gehalten wird. Der Greifer greift somit berührungslos Gegenstände.
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Ziel der Erfindung ist eine Bogenbremse für die Verzögerung der Druckbogen in dem Ausleger einer Bogenrotationsdruckmaschine zu schaffen, die eine berührungslos den Bogen abbremst bzw. verzögert, ohne das ein Kontakt bzw. nur ein schwacher Kontakt zwischen Bogenbremseoberfläche und dem Druckbogen herrscht, so dass ein Abschmieren und/oder Beschädigung der Druckbogenoberfläche vermieden wird.
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Der Begriff Bogenbremse im Sinne der Erfindung umfasst alle Formen von Bogenbremsenausführungen, wie Saugwalzen, Saugkasten oder Saugvorrichtungen mit umlaufenden Bändern.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird mit den Merkmalen eines Verfahrens nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung nach 2 erreicht.
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Dabei wird die Lösung erzielt, indem die Bogenbremse mindestens ein Schwingungserzeugungsmittel und gegebenenfalls mindestens ein schwingungsfähige Flächenelemente enthalten, wobei die von diesem oder diesen Element bzw. Elementen erzeugten Schwingungen den Druckbogen schwebend über der Bogenbremse halten, der Bogen somit keinen oder nur einen schwachen Kontakt zur Bogenbremsenoberfläche hat und gleichzeitig die Bogenbremse mindestens ein mit Saugluft beaufschlagtes Element aufweist, wobei durch die Saugluft eine Halte- bzw. Bremskraft auf dem Bogen ausgeübt wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt die Zeichnung
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eine erfindungsgemäße Anordnung einer Schwingungseinrichtung in Verbindung mit einer Bogenbremse an einer Bogenführung.
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Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Bogenbremsenausführung als Saugkastenversion. Die Bogenbremse 1 weist dabei einen Saugkasten 2 auf, in dem ein gegenüber dem Umgebungsdruck PO verringerter Druck Pu < P0 als Unterduck herrscht. Die Luft wird dabei aus dem Saugkasten 2 durch eine Saugleitung 5 evakuiert, die an einen externen Unterduckerzeuger angeschlossen ist. Die Bogenbremse 1 weist dabei eine Saugrille 4 an ihrer Oberfläche auf, die über Öffnungen in der Saugrille 4 mit der Saugkammer 2 in Verbindung steht. Durch die Saugrille 4 wird dann eine Unterdruckkraft 7 ausgeübt, die den Druckbogen 8 an die Bogenbremse heranzieht und eine Halte- und Bremswirkung ausübt. Gleichzeitig weist die Bogenbremse 1 an ihrer Oberfläche Schwingungserzeuger 3 auf, die eine der Saugkraft 7 in ihrer Richtung entgegen gesetzte Kraft 6 auf den Druckbogen 8 ausübt und diesen auf einem definierten Abstand zu der Bogenbremsenoberfläche hält.
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Durch eine Variation der Schwingungsformen, der Schwingungsenergie und der Saugkraft kann die Lage des Bogens über der Bogenbremse und die Bremswirkung verstärkt werden. Der Abstand zwischen der Oberfläche der Bogenbremse 1 und dem Druckbogen 8 muss gerade nur so groß gewählt werden, dass kein Abschmieren oder keine Bogenbeschädigungen auftreten. Der Abstand kann daher nur einige wenige zehntel Millimeter betragen. Natürlich kann der Abstand auch größer gewählt werden.
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Kennzeichnend für die Erfindung unabhängig von der Bauform der Bogenbremse ist, dass diese Saugmittel aufweist, die eine Saugkraft auf den Druckbogen ausüben und Schwingungserzeuger, die eine der Saugkraft entgegen gesetzte Kraft erzeugen, die den Druckbogen auf Abstand zu der Bogenbremsenoberfläche halten. Die Schwingungserzeuger können Ultraschallwandler, wobei die Einkoppelung direkt oder über ein Zwischenmedium erfolgen kann.
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Der Schwingungserzeuger kann ein schwingungsfähiges Flächenelement sein, zum Beispiel ein Metall- oder Kunststoffflächengebilde. Diese Metall- oder Kunststoffplatte ist direkt oder indirekt, über ein Zwischenmedium, zum Beispiel eine Flüssigkeit oder Gas, mit der einem Schwingungserzeuger gekoppelt, der Schwingungen erzeugt, die dann auf die Metall- oder Kunststoffplatte übertragen werden.
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Das Schwingungselement kann auch eine elektrisch angeregte Piezofolie sein. Piezofolien. Der inverse piezoelektrische Effekt führt dabei zu Dickenschwingungen in den Folien. Der Vorteil dieser Folien liegt in der guten elektrischen Ansteuerbarkeit und in den guten Anpassungsmöglichkeiten an die jeweiligen Bauformen. So kann eine solche Folie sehr gut an die Rundungen einer Saugwalze angepasst werden.
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Das Schwingungselement kann auch eine magnetorestriktiv angeregte Materialfolie sein. Die Schwingungen in der Folie können zum Beispiel durch elektrisch ansteuerbare Magnete induziert werden, die in das Innere der Bogenbremse integriert sind. Das Bogenbremsengehäuse ist dabei vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Material ausgeführt.
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Das Schwingungselement kann auch eine elektrorestriktiv angeregte Materialfolie sein. Das Material hat dabei elektrorestriktive Eigenschaften.
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Mehrere Schwingungserzeuger können mit einer mechanischen Koppeleinrichtung zusammengeschaltet werden. Dies ist vorteilhaft, wenn die über die Breite oder in einzelnen Abschnitten der Bogenbremse Schwingungserzeuger zu Gruppen zusammengefasst werden sollen, die von einem Schwingungserzeuger beaufschlagt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bogenbremse (Saugkastenausführung)
- 2
- Saugkasten
- 3
- Schwingungserzeuger
- 4
- Saugrille
- 5
- Absaugrohr
- 6
- Krafteinwirkung durch Schwingungserregung
- 7
- Krafteinwirkung durch Unterdruck
- 8
- Druckbogen
- 9
- Greifersystem
- Pu
- Unterdruck
- P0
- Umgebungsdruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19614491 A1 [0005, 0005]
- DE 2811963 C2 [0006]
- DE 3437584 A1 [0006]
- DE 19643588 C1 [0006]
- DE 102005014559 A1 [0007]
- DE 1090687 [0011]
- DE 19943029 A1 [0011]
- DE 10311234 A1 [0011]
- DE 102005022947 A1 [0012]
- DE 102004029068 A1 [0012]
- DE 10352944 A1 [0014]
