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Auslagevorrichtung für eine bogenverarbeitende Maschine mit einem ersten Fördersystem für Bogenvorderkanten und einem zweiten Fördersystem für Bogenhinterkanten, Verfahren zum Transportieren von Bogen und Verwendung einer Aufpressbewegung zur Saugluftsteuerung
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Die Erfindung betrifft eine Auslagevorrichtung für eine bogenverarbeitende Maschine mit einem ersten Fördersystem für Bogenvorderkanten und einem zweiten Fördersystem für Bogenhinterkanten gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs, ein Verfahren zum Transportieren von Bogen und die Verwendung einer Aufpressbewegung zur Saugluftsteuerung.
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Im Auslagebereich bogenverarbeitender Maschinen, beispielsweise bei drucktechnischen Maschinen, werden Druckbögen von einem letzten Zylinder an Greiferwagen übergeben, welche an Endlosketten befestigt sind. Die Greiferwagen fassen die Bögen an der Vorderkante und führen sie einem Auslagestapel zu. In der Patentliteratur sind Systeme beschrieben, die den Bogen an Vorder- und Hinterkante greifen. Dies wird durch den Einsatz von weiteren Greiferwagen zum Erfassen der Bogenhinterkanten erreicht, welche an einem separaten Satz Endlosketten befestigt sind. Dabei ist das Problem zu lösen, die Hinterkante des Bogens zuverlässig zu greifen. Problematisch ist dabei, dass die Position der Hinterkante formatabhängig ist und das Bogenende mehr oder weniger gut auf der Mantelfläche des Zylinders aufliegt.
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Aus der
DE 103 58 171 A1 ist eine Vorrichtung zum Fördern eines Bogens durch eine drucktechnische Maschine bekannt, bei der mit Hilfe von separaten Saugern die Bogenhinterkante erfasst und den Hinterkantengreifern zugeführt wird. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass sowohl das Ansaugen als auch das Greifen des Bogens an der Bogenhinterkante erfolgt. Dadurch ist erheblicher technischer Aufwand zu treiben, damit sich die rotierenden Saugersysteme und die umlaufenden Hinterkantengreifer nicht behindern.
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Die
DE 10 2005 034 569 A1 zeigt analog eine Vorrichtung zum Fördern eines Bogens durch eine drucktechnische Maschine, wobei Sauggreifer bei abgeschalteter Bogenzufuhr in radialer Richtung in eine Ruheposition verfahrbar sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Bogentransport in einer bogenverarbeitenden Maschine weiter zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs gelöst. Weiter wird die Aufgabe durch die Verwendung einer Aufpressbewegung gemäß dem Verwendungsanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein verbesserter Bogentransport in der bogenverarbeitenden Maschine erreicht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, in der Auslage einer drucktechnischen Maschine zwei Greifersysteme zum Erfassen der Bogenvorderkante und der Bogenhinterkante und ein System zur Zuführung von Saugluft zu den Greifersystemen zum Erfassen der Bogenhinterkante vorzusehen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Saugluft über eine Kettenradhauptwelle des die Hinterkante erfassenden Greifersystems zugeführt und durch die Greiferwagen hindurch der Wirkstelle zugeführt. Dabei kann die Luftzuführung intermittierend in Abhängigkeit von der Stellung der Kettenradhauptwelle, beispielsweise über einen Drehschieber, erfolgen.
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Eine Kettenradhauptwelle des die Hinterkante erfassenden Greifersystems ist bevorzugt koaxial zu einer Kettenradhauptwelle des die Vorderkante erfassenden Greifersystems angeordnet und wird von dieser angetrieben. Alternativ kann die Kettenradhauptwelle des die Vorderkante erfassenden Greifersystems als Master mit einem Geber ausgestattet sein und die Kettenradhauptwelle des die Hinterkante erfassenden Systems als Slave mit einem geeigneten Motor angetrieben werden. Die Verbindung zwischen den beiden Kettenradhauptwellen ist in einer Ausführungsform so einstellbar, dass zwischen beiden Wellen ein konstanter Winkelversatz besteht. Weiterbildend kann die Verbindung zwischen den beiden Wellen aber auch so einstellbar sein, dass zwischen beiden Wellen ein periodisch schwankender Winkelversatz besteht. Weiter alternativ können beide Kettenradhauptwellen exzentrisch zueinander versetzt angeordnet sein.
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Die Greiferwagen des die Hinterkante übernehmenden zweiten Fördersystems weisen in einer Ausführungsform der Erfindung zeitweise mit Luftkanälen in Verbindung tretende Durchbrüche oder Saugelemente auf, die bei Kontakt mit einem auf einer Mantelfläche eines Zylinders liegenden Bogen die Bogenhinterkante gegen diese Mantelfläche pressen. Durch eine Saugluftzufuhr wird die Hinterkante gleichzeitig durch die Saugluft an den Greiferwagen fixiert.
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Weiterbildend kann die Aufpressbewegung zwischen Luftzuführungskanälen und Greiferwagen die Sauger in radialer Richtung verschieben oder aus einer Park- in eine Arbeitsposition schwenken. Diese Aufpressbewegung kann als Alternative zum Drehschieber vorteilhaft zum Öffnen und Schließen der an den Saugelementen anliegenden Saugluft genutzt werden, so dass Leckage sicher verhindert wird. Bevorzugt werden durch die Aufpressbewegung zwischen rotierenden Luftzuführungskanälen und den umlaufenden im Bereich des Zylinders mit den Luftzuführungskanälen in Kontakt kommenden Greiferwagen selbstabsperrende Kupplungen der Saugelemente geöffnet.
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Weiterbildend werden bei der Aufpressbewegung zwischen den Luftzuführungskanälen und den Hinterkantengreiferwagen die Greifer aus einer geschlossenen in eine geöffnete Stellung gebracht. Durch diese Aufpressbewegung können somit mechanische Funktionen zum Übernehmen der Bogenhinterkante ausgeführt werden. Bei einem Lösen der Hinterkantengreiferwagen von den Saugluftkanälen erfolgt dabei ein Greifen der Hinterkante durch die Greifer und ein Abstellen der Saugluft an den Saugelementen der Hinterkantengreiferwagen. Eine automatisierte Übernahme der Hinterkante von einem Zylinder durch einen umlaufenden Hinterkantengreiferwagen wird damit vereinfacht.
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Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:
- 1: Auslage einer Bogendruckmaschine;
- 2: Druckzylinder mit nachgeordneten Kettenradhauptwellen des ersten und zweiten Fördersystems;
- 3: Weitere Ansicht mit durch einen Vorderkantengreiferwagen vom Druckzylinder abgezogenem Bogen;
- 4: Querschnitt von oben und seitlicher Querschnitt der Luftzufuhr über die Kettenradhauptwelle zu einem Hinterkantengreiferwagen.
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Die 1 zeigt in einer Ausführungsform der Erfindung eine Auslage einer bogenverarbeitenden Maschine, hier einer Bogendruckmaschine, nach einem letzten Zylinder der Maschine. Die Druckmaschine kann beispielsweise eine Bogenoffsetrotationsdruckmaschine in Aggregat- und Reihenbauweise sein und nicht weiter dargestellte Elemente wie Anleger, Anlage, mehrere Druck- und gegebenenfalls Lackwerke enthalten. In der Maschine werden die Bogen 4 von Bogenführungszylindern an der Vorderkante geklemmt bis zur Auslage transportiert.
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Die Bogen 4 werden vom letzten Zylinder der Maschine an Fördersysteme der Auslage übergeben. Von den Fördersystemen werden die Bogen 4 zu einem nicht weiter bezeichneten Bogenstapel transportiert und dort zu Ablage freigegeben. Der letzte Zylinder der Maschine ist bevorzugt als Zylinder mit einer zumindest annähernd geschlossenen Mantelfläche ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist der letzte Zylinder der Maschine als doppeltgroßer Druckzylinder 1 ausgebildet und weist zwei nicht dargestellte diametral angeordnete in Greiferkanälen liegende Greiferwellen mit Vorderkantengreifern auf. Die Mantelfläche des Druckzylinders 1 ist hier geschlossen ausgeführt. Alternativ könnte aber auch eine Übertragungstrommel oder Speichertrommel als letzter Zylinder eingesetzt werden.
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Die 2 zeigt ein in der Auslage angeordnetes erstes Fördersystem mit an ersten Endlosketten 3 befestigten und umlaufend geführten Vorderkantengreiferwagen 2. Zur Führung der ersten Endlosketten 3 im Bereich der Bogenübernahme ist eine erste Kettenradhauptwelle 7 mit zwei seitlich angeordneten Kettenrädern vorgesehen. Die Vorderkantengreiferwagen 2 weisen Klemmgreifer zur Übernahme der Bogenvorderkanten von den Vorderkantengreifern des Druckzylinders 1 im Greiferschluss auf.
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Die Auslage enthält weiterhin ein zweites Fördersystem mit an zweiten Endlosketten 6 befestigten und umlaufend geführten Hinterkantengreiferwagen 5. Zur Führung der zweiten Endlosketten 6 im Bereich der Bogenübernahme ist eine zweite Kettenradhauptwelle 8 mit zwei seitlich angeordneten Kettenrädern vorgesehen. Die Hinterkantengreiferwagen 5 weisen ebenfalls Klemmgreifer zum Fixieren der Bogenhinterkanten auf.
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Die Kettenräder der ersten Kettenradhauptwelle 7 und die Kettenräder der zweiten Kettenradhauptwelle 8 sind bevorzugt konzentrisch zueinander angeordnet. Die Kettenräder für die Vorderkantengreiferwagen 2 sind hier außen und die Kettenräder für die Hinterkantengreiferwagen 5 sind hier innen angeordnet. Prinzipiell könnten die Kettenräder für die Vorderkantengreiferwagen 2 aber auch innen angeordnet sein.
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Die erste Kettenradhauptwelle 7 des Systems, welches die Vorderkantengreiferwagen 2 zum Erfassen der Bogenvorderkanten trägt, wird z. B. vom Räderzug der Druckmaschine angetrieben. Die zweite Kettenradhauptwelle 8 des die Bogenhinterkanten erfassenden Systems ist hier als Hohlwelle ausgebildet und sitzt koaxial auf der ersten Kettenradhauptwelle 7, welche die Hohlwelle antreibt. Mit Hilfe eines geeigneten Mechanismus kann die Winkelstellung der Hohlwelle gegenüber der ersten Kettenradhauptwelle 7 eingestellt werden, um unterschiedlich lange Bogen 4 erfassen zu können. Dabei ist sowohl ein während eines Druckauftrages konstanter Winkel als auch ein periodisch schwankender Winkel denkbar, um beispielsweise den Bogen 4 zu straffen. Es ist ebenfalls möglich, die erste Kettenradhauptwelle 7 als Master mit einem Geber auszustatten und die Hohlwelle als Slave mit Hilfe eines geeigneten Motors anzutreiben.
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Die 3 zeigt einen von einem Vorderkantengreiferwagen 2 an der Vorderkante gegriffenen und vom vorhergehenden Zylinder abgezogenen Bogen 4. Zwischen den Kettenrädern sind weiterbildend hier nicht dargestellte mechanische und/oder pneumatische Bogenführungselemente zur sicheren Umführung des Bogens 4 um den Umlenkbereich vorgesehen.
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Die 4 zeigt um die Drehachse der Kettenradhauptwellen 7, 8 rotierbar angeordnete Luftführungselemente mit Saugluftkanälen 9. Diese Luftführungselemente sind gemeinsam oder separat mit den Hinterkantengreiferwagen 5 auf die jeweilige Bogenhinterkante formateinstellbar ausgeführt. Die radiale Erstreckung der Luftführungselemente ist gegenüber der Erstreckung bis zur Zylindermantelfläche geringer ausgebildet, so dass ein Hinterkantengreiferwagen 5 zwischen Luftführungselement und Zylindermantelfläche geführt werden kann. Die Erstreckung von der Drehachse eines Luftführungselementes bis zur Zylindermantelfläche entspricht dabei zumindest annähernd der radialen Erstreckung eines Luftführungselementes plus der Höhe eines Hinterkantengreiferwagens 5.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist den Luftführungselementen Saugluft einseitig oder zweiseitig über eine Dreheinführung 11 mittels eines Drehschiebers zuführbar. Die Saugluft wird in der dargestellten Ausführungsform von der Dreheinführung 11 über eine in Breitenrichtung angeordnete Querbohrung 12 über die Maschinenbreite verteilt. Mit der Querbohrung 12 stehen mehrere radial angeordnete in den Luftführungselementen eingebrachte Saugluftkanäle 9 in Verbindung. Die Saugluftkanäle 9 sind hier beispielhaft als parallel nebeneinander angeordnete Bohrungen ausgebildet. An den Übergangsstellen der Saugluftzufuhr, insbesondere zwischen Dreheinführung 11 und Querbohrung 12 und zwischen den Saugluftkanälen 9 und den Durchbrüchen 10 der Hinterkantengreiferwagen 5, sind Dichtmittel vorgesehen.
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Die umlaufend geführten Hinterkantengreiferwagen 5 weisen über die Maschinenbreite entsprechend den Saugluftkanälen 9 der Luftführungselemente mit diesen korrespondierende Durchbrüche 10 auf. Weiterbildend sind den Durchbrüchen 10 elastische Saugnäpfe zugeordnet. Die Durchbrüche 10 des Hinterkantengreiferwagens 5 erlauben eine Luftströmung von der Oberseite des Hinterkantengreiferwagens 5 zu dessen gegenüberliegender Unterseite, welche zeitweise mit den Saugluftkanälen 9 der rotierenden Luftführungselemente in Kontakt tritt. Die Verteilung der Durchbrüche 10 entspricht der Verteilung der Saugluftkanäle 9 über die Bogenbreite. Es können zwischen den Saugluftkanälen 9 unterschiedlich groß ausgebildete Abstände vorgesehen sein. So kann entsprechend der gewünschten Saugluftverteilung über die Bogenbreite eine geeignete Anzahl von Saugluftkanälen 9 und Durchbrüchen 10 vorgesehen sein. Die Saugluftkanäle 9 bzw. die Durchbrüche 10 können je nach Bogenformat absperrbar ausgeführt sein.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den Luftführungselementen permanent Saugluft zuzuführen und diese Saugluft über Absperrventile zu steuern. Dabei kann beispielsweise die Aufpressbewegung eines Hinterkantengreiferwagens 5 auf ein Luftführungselement zur Saugluftsteuerung eingesetzt werden. Insbesondere sind dabei Saugelemente der Hinterkantengreiferwagen 5 von selbstabsperrenden Ventilen der Luftführungselemente saugluftbeaufschlagt, solange die Aufpressbewegung der umlaufenden Hinterkantengreiferwagen 5 auf den mit der gleichen Geschwindigkeit rotierenden Luftführungselementen besteht. Die Aufpressbewegung, welche bei Kontakt der Innenfläche der Hinterkantengreiferwagen 5 mit der von der Rotationsachse beabstandeten äußeren Fläche der Luftführungselemente entsteht, wird weiterbildend neben der Saugluftsteuerung auch für die Greifersteuerung der Klemmgreifer der Hinterkantengreiferwagen 5 eingesetzt.
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Weiter alternativ kann den Luftführungselementen auch Druckluft zugeführt werden, die über im Endbereich der Luftführungselemente oder in den Hinterkantengreiferwagen 5 angeordnete Ejektoren zur Sauglufterzeugung genutzt wird.
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Jeweils bei Kontakt der Hinterkantengreiferwagen 5 mit den Luftführungselementen wird eine pneumatische Fixierung der Bogenhinterkante durch den Hinterkantengreiferwagen 5 ermöglicht. Die über Drehschieber und/oder Absperrventile getaktet am Hinterkantengreiferwagen 5 anliegende Saugluft ist dabei derart gesteuert, dass die Saugluft im gesamten Bogenübernahmebereich anliegt. Weiterbildend kann die Saugluft lediglich in einem Bereich unmittelbar vor Erreichen einer Übergabezentralen bis zur frühesten Möglichkeit des Schließens der Greifer des Hinterkantengreiferwagens 5 anliegen.
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Zur Wirkungsweise: Die zum Ansaugen der Bogenhinterkante benötigte Saugluft wird über die Saugluftkanäle 9 an die Hinterkantengreiferwagen 5 herangeführt. Diese besitzen Durchbrüche 10, um die Saugluft an die Sauger im Hinterkantengreiferwagen 5 heranzuführen. Die Einspeisung der Luft in die hohle zweite Kettenradhauptwelle 8 erfolgt mit Hilfe der Dreheinführung 11 und durch die Querbohrungen 12. Durch die hier abgebildete Ausprägung der Dreheinführung 11 wird gewährleistet, dass die Saugluftkanäle 9 nicht kontinuierlich mit Saugluft beaufschlagt werden, sondern intermittierend in Abhängigkeit von ihrer Position. So wird vermieden, dass durch die nicht abgedeckten Saugluftkanäle 9 unnötig Nebenluft gezogen wird und dadurch der Unterdruck zusammenbricht. Durch geeignete Gestaltung der Dreheinführung 11 kann der Unterdruck solange aufrechterhalten werden, bis sich die Greifer zum Erfassen der Bogenhinterkante geschlossen haben.
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Zum Vermeiden von Leckageverlusten beim Übergang von den Saugluftkanälen 9 zu den Durchbrüchen 10 können sich an der Übergangsstelle geeignete Dichtelemente und/oder Absperrelemente befinden. Die Aufpressbewegung zwischen Saugluftkanälen 9 und Durchbrüchen 10 kann verwendet werden, um die Sauger im Hinterkantengreiferwagen 5 radial zu verschieben oder um sie aus einer Parkposition in die Arbeitsposition zu schwenken.
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Weiterhin kann diese Aufpressbewegung genutzt werden, um die Greifer auf den Hinterkantengreiferwagen 5 aus der geschlossenen in eine geöffnete Stellung zu bringen. Weiterhin kann die Aufpressbewegung genutzt werden, um selbstabsperrende Kupplungen am Ende der Saugluftkanäle 9 zu öffnen. Die Einspeisung der Saugluft durch die Dreheinführung 11 kann in diesem Fall kontinuierlich erfolgen, das zu evakuierende Totvolumen sinkt damit auf ein Minimum.
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Die von einem Hinterkantengreiferwagen 5 übernommene Bogenhinterkante wird von der Übergabezentrale aus entsprechend den Kettenrädern auf einer Kreisbahn und anschließend auf einer von der Kreisbahn abweichenden Bahn transportiert. Vorteilhaft erfolgt ein Transport der Bogenhinterkante durch den Hinterkantengreiferwagen 5 von der Übergabezentrale ohne Übergabe bis zu dem Auslagestapel.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
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- 1
- Druckzylinder
- 2
- Vorderkantengreiferwagen
- 3
- erste Endlosketten
- 4
- Bogen
- 5
- Hinterkantengreiferwagen
- 6
- zweite Endlosketten
- 7
- erste Kettenradhauptwelle
- 8
- zweite Kettenradhauptwelle
- 9
- Saugluftkanäle
- 10
- Durchbrüche
- 11
- Dreheinführung
- 12
- Querbohrungen
