DE102019123579A1

DE102019123579A1 - Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine

Info

Publication number: DE102019123579A1
Application number: DE102019123579.0A
Authority: DE
Inventors: Philipp Hoyer; Peter Langer
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2021-03-04
Anticipated expiration: 2039-09-04
Also published as: DE102019123579B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine, umfassend mindestens einen beidseitig auf Führungsbahnen (2) umlaufend geführten Geiferwagen (1) mit Bogenfixierorganen zum Erfassen und Führen eines Bogens, wobei der mindestens eine Greiferwagen (1) innerhalb mindestens eines Umlenkbereiches (4) auf einem Krümmungsradius geführt wird und in diesem Bereich einer durch die Zentrifugalkraft (3) hervorgerufenen Biegebeanspruchung unterliegt.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine zu schaffen, die die Verformung der Vorderkanten der zu transportierenden Bogen während des Transports vermindert.Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der mindestens eine Greiferwagen (1) einen Aktuator (6) umfasst, der eine der Biegebeanspruchung entgegenwirkende von am Aktuator (6) anliegenden oder angelegten elektrischen Signalen abhängige Kraft auf den mindestens einen Greiferwagen (1) ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine, gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs.
In einer bogenverarbeitenden Maschinen, die zum Beispiel durch eine Druckmaschine verkörpert sein kann, übernehmen Greiferwagen die Bogen vom Druckzylinder eines Druckwerks, wobei sie sich auf einer gekrümmten Bahn bewegen. In diesem Bereich wirken Transportgeschwindigkeit und steigende Fliehkräfte auf den jeweiligen Greiferwagen ein, die eine Durchbiegung bewirken. Die Bogenvorderkante wird vor der Übergabe durch die Greifer des letzten Druckzylinders gehalten und befindet sich demnach in einer geraden Linie/Ebene. Die Greiferaufschläge des Greiferwagens bilden aufgrund der Durchbiegung infolge der Fliehkraft eine gekrümmte Linie. Während der Übergabe wird der Bogen gleichzeitig von den Greifern des Druckzylinders und des Greiferwagens gehalten und es entsteht eine Deformation des Bogens.
Der Transport von Bogen sowie die Bogenübergabe innerhalb von Mehrfarben bogenverarbeitenden Druckmaschinen mittels Greiferwagen und endlosen Ketten ist aus der DE 36 36 578 A1 bekannt. Die Greiferwagen erfahren dabei während der Umlenkung durch das Kettenrad aufgrund der Fliehkräfte eine druckgeschwindigkeitsabhängige Durchbiegung. Die Greiferwagenarretiervorrichtung nach der DE 12 24 753 A vermeidet diese Fliehkraftwirkungen auf den Greiferwagen durch mehrere, den Greiferwagen mit der Kettenradwelle während des Übergabezeitpunktes fest verbindende Haken, die aber zur Erzielung der Öffnungs- und Schließbewegungen noch eine aufwendige Steuerungsmechanik benötigen.
Aus der DE 41 31 887 C1 ist eine Vorrichtung zur Bogenübergabe und zum Transport von Bogen zwischen den Druckeinheiten einer Mehrfarben-Druckmaschine bekannt, bei der auf Schienen laufende Greiferwagen mittels einer Biegeeinrichtung vorgespannt werden, so dass eine über die Formatbreite konkav gestaltete Greiferaufschlagleiste im Umlenkbereich des Kettenrades eine gerade Linie ergibt.
Die DE 10 2007 007 240 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer Druckmaschine mit umlaufend geführten Geiferwagen, die in den Umlenkbereichen ihrer Bahn Zentrifugalkräften unterliegen. Um eine unerwünschte Durchbiegung zu vermeiden ist jeder Greiferwagen mit einem Kraftumlenkmittel ausgestattet, welches eine dem Grundkörper des Greiferwagens zugeordnete auslenkbare Masse enthält, mit welcher abhängig vom Wirken der Zentrifugalkraft ein der Masse zugeordneter Körper spannbar, pressbar oder tordierbar ist, wobei mit dem Körper eine Kraft erzeugbar ist, mit der die Verformung des Greiferwagens kompensierbar ist. Nachteilig an dieser Lösung ist der große mechanische Aufwand und die nur unvollständige Kompensierung der Fliehkraftwirkungen.
Gemäß einer anderen bekannten Lösung sind Greiferwagen derart gestaltet, dass deren Masse und Steifigkeit in einem günstigen Verhältnis stehen. Darüber hinaus werden die Greiferaufschläge so geschliffen, dass sie unbelastet auf einer gekrümmten Linie liegen. Die Krümmung ist der Fliehkraft entgegen gerichtet. Mit steigender Maschinengeschwindigkeit nimmt die Krümmung ab, bis die Aufschläge bei einer mittleren Geschwindigkeit der Maschine in einer geraden Linie liegen. Die beschriebene Lösung weist den Nachteil auf, dass eine ideale Lage der Greiferaufschläge in einer Geraden nur bei einer definierten Geschwindigkeit zu realisieren ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine zu schaffen, die die Verformung der Vorderkanten der zu transportierenden Bogen während des Transports vermindert. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Beanspruchung der zu transportierenden Bogen in Folge einer Verformung über weite Bereiche der realisierbaren Transportgeschwindigkeiten zu minimieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 Eine Darstellung eines Auslegers einer Druckmaschine mit Umlenkbereiche aufweisenden Führungsbahnen, an denen die Greiferwagen beidseitig geführt werden.
2 Eine schematische Darstellung eines Greiferwagens in einem ersten Zustand in der Seitenansicht.
3 Eine schematische Darstellung eines Greiferwagens in einem zweiten Zustand in der Seitenansicht.
4 Eine schematische Darstellung der Lagerung eines Aktuators auf einem Greiferwagen.

Die Vorrichtung zum Transport von Bogen kann in einer bogenverarbeitenden Maschine angeordnet und insbesondere Bestandteil derselben sein, die als Bogendruckmaschine, Lackiermaschine oder Stanzmaschine ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Vorrichtung zum Transport von Bogen als Bestandteil einer Bogendruckmaschine stellvertretend auch für andere bogenverarbeitende Maschinen beschrieben. Eine bogenverarbeitende Maschine, insbesondere eine Bogendruckmaschine umfasst einen Anleger zum Vereinzeln von Bogen von einem Stapel, ein oder mehrere Bearbeitungswerke zum Bearbeiten von Bogen sowie eine Auslage, die die Bogen in einem Stapelbereich zu einem Auslegerstapel 10 ablegt. Im Fall einer Bogendruckmaschine sind die Bearbeitungswerke als Druckwerke ausgebildet und umfassen jeweils mindestens einen Druckzylinder 9.
In der Auslage und/oder zwischen den Bearbeitungswerken sind vorzugsweise seitliche Führungsbahnen 2 angeordnet, in denen Greiferwagen 1 über Führungselemente 2.1 geführt sind. Die Greiferwagen 1 fixieren die Vorderkanten oder die Hinterkanten von zu transportierenden Bogen mit Hilfe von Fixierorganen und transportieren die Bogen durch die bogenverarbeitende Maschine, insbesondere zu einer Auslage bzw. zum Auslegestapel 10.
Vorzugsweise umfasst jeder Greiferwagen 1 eine Greiferleiste 1.1 und eine Traverse 1.2, die sich jeweils über die Breite des jeweiligen Greiferwagens 1 erstrecken. Der Greiferleiste 1.1 sind insbesondere Greiferaufschläge zugeordnet, die paarweise mit Greifern zusammenwirken, wobei die Greifer beabstandet zueinander auf einer verdrehbar am Greiferwagen 1 gelagerten Greiferwelle angeordnet sein können.
Die Greiferwagen 1 werden vorzugsweise von Ketten angetrieben und umlaufend geführt und durchlaufen auf ihrer Bahn dabei Umlenkbereiche 4, in denen Zentrifugalkräfte 3 auf die Greiferwagen 1 wirken. In den Umlenkbereichen 4 wirken die Zentrifugalkräfte 3 derart auf die Greiferwagen 1, dass sich die Greiferwagen 1 zwischen ihren Greiferwagenenden verformen, insbesondere verbiegen können. Einer biegesteiferen Konstruktion der Greiferwagen 1 steht eine erhöhte Masse und damit eine verschlechterte Dynamik der Greiferwagen 1 entgegen. Im Unterschied zum Stand der Technik ist der in den Figuren dargestellte Greiferwagen 1 nicht möglichst steif sondern elastisch gestaltet und weist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Greiferwagen 1 eine verringerte Masse auf.
Der in den Figuren dargestellte Greiferwagen 1, der nachfolgend auch stellvertretend für alle anderen Greiferwagen 1 beschrieben wird, umfasst einen Aktuator 6. Der Aktuator 6 ist zur Erzeugung einer der Biegebeanspruchung in den Umlenkbereichen 4 entgegenwirkenden Kraft ausgebildet, deren Größe von am Aktuator 6 anliegenden oder angelegten elektrischen Signalen abhängt.
Vorzugsweise ist der Aktuator 6 zwischen der Greiferleiste 1.1 und der Traverse 1.2 angeordnet und erzeugt eine Kraft, die die Greiferleiste 1.1 gegen die Traverse 1.2 oder die Traverse 1.2 gegen die Greiferleiste 1.1 verspannt. Abhängig von der Ausbildung der Greiferleiste 1.1 und der Traverse 1.2, insbesondere abhängig von deren Biegesteifigkeiten werden unter der Kraftwirkung des Aktuators 6 die Greiferleiste 1.1 und die Traverse 1.2 unterschiedlich stark verformt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Biegesteifigkeit der Greiferleiste 1.1 größer als die Biegesteifigkeit der Traverse 1.2.
Der Aktuator 6 kann unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Getriebeelementen auf Bestandteile des Greiferwagens 1 einwirken. Bevorzugt wirkt der Aktuator 6 auf eine Seite eines zweiseitigen, auf dem Greiferwagen 1 über ein Lager 5 gelagerten Hebels 8 ein, dessen andere Seite an der Greiferleiste 1.1 des Greiferwagens 1 angreift.
Der Aktuator 6 kann als piezoelektrischer Aktuator 6 oder piezoelektrischer Stapelaktuator 6 ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst der Stapelaktuator 6 mehrere im Multilayerprinzip angeordnete oder aufgebaute Keramiken. Die Keramiken können allseitig von einer flexiblen Isolierung umgeben sein, die die Keramiken auch unter hohen dynamischen und thermischen Belastungen zuverlässig schützt.
Vorzugsweise ist der Aktuator 6 zur Übermittlung der elektrischen Signale eingangsseitig mit einer Steuerung 11 verbunden oder umfasst eine Steuerung. Der Steuerung 11 ist eingangsseitig ein Sensor 7 zugeordnet. Der Sensor 7 dient der Erfassung der Beanspruchung des jeweiligen Greiferwagens 1 oder der Erfassung von dessen Verformung und kann als Beschleunigungssensor oder als Kraftsensor oder als Dehnungssensor oder als Wegsensor ausgebildet sein. Unabhängig von seiner konkreten Ausgestaltung ist ein jeweiliger Sensor 7 vorzugsweise einem jeweiligen Greiferwagen 1 fest zugeordnet oder mit einem jeweiligen Greiferwagen 1 umlaufend geführt.
Die Steuerung 11 ermittelt aus den Signalen des Sensors 7 einen notwendigen Stellwert für den Aktuator 6. Um keine unerwünschten Schwingungen zu erzeugen, werden im Fall der Ausbildung eines Beschleunigungssensors kurze Beschleunigungsstöße durch geeignete Filter vorzugsweise eliminiert.
Insbesondere zur Versorgung des jeweiligen Aktuators 6 mit Energie ist dem jeweiligen Greiferwagen 1 ein Speicher für elektrische Energie fest zugeordnet und mit dem jeweiligen Greiferwagen 1 umlaufend geführt. Alternativ dazu oder zusätzlich zur Ausbildung der Energiespeicher kann jedem Greiferwagen 1 auch ein Energiewandler zum Wandeln von kinetischer Energie in elektrische Energie zugeordnet sein. Weiter bevorzugt sind jedem Greiferwagen 1 Teile einer Vorrichtung zum berührungslosen Übertragen elektrischer Energie, insbesondere durch Induktion zugeordnet und mit den Greiferwagen 1 umlaufend geführt. Alle umlaufend geführten Teile der Vorrichtung zum berührungslosen Übertragen elektrischer Energie wirken mit einem oder mehreren feststehenden, das heißt nicht mit den Greiferwagen 1 umlaufenden, weiteren Teilen der Vorrichtung zum berührungslosen Übertragen elektrischer Energie zusammen.
Bezugszeichenliste

1: Greiferwagen
1.1: Greiferleiste
1.2: Traverse
2: Führungsbahn
2.1: Führungselement
3: Zentrifugalkraft
4: Umlenkbereiche
5: Lager
6: Aktuator
7: Sensor
8: Hebel
9: Druckzylinder
10: Auslegerstapel
11: Steuerung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3636578 A1 [0003]
DE 1224753 A [0003]
DE 4131887 C1 [0004]
DE 102007007240 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine, umfassend mindestens einen beidseitig auf Führungsbahnen (2) umlaufend geführten Geiferwagen (1) mit Bogenfixierorganen zum Erfassen und Führen eines Bogens, wobei der mindestens eine Greiferwagen (1) innerhalb mindestens eines Umlenkbereiches (4) auf einem Krümmungsradius geführt wird und in diesem Bereich einer durch die Zentrifugalkraft (3) hervorgerufenen Biegebeanspruchung unterliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Greiferwagen (1) einen Aktuator (6) umfasst, der eine der Biegebeanspruchung entgegenwirkende von am Aktuator (6) anliegenden oder angelegten elektrischen Signalen abhängige Kraft auf den mindestens einen Greiferwagen (1) ausübt.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Greiferwagen (1) eine Greiferleiste (1.1) und eine Traverse (1.2) aufweist, die sich jeweils über die Breite des mindestens einen Greiferwagens (1) erstrecken und der Aktuator (6) zwischen der Greiferleiste (1.1) und der Traverse (1.2) angeordnet ist.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegesteifigkeit der Greiferleiste (1.1) größer als die Biegesteifigkeit der Traverse (1.2) ist.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (6) auf eine Seite eines zweiseitigen, auf dem Greiferwagen (1) gelagerten Hebels (8) einwirkt, dessen andere Seite an einer Greiferleiste (1.1) des Greiferwagens (1) angreift.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (6) als piezoelektrischer Aktuator (6) oder piezoelektrischer Stapelaktuator (6) ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (6) zur Übermittlung der elektrischen Signale eingangsseitig mit einer Steuerung (11) verbunden ist oder eine Steuerung (11) umfasst, wobei der Steuerung (11) eingangsseitig ein Sensor (7) zugeordnet ist.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) mit dem mindestens einen Greiferwagen (1) umlaufend geführt ist oder dem mindestens einen Greiferwagen (1) fest zugeordnet ist.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) als Beschleunigungssensor oder als Kraftsensor oder als Dehnungssensor oder als Wegsensor ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Greiferwagen (1) ein Speicher für elektrische Energie zur Versorgung des Aktuators (6) fest zugeordnet ist.
Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer bogenverarbeitenden Maschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Greiferwagen (1) ein Energiewandler zum Wandeln von kinetischer Energie in elektrische Energie oder Teile einer Vorrichtung zum berührungslosen Übertragen elektrischer Energie zugeordnet sind.
Bogendruckmaschine mit einer Vorrichtung zum Transport von Bogen nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10.