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Vorliegende Erfindung betrifft einen Bogenförderer für Druckbogen, umfassend Kettensegmente, die auf einer Ringbahn umlaufen, und jeweils einen Mitnehmer aufweisen, und einen Mechanismus zum Antreiben der Kettensegmente in einem Linearabschnitt der Ringbahn, wobei die Kettensegmente bei jedem Umlauf an den Mechanismus ankoppeln.
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In
EP 3 067 211 B1 ist ein Bogenförderer beschrieben, bei dem Transporttische auf einer Bahn umlaufen und dabei von einem Kettenantrieb angetrieben werden. Auf den Transporttischen liegen Bogen. Auf einer Teilstrecke der Bahn werden die Transporttische durch einen Mechanismus angetrieben. Der Mechanismus umfasst Zahnriemen, an denen Mitnehmer angebracht sind. Der jeweilige Transporttisch wird bei jedem Umlauf an den Zahnriemen angekoppelt, wobei der Mitnehmer des Zahnriemens in Eingriff mit einem Mitnehmer gelangt, welcher an der Unterseite des Transporttischs angeordnet ist. Außerhalb der Teilstrecke werden die Transporttische durch den Kettenantrieb angetrieben. Die Transporttische können auch als Kettensegmente bezeichnet werden, weil sie miteinander über den Kettenantrieb verbunden sind. Die Teilstrecke befindet sich im Bereich einer Druckstation mit Inkjet-Köpfen, welche die Bogen bedrucken, während diese auf den Transporttischen transportiert werden, die dabei von den Zahnriemen angetrieben werden. Ungünstig daran ist, dass der die Zahnriemen aufweisende Mechanismus zu Ungleichförmigkeiten bei der Bewegung der Transporttische und somit zu Ungleichförmigkeiten bei der Bewegung der Bogen beim Bedrucken führen kann, wodurch die Druckqualität beeinträchtigt wird. Außerdem kann es passieren, dass beim Ankoppeln eines Transporttischs an die Zahnriemen ein Stoß entsteht und über die Zahnriemen auf einen anderen Transporttisch übertragen wird, der einen Bogen trägt, der gerade bedruckt wird. Es besteht die Gefahr, dass durch den Stoß die Druckqualität gemindert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist, einen Bogenförderer zu schaffen, bei dem ein besonders gleichmäßiger Transport der Bogen gewährleistet ist. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen Bogenförderer zu schaffen, bei dem das Ankoppeln der Kettensegmente an den Mechanismus weitestgehend stossfrei erfolgt.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Bogenförderer für Druckbogen, umfassend Kettensegmente, die auf einer Ringbahn umlaufen und jeweils einen Mitnehmer aufweisen, und einen Mechanismus zum Antreiben der Kettensegmente in einem Linearabschnitt der Ringbahn, wobei die Kettensegmente bei jedem Umlauf an den Mechanismus ankoppeln, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus eine Gewindespindel mit einer Helixschiene aufweist, und dass Mittel zum Vor-Ausrichten der Mitnehmer vorhanden sind, wobei diese Mittel den jeweiligen Mitnehmer vor dessen Einlauf in die Gewindespindel relativ zu dieser ausrichten.
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Die Kettensegmente sind so benannt, weil sie, gegebenenfalls mit weiteren Bauteilen als Zwischenstücke, die Glieder einer Kette sind oder an den Gliedern einer Kette befestigt sind.
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Es sind verschiedene Weiterbildungen möglich:
- Die Helixschiene kann eine Laufbahn für die Mitnehmer aufweisen und die Mittel zum Vor-Ausrichten können den jeweiligen Mitnehmer relativ zu der Laufbahn ausrichten, bevor dieser Mitnehmer mit der Laufbahn in Kontakt kommt.
Die Mittel zum Vor-Ausrichten können einen Korrekturantrieb umfassen, der die Position des jeweiligen Kettensegments relativ zur Gewindespindel korrigiert und dabei das Kettensegment relativ zu benachbarten Kettensegmenten verstellt.
Die Mittel zum Vor-Ausrichten können einen Positionssensor umfassen, der die Position des jeweiligen Kettensegments vor dessen Ankopplung an die Gewindespindel erfasst, wobei der Positionssensor steuerungstechnisch mit dem Korrekturantrieb verknüpft ist. Die Mittel zum Vorausrichten können einen Drehgeber umfassen, der die Winkelposition der Gewindespindel erfasst und mit dem Korrekturantrieb steuerungstechnisch verknüpft ist.
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Der Korrekturantrieb kann ein Reibrad umfassen, welches bei jedem Umlauf des Kettensegments mit diesem in Kontakt kommt und das Kettensegment vorübergehend antreibt.
Die Mittel zum Vor-Ausrichten können Zentrierelemente umfassen, die dem Mitnehmer in Verlaufsrichtung der Helixschiene vorgeschaltet sind.
Die Zentrierelemente können zueinander gegensinnig gefedert sein.
Die Helixschiene kann einen Schienenanfang mit einem Einführkeil aufweisen.
Die Zentrierelemente könne Laufrollen sein.
Die Kettensegmente können Transporttabletts zum Tragen der Druckbogen sein.
Der Bogenförderer kann Bestandteil einer Druckmaschine mit mindestens einem Druckkopf für Inkjet sein.
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Weiterbildungen ergeben sich auch aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der zugehörigen Zeichnung, worin zeigt:
- 1: einen Bogenförderer mit Kettensegmenten und einer Gewindespindel,
- 2: ein erstes Ausführungsbeispiel mit elektro-mechanischen Mitteln zum Ausrichten der Kettensegmente relativ zur Gewindespindel und
- 3: ein zweites Ausführungsbeispiel mit mechanischen Mitteln zum Ausrichten der Kettensegmente relativ zur Gewindespindel.
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In den 1 bis 3 sind einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine Druckmaschine gemäß 1 umfasst einen oder mehrere Druckköpfe 1 für Inkjet und einen Bogenförderer 2, der Druckbogen 3 an den Druckköpfen 1 vorbeitransportiert. Der Bogenförderer 2 umfasst eine Endloskette 4 aus Kettensegmenten 5, die entlang einer Ringbahn umlaufen. Die Kettensegmente 5 sind Transporttabletts zum Tragen der Druckbogen 3 und könnten stattdessen Tische zum Stützen eines Transportbands sein, welches die Druckbogen 3 trägt.
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In einem Linearabschnitt der Ringbahn, auf welchen die Druckköpfe 1 gerichtet sind, werden die Kettensegmente 5 durch eine Schneckenwelle oder Gewindespindel 6 angetrieben. Dabei rotiert ein Elektromotor 7 die Gewindespindel 6 um ihre Rotationsachse R und wird durch einen Drehgeber 8 die Winkelposition der Gewindespindel 6 erfasst. Die Rotationsachse R liegt parallel mit der Transportrichtung T der Druckbogen 3 und Kettensegmente 5, bei deren Vorbeilauf an den Druckköpfen 1. Aus der Umfangsfläche der Gewindespindel 6 springt eine Helixschiene 9 vor, was ein erhabener Steg in Schraubenlinienform ist. Die Helixschiene 9 drückt auf Mitnehmer 10, die an den Kettensegmenten 5 angeordnet sind, um die Kettensegmente 5 vorwärts zu bewegen. Dadurch wird die Rotation der Gewindespindel 6 nach dem Prinzip eines Schraubengetriebes in eine Translation der Kettensegmente 5 umgewandelt. Die Mitnehmer 10 sind als Laufrollen ausgebildet und könnten stattdessen Gleitschuhe sein.
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Bei jedem Umlauf eines Kettensegments 5 kommt sein Mitnehmer 10 mit dem Anfang der Helixschiene 9 erneut in Kontakt. Wenn dabei der Mitnehmer 10 auf die Helixschiene 9 hart aufschlagen würde, hätte das einen rotativen Stoß zur Folge. Der rotative Stoß würde von der Gewindespindel 6 auf ein anderes Kettensegment übertragen werden, das sich im Bereich der Druckköpfe 1 befindet, und von diesem Kettensegment 5 auf den Druckbogen 3 übertragen werden, welcher gerade bedruckt wird. Dadurch würden störende Querstreifen im Druckbild hervorgehoben, welche die Druckqualität beeinträchtigen.
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Um das harte Aufschlagen des Mitnehmers 10 zu verhindern, sind Mittel zum Vorausrichten des Mitnehmers 10 relativ zur Helixschiene 9 vorhanden. Durch die Mittel wird das Kettensegment 5 und damit der Mitnehmer 10 in Flucht mit einer Laufbahn 21 für den Mitnehmer 10 ausgerichtet. Die Mittel zum Vorausrichten treten in Aktion, unmittelbar bevor der Mitnehmer 10 mit der Helixschiene 9 in Kontakt tritt. Die Mittel können rein mechanische Mittel (vergleiche 3) oder elektro-mechanische Mittel (vergleiche 2) sein.
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Mit einem elektronischen Steuerungsrechner 11 sind gemäß 2 der Drehgeber 8, ein Positionssensor 12 und ein Korrekturantrieb 13 verknüpft. Der Positionssensor 12 erfasst die Position des jeweiligen Kettensegments 5 und signalisiert sie dem Steuerungsrechner 11. Der Sensor 12 kann z.B. eine Messzeile sein. Der Drehgeber 8 signalisiert dem Steuerungsrechner 11 die Winkelposition der Gewindespindel 6 und somit des Schienenanfangs 14 der Helixschiene 9. Ausgehend von den beiden Signalen berechnet der Steuerungsrechner 11 einen Korrekturwert und steuert dementsprechend den Korrekturantrieb 13 an. Der Korrekturantrieb 13 beschleunigt oder verzögert kurzzeitig das in die Gewindespindel 6 einlaufende Kettensegment 5, so dass dessen Position in Transportrichtung T mit der Winkelposition der Gewindespindel 6 synchronisiert wird. Der Korrekturantrieb 13 treibt das Kettensegment 5 derart an, dass dieses sich nach der nach vom oder hinten erfolgenden Positionskorrektur, die mit einem Doppelpfeil symbolisch dargestellt ist, wieder mit Gleichlaufgeschwindigkeit bewegt. Die bei der Korrektur erfolgende Verstellung des Kettensegments 5 relativ zu seinen benachbarten Kettensegmenten 5 ist aufgrund von Spiel in Form von Zwischenräumen 15 zwischen den Kettensegmenten 5 möglich. Durch die Positionskorrektur wird das einlaufende Kettensegment 5 rückwirkungsfrei an die Gewindespindel 6 angekoppelt, wobei der Mitnehmer 10 dieses Kettensegments 5 im Bereich des Schienenanfangs 14 sanft mit der Laufbahn 21 auf der vorlaufenden Seitenflanke der Helixschiene 9 in Kontakt tritt.
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Der Korrekturantrieb 13 kann einen Elektromotor mit einem Reibrad umfassen, das beim Korrigieren der Segmentposition auf dem Kettensegment 5 abrollt. Aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung ist das Reibrad auf der Dachfläche des Kettensegments 5 abrollend dargestellt; das Reibrad könnte stattdessen vorzugsweise auf einer Seitenfläche des Kettensegments 5 abrollen. Der im Ausführungsbeispiel rotative Korrekturantrieb 13 könnte auch durch einen Linearmotor als Korrekturantrieb ersetzt werden.
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3 zeigt, dass dem Mitnehmer 10 in Verlaufsrichtung V der Helixschiene 9 Zentrierelemente 16 vorgeschaltet sind. Die beiden Zentrierelemente 16 sind aufeinander zu gefedert. Das eine Zentrierelement 16 kontaktiert die linke Seitenflanke der Helixschiene 9, also die Laufbahn 21, und das andere die rechte Seitenflanke. Die Zentrierelemente 16 sind Laufrollen und könnten stattdessen Gleitschuhe sein. Die Zentrierelemente 16 und der Mitnehmer 10 sind derart angeordnet und dimensioniert, dass sich der Mitnehmer 10 noch im Bereich einer Anlaufschräge 17 und dabei außer Kontakt mit der Helixschiene 9 befindet, wenn die beiden Zentrierelemente 16 bereits unter Federspannung beidseitig an der Helixschiene 9 anliegen und darauf rollen oder gleiten. Die Zentrierelemente 16 und der Mitnehmer 10 sind an einem Tragrahmen 18 befestigt, der Bestandteil des Kettensegments 5 ist.
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Die Anlaufschräge 17 und eine ihr gegenüberliegende Anlaufschräge bilden zusammen einen Einführkeil 19, dessen Spitze schmaler als der Abstand der beiden Zentrierelemente 16 voneinander ist, wenn die Federn der beiden Zentrierelemente 16 vor dem Kontakt mit der Helixschiene 9 noch entspannt sind. In der in der Zeichnung dargestellten Situation befinden sich die gespannten Federn der Zentrierelemente 16 im Kräftegleichgewicht und befindet sich die Kontaktfläche des Mitnehmers 10 - im Beispiel seine umfangsseitige Lauffläche - auf der Bahnhöhe H der ihm zugeordneten linken bzw. in Transportrichtung T vorlaufenden Seitenflanke oder der Laufbahn 21 der Helixschiene 9. Bei der Einstellung des Kräftegleichgewichts kann das Kettensegment 5 in oder gegen die Transportrichtung T relativ zu seinen benachbarten Kettensegmenten 5 etwas verschoben werden.
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Kurz nach der in der Zeichnung dargestellten Situation setzt ein gefedertes Druckstück 20, welches ebenfalls am Tragrahmen 18 befestigt ist, auf die Anlaufschräge auf der rechten oder nachlaufenden Seitenflanke auf. Das Druckstück 20 ist als Laufrolle ausgebildet und könnte stattdessen ein Gleitschuh sein. Es dient dazu, den Mitnehmer 10 gegen die Laufbahn 21zu drücken. Während das Druckstück 20 auf der Anlaufschräge abrollt oder gleitet und sich dabei relativ zur Helixschiene 9 in Verlaufsrichtung V bewegt - wobei sich eigentlich die Helixschiene 9 infolge der Rotation der Gewindespindel 6 relativ zum Druckstück 20 bewegt - baut die Feder des Druckstücks 20 ihre Spannung auf. Zwischen dem Mitnehmer 10 und dem Druckstück 20 liegt ein in Verlaufsrichtung V zu messender Abstand A, welcher bewirkt, dass in einem Zeitpunkt, in welchem der Mitnehmer 10 bereits an der linken Seitenflanke der Helixschiene 9, der Laufbahn 21, anliegt, das Druckstück 20 noch nicht an der rechten Seitenflanke anliegt. Das Druckstück 20 kommt beim Einführen des Schienenanfangs 14 zwischen Mitnehmer 10 und Druckstück 20 mit der Helixschiene 9 erst nach dem Mitnehmer 10 in Kontakt. Durch die gefederten Zentrierelemente 16 wird ein sanftes Ankuppeln des Kettensegments 5 an die Gewindespindel 6 erreicht.
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Wenn die Fertigungstoleranzen der beteiligten Bauteile ausreichend gering sind, kann auf die Federung des Druckstücks 20 verzichtet werden und letztere im Tragrahmen 18 starr gelagert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckkopf
- 2
- Bogenförderer
- 3
- Druckbogen
- 4
- Endloskette
- 5
- Kettensegment
- 6
- Gewindespindel
- 7
- Elektromotor
- 8
- Drehgeber
- 9
- Helixschiene
- 10
- Mitnehmer
- 11
- Steuerungsrechner
- 12
- Positionssensor
- 13
- Korrekturantrieb
- 14
- Schienenanfang
- 15
- Zwischenraum
- 16
- Zentrierelement
- 17
- Anlaufschräge
- 18
- Tragrahmen
- 19
- Einführkeil
- 20
- Druckstück
- 21
- Laufbahn
- A
- Abstand
- H
- Höhe
- R
- Rotationsachse
- T
- Transportrichtung
- V
- Verlaufsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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