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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Nachgreifersystem im Ausleger von Bogendruckmaschinen zum Abbremsen
und Ablegen von Bogen auf einem Stapel und Verfahren zum Abbremsen
von Bogen im Ausleger von Bogendruckmaschinen bei dem umlaufende
Greifersysteme und ein Nachgreifersystem vorgesehen sind.
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Im Anschluss an die Verarbeitungsvorgänge in Druckmaschinen
werden die bedruckten und ggf. lackierten Bogen von dem Bogentransportsystem des
Auslegers aufgenommen, abtransportiert und in Form eines Stapels
abgelegt. Um die in schneller Folge geförderten Bogen auf dem Stapel
kantengenau zu positionieren, finden Nachgreifersysteme Verwendung.
Diese übernehmen
die geförderten
Bogen vom dem zumeist als Kettenförderer ausgebildeten Bogentransportsystem.
Die Bogen werden dabei von dem Nachgreifersystem an der Vorder-
oder Hinterkante fixiert und zum Stapel geführt, wobei sie abgebremst und
anschließend
abgelegt werden.
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Eine Nachgreifersystem der obengenannten Art
ist der
DE PS 643 980 entnehmbar.
Es um- fasst einem mechanischen Greifer, der aus Greiferfinger und
Greiferkissen besteht und den Bogen an der Hinterkante fixiert,
während
die Vorderkante des Bogens im Greiferschluss eines umlaufenden Greifersystems geführt wird.
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Der in der
DE 34 12 181 A1 dargestellte
Vorderkantennachgreifer weist eine Fangeinrichtung in Form einer
Fangtasche auf, gegen die der Bogen prallt, wobei seine kinetische
Energie abgebaut wird. Die Bogenvorderkante ist bei dieser Lösung einer starken
mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, die zu Beschädigungen
führen
kann. Zur Fixierung des Bogens sind Sauger vorgesehen, von denen
die Bogenvorderkante ergriffen und in Richtung Auslegerstapel geführt wird.
Der Sauger ist getrennt von der Fangtasche angeordnet und auch unabhängig von
dieser bewegbar. Nachteilig ist an dieser Lösung, dass der Bogen beim Aufprall
auf die Fangeinrichtung gestaucht wird und besonders bei Papieren
mit geringer Biegesteifigkeit Verformungen erfährt, während bei Papieren hoher Biegesteifigkeit
die Gefahr des Zurückprallens
im Vordergrund steht. Zudem kann auf die Bogenbremse in Form einer
Saugwalze nicht verzichtet werden, weswegen bei auf der Widerdruckseite
bedruckten Bogen druckfreie Korridore vorgesehen werden müssen, in
denen die Saugkörper
der Saugwalze abrollen können.
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Die
DE 3432036 A1 offenbart eine Bogenauslage,
bei der als Nachgreifer ein pneumatisch arbeitender Greifer vorgesehen
ist, der als Hinter- oder Vorderkantengreifer eingesetzt werden
kann. Während
der Bewegung des Bogens wird die Lage der Bogenkante mit einem Bogenkontrollelement überwacht
und der Unterdruck am Sauger in Abhängigkeit von der Lage der Bogenkante
zugeschaltet. Der Hinterkantengreifer wird dabei an die Hinterkante
eines jeden geförderten
Bogens herangeführt,
wobei das nicht zwangsgeführte
Bogenende unter der Wirkung des anliegenden Unterdruckes an den
Greifer anspringt und damit fixiert wird. Der Greifer führt den Bogen
anschließend über den
Auslegerstapel, wobei er ihn abbremst und anschließend freigibt.
Bedingt durch die elastischen Verformungen, die der Bogen während des
Transports erfährt,
greift der Sauger die aufeinanderfolgenden Bogen in wechselnden
Abständen
zu den Bogenkanten an. Nachteilig ist daran, dass infolgedessen
die aufeinanderfolgenden Bogen nicht kantengenau aufeinander abgelegt
werden, was wiederum zu Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung
führen
kann.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin,
dass bei hoher Druckgeschwindigkeit der Unterdruck an der Saugfläche der
Nachgreifers nicht schnell genug abgebaut wird. Der abzulegende
Bogen muss deshalb in der letzten Phase des Auslegervorganges noch
so viel Geschwindigkeit und damit kinetische Energie aufweisen,
um gegen die Reibkräfte über den
Saugkörper
hinweggleiten zu können,
was wiederum nachteilig für
die Stapelgenauigkeit ist.
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Ausgehend von den genannten Nachteilen ist
es Aufgabe der Erfindung, ein Nachgreifersystem und Verfahren zum
Abbremsen und Ablegen von Bogen im Ausleger zu schalten, die ein
zuverlässiges Abbremsen
der Bogen, bei Verbesserung der Stapelgenauigkeit der auf dem Auslegerstapel
abgelegten Bogen ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale der Patentansprüche 1, 8 und 9 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass
nur dann eine hohe Ablegegenauigkeit erzielbar ist, wenn die Wirkelemente
des auf gleichmäßiger Bahn
im Maschinentakt geführten
Nachgreifers die aufeinanderfolgenden Bogen stets an der gleichen Stelle
bezüglich
des Nachgreifersystems fixieren. Dazu wird vorgeschlagen, ein Nachgreifersystem, umfassend
einen mit Saugluft beaufschlagbaren Sauggreifer mit dem der jeweilige
Bogen im Bereich seiner hinteren Bogenkante einfangbar ist und einen, mit
dem Sauggreifer zusammenwirkenden mechanischen Greifer, der dem
Fixieren der Hinterkante des Bogens während des Abbremsvorganges
dient, auszubilden.
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Mit Hilfe des Sauggreifers kann in
vorteilhafter Weise die freie Bogenhinterkante eingefangen werden.
Die Bedruckstoffbesonderheiten die fallbezogen zu unterschiedlichen
Bewegungsbahnen der Bogenhinterkante führen, sind nur von geringem
Einfluss. Damit wird der Bogen in jedem Einzelfall sicher gefasst.
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Unter der Wirkung des angelegten
Unterdrucks wird der Bogen zunächst
am Sauggreifer gehalten. Durch die Verteilung der Funktionen Fangen und
Fixieren auf getrennte Organe kann der Bogen in seiner Lage zu den
Klemmelementen des Fixierorgans ausgerichtet werden.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, den Sauggreifer beweglich gegenüber dem
als Fixierorgan wirkenden mechanischen Greifer zu lagern. Nachdem
der Bogen von dem Sauggreifer angesaugt wurde, kann er durch die
Verlangsamung der Bewegung des Sauggreifers gestrafft und bezüglich der
im Greiferschluss geführten
Vorderkante ausgerichtet werden. Anschließend überholt der mechanische Greifer
die Bogenhinterkante, bis sich diese in dem zwischen den Klemmelementen
des mechanischen Greifers gebildeten Spalt befindet. Wenn die Bogenhinterkante
einen vorgebbaren Abstand zu den Klemmelementen aufweist, erfolgt
die Fixierung der Bogenhinterkante. Zusätzlich kann auch ein mit einem
der Klemmelemente des mechanischen Greifers verbundener Bogenanschlag
vorgesehen sein, der die Bogenhinterkante ausrichtet. Damit werden
aufeinanderfolgende Bogen stets an den gleichen Stellen fixiert
und können
im folgenden zwangsgeführt
kantengenau abgelegt werden.
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Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht
vor, den Sauggreifer fest mit dem mechanischen Greifer zu verbinden.
Der Vorteil dieser Lösung
liegt in dem geringen maschinenbaulichen Aufwand. Die Ausrichtung
der Bogenhinterkante zu dem mechanischen Greifer erfolgt, indem
der Sauggreifer, nachdem er den Bogen angesaugt hat, verlangsamt wird,
bis die Bogenhinterkante den gewünschten
Abstand zu den Klemmelementen des Fixierorgans aufweist.
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Zur Unterstützung der Freigabe des Bogens über dem
Auslegerstapel ist vorgesehen, den Sauggreifer auch mit Blasluft
beaufschlagbar zu gestalten. Der daraus resultierende Vorteil besteht
darin, dass infolge des Reibungsabbaus der Bogen mit einer Geschwindigkeit
annähernd
Null abgelegt werden kann.
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Durch den Einsatz des eines die Bogen
an der Hinterkante erfassenden Nachgreifersystems wird ferner ein
korridorfreies Bedrucken ermöglicht.
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Anhand der nachfolgend angeführten Ausführungsbeispiele
soll die Erfindung näher
beschrieben werden.
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Es zeigt
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1 den
Ausleger in schematisierter Form,
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2 das
Nachgreifersystem mit beweglich zueinander gelagertem Sauggreifer
und mechanischem Greifer,
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3 das
Nachgreifersystem mit Bogenanschlag und
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4 das
Nachgreifersystem mit in der Greiferaufschlagebene angeordnetem
Sauggreifer.
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Die Funktionsweise eines Nachgreifersystems 13 im
Ausleger einer bogenverarbeitenden Maschine soll anhand der 1 erläutert werden. Der Bogenausleger
nimmt in seinem Innenraum den Auslegerstapel 12 auf, der
aus kantengenau aufeinander abgelegten Bogen 5 gebildet
wird. Die aufzustapelnden Bogen 5 werden von dem letzten
bogenführenden
Zylinder 7 einer Druckmaschine abgenommen und dem Auslegerstapel 12 mit
Hilfe von einem umlaufenden Greifersystem in Form von Greiferwagen 11,
welche Elemente zum Fixieren des Bogens 5 aufweisen, zugeführt. Die
Greiferwagen 11 sind Ketten 9 zugeordnet, die
zwischen Paaren von vorderen und hinteren Umlenkkettenrädern 8, 10 umlaufen.
Im Bereich des Auslegerstapels 12 wird der Bogen 5 an seiner
Hinterkante von dem in der 1 als
Kasten dargestellten Nachgreifersystem 13 erfasst. Anschließend wird
die Vorderkante des Bogens 5 freigegeben, die sich unter
der Wirkung der Schwerkraft in Richtung Auslegerstapel 12 bewegt.
Das Nachgreifersystem 13 verlangsamt darauf seine Bewegung und
bremst den fixierten Bogen 5 ab, wobei es ihn in Richtung
Auslegerstapel 12 führt
und in unmittelbarer Nähe
des Auslegerstapels 12 freigibt.
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In 2 ist
das Nachgreifersystem 13 mit Sauggreifer 4 und
mechanischen Greifer in detaillierter Form dargestellt. Quer zur
Bogenförderrichtung sind
jeweils mehrere mechanische Greifer und Sauggreifer 4 beabstandet
zueinander angeordnet.
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Ein mechanischer Greifer umfasst
obere und untere Klemmelemente 2, 3. Als obere
Klemmelemente 2 sind Greiferfinger vorgesehen, die Klemmflächen aufweisen.
Als unteres Klemmelement 3 ist eine sich über die
Breite des Bogenförderweges
erstreckende Greiferaufschlagleiste vorgesehen. Auf dieser können mehrere
austauschbare, jeweils einem Greiferfinger zugeordnete Greiferaufschläge oder
ein durchgehender Greiferaufschlag angeordnet sein. Die Greiferfinger
sind im Abstand zueinander auf einer Greiferwelle 1 fest
gelagert. Durch Verdrehen der Greiferwelle 1 wird der Bogen
zwischen den Greiferfingern und den zugehörigen Greiferaufschlägen fixiert.
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An den Sauggreifern 4 sind
Ansaugflächen ausgebildet,
gegen die der jeweilige Bogen 5 unter der Wirkung der an
die Sauggreifer 4 angelegten Saugluft angesaugt wird. Die
Saugreifer 4 sind zur Unterstützung der Bogenfreigabe auch
mit Blasluft beaufschlagbar.
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Wie durch die Richtungspfeile in 2 angedeutet, können die
Sauggreifer 4 gegenüber
den Greiferaufschlägen
in Bogenförderrichtung
und/oder senkrecht zur Bogenförderrichtung
verschiebbar oder in einer anderen Form beweglich gelagert sein.
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Die mechanischen Greifer und die
Sauggreifer 4 sind dazu über in der 2 nicht dargestellte Kurvenkoppelgetriebe
oder eine andere geeignete Getriebeform mit dem Gestell des Auslegers
verbunden. Die Bewegung der beiden Greiferarten kann getrennt gesteuert
werden. Alternativ ist es auch möglich,
als Antrieb fest auf einer gemeinsamen Welle angeordnete Kurvenscheiben
vorzusehen.
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Bei getrennt steuerbaren mechanischen Greifern
und Sauggreifern 4 kann ein Sensor vorgesehen sein, der
die Lage der angesaugten Bogenkante zu den oberen und/oder unteren
Klemmelementen 2, 3 erfasst. Der Sensor ist mit
einer Steuereinrichtung verbunden, die die Messwerte des Sensors
auswertet und die Bewegung der Greifer steuert.
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Zum Ausrichten der Bogenhinterkante
ist ein in 3 dargestellter
mit dem Greiferaufschlag fest verbundener Bogenanschlag 6 vorgesehen,
der so angeordnet ist, dass er die Bewegung der Sauggreifer nicht
behindert.
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Bei einer anderen, in 4 dargestellten Variante
der Erfindung ist der Sauggreifer 4 in der Ebene des Greiferaufschlages 3 als
Bestandteil desselben angeordnet. Der Sauggreifer 4 kann
zum Einfangen des Bogens 5 mit Saugluft und zu seiner Freigabe
mit Druckluft beaufschlagt werden.
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Nachfolgend soll die Wirkungsweise
für die Ausführungsform
der Erfindung mit fest zu dem Greiferaufschlag angeordneten Sauggreifern 4 beschrieben
werden.
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Der Bogen 5 wird vom letzten
bogenführenden
Zylinder 7 der Bogendruckmaschine abgenommen und dem Auslegerstapel 12 zugeführt. Dabei wird
die Bogenvorderkante von den Greifersystemen umlaufender Greiferwagen 11 fixiert.
Die Bogenhinterkante schwebt frei. Ihre Bahn wird von verschiedenen
Faktoren, wie der Fördergeschwindigkeit,
der Bogensteifigkeit, dem Bogenformat und ggf. der an den Bogenleiteinrichtungen
anliegenden Blasluft bestimmt. Wenn sich der Bogen 5 dem
Auslegerstapel 12 nähert,
wird das Nachgreifersystem 13 und damit auch der Sauggreifer 4 von
der Bogenunterseite her in die Nähe
der Hinterkante des jeweiligen Bogens 5 geführt. Dabei
ist das als Greiferfinger ausgebildete obere Klemmelement 2 des
mechanischen Greifers so weit von dem als Greiferaufschlag ausgebildeten unteren
Klemmelement 3 weggeschwenkt, dass der Bogen 5 in
der Nähe
seiner Hinterkante von dem Sauggreifer 4 eingefangen werden
kann, an den zu diesem Zweck Saugluft angelegt wird. Das Nachgreifersystem 13 mit
dem von ihm umfassten Sauggreifer 4 bewegt sich dabei annähernd mit
Bogengeschwindigkeit. Im weiteren Verlauf wird die Geschwindigkeit des
Nachgreifersystems 13, das sich kurzzeitig in einer zur
Förderebene
annähernd
parallelen Bahn bewegt, verringert, bis die Geschwindigkeit des
Sauggreifers 4 klei- ner ist als die der Bogenvorderkante. Der
an beiden Enden fixierte Bogen 5 wird damit anfangs gestrafft
und gleitet schließlich
unter der Zugwirkung der Greifer an der Vorderkante über die
Ansaugfläche
des Sauggreifers 4. Wenn sich die Hinterkante des jeweiligen
Bogens 5 in einem festgelegten Abstand zu dem Greiferaufschlag
befindet wird die Bogenhinterkante durch Verdrehen der Greiferwelle 1 zwischen
Greiferfinger und Greiferaufschlag fixiert. Anschließend erfolgt
die Freigabe der Vorderkante der Bogen 5. Durch die sich
anschließende
Verlangsamung der Bewegung des Nachgreifersystems 13 wird
der jeweilige Bogens 5 abgebremst, bis dieser schließlich über dem
Auslegerstapel 12 freigegeben wird. Die Saugluft am Sauggreifer 4 ist
zu diesem Zeitpunkt bereits wieder abgestellt, so dass zur Freigabe
des Bogens 5 nur noch der mechanische Greifer zu öffnen ist.
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Bei einer Ausführungsform, bei der die Sauggreifer 4 beweglich
zu den Klemmelementen 2, 3 der mechanischen Greifern
gelagert sind, ergeben sich dieselben Verfahrensschritte bis zum
Einfangen der Hinterkante des Bogens 5 mit dem Sauggreifer 4.
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Abweichend wird bei der obengenannten Ausführungsform
der mechanische Greifer mit einer Geschwindigkeit größer der
Geschwindigkeit der Sauggreifer 4 an die Bogenhinterkante
herangeführt, bis
sich die Bogenhinterkante in dem von den Klemmelementen 2, 3 gebildeten
Spalt befindet. Die positionsgenaue Fixierung des Bogens 5 durch
den mechanischen Greifer wird erreicht, indem der anfangs geöffnete mechanische
Greifer den Bogen 5 fixiert, wenn sich die Hinterkante
des Bogens 5 in einer vorgebbaren Lage auf dem Greiferaufschlag 3 befindet. Anschließend wird
das Nachgreifersystem 13 abgebremst und die Saugluft am
Sauggreifer 4 abgeschaltet, wobei das Nachgreifersystem 13 den
Bogen 5 an seiner Hinterkante zu dem Auslegerstapel 12 führt. Die
Freigabe des Bogens 5 über
dem Auslegerstapel 12 erfolgt durch Öffnung der mechanischen Greifer.
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Die Freigabe der Bogen 5 kann
durch das Anlegen von Druckluft an den Sauggreifern 4 zusätzlich unterstützt werden.
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- 1
- Greiferwelle
- 2
- oberes
Klemmelement
- 3
- unteres
Klemmelement
- 4
- Sauggreifer
- 5
- Bogen
- 6
- Bogenanschlag
- 7
- bogenführender
Zylinder
- 8
- vorderes
Umlenkkettenrad
- 9
- Kette
- 10
- hinteres
Umlenkkettenrad
- 11
- Greiferwagen
- 12
- Auslegerstapel
- 13
- Nachgreifersystem