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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Erzeugung von Saugluft in einer bogenverarbeitenden Maschine,
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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In Bogenrotationsdruckmaschinen werden die
zu bedruckenden Papierbogen von einem Bogenstapel abgenommen und
mit Hilfe von an Zylindern und Trommeln angeordneten Greifern durch
die einzelnen Druckwerke der Druckmaschine transportiert, um diese
mit ein, zwei oder mehreren Farben zu bedrucken. Die Greifer sind
hierbei in bekannter Weise an Greiferwellen befestigt, die in einem
Kanal in der Peripherie der jeweiligen Zylinder der Druckmaschine
angeordnet sind, welche die Bogen durch die Maschine transportieren.
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Hierbei ergibt sich insbesondere
bei hohen Fortdruckgeschwindigkeiten der Druckmaschine das Problem,
dass die Hinterkanten der an ihren Vorderkanten durch die Greifer
gehaltenen Bogen infolge der auftretenden Zentrifugalkräfte nicht
auf einer optimalen Bewegungsbahn geführt werden, wodurch es zu einem
Abschmieren und Einbußen
bei der Druckqualität
kommen kann.
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In diesem Zusammenhang ist es aus
der
DE 101 43 098
A1 der Anmelderin bekannt, die Hinterkante der Bogen beim
Transport durch die Druckmaschine durch eine Hinterkantenhalteeinrichtung
zu halten und zu führen,
die eine an zwei umlaufenden endlosen Bändern geführte Saugbrücke aufweist, an der eine Vielzahl
von einzelnen, im Abstand zueinander angeordnete Saugelementen befestigt
sind, die die Hinterkante eines Bogens ansaugen und diese anschließend auf
einer optimierten Bewegungsbahn führen. Die Schrift gibt keinen
Hinweis darauf, die Saugluft durch eine mit der Saugbrücke umlaufenden Pumpe
zu erzeugen.
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Das Wenden der Bogen erfolgt bei
den bekannten Bogenrotationsdruckmaschinen mit Hilfe von Wendeeinrichtungen,
die einen oder mehrere aus der Peripherie eines Zylinders der Wendeeinrichtung
herausschwenkbare Sauggreifer umfassen, die die zu wendenden Bogen
an ihrer Hinterkante ergreifen und diese nach dem Zurückschwenken
der Sauggreifer in die Peripherie des Zylinders an eine weitere Greifereinrichtung übergeben.
Die weitere Greifereinrichtung wird nach der Übernahme der Bogenhinterkante
entgegen der Drehrichtung des sich drehenden Zylinders der Wendeeinrichtung
verschwenkt und übergibt
die Bogenhinterkante als neue Bogenvorderkante an die Greifereinrichtung
eines nachgeordneten Zylinders; beispielsweise die Greifer eines Gegendruckzylinders
des der Wendeeinrichtung nachgeordneten Druckwerks, zum Bedrucken
der Bogenrückseite.
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Zum Ansaugen der Hinterkante der
zu wendenden Bogen werden die Sauggreifer mit Saugluft beaufschlagt,
die durch eine externe Saugluftquelle, z. B. ein Gebläse oder
eine Kolbenpumpe oder eine sonstige Pumpe, erzeugt und dem Saugkopf
des Sauggreifers über
ein an der Außenseite
eines rotierenden Zylinders angeordnetes Drehventil und eine in
der Regel flexible Zuleitung zugeführt wird. Ein solches Drehventil
ist beispielsweise aus der
DE
43 32 491 C2 bekannt.
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Aus der
DE 43 35 185 C2 ist ferner
eine Wendeeinrichtung in einer Bogenrotationsdruckmaschine bekannt,
bei der die Saugluft für
die Sauggreifer zum Ergreifen der Bogenhinterkante von einer externen
Saugluftquelle aus über
eine entlang der Drehachse der Wendetrommel geführte Luftversorgungsleitung
sowie im Inneren der Wendetrommel angeordnete und mit dieser mitrotierende
Steuerventile zugeführt
wird. Die Schrift gibt ebenfalls keinen Hinweis darauf, die Saugluftquelle
an der Wendetrommel selber anzuordnen.
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Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine alternative Vorrichtung zur Erzeugung von Saugluft
in einer bogenverarbeitenden Maschine zu schaffen, mit der die Saugluftversorgung
an umlaufenden Teilen der Druckmaschine in einfacher und zuverlässiger Weise
ermöglicht
wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
enthalten.
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Gemäß der Erfindung umfasst eine
Vorrichtung zur Erzeugung von Saugluft in einer bogenverarbeitenden
Maschine, in der die zu verarbeitenden Bogen mit Hilfe einer umlaufenden
Bogenhalteeinrichtung transportiert werden, ein bewegliches Luft-Förderelement, welches an der
umlaufenden Bogenhalteeinrichtung befestigt ist und mit dieser umläuft. Der
Antrieb des Luft-Förderelements
erfolgt dabei in erfindungemäßer Weise
dadurch, dass das Luft-Förderelement
mit einem außerhalb
der Bogenhalteeinrichtung angeordneten Betätigungselement zusammenwirkt,
welches gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung gestellfest mit dem Rahmen oder einem sonstigen ortsfesten
Teil der Druckmaschine verbunden ist; oder gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung relativ zur Bogenhalteeinrichtung bewegt wird, z.
B. in dem es an einer rotierenden Trommel oder einem Zylinder der
Druckmaschine angeordnet ist, und mit diesem umläuft.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil,
dass im Gegensatz zu bekannten Drehdurchführungen ein nahezu verschleißfreier
Betrieb der Vorrichtung ermöglicht
wird, wenn die Vorrichtung anstelle einer externen Saugluftquelle
z. B. an einem bogenführenden Zylinder
oder einer Trommel der Druckmaschine eingesetzt wird. Zudem kann
der durch den Entfall der Drehdurchführung sowie der externen Saugluftquelle und
Zuleitungen eingesparte Raum innerhalb und außerhalb der Trommel sinnvoll
durch anderen Komponenten der Druckmaschine genutzt werden.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, dass die Saugluftzuleitungen zu den Saugelementen
der Bogenhalteeinrichtung vergleichsweise kurz gehalten werden können, wodurch
sich das zu erzeugende Vakuum innerhalb kürzester Zeit einstellt, was
sich positiv auf die Druckqualität
auswirkt, und zudem eine Steigerung der Druckgeschwindigkeit ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung gelangt bevorzugter
Weise in einer umlaufenden Bogenhalteeinrichtung zum Einsatz, wie
sie in der zuvor genannten, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 100 59 863 der Anmelderin
beschrieben ist, und bei der die Bogen an ihrer Hinterkante durch Saugelemente
einer sich quer zur Bogentransportrichtung erstreckenden Saugbrücke angesaugt
und geführt
werden, die an zwei umlaufenden endlosen Bändern, Ketten oder Zahnriemen
befestigt ist, welche die Saugbrücke
entlang einer vorgegebenen optimierten Bewegungsbahn um zugehörige Zylinder und
Trommeln der Druckmaschine herumführen. Hier zeigt sich der Vorteil,
dass eine Saugluftversorgung bei beliebigen Bewegungsbahnen der
Saugelemente möglich
ist, was z. B. mit Drehdurchführungen nicht
realisierbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit
Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben.
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In den Zeichnung zeigen:
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1 eine
Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Bogenhalteeinrichtung, bei
der die Bogen im Bereich der Peripherie eines Gegendruckzylinders
und einer diesem nachgeordneten Umführtrommel an ihrer Hinterkante
durch Saugbrücken
geführt werden,
die an endlos umlaufenden Zahnriemen aufgenommen sind,
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2 eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Saugluft durch eine oder mehrere in den
Saugbrücken
angeordnete Flügelpumpen
erzeugt wird,
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3 eine
vergrößerte schematische Schnittansicht
der Saugbrücke
von 2,
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4,
eine Querschnittsansicht der Flügelpumpe
von 3,
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5 eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Saugluft durch eine oder mehrere in den
Saugbrücken
axial beweglich aufgenommene Kolbenpumpen erzeugt wird,
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6 eine
vergrößerte schematische Schnittansicht
der Saugbrücke
von 5, bei der der Antrieb
der Kolben beidseitig durch Kolbenstangen erfolgt, die mit außerhalb
der Bewegungsbahn der Saugbrücke
gestellfest angeordneten axialen Kurvenbahnen zusammenwirken,
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7 eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Saugluft durch Saugelemente gefördert wird,
die einen gegenüber
der Saugbrücke
beweglichen Saugkopf oder Faltenbalg aufweisen, der mit der Bogenstützfläche eines
bogenführenden
Zylinders oder einer Umführtrommel
in Kontakt tritt, um die Saugwirkung zu erzeugen,
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8 eine
vergrößerte schematische Schnittansicht
durch einen in 7 verwendeten
beweglichen Saugkopf, und
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9 eine
vergrößerte schematische Schnittansicht
durch einen in 7 verwendeten Faltenbalg.
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Wie in 1 gezeigt
ist, umfasst eine bogenverarbeitende Maschine 1 einen Gegendruckzylinder 2 sowie
eine diesem nachgeordnete Umführtrommel 4,
die mit nicht näher
bezeichneten Greifereinrichtungen zum Ergreifen der Vorderkante
der durch die bogenverarbeitende Maschine 1 transportierten
Bogen 6 versehen sind.
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Gemäß der Darstellung von 1 werden die Bogen 6 im
Bereich der Peripherie des Gegendruckzylinders 2 sowie
der Überführtrommel 4 an
ihren Hinterkanten durch eine umlaufende Bogenhaltereinrichtung 8 gehalten
und geführt,
die zumindest eine sich in Querrichtung zum Gegendruckzylinder 6 erstreckende
Saugbrücke 10 umfasst,
welche gemäß der Darstellung
von 1 mit ihren Enden
an einem ersten und zweiten umlaufenden Zugmittel in Form eines
Zahnriemens oder einer Kette 12 befestigt ist.
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Der erste und zweite Zahnriemen 12 sind hierbei über Umlenkrollen 14 und
Zahnriemenscheiben 16 geführt, die an den einander gegenüberliegenden
Stirnseiten des Gegendruckzylinders 6 und der Umführtrommel 4 angeordnet
sind. Bei Verwendung von Ketten erfolgt die Führung über entsprechende Kettenräder und
Ritzel.
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Wie in 2 dargestellt
ist, umfasst jede Saugbrücke 10 eine
Vielzahl von Saugelementen 18, die im Abstand zueinander
angeordnet sind und über eine
in 2 nicht näher dargestellte
Verbindungsleitung mit einem oder mehreren Luft-Förderelementen 20 in
Verbindung stehen, die bei der in 2 dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung als Flügelrad 22 einer
Flügelpumpe 24 ausgestaltet
sind. Derartige Flügelpumpen
sind im Stand der Technik zur Förderung
von Luft und anderen gasförmigen
und flüssigen
Medien bekannt, und sind im Detail in den 3 und 4 gezeigt.
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Die Flügelpumpe 24 umfasst
ein in die Saugbrücke 10 integriertes
Pumpengehäuse 26,
in welchem das Flügelrad 22 in
für Flügelpumpen
bekannter Weise exzentrisch aufgenommen ist, und durch eine in 3 dargestellte Antriebswelle 28 angetrieben
wird.
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Gemäß der Darstellung von 3 sind bei der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung vorzugsweise mehrere Flügelpumpen 24 nebeneinanderliegend
innerhalb der Saugbrücke 10 angeordnet, die
durch ein und dieselbe Antriebswelle 28 angetrieben werden,
an deren freiem Ende ein Rollelement 30 befestigt ist,
welches auf einer gestellfesten Kurvenscheibe 32 abrollt,
die somit ein Betätigungselement
zum Antrieb der Flügelzellenpumpen 24 über die
Antriebswelle 28 darstellt.
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Gemäß der Darstellung von 4 kann sich die Antriebswelle 28 in
gleicher Weise über
die gesamte Breite des Gegendruckzylinders 2 erstrecken und
mit einem weiteren Rollelement 34 versehen sein, welches
auf der gegenüberliegenden
Seite ebenfalls auf einer nicht näher dargestellten weiteren gestellfesten
Kurvenscheibe abrollt, wodurch sich eine vorteilhafte symmetrische
Einleitung der Kräfte in
die Saugbrücke 10 von
beiden Seiten her ergibt.
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Das Innere des Pumpengehäuses 26 ist
hierbei in der in 2 und 3 dargestellten Weise über eine
Verbindungsleitung 36 mit dem Saugelement 18 verbunden.
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Gemäß einer weiteren, in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, bei
der die Saugluft durch eine oder mehrere in der Saugbrücke 10 angeordnete
Kolbenpumpen 38 erzeugt wird, ist das bewegliche Luft-Förderelement 20 als
Kolben 40 ausgebildet, der durch eine sich in Längsrichtung der
Saugbrücke 10 erstreckende
Kolbenstange 42 in axialer Richtung der Saugbrücke 10 vor-
und zurückbewegt
wird.
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Die Kolbenstange 42 verbindet
hierbei vorzugsweise gleichzeitig zwei oder mehrere Kolben 40, die
jeweils in einem zylindrischen Pumpengehäuse 44 geführt sind,
welches vorzugsweise integral mit der Saugbrücke 10 ausgebildet
ist.
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Das freie Ende der Kolbenstange 42 stützt sich
hierbei vorzugsweise über
eine Rolle 46 an einer gestellfesten axialen Kurvenbahn 48 ab,
die in diesem Falle das Betätigungselement
zur Betätigung der
in die Saugbrücke 10 integrierten
Kolbenpumpen 38 bildet.
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Die Kolben 40 werden hierbei
durch Spiraldruckfedern oder ähnliche
federelastische Elemente 50 mit einer federelastischen
Kraft beaufschlagt, die die Kolben und damit auch die Kolbenstange 42 sowie
die daran befestigte Rolle 46 gegen die gestellfeste axiale
Kurvenbahn 48 drängen.
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In gleicher Weise wie bei der in 2 und 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist
das Innere des Pumpengehäuses 44 über eine
Verbindungsleitung 36 mit einem zugeordneten Saugelement 18 verbunden,
wobei es in gleicher Weise möglich
ist, mehrere oder alle Saugelemente 18 einer Saugbrücke 10 über eine
gemeinsame Verbindungsleitung 36 durch eine einzige Kolbenpumpe 38 zu versorgen.
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Vorzugsweise sind jedoch eine Vielzahl
von Kolbenpumpen 38 vorgesehen, wodurch sich eine besonders
kurze Verbindungsleitung 36 zu den Saugelementen 18 und
damit eine vorteilhafte spontane Ausbreitung des Unterdrucks beim
Ansaugen des Bogens 6 ergibt.
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Durch eine entsprechende Ausgestaltung der
axialen Kurvenbahn 48 ist es bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ebenfalls möglich,
die Saugwirkung durch Einschieben der Kolbenstange 42 ohne
weitere Hilfsmittel zu einem exakt vorgegebenen Zeitpunkt aufzuheben,
um den Bogen 6 von den Saugelementen 18 wieder
zu lösen.
Hierdurch wird ebenfalls möglicherweise
angesaugter Papierstaub aus den Verbindungsleitungen 36 und den
Saugelementen 18 herausgeblasen, wodurch die Gefahr der Verstopfung
der Verbindungsleitungen 36 in vorteilhafter Weise reduziert
wird.
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Gemäß der Darstellung von 6 ist es ebenfalls möglich, Kolbenpumpen
beiderseits der Saugbrücke 10 anzubringen,
wobei die Ausgestaltung der axialen Kurvenbahnen 48 hierbei
vorzugsweise derart ist, dass sich die Kräfte auf die Saugbrücke 10 beim
Betätigen
der Kolbenpumpen 38 gegenseitig ausheben.
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Gemäß der weiteren, in 7 und 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist
das bewegliche Luft-Förderelement 20 als
ein Saugkopf 52 ausgebildet, der eine zylindrische Innenbohrung 54 aufweist,
in der ein ebenfalls zylindrisch ausgebildetes Kolbenelement 56 aufgenommen
ist, dass vorzugsweise fest mit der Saugbrücke 10 verbunden ist.
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Der Saugkopf 52 stützt sich
hierbei über
eine Feder 58 am Kolbenelement 56 ab, welche auf
eine mit Saugöffnungen 60 versehene
Saugfläche 62 des Saugkopfes 52 wirkt.
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Um einen Bogen 6 anzusaugen,
wird der Saugkopf 52 durch eine entsprechende Positionierung
der Saugbrücke 10 gegen
die den Bogen 6 stützende
Umfangsoberfläche 64 des
Gegendruckzylinders 2 gedrängt, und der Saugkopf 52 entgegen
der Kraft der Feder 58 in Richtung der Saugbrücke 10 bewegt,
wobei die in der zylindrischen Innenbohrung 54 enthaltene
Luft vorzugsweise durch ein Entlüftungsventil 66 und
einen Entlüftungskanal 68 in
die Umgebung entweicht. Das Entlüftungsventil 66 ist
vorzugsweise als ein federbelastetes Kugelventil ausgebildet. Im
Anschluss daran wird die Saugbrücke 10 geringfügig von
der Umfangsoberfläche 64 des
Gegendruckzylinders 2 abgehoben, wodurch die Feder 58 den
Saugkopf 52 unter Erzeugung eines Unterdrucks ebenfalls
vom Kolbenelement 56 wegbewegt, welcher den Bogen 6 an
die Saugfläche 62 ansaugt.
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Gemäß der in 9 dargestellten weiteren Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
das bewegliche Luft-Förderelement 20 als
Faltenbalg 70 ausgebildet, der sich mit seinem einen Ende an
der Saugbrücke 10 oder
allgemein an der Bogenhalteeinrichtung 8 abstützt, und
dessen anderes Ende ebenfalls eine Saugfläche 62 aufweist, die
den Bogen 6 kontaktiert und von der Umfangsoberfläche 64 des Gegendruckzylinders 2 durch
Saugwirkung abhebt. Die Saugwirkung wird hierbei dadurch erzielt,
dass der Faltenbalg 70 durch eine entsprechende Führung der
Saugbrücke 10 über die
Umlenkrollen 14 mit der den Bogen 6 transportierenden
Umfangsoberfläche 64 des
Gegendruckzylinders 2 in Kontakt tritt und hierbei zusammengequetscht
wird, wodurch die im Faltenbalg 70 enthaltene Luft aus
diesem entweicht. Wenn der Abstand zwischen Saugbrücke 10 und
Umfangsoberfläche
des Gegendruckzylinders 2 anschließend wieder vergrößert wird, dehnt
sich der Faltenbalg 70 aufgrund seiner Eigenelastizität anschließend unter
Vergrößerung des
Volumens seines Innenraumes wieder aus, wodurch aufgrund der durch
den Bogen 6 abgedeckten Saugfläche 62 im Inneren
des Faltenbalgs 70 ein Vakuum entsteht, welches den Bogen
an die Saugfläche 62 ansaugt
und an dieser hält.
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Um das Entweichen der Luft aus dem
Faltenbalg 70 beim Zusammenpressen desselben in gezielter
Weise zu begünstigen,
ist das Innere des Faltenbalgs 70 vorzugsweise über ein
Entlüftungsventil 66 mit
der Umgebung verbunden, welches vorzugsweise ebenfalls als ein federbelastetes
Kugelventil ausgebildet ist.
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Bei der Ausführungsform von den 8 und 9 kann es hierbei vorteilhaft sein, das Entlüftungsventi166
mit Hilfe von nicht dargestellten, beispielsweise mechanisch oder
magnetisch betätigten
Aushebeinrichtungen entgegen der Kraft der darin enthaltenen Feder
wieder zu öffnen,
um den Bogen 6 an einer vorgegebenen Position gezielt von
der Saugfläche 62 zu
lösen.
In gleicher Weise kann es ebenfalls vorgesehen sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch eine entsprechende Ausgestaltung der Pumpen zur Erzeugung
von Blasluft zu verwenden, die in der Druckmaschine benötigt wird.
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- 1
- bogenverarbeitende
Maschine
- 2
- Gegendruckzylinder
- 4
- Umführtrommel
- 6
- Bogen
- 8
- Bogenhalteeinrichtung
- 10
- Saugbrücke
- 12
- Zahnriemen/Kette
- 14
- Umlenkrolle
- 16
- Riemenscheibe
- 18
- Saugelement
- 20
- Luft-Förderelement
- 22
- Flügelrad
- 24
- Flügelpumpe
- 26
- Pumpengehäuse
- 28
- Antriebswelle
- 30
- Rollelement
- 32
- gestellfeste
Kurvenscheibe
- 34
- Rollelement
- 36
- Verbindungsleitung
- 38
- Kolbenpumpe
- 40
- Kolben
- 42
- Kolbenstange
- 44
- Pumpengehäuse
- 46
- Rolle
- 48
- gestellfeste
axiale Kurvenbahn
- 50
- Feder
- 52
- Saugkopf
- 54
- zylindrische
Innenbohrung
- 56
- Kolbenelement
- 58
- Feder
- 60
- Saugöffnung
- 62
- Saugfläche
- 64
- Umfangsoberfläche des
Gegendruckzylinders
- 66
- Entlüftungsventil
- 68
- Entlüftungskanal