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Verfahren und Vorrichtung zum Bremsen von Bogen auf Bogen-Zuführtischen
Die Erfindung betrifft das Bremsen von Bogen auf Bogen-Zuführtischen in der Weise,
daß der Bogen kurz vor seiner Ankunft am Ausrichtanschlag (Vordermarke) kurzzeitig
auf dem Zuffihrtisch festgehalten wird, derart, daß er noch nicht wieder die volle
Geschwindigkeit der Fördermittel angenommen hat, wenn er am Anschlag ankommt.
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Derartige Bogenbremsen sind bekannt und ersetzen über Verlangsamungsgetriebe
angetriebene Fördermittel. Sie haben jedoch in der bekannten Form den Mangel, daß
der Abstand des Bogens zum Anschlag im Augenblick des Bremsens nicht konstant gehalten
werden kann. Auf dem Weg zum Stapel bis zur Bremse vVirken sich Lagedifferenzen,
Verzögerungen und Beschleunigungen aus. Die Abwicklung der Fördermittel ist c t
auf Zuführtischen ohne Verlangsamungsgetriebe so groß, daß kleine Zeitdifferenzen
beim Fördern sehr großen Abwicklungsstrecken entsprechen. Dazu l.olnmt, daß der
Bremsimpuls von schlagartiger Kürze sein muß, die wegen der bewegten Massen niemals
so präzis erreicht wird, wie es notwendig wäre, um einem Bogen wie dem anderen die
gleiche Bremslage zu garantieren.
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Um diese Bedingung erfüllen zu können, sollen erfindungsgemäß zwei
verschiedene Lösungswege sich vorteilhaft ergänzen, die jedoch auch jeder für sich
allein bereits eine Teillösuüg des Problems bringen. Der eine Lösungsweg besteht
in der Selbststeuerung des Bremsimpulses durch den Bogen, der andere in der Ausübung
der Bremswirkung durch Saugdüsen.
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Benutzt man zum Selbststeuern des Bremsimpulses d e Bogenvorderkante,
so ist die Formatgröße ohne Einfluß, falls man den Impulsgeber mit dem Bogenanschlag
verschiebt, wie das z. B. bei Schwertfalzntasdlinen erforderlich ist. Benutzt man
die Hinterkante, so muß der Impulsgeber gesondert auf das Format eingestellt werden.
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Als Impulsgeber ist vorzugsweise an einen feinfühligen elektrischen
Schalter gedacht, der bei Berührung bzw. Uberlauf des Bogens einen Stromkreis schließt
oder unterbricht, und es werden Wege gewiesen, diesen Schalter auf wenige Gramm
Anlagepressung zu beschränken. Es ist aber ebensogut möglich, den Impulsgeber als
mechanischen Fühler auszuführen, wie als lichtelektrisches oder sonstiges elektronisches
Gerät. Der Bogen kann ferner einen Luftstrahl passieren und während seines Durchganges
absperren.
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Das Ausbleiben wird durch pneumatische Relais oder wiederum durch
einen elektrischen Fühlschalter erfaßt.
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Als Bremsen {sind mechanische Mittel üblich und auch hier anwendbar.
Um die oben als notwendig geschilderte Zeitpräzision zu erreichen, wenden jedoch
Saugdüsen in oder über dem Zuführtisch ernpfohlen, die zwecks. Brwemseng den Bogen
ansaugen. Es sind
dann nur die geringen Massen eines Ventils zu bewältigen, so daß
ohne Auftreten unerwünschter Schwingungen große Geschwindigkeiten möglich gemacht
werden. Wendet man Saugbremsung und Selbststeuerung kombiniert an, so ist der größtmögliche
Effekt in bezug auf Bremspräzision und Arbeitsgeschwindigkeit zu erzielen.
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Gebräuchlích sind in der Technik bereits einzelne ähnliche Elemente,
die bei der Erfindung dem neuen Verfahren dienen. So ist es bekannt, Bogenfühler
zum Steuern von Papierbandgeschwindigkeiten oder von Ziehzangenpressungen einzusetzen.
Man kennt Ziehmarken sowie im Anlegetisch eingelassene bewegliche Saugdüsen mit
einstellbarem Vakuum, die unter dem Bogen zwecks Ausrichtung gleiten. Der Sogschlupf
ist jedoch für diesen Zweck nicht zuverlässig genug.
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Es sind auch Saugtrommeln im Zuführtisch bekannt, die die Förderung
des ankommenden Bogens übernehmen und durch Nachlassen ihrer Geschwindigkeit den
Bogen verlangsamen. Derartige Trommeln verlangen jedoch im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen
Selbstbremsverfahren eine taktpräzise Bogenankunft und benötigen eine längere Bremszeit.
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Ein Ausführungsbeispiel ist an einer Schwertfalzmasdline gezeigt.
Das Verfahren ist jedoch auch für Bogenzuführungen an Druck- und anderen Maschinen
geeignet.
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Abb. 1 ist das Schema einer Zuführeinrichtung gemäß der Erfindung,
wobei ein elektrischer Fühlschalter und eine elektro-pneumatische Bogenbremse angedeutet
sind; Abb. 9 zeigt eine pneumatische Bremsdüse mit drei Düsenfeldern, von denen
eins abgestellt ist, in Draufsicht und Schnitt;
Abb. 3 gibt das
Schema eines Fühlschalters in Bogenlaufrichtung gesehen wieder; Abb. 4 ist der zugehörige
Seitenriß eines Unterbrecherschalters; Abb. 5 zeigt den Aufbau eines solchen Schalters,
wenn ei den Stromkreis beim Überlauf des Bogens schließen soll; Abb. 6 ist eine
reibungsarme Schneidenlagerung für den Fühlbügel; Abb. 7 gibt ein Beispiel eines
pneumatischen Relais wieder, bei dem die Bewegung einer Membrane elektisch weitergeleitet
wird; Abb. 8 ist ein Querschnitt durch das Drehschieberwischventil für die Saugdüsen,
Abb. 9 die saugende Zwischenstellung (Wischstellung), Abb. 10 das gleiche Ventil
in der anderen Grenzlage; Abb. 11 ist der zugehörige Seitenriß.
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Eine Falzmaschine (s. Abb. 1) mit den Wänden 1, 2, der Einlaufwalze
3, den Taktrollen4 und dem Falzschwert5 zum ersten Falzwerk besitzt einen Einlauftisch
6, auf dem der einlaufende Bogen 7 ausgerichtet werden soll. Zum Ausrichten dient
der Ausrichtanschlag 8 (Vordermarkej und ein nicht gezeigter Ziehapparat, der längs
dieses Anschlages seitwärts ausrichtet. Von den Fördermitteln, wie Bändern oder
Walzen usw., sind nur die Schlußrollen9 gezeigt. In den Tisch sind Saugleisten 10
eingelassen, die über das Drehschieberwischventil 11 mit der Saugleitung 12 in Verbindung
gebracht werden. Der Überlauffühlschalter 13, 23 (s. a. Abb. 4) hält das Ventil
11 in der einen Endstellung fest. Sobald die Bogenvorderkante 7a, abgedeckt von
dem Bogenniederhalter 14, den Schalter13 betätigt, schaltet das Ventil über die
elektrische Leitung 15 und den Zugmagneten 16 in die andere Endstellung um und gibt
in der Mittelstellung einen ganz kurzen Saugimpuls an die Saugleisten, der sofort
durch Belüftung mit Frischluft wieder gelöscht wird. Es findet also ein ähnlicher
Wischvorgang wie bei einem elektrischen Wischrelais statt, das hierdurch ersetzt
wird. Der Saugimpuls hält den Bogen kurz vor dem Anschlag 8 auf dem Tisch 6 fest,
die Schlußrollen 9 versuchen ihn sofort wieder in Gang zu bringen, jedoch läuft
er nun mit erheblich verminderter Geschwindigkeit am Anschlag 8 an; das Ziel ist
erreicht. Der Schalter 13 ist über den Stift 17 gemeinsam mit dem Anschlag 8 verstellbar,
so daß keine zusätzlichen Formateinstellungen erforderlich werden.
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Wenn beim Wegfalzen des Bogenendes der Stromkreis geschlossen wird,
entsteht ein neuer, jedoch ungenutzter Saugimpuls.
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Man kann bereits eine zuverlässige Bremsung er reichen, wenn man
durch den Schalter 13 mechanische Bremsmittel betätigt. Ebenso kann die pneumatische
Bremseinrichtung 10, 11, 12 statt vom Schalter 13 von einer mechanischen Taktsteuerung
betätigt werden bzw. irgendeiner anderen Steuerung, die vom Maschinentakt abhängig
ist. Die optimale Bremsexaktheit -und damit die höchste Maschinenleistung wird jedoch
durch Verbindung der Selbststeuerung mit der Pneumatik erzielt.
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Die Saugleisten 18 können nach Abb. 2 gestaltet werden. Kleine Saugöffnungen
19 münden in dreikantige Vertiefungen 20 der Leistenoberfläche, so daß Iceine Verformung
der Bogen stattfindet und trotzdem eine optimale Festhaltekraft entsteht. Mit Drehplatten
21 können die einzelnen Düsenfelder verschlossen werden; der Schraubenschlitz 22
zeigt die jeweilige Stellung an.
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Der Schalter 13 besitzt einen Fühlbügel23, der in einem Drehpunkt24
gelagert ist. Seine Kontaktspitze 25 wird von der Feder 26 gegen die Kontaktplatte
27 gezogen und ist über die Litze 28 mit dem Stecker verbunden. Leichter Druck gegen
den Fühlbügel in der Größenordnung weniger Gramm bedeutet Kontaktunterbrechung.
Entscheidend für die Funktion sind Masse- und Reibungsarmut. Der Fühlbügel ist als
leichter Drahtbügel ausgeführt, so daß die Maschinenerschütterungen keinen Einfluß
ausüben. Lager 24 und Feder 26 werden am besten als federndes Schneidenlager gestaltet.
Zwei Schneiden 29 am Fühlbügel 23 liegen in der Schneidenpfanne 30. Zwischen beiden
drückt die Schneidenfeder 31 auf den Winkel 32 mit einer ganz geringen Abweichung
von der Schneidenachse, so daß die Feder 26 der Abb. 4 ersetzt wird.
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Ein derart ausgeführter Unterbrecherschalter kann auch als kontaktgebender
Schalter gestaltet werden, wenn das Schneidenlager in einfacher Weise durch einen
Zwischenschneidenkörper verdoppelt wird. Zur Vereinfachung der zweidimensionalen
Darstellung sind in Abb. 5 jedoch Gelenklager dargestellt. Der Bügel 23 besitzt
einen Arm 33, der über das von der Feder 34 gezogene Knickgelenkgetriebe 35, 36
auf den Kontaktarm 37 einwirkt in der Weise, daß er sich um den Gelenkpunkt 38 dreht,
bis er mit der Fläche 39 am Bügel 23 anliegt. Das gesamte System wird von der Feder
34 an den Anschlag 40 gezogen. Bei Druck auf den Bügel 23 schließen die Kontakte
25, 27 den Stromkreis; anschließend kann der Fühlbügel noch weiter gegen die Feder
34 bewegt werden, wobei sich die Fläche 39 vom Bügel 23 löst.
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Von den zahlreichen Möglichkeiten der Selbstbesteuerung ist noch
eine pneumatischeLösung (s. Abb. 7) herausgegriffen und schematisch dargestellt
worden.
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Eine Blasdüse 41 mit Gleitblech 42 bläst durch die Tischöffnung 43
in eine Kammer 44. Die Membrane 45 schließt durch den Uberdruck in der Kammer 44
die Kontakte46, 47. Sobald der Bogen 48 den Blasstrahl unterbricht, wird auch der
Stromkreis unterbrochen.
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Das oben geschilderte Ventil zur Durchführung der pneumatischen Bremsung
ist in drei Schaltstellungen und im Seitenriß dargestellt. Abb. 8 zeigt die untere
Grenzlage. Die Saugleitung ist mit 12 bezeichnet, die Leitung zu den Saugleisten
mit 49, der Frischluftanschluß mit 50. Im Zylinder 51 ist der Drehschieber 52 mittels
Deckeln 53 gelagert. Die Deckel enthalten Sinterbuchsen 54, der Drehschieber dünne
Lagernadeln 55 als Drehzapfen. Eine solche Lagerung ist wegen der Kleinheit und
wegen des geringen Reibungshebelarmes sehr reibungs- und spielarm. Statt dessen
sind jedoch auch Wälzlager anwendbar. Der Zylindermantel 56 des Drehschiebers enthält
die Steuerflächen bzw.
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-kanten57, 58 und hat seine Achse mit den Lagernadeln bzw. den Kugel
lagern gemeinsam. Zwischen Zylinder 51 und Drehschieber 52 ist ein Spiel (Spalt)
vorhanden, das größer als das Lagerspiel ist, so daß auch bei einseitiger Saugwirkung
keine Berührung der beiden möglich ist. Es ist also in den Steuerflächen auch keine
Schmierung nötig, und eine etwaige Verschmutzung durch Papierstaub kann keinen Schaden
anrichten. Am Drebschieber herrschen in jedem Betriebszustand die gleichen Reibungsverhältnisse.
Dadurch wird es möglich, daß ein sehr leichter Magnet, der mit einem geringen Kontaktdruck
im Schalter auskommt, über die Hebe159, 60, die Welle 61 und die Zugstange 62 den
Drehschieber 52 zu schalten vermag.
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Der Zugmagnet ist mit 63, sein Anker mit 64 bezeichnet. Eine einstellbare,
durch die kinematische Anordnung geradegeführte Druckfeder 65 unterstützt das
Eigengewicht
der Getriebeteile. Ein Anschlag 66 begrenzt die Bewegung des Gestänges nach unten.
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In Abb. 8 ist die Saugleitung 12 abgeschlossen und die Bremsleitung
49 mit der Frischluftleitung 50 verbunden. Diese Stellung wird nach Unterbrechung
des Stromkreises erreicht. Vor der Unterbrechung ist die Stellung Abb. 10 gegeben;
die Bremsleitung 49 ist geschlossen. Beim Unterbrechen des Stromkreises fällt der
Drehschieber über die Stellung Abb. 9 in die Stellung Abb. 8. In Abb. 9 ist die
Bremsleitung mit der Saugleitung verbunden; der Zustand hält jedoch nur wenige Millisekunden
an. Die Funktion gleicht somit einem Wischvorgang.
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Bei der Verwirklichung des Erfindungsgedankens kommt es darauf an,
Steuervorgänge zur Durchführung zu bringen, die nur dann zu einer erheblichen Leistungssteigerung
papierverarbeitender Maschinen führen können, wenn sowohl die Massenkräfte der bewegten
Bogen als auch die der erforderlich werdenden Steuerorgane durchaus zeitgenau beherrscht
werden.
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Obwohl diese Aufgabe für die Elektronik geeignet ist, ist hier insbesondere
auf Ausführungsformen Wert gelegt worden, die mit einfachsten elektro-mechanischpneumatischen
Mitteln eine zuverlässige und unkomplizierte Arbeitsweise gestatten.
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PATENTANSPRVCHE: 1. Verfahren zum Bremsen von Bogen auf Bogen-Zuführtischen
von Anlegeapparaten für Druck- oder Falzmaschinen, bei dem die Zuführgeschwindigkeit
des Bogens kurz vor dessen Ankunft an der Vordermarke vorübergehend auf Null gesenkt
und dann auf einen Wert gebracht wird, der unter dem ursprünglichen liegt, derart,
daß der unter dem Einfluß von Fördermitteln stehende Bogen kurzzeitig festgehalten
wird und bei seiner Ankunft noch nicht wieder die volle Fördermittelgeschwindigkeit
erreicht
hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt des Stillsetzens vom Maschinentakt
unabhängig ist, indem er vom Bogen selbst gesteuert wird und daß das Stillsetzen
durch Festsaugen an im oder auf dem Tisch ortsfest feststellbaren Saugdüsen erfolgt.