DE19624136A1 - Vorrichtung zur Stabilisierung des Bogenlaufs in Bogen verarbeitenden Maschine, insbesondere Bogenrotationsdruckmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Stabilisierung wenigstens teilweise schwebend geführter Bogen in einer Bogenfördereinrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei der ein den Bogen an seiner Vorderkante erfassendes Haltesystem in einem Abstand von einem anderen Maschinenteil bewegt wird und mit diesem Maschinenteil einen sich über die Bogenbreite erstreckenden Spalt einschließt.

Aus der Technik ist es bekannt, daß die von einem durch die Luft bewegten Körper verdränge Luft sich vor dem Körper staut, den Körper umströmt und sich hinter dem Körper abwechselnd oben und unten ablöst (z. B. Lehrbuch "Abgelöste Strömungen" von Dr.-Ing. Alfred Leder, Vieweg Verlag 1992). Dadurch bilden sich im "Totwassergebiet" des Körpers Luftwirbel mit einander entgegengerichtetem Drehsinn. Die in der Maschine ganz oder teilweise schwebend transportierten Bögen, vorzugsweise Bögen aus dünnem Papier, werden durch solche Luftwirbel zu Flatterbewegungen angeregt. Die Luftwirbel entstehen durch Haltesysteme für Bogen, insbesondere durch Bogengreifer und Greiferbrücken im sogenannten "Totwassergebiet" hinter den Haltesystemen, die den Bogen an seiner Vorderkante halten. Die Bogenbewegung durch Haltesysteme, die sich mit geringem Abstand relativ zu einem anderen Maschinenteil bewegen, verstärkt die Wirkung solcher Turbulenzen, so daß Luftwirbel mit unterschiedlicher Energie abwechselnd von unten und von oben auf den mit seiner Vorderkante am Haltesystem gehaltenen Bogen einwirken und diesen Bogen zum Flattern bringen.

Als Maßnahme zur Bekämpfung der Flatterbewegung ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei 6-270392 vorgeschlagen worden, an der Greiferwelle eine Abschirmplatte anzubringen, die den Spalt zwischen der Greiferwelle und dem Maschinenteil, das den Bogen führt, bis auf einen sehr engen verbleibenden Rest weitgehend verschließt. So wird verhindert, daß Luftwirbel unter den Bogen gelangen und diesen zum Flattern bringen. Eine solche Abschirmplatte aus Metall kann jedoch die Oberfläche der Bogenführung beschädigen. Denn es ist nur sehr schwer möglich, die Bogenführung dauerhaft so zu montieren, daß Berührkontakt mit der Abschirmplatte stets ausgeschlossen ist und gleichzeitig der verbleibende Spalt möglichst klein bleibt. An Kratzern auf der Oberfläche der Bogenführung baut sich dann sehr schnell Farbe auf, die zu Problemen wie Abschmieren etc. führt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Mittel, mit denen der Spalt zwischen dem Haltesystem der Bogen und der Bogenführung weitgehend verschlossen wird, so zu gestalten, daß Beschädigungen der Bogenführung möglichst vermieden werden.

Diese Aufgabe wird mit den in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 4 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bei der in den Ansprüchen 1 bis 3 angegebenen Lösung besteht das Teil, das den Spalt zwischen z. B. der Greiferbrücke und der Bogenführung weitgehend verschließt, aus einem weichen Material wie beispielsweise eine Bürstenleiste oder eine Gummilippe. Das stellt sicher, daß auch bei Berührkontakt mit der Bogenführung deren Oberfläche unbeschädigt bleibt, weil die weiche Lippe oder Bürste nachgibt.

Die in den Ansprüchen 4 bis 7 angegebene Lösung sieht Leitkörper vor, die eine in geringem Abstand sich im wesentlichen parallel zu dem Bogenführungsteil (8) erstreckende Fläche besitzen. Damit kann der Abstand des Dichtungsprofils größer sein als bei einem einfachen vor z. B. die Greiferwelle gesetzten Abschirmblech, so daß auch auf diese Weise die Gefahr von Beschädigungen der Bogenführung verringert wird.

Die Dichtungsmittel für den Spalt können entweder als ein mit dem Haltesystem mitbewegtes, zusätzliches Leit- bzw. Dichteelement ausgebildet oder durch eine konstruktive Gestaltung des Haltesystems selbst gebildet sein. Möglich ist auch eine besondere Formgebung des Haltesystems, die eine Umströmung des geforderten Bogens weitestgehend verhindert.

Gemäß der Erfindung werden durch einfache Maßnahmen das Turbulenzen auslösende Unterströmen des Bogens bei seinem Transport verhindert. Es werden vor allem die durch Turbulenzen zusammengehaltenen Verdrängungsvolumen unter dem Bogen vermieden. Eine völlige Abdichtung des Spalts zwischen dem Haltesystem und dem Maschinenteil, zu dem sich das Haltesystem relativ bewegt, ist möglich, aber nicht zwingend notwendig. Zwischen Bogen und Bogenführung kann durchaus ein Spalt verbleiben, der bewirkt, daß eine laminare Unterströmung des Bogens ohne störende Turbulenzvolumen entsteht. In beiden Fällen wird eine homogenen Luftschicht unter dem Bogen erzeugt, die durch vollständiges ununterbrochenes Auffüllen des Zwischenraumes zwischen Bogen und Bogenführung eine berührungslose gleichmäßige Bogenführung gewährleistet. Die dadurch erzielte, im wesentlichen laminare Strömung unter dem Bogen bewegt sich im Durchschnitt langsamer als der Bogen und strömt somit eine der Bogenbewegung entgegengerichtete Kraft aus, durch die der Bogen entgegen seiner Bewegungsrichtung gestrafft wird. Die Ausgestaltung der Unterströmdichtung für das den Bogen an seiner Vorderkante erfassende Haltesystem ist auf sehr unterschiedliche Weise möglich. Für Haltesysteme an umlaufenden Förderketten im Ausleger einer Bogen verarbeitenden Maschine, insbesondere einer Bogenrotationsdruckmaschine, ist z. B. eine Bürstenleiste geeignet, die an dem Haltesystem befestigt ist und vor dem Bogen mit diesem Haltesystem umläuft. Anstelle einer solchen Bürstenleiste ist auch eine Dichtungsleiste aus einem flexiblen Werkstoff, insbesondere Kunststoff oder einem anderen weichen Material geeignet. Zur Vermeidung einer Umströmung der Enden der Bürstenleiste bzw. der Dichtungsleiste aus einem anderen Werkstoff sind Leitkörperformen geeignet, die an den Enden der Dichtungsleiste aus flexiblem Werkstoff ausgebildet sind. Solche Leitkörperformen sind beispielsweise aus dem Flugzeugbau als sogenannte Winglets bekannt.

Insbesondere mit einer Dichtung aus einem flexiblen Werkstoff kann ein definierter schmaler Spalt zwischen dem den Bogen an seiner Vorderkante erfassenden Haltesystem und dem dazu relativ beweglichen Maschinenteil ausgebildet werden. Vorzugsweise bei Haltesystem mit einer Greiferbrücke, an der einzelne Bogengreifer angeordnet sind, ist eine solche Spoilerausbildung mit einem verbleibenden minimalten Spalt geeignet. Die Gestaltung der oberen Strömungsabriebkante kann dabei zu einer spoilerähnlichen Umströmungsverbesserung führen. Bei Greiferbrücken kann die Dichtung auch an einem Vorlaufsystem angeordnet werden.

Bei Halteeinrichtungen an bogenführenden Zylindern ergibt sich die Möglichkeit, Dichtungsmittel vor den Halteeinrichtungen, beispielsweise vor einer Greiferbrücke, im Zylinderkanal des bogenführenden Zylinders anzuordnen, um dadurch ganz oder teilweise zu verhindern, daß die Halteeinrichtung umströmt wird und Turbulenzen ausgelöst werden. Es lassen sich erhebliche Verbesserungen der Bogenführung und des Bogenlaufs im Bereich bogenführender Zylinder erreichen. Zur Vermeidung von Kollisionen mit der Oberfläche benachbarter Zylinder kann die Anordnung der Unterströmdichtung auch in der Weise vorgenommen werden, daß sie in den Kanal des benachbarten Zylinders eintaucht und gleichzeitig den Strömungsübertritt auf diesen benachbarten Zylinder verhindert.

Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der einige Anordnungsbeispiele schematisch dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Auslegers einer Bogenrotationsdruckmaschine,

Fig. 2 Dichtungsmittel für den Spalt zwischen einer Greiferbrücke und einer Bogenführung in Seitenansicht,

Fig. 3 Dichtungsmittel für den Spalt zwischen einem Vorwagen und einer Bogenführung sowie zwischen dem Vorwagen und einem folgenden Greiferwagen in Seitenansicht,

Fig. 4 eine von der Darstellung in Fig. 2 abweichende Ausbildung der Dichtungsmittel in Seitenansicht,

Fig. 5 eine Spaltdichtung durch Formgebung der Greiferbrücke in Seitenansicht und

Fig. 6 eine Spaltdichtungsausbildung zwischen der Greiferbrücke an einem bogenführenden Zylinder und einer Bogenführung in Seitenansicht.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausleger 1 im Anschluß an das letzte Druckwerk 2 einer Bogenrotationsdruckmaschine. Ein Kettenförderer aus zwei parallel zueinander endlos umlaufenden Förderketten 3, daran in Abständen befestigten Greiferbrücken 4 mit Bogengreifern 5, die die Bogen 6 nacheinander an ihrer in Richtung des Bogenlaufes vorderen Kante erfassen, transportiert die Bogen vom Druckwerk 2 zu einem Bogenstapel 7 und gibt die Bogen an einer vorbestimmten Stelle frei, so daß sie nacheinander auf den Bogenstapel sinken. Dabei wird der Bogen 6 gegenüber einer festen Bogenführung bewegt. In dem beispielsweise dargestellten Druckwerk 2 wird der Bogen 6 an bogenführenden Zylindern 9 ebenfalls durch an einer Greiferbrücke angeordnete Bogengreifer 5 an seiner Vorderkante erfaßt und insbesondere an Umführzylindern gegenüber einer festen Bogenführung 8 bewegt.

Zur Vermeidung der Bildung von Luftwirbeln, die einen ruhigen Bogenlauf stören würden, ist der Spalt zwischen den Greiferbrücken mit den Bogengreifern 5 oder einem anderen Haltesystem für die Bogenvorderkante durch Dichtungsmittel 10 weitestgehend abgedichtet. Diese Spaltabdichtung kann sowohl an den Haltesystemen für die Bogenvorderkante im Ausleger 1, als auch an den Haltesystemen für die Bogenvorderkante an bogenführenden Zylindern 9 der Druckwerke 2 vorgesehen sein.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein solches Dichtungsmittel 10, welches an der in Richtung des Bogenlaufes vorderen Seite der Greiferbrücke 4 angeordnet ist. Es besteht beispielsweise aus einer Bürstenleiste 11 zur Abdichtung des Spalts 12 zwischen der Greiferbrücke 4 und der Bogenführung 8. Durch diese Bürstenleiste wird die Unterströmung des Bogens 6 infolge der sich gegenüber der Bogenführung 8 mit einer Relativgeschwindigkeit bewegenden Greiferbrücke 4 vermieden, so daß die Greiferbrücke auf der Oberseite umströmt wird und eine Wirbelbildung nur auf der Oberseite des Bogens möglich ist. Es verbleibt aber unter dem Bogen ein mitbewegtes Luftpolstervolumen, welches den Bogen trägt, so daß keine störenden Turbulenzen einwirken, die den berührungsfreien Bogentransport stören. Denn durch die Borstendichte kann die Durchlässigkeit bestimmt und somit die ideale Menge an Restluft unter dem Bogen eingestellt werden.

Die Bürstenleiste kann außerdem dazu dienen, den Spalt 12 zwischen der Greiferbrücke und der Bogenführung 8 von Schmutzpartikeln zu befreien, d. h. freizukehren. Aufgrund der Nachgiebigkeit der flexiblen Borsten der Bürstenleiste ist außerdem hergestellt, daß die Bogenführung 8 nicht beschädigt wird. Beschädigungen sind bei Einrichtungen dieser Art schon deswegen zu vermeiden, weil sich dort sonst sehr schnell Farbe von der Oberfläche der Bogen 6 aufbauen kann.

In der Fig. 3 ist die Anwendung der Erfindungsmerkmale bei einer Greiferbrückenausbildung mit Vorwagen 13 veranschaulicht. In diesem Falle sind Dichtungsmittel 10 sowohl zwischen der Unterseite des Vorwagens 13 und der Bogenführung 8 als auch zwischen dem Vorwagen 13 und der eigentlichen Greiferbrücke 4 vorzusehen. Zur Erläuterung der vielschichtigen Gestaltungsmöglichkeit dieser Dichtungsmittel ist in der Fig. 3 zwischen dem Vorwagen 13 und der Greiferbrücke 4 eine Bürstenleiste 11 und zwischen dem Vorwagen 13 und der Bogenführung 8′ eine Dichtungsleiste 14 aus einem vorzugsweise elastischen Werkstoff angeordnet.

Bei dieser Dichtungsleiste 14 kann es sich beispielsweise um eine Gummilippe oder um eine Kunststofflippe handeln. Lippen aus einem derartigen sehr viel weicheren Material als die Bogenführung 8 stellen ebenfalls sicher, daß die Bogenführung 8 nicht beschädigt wird, mit den vorstehend bereits anhand von Fig. 2 erläuterten Folgen.

In der Fig. 4 ist ein im Querschnitt winkelförmiges Dichtungsprofil 15 dargestellt, welches mit dem einen Schenkel an der Greiferbrücke 4 befestigt ist, und sich mit dem anderen Schenkel mit einem geringen Abstand über die Bogenführung 8 hinwegbewegt. Mit Hilfe des unteren, zur Bogenführung 8 parallelen Schenkels, der sich über wenige Zentimeter parallel zur Bogenführung 8 erstreckt, läßt sich folgender Vorteil erzielen: Der Abstand des Dichtungsprofils 15 zur Bogenführung 8 kann bei gleicher Dichtungswirkung größer sein als bei einem einfachen Blech oder bei einer Abdeckplatte, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Hei 5-63843 beschrieben ist. Grund dafür ist die größere Länge des Strömungskanals zwischen dem unteren, abgewinkelten Teil des Schenkels 15 und der Bogenführung 8. Entsprechend ist es wegen des größeren Abstands leichter, Beschädigungen der Bogenführung 8 zu vermeiden, die auftreten können, wenn letztere nicht exakt montiert ist. Im Effekt bewirkt dieses spoilerartige Dichtelement, daß sich unter ihm nur eine laminare Luftströmung ausbildet und so Turbulenzen unter dem Bogen vermieden sind.

Abweichend von den zuvor beschriebenen Ausbildungen der Mittel zur Abdichtung des Spalts zwischen dem den Bogen an seiner Vorderkante haltenden System und einer Bogenführung ist in der Fig. 5 eine Abdichtung des Spalts 12 zwischen einer Greiferbrücke 4 und einer Bogenführung durch Querschnittsprofilierung der Greiferbrücke 4 dargestellt. Die Greiferbrücke 4 weist eine nach unten gerichtete Nase 16 auf, die sich mit ihrer Unterseite mit einem geringen Abstand über die Bogenführung 8 bewegt und somit den Spalt 12 abdichtet. Mit einer solchen Profilnase kann auch erreicht werden, daß sich an der Nasenvorderseite Wirbel ausbilden, die einen größeren Spalt zwischen dem Nasenprofil und der Bogenführung versperren. Infolge der parallelen Ausbildung des unteren Teils der Nase 16 über mehrere Zentimeter parallel zur Bogenführung 8 ergeben sich die gleichen, bereits beim Ausgangsbeispiel nach Fig. 4 erläuterten Vorteile.

In der Fig. 6 ist schließlich die Anwendung der zuvor beschriebenen Dichtungsmittel bei einem Haltesystem für die Bogenvorderkante an einem bogenführenden Zylinder 9 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel zeigt ebenfalls eine Greiferbrücke 4 mit Bogengreifern 5, die den Bogen 6 für den Bogentransport an seiner Vorderkante erfassen und relativ zu einer festen Bogenführung bewegen. An der in Bogenlaufrichtung vorderen Seite der Greiferbrücke sind Dichtungsmittel 10, z. B. eine Bürstenleiste 11, zur Abdichtung des Spalts zwischen der Greiferbrücke 4 und der Bogenführung 8 angeordnet. Selbstverständlich können anstelle der Bürstenleiste 11 auch die in den Fig. 2 bis 5 beschriebenen Dichtungsmittel 14, 15 und 16 eingesetzt werden, wobei natürlich die äußere Form des unteren Schenkels des Winkels 15 und der Nase 16 in Querschnitt kreisförmig gestaltet werden muß und an den Durchmesser der Bogenführung 8 anzupassen ist.

Anstelle der beschriebenen Dichtungsmittel oder in Ergänzung solcher Dichtungsmittel können durch die Ausbildung von Abrißkanten an der Oberseite der Haltesysteme spoilerähnliche Dichtungswirkungen erzielt werden. Zur Vermeidung einer Umströmung an den Enden der Haltesysteme können besondere Leitvorrichtungen oder Leitkörperformausbildungen die angestrebte Wirkung unterstützen.

Bezugszeichenliste

1 Ausleger
2 Druckwerk
3 Förderkette
4 Greiferbrücke
5 Bogengreifer
6 Bogen
7 Bogenstapel
8 Bogenführung
9 Zylinder
10 Dichtungsmittel
11 Bürstenleiste
12 Spalt
13 Vorwagen
14 Dichtungsleiste
15 Dichtungsprofil
16 Dichtungsnase

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Stabilisierung wenigstens teilweise schwebend geführter Bogen in einer Bogenfördereinrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei der ein den Bogen an seiner Vorderkante erfassendes Haltesystem in einem Abstand von einem anderen Maschinenteil bewegt wird und mit diesem Maschinenteil einen sich über die Bogenbreite erstreckenden Spalt einschließt, und mit Mitteln (10), die den Spalt (12) zwischen dem Haltesystem und dem Maschinenteil (8) weitestgehend verschließen, wobei diese Mittel (10) als Dichtleiste bzw. Dichtlippe aus einem flexiblen Werkstoff ausgebildet sind, der weicher ist als das Material der bogenführenden Teile (8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dichtleiste eine Bürstenleiste (11) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dichtlippe eine Gummilippe (14) ist.

4. Vorrichtung zur Stabilisierung wenigstens teilweise schwebend geführter Bogen in einer Bogenfördereinrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei der ein den Bogen an seiner Vorderkante erfassendes Haltesystem in einem Abstand von einem anderen Maschinenteil bewegt wird und mit diesem Maschinenteil einen sich über die Bogenbreite erstreckenden Spalt einschließt, und mit Mitteln (10), die den Spalt (12) zwischen dem Haltesystem und dem Maschinenteil (8) weitestgehend verschließen, wobei die Mittel zur Abdichtung Leitkörper (15, 16) umfassen, die eine in geringem Abstand sich im wesentlichen parallel zu einem Bogenführungsteil (8) erstreckende Fläche (25, 26) besitzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Leitkörper (15) eine am Haltesystem für die Bogenvorderkante befestigte Winkelprofilschiene ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Leitkörper (16) durch die Formgebung einer Greiferbrücke (4) realisiert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die als Leitkörper ausgebildete Greiferbrücke eine obere Strömungsabrißkante besitzt und dadurch eine spoilerähnliche Dichtungswirkung erzielt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zur Abdichtung (10) an der Greiferbrücke (4) eines an Förderketten (3) umlaufenden Greifersystems (5) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Mittel zur Abdichtung (10) im Zylinderkanal eines bogenführenden Zylinders (9) einer Bogenrotationsdruckmaschine vor den Bogengreifern (5) eines Greifersystems angeordnet sind.