DE19637674B4

DE19637674B4 - Differenzdruck - Wendestangenanordnung

Info

Publication number: DE19637674B4
Application number: DE19637674A
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Marmin
Original assignee: Goss International Montataire SA
Current assignee: Goss International Montataire SA
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1996-09-16
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: US5797531A; FR2740070B1; JPH09124204A; DE19637674A1; FR2740070A1

Abstract

Wendestange (1) umfassend einen Wendestangenmantel (2),
einen Wendestangenkörper (4) und einen Hohlraum (6), der an eine
Druckluftquelle anschließbar ist, wobei zum Umlenken einer bedruckten Materialbahn (16) mit in dem Wendestangenmantel (2) angeordneten, verschließbaren und freigebbaren Luftaustrittsöffnungen (7) ein bewegbares Freigabe- und Schließelement (10) im Wendestangenkörper (4) aufgenommen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Anwesenheit einer Materialbahn (16) oberhalb der Luftaustrittsöffnungen (7) der Wendestange (1) ein sich unterhalb der Materialbahn (16) aufbauender Gegendruck das mit einer Bohrung (11) versehene, bewegbare Freigabe- und Schließelement (10) derart verfahrt, daß eine Luftzufuhr aus einem druckluftbeaufschlagten Hohlraum (6, 9) freigegeben wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wendestangenkonfiguration zum Umlenken bedruckter Materialbahnen, bevor diese von einer Rotationsdruckmaschine in eine nachgeordnete Weiterverarbeitungseinheit gelangen.
DE 32 15 472 A1 zeigt eine luftumspülte Wendestange. Um nicht benötigte Luftaustrittslöcher in luftumspülten Wendestangen zu verschließen, werden in dem äußeren Rohr der Wendestange einzelne in Achsrichtung nebeneinander angeordnete innere Rohrstücke verwendet, die axial fixiert, jedoch in Umfangsrichtung drehbar sind. In den inneren Rohrstücken sind Öffnungen bzw. in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze vorgesehen. Einem jeden der inneren Rohstücke ist eine das äußere Rohr durchsetzende Öffnung zugeordnet, durch die von außen her durch ein Stellmittel das jeweilige unterhalb der Ausnehmung liegende innere Rohrstück in die gewünschte Umfangslage gebracht werden kann, so daß die nicht benötigten Luftaustrittslöcher im äußeren Rohr bedeckbar oder beim Korrespondieren des Schlitzes in dem inneren Rohrstück mit einem Luftaustrittsloch im äußeren Rohr freigebbar sind.
DE 32 25 922 C2 bezieht sich auf eine breitenvariable druckluftbeaufschlagte Wendestange mit einem Luftaustrittslöcher aufweisenden äußeren Rohr und eine in diesem angeordneten Einrichtung zum wahlweisen Verschließen von bestimmten Luftaustrittslöchern. In dem Rohr ist unterhalb der Luftaustrittslöcher ein sich an diese anlegendes flexibles in Achsrichtung der Wendestange verlaufendes Band mit einem Längsschlitz angeordnet, welches durch eine Verschiebeeinrichtung in axialer Richtung bewegbar ist.
DE 34 36 870 C1 offenbart eine luftumspülte Wendestange für Rotationsdruckmaschinen. Eine rohrförmige Wendestange für Rotationsdruckmaschinen zum Umlenken einer bedruckten Papierbahn weist in einem halbzylindrischen Umlenkungsbereich düsenförmige Austritsbohrungen zur Bildung eines Luftpolsters unter der Papierbahn auf. In ihrem Hohlraum ist eine Vorrichtung zur Breiteneinstellung des Luftpolsters mit zwei in gegenseitigem Abstand unabhängig von einander längs verschiebbaren Kolben vorgesehen. Zur genauen Eingrenzung des Luftpolsters auf den Umlenkbereich der Papierbahn ist jeder Kolben an seiner dem anderen Kolben zugekehrten Stirnseite mit einem in seinem Außendurchmesser dem Kolbendurchmesser gleichenden hülsenförmigen Ansatz versehen. Die äußere Stirnfläche dieses Ansatzes ist entsprechend dem Verlauf des davor außerhalb der Wendestange herumgeführten zugeordneten Papierbahnrandes abgeschrägt.
DE 41 17 094 A1 bezieht sich auf eine druckluftgespeiste Wendestange zur Umlenkung von Warenbahnen in Rotationsdruckmaschinen. Die Wendestange ist mit Lagerkörpern auf Traversen verschiebbar angeordnet. Auf dem Umfang der Wendestange sind Luftaustrittsöffnungen angebracht. Auf mindestens einer in der Wendestange gelagerten, einen Luftkanal aufweisenden Stellspindel bewegt sich ein Kolben. Auf der Mantelfläche dieses Kolbens sind in sich in axialer Richtung erstreckenden Reihen von unterschiedlicher Länge Luftaustrittsöffnungen ausgeführt.
Schließlich ist aus DE 43 35 051 A1 eine Wendestange für eine Papierbahn mit einer Verschlußvorrichtung für Luftauslaßlöcher bekannt geworden. Diese verfügt zum Verschließen einerseits über eine Vielzahl biegsamer Membranen, die jeweils im inneren der Wendestange untergebracht sind, zum anderen über eine Vielzahl von Bedienungsgriffen, die verschiebbar abgedichtet in der Wandung der Wendestange gegenüber den Luftauslaßlöchern angeordnet sind. Jeder der von außen betätigbaren bedienungsgriffe ist fest mit einer biegsamen Membran verbunden, wodurch diese zwei Positionen einnehmen können. In einer ersten Position bedecken die biegsamen Membranen die gesamte zylindrische Innenfläche der Stange, so daß alle Auslaßlöcher verschlossen sind; in einer zweiten Position, in welche die biegsamen Membranen gegen die zylindrischen mit den Auslaßlöchern gegenüber liegt, werden die Auslaßlöcher freigegeben.
Den aufgezeigten Lösungen des Standes der Technik haftet einerseits den Nachteil an, daß mit aufwendigen und teuren verschiebbaren Kolben oder Bändersystemen die Begrenzung des austretenden Luftpolsters auf die Breite der Bahn eingegrenzt werden soll, zum anderen erfolgt die Regelung der Breite des Luftpolsters auch auf manuellem Wege, wozu jedesmal ein Drucker in dem Wendestangenüberbau klettern muß, um die Bedienungselemente entsprechend zu verstellen.
In diesem Zusammenhang ist aus der JP 64-8168 A eine Wendestange mit im Wendestangenmantel angeordneten Luftaustrittsöffnungen bekannt, die über einen kreisringförmigen Hohlraum und eine im Wendestangenkörper vorgesehene Luftzufuhröffnung mit einem druckluftbeaufschlagten Hohlraum strömungsmäßig verbunden sind. In der im Wendestangenkörper vorgesehenen Luftzufuhröffnung ist ein bewegbares Freigabe- und Schließventil vorgesehen, das die Luftzufuhröffnung bei Abwesenheit einer Materialbahn aufgrund des großen Druckunterschieds zwischen dem druckluftbeaufschlagten Hohlraum und dem Wendestangenmantel verschließt und sich bei Anwesenheit einer Materialbahn oberhalb der Luftaustrittsöffnungen aufgrund des dadurch verminderten Druckunterschieds zwischen dem Wendestangenmantel und dem druckluftbeaufschlagten Hohlraum ins Innere des Wendenstangenkörpers verfährt. Durch das Verfahren des Freigabe- und Schließventils wird die zum druckbeaufschlagten Hohlraum führende Öffnung freigegeben, wodurch sich ein Luftpolster zwischen dem Wendestangenmantel und der Unterseite der Materialbahn aufbaut. Aufgrund des ringförmigen Hohlraums und der sich davon nach außen hin erstreckenden Luftaustrittsöffnungen ist für eine für das Öffnen des Freigabe- und Schließventils erforderliche Verminderung des Druckunterschieds zwischen dem druckluftbeaufschlagten Hohlraum und dem Wendestangenmantel ein großes Luftvolumen erforderlich, dass sich bei Anwesenheit einer Materialbahn erst allmählich aufbaut, wodurch sich die Bildung eines die Materialbahn tragenden Luftpolsters verzögert.
Ausgehend vom skizzierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, unter Inkaufnahme minimaler Leckageverluste das eine Materialbahn tragende Luftpolster durch die Anwesenheit einer Materialbahn innerhalb einer kurzen wohl definierten Zeit automatisch auf die Materialbahnbreite einzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Von besonderem Vorteil bei dieser Lösung ist der Umstand, daß daß Luftpolster sich in Abhängigkeit von der zu verarbeitenden Bahnbreite selbst einstellt, ohne daß es komplizierte fernbedienbare Komponenten innerhalb der Wendestange bedürfte. Da sich nur dort ein die Luftzufuhr regelnder Gegendruck aufbaut, wo die Luftaustrittsöffnungen der Wendestange von der Materialbahn überdeckt sind. Auch das mühesame und beschwerliche Klettern in den Wendestangenüberbau kann bei Selbsteinstellen des Luftpolsters entfallen.
Die erfindungsgemäße Wendestange besteht vorzugsweise aus einem Wendestangenkörper und einem diesen ummantelnden Wendestangenmantel. Die Luftaustrittsöffnungen befinden sich im Wendestangenmantel. Im Wendenstangenkörper ist ein Freigabe- und Schließelement – ähnlich einem Ventilkörper – bewegbar aufgenommen. Im Wendestangenkörper befinden sich darüberhinaus ein mit einer Druckluftquelle in Verbindung stehender Hohlraum, sowie ein Bypass-System. Der Hohlraum im Wendestangenkörper steht sowohl mit dem Bypass-System in Verbindung als auch mit einer Bohrung im Freigabe- und Schließelement. Dieses wird in einer Führung in Wendestangenkörper in vertikaler Richtung geführt. Das Freigabe- und Schließelement kann auch mit einer Zentrierung versehen werden. Zur besseren Abtrennung der Luftzufuhr von einer Luftaustrittsöffnung ist das Freigabe- und Schließelement mit einem Schließkonus ausgestattet. Das Freigabe- und Schließelement ist im wesentlichen zwischen zwei Positionen verfahrbar; in der ausgefahrenen Position trennt es die Luftaustrittsöffnung im Wendestangenmantel vom Bypass-System, in der eingefahrenen Position gibt es die Luftzufuhr durch das Bypass-System frei.
Das Freigabe- und Schließelement kann aus Kautschuk oder Metall bestehen oder aus einer Elastomerverbindung gefertigt sein; auch könnte das Freigabe- und Schließelement als Kautschukmembran ausgeführt werden.
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung nachstehend mehr erläutet:
1 zeigt eine über eine Wendestange geführte Materialbahn,
2 zeigt das durch das ausgefahrene Freigabe- und Schließelement verschlossene Bypass-System und durch die Druckleitung strömende Leckluft und
3 zeigt das sich unterhalb einer Materialbahn aufbauende Luftpolster durch dessen Gegendruck das Freigabe- und Schließelement das Bypass-System freigibt.
1 zeigt eine Wendestange 1, in deren Wendestangenmantel 2 eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen 7 vorgesehen sind. Die Wendestange 1 wird mittels einer Halterung 8 in einem nicht dargestellten Überbau befestigt. Die auf der der Halterung 8 gegenüberliegenden Seite vorgesehene Halterung ist nicht dargestellt. Eine Materialbahn 16 bewegt sich oberhalb des Wendestangenmantels 2 über die Wendestange 1 auf einem Luftpolster, welches ein Ablegen von Farbe auf dem Umfang des Wendestangenmantels 2 verhindert.
2 zeigt einen Teilquerschnitt durch die erfindungsgemäße Wendestange.
Die Wendestange 1 umfaßt einen Wendestangenmantel 2 und einen Wendestangenkörper 4. Im Wendestangenmantel 2 ist eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen 7 vorgesehen, die in einer Reihe übereinanderliegend angeordnet sind. Die einzelnen Reihen von Luftaustrittsöffnungen 7 können in 90°, 180°, 270° oder 360° oder auch anderen Gradzahlteilungen auf dem Umfang des Wendestangenmantels 2 angeordnet sein. Parallel zur Achse der Wendestange 1 erstreckt sich ein Kanal 5, der über eine stirnseitige Bohrung 20 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Funktion dieses Kanals 5 sei nachfolgend anhand der 2 und 3 eingehender erläutert.
Im Walzenkörper 4 ist ein mit einer Druckluftquelle in Verbindung stehender Hohlraum 6 vorgesehen, der mit dem Druck P beaufschlagt ist. Der Wendestangenkörper 4 weist darüberhinaus ein Bypass-System 9 auf, welches unterhalb von Luftaustrittsöffnungen 7 im Wendestangenmantel 2 mündet. Ferner ist im Wendestangenkörper 4 eine Führung 13 vorgesehen, in der ein Freigabe- und Schließelement 10 in Richtung des Doppelpfeiles verfahrbar aufgenommen ist. Im Freigabe- und Schließelement 10 ist eine Bohrung 11 vorgesehen, die mit dem Hohlraum 6 im Wendestangenkörper 4 ebenfalls in Verbindung steht und über welchem dank des Druckes P im Hohlraum 6 kontinuierlich ein Luftvolumen austritt. Der Wendestangenkörper 4 kann darüberhinaus mit einer Zentrierung 14 versehen sein, durch welche das Freigabe- und Schließelement 10 in seiner Führung 13 zentriert werden kann. Das als Ventilkörper wirkende Freigabe- und Schließelement 10 ist an seinem oberen Ende mit einem Schließkonus 12 versehen, welcher sich beim Ausfahren des Freigabe- und Schließelementes 10 an den unteren Rand der Luftaustrittsöffnung 7 anlegt und diese so vom Bypass-System 9 abtrennt. Das Freigabe- und Schließelement 10 kann aus Kautschuk, Metall oder einem Flastomergemisch bestehen und in kreisrundem Querschnitt ausgeführt sein. Andere Geometrien wären natürlich ebenfalls möglich, wie auch die Verwendung einer Kautschukmembran als Freigabe- und Schließelement 10 in Frage käme.
Im in 2 gezeigten Zustand tritt Druckluft ausschließlich durch die Bohrung 11 im Freigabe- und Schließelement 10 aus. Das Bypass-System 9 ist durch das Freigabe- und Schließelement 10 von der Luftaustrittsöffnung 7 im Wendestangenmantel 2 abgetrennt.
Durch den im Inneren des Hohlraums 6 herrschenden Überdruck P ist das Freigabe- und Schließelement 10 in seiner Führung 13 nach oben geschoben, bis sich der Schließkonus 11 an den unteren Rand der Luftaustrittsöffnung 7 anlegt.
Der untere Bereich der Führung 13 steht über einen Kanal 3 mit geringem Durchmesser in Verbindung mit dem Kanal 5, der über die Bohrung 20 seinerseits mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Dadurch kann sich das Freigabe- und Schließelement 10 in seiner Führung 13 ungehindert bewegen. Insbesondere in dem Fall, in welchem das Freigabe- und Schließelement 10 nach oebn gedrückt wird, kann durch den Kanal 3 mit geringem Durchmesser und durch den Kanal 5 von außen genügend Luft nachströmen, so daß in der Führung 13 unterhalb des Freigabe- und Schließelements 10 kein Unterdruck entstehen kann, der dessen Ausfahren hemmt.
Im in 3 gezeigten Zustand ist nun eine Materialbahn 16 auf dem Wendestangenmantel 2 gelangt und überdeckt die in diesen ausgeführten Luftaustrittsöffnungen 7. Das aus der Bohrung 11 kontinuierlich austretende Luftvolumen baut in der Luftaustrittsöffnung 7 und den angrenzenden Bereichen auf dem Wendestangenmantel 2 unterhalb der Materialbahn 16 ein Luftpolster 15 auf. Der durch dieses Luftpolster 15, was bis jetzt im wesentlichen durch die kontinuierlich austretende Druckluft aus der Bohrung 11 gespeist wird, erzeugte Gegendruck in der Luftaustrittsöffnung 7 bewirkt ein teilweises Zurückbewegen des Freigabe- und Schließelementes 10 in seiner Führung 13, wodurch die Luftzufuhr durch das Bypass-System 9 zur Luftaustrittsöffnung 7 freigegeben wird und ein größeres Luftvolumen aufgrund des Druckes P im Hohlraum 6 unter die Materialbahn 16 nachströmt. Bei der Abwärtsbewegung des Freigabe- und Schließelementes 10 kann die zwischen diesen und der Führung 13 eingeschlossene Luft über den Kanal 3 mit geringem Querschnitt den Kanal 5 und dessen stirnseitige Bohrung 20 ins Freie strömen. Über die Kanäle 3 und 5 ist somit gewährleistet, daß sich in der Führung 13 kein Überdruck aufbauen kann, der die Vertikalbewegung des Freigabe- und Schließelementes 10 hemmt. Ein Entfernen der Materialbahn 16 von der Obenseite 3 des Wendestangenmantels 2 bedeutete das schlagartige Zusammenbrechen des Gegendruckes in den Luftaustrittsöffnungen 7, wodurch das Freigabe- und Schließelement 10 durch eine Aufwärtsbewegung das Bypass-System 9 wieder verschließt.
Überdeckt die Materialbahn 16 eine Reihe von nebeneinander liegenden Luftaustrittsöffnungen 7 im Wendestangenmantel 2, so wird durch ihre Anwesenheit über all denjenigen Luftaustrittsöffnungen 7 in oben beschriebener Weise das Bypass-System 9 freigegeben, so daß ein die Materialbahn 16 berührungslos tragenes Luftpolster 15 zwischen deren Unterseite und der Oberfläche 3 des Wendestangenmantels 2 entsteht. In den Bereichen auf dem Wendestangenmantel 2, die nicht von der Materialbahn 16 überdeckt sind, vermag sich mangels Aufbau eines Gegendruckes kein Luftpolster zu bilden, da dort keine Materialbahn 16 verläuft. In diesen Bereichen tritt durch die Bohrungen 11 der Freigabe- und Schließelemente 10 kontinuierlich ein kleines Luftvolumen aus.

1: Wendestange
2: Wendestangenmantel
3: Wendestangenoberfläche
4: Wendestangenkörper
5: Wendestangenachse
6: Hohlraum
7: Luftaustrittsöffnungen
8: Halterung
9: Bypass-System
10: Freigabe- und Schließelement
11: Bohrung
12: Schließkonus
13: Führung
14: Zentrierung
15: Luftpolster
16: Bahn

Claims

Wendestange (1) umfassend einen Wendestangenmantel (2), einen Wendestangenkörper (4) und einen Hohlraum (6), der an eine Druckluftquelle anschließbar ist, wobei zum Umlenken einer bedruckten Materialbahn (16) mit in dem Wendestangenmantel (2) angeordneten, verschließbaren und freigebbaren Luftaustrittsöffnungen (7) ein bewegbares Freigabe- und Schließelement (10) im Wendestangenkörper (4) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwesenheit einer Materialbahn (16) oberhalb der Luftaustrittsöffnungen (7) der Wendestange (1) ein sich unterhalb der Materialbahn (16) aufbauender Gegendruck das mit einer Bohrung (11) versehene, bewegbare Freigabe- und Schließelement (10) derart verfahrt, daß eine Luftzufuhr aus einem druckluftbeaufschlagten Hohlraum (6, 9) freigegeben wird.
Wendestange gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendestangenkörper (4) einen druckbeaufschlagten Hohlraum (6) umfaßt, der mit einem Bypass-System (9) und dem Freigabe- und Schließelement (10) in Druckverbindung steht.
Wendestange gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabe- und Schließelement (10) in einer Führung (13) vertikal geführt ist.
Wendestange gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (13) durch Kanäle (3, 5) und eine Öffnung (20) zur Be- und Entlüftung der Führung (13) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Wendestange gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabe- und Schließelement (10) einen Schließkonus (12) aufweist.
Wendestange gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabe- und Schließelement (10) in seiner ausgefahrenen Position das Bypass-System (9) von der Luftaustrittsöffnung (7) abtrennt.
Wendestange gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabe- und Schließelement (10) aus Kautschuk besteht.
Wendestange gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabe- und Schließelement (10) aus Elastomerverbindungen besteht.
Wendestange gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abwesenheit einer Materialbahn (16) oberhalb der Luttaustrittsöffnungen (7) das Freigabe- und Schließelement (10) das Bypass-System von der Luftaustrittsöffnung (7) abtrennt und Druckluft ausschließlich durch die Bohrung (11) des Freigabe- und Schließelementes (10) ausströmt.
Wendestange gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Freigabe- und Schließelement (10) als eine Kautschukmembran ausgeführt ist.