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Die
Erfindung betrifft ein Blasrohr in Druckmaschinen zum taktweisen
Blasen eines Blasluftstrahles zur Unterstützung der Bogenführung gemäß des 1.
Patentanspruches.
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Es
ist in Bogenrotationsdruckmaschinen allgemein bekannt, über die
Breite des Bogenförderweges
reichende Blaseinrichtungen anzuordnen, deren Blasstrahl auf den
Bogen gerichtet ist, so dass die bedruckten Bogen nicht an Maschinenteilen
abschmieren. Auch soll mittels der Blaseinrichtung der Bogen ausgestrichen
werden, damit dieser nicht knittert und ordnungsgemäß durch
die Maschine gefördert
werden kann.
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Bei
Verarbeitung unterschiedlicher Bedruckstoffpaletten ist es notwendig,
die Blaseinrichtung auf den jeweiligen Bedruckstoff einzustellen
und es ist auch üblich,
die Blasrohre insbesondere bei Verarbeitung von Karton in Abhängigkeit
von der Bogenfolge taktweise mit Blasluft zu beaufschlagen.
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Eine
derartige Blaseinrichtung zum Anpressen eines Bogens auf den Druckzylinder
ist der Druckschrift
EP
0 306 684 B1 entnehmbar. Diese Blaseinrichtung ist vor
dem Tangentenpunkt eines Druckzylinders und einer Wendetrommel vorgesehen.
Die Blaseinrichtung besteht aus einem über die Breite von Druckzylinder
und Wendetrommel reichenden, die einzelnen Blasfinger tragenden
Blasfingertragrohr.
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Aus
den Blasfingern wird taktweise in Abhängigkeit vom Bogenformat der
geförderte
Bogen von Vorder- bis Hinterkante mit Blasluft beaufschlagt. Die Blasluft
wird über
das Blasfingertragrohr zugeführt. Die
Blasluft dient zum berührungslosen
Anpressen des Bogens auf die Oberfläche des Druckzylinders.
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Zur
Steuerung der Blasluft ist im Bereich außerhalb von Druckzylinder und
Wendetrommel liegend, am Blasfingertragrohr ein Luftzuführungsrohr befestigt
und es sind eine Drosselklappe für
die Einstellung der Volumenmenge sowie Mittel zur Einstellung der
Blastaktzeit, die sich nach dem Bogenformat richtet, vorgesehen.
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Nachteilig
an dieser taktweisen Blasluftsteuereinrichtung ist der relativ große Volumenkessel zwischen
der eigentlichen Blasluftsteuereinrichtung und den Luftaustrittsöffnungen
an den Blasfingern. Dieser Luftkessel wird je Blastakt gefüllt und
geleert, so dass der Volumenkessel frühzeitig beaufschlagt werden
muss, um die erfolgversprechende Blaswirkung zu gewährleisten.
Dies erfordert einen hohen Energieaufwand, denn der Schaltzeitpunkt
der Blasluftsteuereinrichtung liegt wegen des erforderlichen Druckaufbaus
weit vor dem erforderlichen Blasbeginn, bei dem der Druck zumeist
seine volle Höhe
erreicht haben muss, so dass die Luft vor dem erforderlichen Blasbeginn
unnötig
verströmt.
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Andererseits
ist die Entleerzeit des Volumenkessels relativ groß, so dass
der Blasluftstrom nachwirkt, nachdem das Bogenende bereits den Wirkbereich
der Blaseinrichtung verlassen hat. Die negative Folge davon kann
ein Unterblasen der Bogenhinterkante sein, so dass eine exakte Bogenauflage
auf den Druckzylinder nicht gewährleistet
sein kann.
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Außerdem wird
wiederum Energie verbraucht, wenn mit dem Blasende gleichzeitig
das Ventil schließt
und die sich entspannende Restluft ungenutzt durch die Düsen entweicht.
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Aus
der
DE 36 35 089 A1 ist
eine Luftsteuerung für
in Reihe geschaltete Blasrohre bekannt, wobei mit induktiven Näherungsschaltern
gesteuerte Wegeventile in den Blasluftzuleitungen angeordnet sind.
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Nachteilig
ist auch hier der langsame Druckaufbau und Druckabbau in den Blasrohren
aufgrund der Speicherwirkung der Luftwege zwischen Ventilen und
Düsen.
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In
der
DE 39 20 730 C2 ist
eine Vorrichtung zum Bogenglätten
an einem Druckzylinder beschrieben, bei der sich eine Blasdüse pendelnd
im Arbeitstakt der Maschine in Laufrichtung des Bogens vor- und
zurückbewegt
und dabei den Bogen auf dem Druckzylindermantel glatt ausstreicht.
Durch die Pendelbewegung werden Ein- und Auslassöffnungen am Blasrohr zeitgleich
in Deckung gebracht bzw. gesperrt, so dass sich der Druck im Blasrohr
ebenfalls nur langsam aufbaut und zu einer verzögerten Andruckwirkung auf den
Bogen führt.
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Ausgehend
von Nachteilen aus dem Stand der Technik, ist es Aufgabe der Erfindung,
ein Blasrohr in Druckmaschinen zum taktweisen Blasen derart auszubilden,
dass der Volumenkessel nahe an der Wirkstelle liegt.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des 1. Patentanspruches gelöst.
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Der
erfindungsgemäße Aufbau
des Blasrohres hat den Vorteil, dass der erforderliche Druck im Volumenkessel
nicht aufgebracht werden muss, sondern im Betriebszustand permanent
im Volumenkessel anliegt, wodurch auch der für das Betreiben des Blasrohres
benötigte
Energieaufwand verringert werden kann. Dies wird ermöglicht durch
die örtlich
nahe Zuordnung des Sperrelementes zu den Düsen, aus denen der Blasluftstrahl
auf den Bogen geblasen wird.
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Die
Steuerung des Sperrelementes und damit die Freigabe der Düsen für den Durchtritt
der Blasluft erfolgt gleichzeitig für alle Düsen durch eine von außen eingeleitete
Kraft.
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Das
Sperrelement ist als zum Blasrohr axial verschiebbarer Kolbenschieber
(1. Variante) bzw. als Drehschieber (radiale Bewegung) ausgebildet.
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Da
der Volumenkessel im Blasrohr nicht entleert wird, kann das Ende
der Blaszeit exakt eingestellt werden. Ein Unterblasen des Bogens
wird dadurch weitestgehend vermieden. Die Steuerung ist einfach
im Aufbau und mit geringem Aufwand herstellbar.
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Durch
die Erfindung wird außerdem
gemäß Ausführung nach 2 und 3 in vorteilhafter Weise die durch den
Lufterzeuger erzeugte und durch das Ventil gesteuerte, dem Blasrohr
zugeführte
Luft sowohl für
die Erzeugung des Blasluftstrahles als auch für die Steuerung der Taktung
des Blasluftstrahles durch die Erzeugung der axialen Bewegung des
Kolbenschiebers genutzt.
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Anhand
eines Ausführungsbeispieles
soll nachfolgend die Erfindung näher
beschrieben werden.
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In
den dazugehörenden
Zeichnungen zeigt
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1: Druckwerk einer Druckmaschine
mit Blasrohren zur Veranschaulichung des technologischen Standortes
der Blasrohre
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2: Blasrohr als Schnittdarstellung
mit der Blasluftsteuerung
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3: Blasrohr ohne Blasluftsteuerung
in Blasstellung
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4: Blasrohr mit Drehschieber
(andere Variante)
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5: Blas-Zeit-Diagramm pro
Takt, wie es sich aus dem Stand der Technik ergibt
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6: Blas-Zeit-Diagramm pro
Takt, wie es sich durch die Erfindung ergibt
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1 zeigt in schematischer
Darstellung ein Druckwerk 1 einer Druckmaschine mit dem
Druck-, Gummi- und Plattenzylinder 2,3,4 sowie
einer ersten und einer zweiten Übergabetrommel 5,6.
In Nähe und über die
Breite des Förderweges
des Bogens 9 sind die Blasrohre 7 angeordnet,
deren Blasluftstrahl 8 auf den Bogen 9 gerichtet
ist. Der Blasluftstrahl 8 wird je Blasrohr 7 taktweise
auf den Bogen 9 gerichtet und er soll den Bogen 9 gemäß Ausführungsbeispiel
auf dem Druckzylinder 2 glätten.
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Die
Erfindung ist nicht auf Blasrohre 7 begrenzt, die – wie in 1 dargestellt – einem
Druckzylinder 2 zugeordnet sind. Die Erfindung ist an allen Blasrohren 7 einsetzbar,
aus denen taktweise ein Blasluftstrahl 8 auf einen geförderten
Bogen 9 geblasen wird.
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2 zeigt das Blasrohr 7 als
Schnitt sowie die Blasluftsteuereinrichtung.
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Im
Blasrohr 7 sind Düsen 10 vorgesehen,
die in Richtung Druckzylinder 2 und damit auf den Bogen 9 weisen.
Das Blasrohr 7 ist auf der einen Seite über ein erstes Ventil 17 mit
einem Lufterzeuger 11 verbunden.
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Im
Blasrohr 7 ist ein Sperrelement 13 vorgesehen.
Das Sperrelement 13 ist gemäß Ausführung nach 2 und 3 als
Kolbenschieber 13.1 ausgebildet. Der Kolbenschieber 13.1.
ist im Blasrohr 7 axial verschiebbar und er weist Öffnungen 14 auf,
die mit den Düsen 10 des
Blasrohres 7 übereinstimmend in
Deckung (3) gebracht
werden können.
Kolbenschieber 13.1 und Blasrohr 7 sind drehfest
miteinander verbunden, wobei der Kolbenschieber 13.1 verdrehgesichert
oder profiliert dem Blasrohr 7 zugeordnet ist. Im Bereich
der Wirkstelle (Düsen 10)
ist der Kolbenschieber 13.1 als Halbschale ausgebildet. Auf
der anderen Seite des Blasrohres 7 weist der Kolbenschieber 13.1 eine
Drossel 15 in Form einer Bohrung 15 auf. Die Drossel 15 geht
durch eine in das Innere des Blasrohres 7 zeigende kleine
Kolbenfläche 18 und
eine gegenüberliegende
große
Kolbenfläche 16.
Die Drossel 15 ist mit einem zweiten Ventil 21 verbunden.
Boden 19 und die große
Kolbenfläche 16 schließen bei
geschlossener Düse 15 einen
Kolbenraum 20 ein.
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Eine
andere Variante des Blasrohres 7 in Verbindung mit einem
Drehschieber 13.2 zeigt in vereinfachter Form als Querschnitt 4.
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Erkennbar
ist wiederum das Blasrohr 7, dessen Inneres wieder den
Volumenkessel 12 bildet. Das Blasrohr 7 reicht
wiederum über
die Breite der Zylinder und den Düsen 10 ist je ein
Drehschieber 13.2 zugeordnet, der das Sperrelement 13 darstellt. Im
Blasrohr 7 sind korrespondierend zum Drehschieber 13.2 Bohrungen 24 eingebracht
und die rotierenden Kolben 23 des Drehschiebers 13.2 sind
durch die Öffnungen 14 durchdrungen.
Die Öffnungen 14 im Kolben 23 sind
mit den Bohrungen 24 und den Düsen 10 in Flucht bringbar,
so daß die
Düsen 10 mit
Blasluft beaufschlagt werden können.
Der Abstand der Düsen 10 über die
Breite gleicht dem Abstand der Düsen 10 wie
in 2 und 3 dargestellt.
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Das
Blasrohr 7 ist gleichermaßen mit dem Lufterzeuger 11 über das
Ventil 17 verbunden.
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Die
Wirkungsweise des Blasrohres 7 mit der Blasluftsteuerung
ist folgende.
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Der
auf dem Druckzylinder 2 geführte Bogen 9 wird
durch das Blasrohr 7 taktweise – von Bogenanfang bis Bogenende
oder kürzer – mit Blasluft
beaufschlagt. Dazu wird durch den Lufterzeuger 11 und über das
erste Ventil 17 das Innere des Blasrohres 7 permanent
mit Luft beaufschlagt. Damit bildet sich im Blasrohr 7 ein
Volumenkessel 12 aus, der ständig einen Überdruck aufweist. Der Kolbenschieber 13.1 steht
in der in 2 dargestellten
Stellung: Das zweite Ventil 21 ist geschlossen, damit baut
sich im Kolbenraum 20 ein Druck auf, der den Kolbenschieber 13.1 aufgrund
der großen
Kolbenfläche 16 nach
links schiebt. Die Öffnungen
liegen nicht über
den Düsen 10.
Somit wird kein Blasluftstrahl 8 in Richtung Druckzylinder 2 geblasen.
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Wird
nunmehr ein Bogen 9 unter dem Blasrohr 7 vorbeigefördert und
soll ein Blasluftstrahl 8 auf den Bogen 9 geblasen
werden, wird das zweite Ventil 21 geöffnet. Der Druck im Kolbenraum 20 wird
abgebaut und der Kolbenschieber 13.1 wird durch den Druck
im Volumenkessel 12, der auf die kleine Kolbenfläche 18 wirkt,
nach rechts geschoben. Nunmehr liegen die Öffnungen 14 im Kolbenschieber 13.1 über den
Düsen 10 und
es wird ein Blasluftstrahl 8 auf den Bogen 9 geblasen
(3).
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Soll
der Blasluftstrahl 8 unterbrochen werden, wird das zweite
Ventil 21 wieder geschlossen, der Druck baut sich im Kolbenraum 20 auf,
wirkt gegen die Kolbenfläche 18 und
verschiebt den Kolbenschieber 13.1 nach links, so daß die Düsen 10 wieder geschlossen
werden.
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Dieser
Vorgang wiederholt sich taktweise.
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Gemäß Ausführungsbeispiel
nach 4 wird der Blasluftstrahl 8 durch
den Drehschieber 13.2 gesteuert. Im Volumenkessel 12 liegt
permanent ein Überdruck
an. Besteht infolge Rotation des Kolbens 23 Deckungsgleichheit
zwischen Bohrung 24, Öffnung 14 und
Düse 10,
wird der Blasluftstrahl 8 auf den Bogen 9 geblasen
und dieser an den Druckzylinder 2 gepreßt.
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Dieser
Vorgang wiederholt sich ständig.
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Die
Vorteile der Erfindung sollen nochmals anhand von 5 und 6 verdeutlicht
werden, wobei 5 das
Blas-Zeit-Diagramm
nach dem Stand der Technik und 6 das
Blas-Zeit-Diagramm
nach der Erfindung zeigen,
wobei mit BF die Befüllzeit,
mit
EL die Entleerzeit
und mit BL die Blaszeit pro Takt
der
Bogenfolge (dargestellt als Druckverlauf (P) über die Zeit (t)) bezeichnet
sind.
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5 zeigt, wie groß und damit
energieaufwendig Befüll-
und Entleerzeit BF, EL sind; während gemäß 6, da der Druck im Volumenkessel 12 nicht
zusammenbricht, Befüll-
und Entleerzeit BF,EL annähernd
gegen 0 gehen.
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- 1
- Druckwerk
- 2
- Druckzylinder
- 3
- Gummizylinder
- 4
- Plattenzylinder
- 5
- Übergabetrommel
- 6
- Übergabetrommel
- 7
- Blasrohr
- 8
- Blasluftstrahl
- 9
- Bogen
- 10
- Düsen
- 11
- Lufterzeuger
- 12
- Volumenkessel
- 13
- Sperrelement
- 13.1
- Kolbenschieber
- 13.2
- Drehschieber
- 14
- Öffnungen
- 15
- Drossel;
Bohrung
- 16
- große Kolbenfläche
- 17
- erstes
Ventil
- 18
- kleine
Kolbenfläche
- 19
- Boden
- 20
- Kolbenraum
- 21
- zweites
Ventil
- 23
- Kolben
- 24
- Bohrung
- BF
- Befüllzeit
- EL
- Entleerzeit
- BL
- Blaszeit
- P
- Druck
- t
- Zeit