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Papierverarbeitungsmaschine, insbesondere Bogenanleger
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für Falzmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Papierverarbeitungsmascfiine,
insbesondere einen Bogenanleger für Falzmaschinen, mit wenigstens einer an einen
Unterdruckerzeuger angeschlossenen Bogenansaugvorrichtung.
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Bei den bekannten Papierverarbeitungsmaschinen sind die beispielsweise
als Saugrad, Springsauger od.dgl. ausgebildeten Bogenansaugvorrichtungen an einen
Unterdruckerzeuger in Form einer Kolkenpumpe angeschlossen. Diese Pumpe muß während
des Betriebs der Papierverarbeitungsmaschine ständig eingeschaltet und auf den maximalen
Unterdruckbedarf ausgelegt sein, damit die Bogenansaugvorrichtung sofort bei Bedarf
voll wirksam ist. Dies bedingt, daß dann, wenn die Bogenansaugvorrichtung nicht
den vollen Leistungsbedarf hat, von der Pumpe über Sicherungsventile Luft angesaugt
werden muß.
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Der Aufwand für die Erzeugung des erforderlichen Unterdruckes ist
daher bei den bekannten Papierverarbeitungsmaschinen nicht nur dadurch bedingt,
daß zusätzlich zu dem üblicherweise erforderlichen Druckluftaggregat noch eine Kolbenpumpe-benötigt
wird, sondern auch dadurch, daß trotz des verhältnismäßig großen Wirkungsgrades
der Kolbenpumpe wegen der Auslegung derselben auf den maximalen Bedarf und der ständigen
Einschaltung der Gesamtwirkungsgrad sehr schlecht ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Papierverarbeitungsmaschine
der eingangs genannten Art die Wirtschaftlichkeit durch eine Verminderung des Aufwandes
für den Betrieb der Bogenansaugvorrichtung zu verbessern. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Unterdruckerzeuger eine an eine Druckluftquelle angeschlossene
Strahlpumpe ist.
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Eine solche Strahlpumpe hat zwar einen schlechteren Wirkungsgrad als
ein Unterdruckerzeuger in Form einer Kolbenpumpe. Dennoch läßt sich mit ihr die
Wirtschaftlichkeit der Papierverarbeitungsmaschine verbessern. Zum Teil ist dies
dadurch bedingt, daß der bauliche Aufwand für eine Strahlpumpe wesentlich geringer
ist als für eine von einem Elektromotor angetriebene
Kolbenoumpe.
Zwar muß unter Umständen die Leistung des vorhandenen Druckluftaggregates, das beispielsweise
für die Erzeugung der Druckluft zur Bogenbelüftung benötigt wird, etwas vergrößert
werden. Die durch die Verwendung einer Strahlpumpe erzielte Einsparung ist aber
wesentlich größer als der für die Vergrößerung des Drucklufterzeugers erforderliche
Aufwand.
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Ist, wie dies häufig der Fall ist, eine zentrale Druckluftversorgung
am Aufstellungsort der Maschine vorhanden, dann wirkt sich sogar die durch den Einsatz
der Strahlpumpe erzielbare Einsparung daß in vollem Umfange aus. Hinzu kommt,/im
Falle einer zentralen Druckluftversorgung nur eine einzige Zuleitung zu der Maschine
erforderlich ist. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit trägt ferner bei, daß
eine Druckluftspeicherung ohne Schwierigkeiten möglich ist und daher der Drucklufterzeuger
nur zeitweilig eingeschaltet zu sein braucht. Insbesondere beim Anschluß an eine
zentrale Druckluftversorgung, die stets einen Druckwindkessel hat, ist daher die
Unterdruckerzeugung mit Hilfe von Druckluft wirtschaftlicher als mit Hilfe eines
separaten Aggregates zur Unterdruckerzeugung. Weiterhin wird die Wirtschaftlichkeit
dadurch erhöht, daß die Strahlpumpe verschleißlos arbeitet und daher die Wartung
der Maschine vereinfacht und verbilligt wird. Schließlich läßt sich insbesondere
dann, wenn der Anschluß an eine zentrale Druckluftversorgung erfolgt, eine nennenswerte
Lärmminderung erzielen, was ebenfalls von erheblicher Bedeutung ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strahlpumpe baulich
mit einem die Bogenansaugeinrichtung steuernden Ventil vereinigt.
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Da üblicherweise ein die Bogenansaugeinrichtung steuerndes Ventil
unabhängig davon, wie der Unterdruck erzeugt wird, vorhanden ist, wird durch diese
bauliche Vereinigung der Aufwand noch weiter reduziert. Aber auch hinsichtlich des
Platzbedarfes ist eine solche bauliche Vereinigung vorteilhaft.
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Tm Hinblick auf den Druckluftverbrauch ist es vorteilhaft, das Ventil
in der zur Strahlpumpe führenden Druckluftleitung anzuordnen. Es ist aber auch möglich,
das Ventil in der Unterdruckleitung anzuordnen oder mit dem Ventil sowohl die Druckluftleitung
als auch die Unterdruckleitung zu öffnen und zu schließen.
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Bei einer weizen ihres geringen Luftdruckverbrauches besonders vorteilhaften
Ausführungsform weist die Strahlpumpe zwei in einer Bohrung gleichachsig und im
Abstand voneinander angeordnete Düsen auf, von denen die zweite, welche von der
aus der ersten Düse austretenden Druckluft angeströmt wird, eine größere Düsenbohrung
als die erste Düse hat. Die zur Bogenansaugvorrichtung führende Leitung mündet bei
dieser Ausführungsform in den vorzugsweise nur wenige Millimeter langen Zwischenraum
zwischen den beiden Düsen.
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Dieser Zwischenraum hat vorzugsweise einen größeren Durchmesser als
die Düsenbohrung der zweiten Düse.
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Eine noch weiter verbesserte Wirtschaftlichkeit wird bei einer bevorzugten
Ausführungsform dadurch erreicht, daß an den Abluftkanal der Strahlpumpe eine Bogenbelüftungsvorrichtung
angeschlossen ist. Diese in der Regel erforderliche Bogenbelüftungsvorrichtung stellt
bei den bekannten Papierverarbeitungsmaschinen einen separaten Druckluftverbraucher
dar. Dieser Druckluftverbrauch wird durch den Anschluß an den Abluftkanal der Strahlpumoe
eingespart.
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Da der Übergang von einem Unterdruckerzeuger in Form z.B. einer Kolbenpumpe
mit Druckkolben auf eine Strahlpumpe keine konstruktiven Anderungen erforderlich
macht, ist es möglich, Maschinen, die mit einer Kolbenpumpe ausgerüstet sind, ohne
weiteres auf eine Strahlpumpe umzurüsten. Dies stellt einen weiteren Vorteil der
Erfindung dar.
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Im folgenden ist die. Erfindung anhand eines in der Zeichnungdargestellten
Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. l eine schematisch
dargestellte Seitenansicht einer Stauchfalzmaschine mit Bogenanleger, Fig. 2 eine
Draufsicht auf den Ventilblock des Steuerventils für das Saugrad und den Bläser
des Bogenanlegers,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III
der Fig. 2.
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Eine Stauchfalzmaschine 1, deren beide schematisch dargestellte Falztaschen
mit 2 und deren Falzwalzen mit 3 bezeichnet sind7 ist über einen Riemenförderer
4, der die der Falzmaschine zugeführten Bogen auch ausrichtet, mit einem als Ganzes
mit 5 bezeichneten Bogenanleger verbunden. Der Bogenanleger 5 weist einen Hubtisch
6 zur Auflage eines Bogenstapels 7 auf. Über dem der Stauchfalzmaschine 1 zugekehrten
Randstreifen des obersten Bogens des Bogenstapels 7 ist in bekannter Weise ein im
Betrieb ständig umlaufendes Saugrad 8 mit horizontaler und quer zur Förderrichtung
liegender Drehachse angeordnet. Die ortsfeste Saugkammer 9 des Saugrades 8 ist über
eine Saugleitung 10 mit einem als Ganzes mit 11 bezeichneten Dreiwegventil oder
Dreiweg-Hahn verbunden.
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An das Dreiwegventil 11 ist ferner über eine Druckleitung 12 ein Bläser
13 angeschlossen, der gegen die Hinterkante der obersten Bogen des Bogenstapels
7 bläst.
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Das Dreiwegventil 11 ist mit einem elektromechanischen Antrieb 14
versehen, der von nicht dargestellten Lichtschranken in bekannter Weise gesteuert
wird. Abweichend von den bekannten Dreiwegventilen enthält das Dreiwegventil 11
eine mit Druckluft betriebene Strahlpumpe zur Erzeugung des für den Betrieb des
Saugrades 8 erforderlichen Unterdruck. Der Eingang des Dreiwegventils 11 ist daher
nicht an einen Unterdruckerzeuger angeschlossen, sondern an eine Druckluftquelle,
und zwar im Ausführungsbeispiel an eine zentrale Druckluftquelle am Aufstellungsort
der Falzmaschine mittels eines Druckluftschlauches 15.
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Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte, quaderförmige Ventilblock 16
des Dreiwegventiles 11 weist an seiner einen Stirnseite eine Gewindebohrung 17 für
den Anschluß des Druckluftschlauches 15 auf. An die Gewindebohrung 17 schließt sich
eine gleichachsig angeordnete Verbindungsbohrung 18 an, welche rechtwinklig in eine
Verbindungsbohrung 19 mündet, die gleichachsig mit einer
das Ventilkücken
aufnehmenden Bohrung 20 angeordnet ist. Letztere ist von der dem Antrieb 14 zugekehrten
Seite des Ventilbiockes 16 qlls in diesen eingebracht. Eine exzentrisch in die Bohrung
20fl mündende, rechtwinklig abgewinkelte Verbindungsbohrung 21 führt zu einer parallel
zür Gewindebohrung 17 liegeñden, aber sich zuder gegenüberliegenden Stirnseite des
Ventilblockes erstrekkenden Strahlpumpenbohrung 22. In der Strahlpumpenbohrung 22
ist im Anschluß an die Verbindungsbohrung 21 eine erste Düse 23 mit einem Dsenbohrungsdurchmesser
von 1,5 mm angeordnet. Die erste Düse 23 ist gegen das freie Ende der Strahlpumpenbohrung
22 gerichtet und axial unverschiebbar in der Strahlpumpenbohrung 22 festgelegt.
Eine zweite Düse 24 mit einer Düsenbohrung von 2,5 mm ist in einem Abstand von wenigen
Millimetern von der Düse 23 ebenfalls axial unverschiebbar in der Strahlpumpenbohrung
22 angeordnet. In den Zwischenraum zwischen den beiden Düsen 23 und 24 mündet eine
quer zur Strahlpumpenbohrung 22 verlaufende Saugbohrung 25, an welche die Saugleitung
10 angeschlossen ist. Der durch den Bohrungsdurchmesser der Strahlpumpenbohrung
22 festgelegte Durchmesser des Zwischenraums zwischen den beiden Düsen 23 und 24
beträgt im Ausführungsbeispiel 8 mm, ist also wesentlich größer als der Durchmesser
der Düsenbohrungen.
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Die Strahlpumpenbohrung 22 ist an ihrem Ausblasende erweitert und
mit einem Innengewinde versehen, in das die Armatur der Druckleitung 12 eingeschraubt
wird. In den erweiterten Endabschnitt der Strahlpumpenbohrung 22 mündet eine Verbindungsbohrung
26, die andererseits in die Wandung der das Ventilkücken aufnehmenden Bohrung 20
mündet, jedoch an einer in Umfangsrichtung gegenüber der Mündungsstelle der Verbindungsbohrung
21 versetzt liegenden Stelle.
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In der einen Stellung des Ventilkückens verbindet dieses die Verbindungsbohrung
19 mit der Verbindungsbohrung 26. In dieser Stellung ist die durch die Strahlpumpenbohrung
22 und die beiden Düsen 23 und 24 gebildete Strahlpumpe wirkungslos, da die zur
Strahlpumpenbohrung 22 führende Verbindungsbohrung 21 abgesperrt ist. In dieser
Stellung des Dreiwegventils 11 ist daher nur der Bläser 13 wirksam. In der anderen
Schaltstellung des Dreiwegventils 11 verbindet das Ventilkücken die Verbindungsbohrung
19 mit
der Verbindungsbohrung 21. Die Druckluft durchströmt daher
in dieser Schaltstellung die Strahlpumpe, d.h. aus der Düsenbohrung der Düse 23
tritt in den Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Düse ein Luftstrahl
ein, der anschließend in die Düsenbohrung der zweiten Düse 24 eintritt. Hierdurch
wird im Zwischenraum zwischen den beiden Düsen 23 und 24 ein Unterdruck erzeugt,
welcher sich über die Saugbohrung 25 und die Saugleitung 10 auf die Saugkammer 9
des Saugrades 8 überträgt. Die aus der Strahlpumpenbohrung 22 austretende Luft wird
über die Druckleitung 12 dem Bläser 13 zugeführt.