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Saugeinrichtung am Saugkopf für Bogenanleger
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Die Erfindung betrifft eine Saugeinrichtung für pneumatische Trenn-
und/oder Fördereinrichtungen an Bogen verarbeitenden Maschinen, insbesondere Druck-
oder Falzmaschinen, zum Ansaugen von Bogen dünnster und schwerster Qualitäten von
Papier, Pappe Kunststoffolien oder dergleichen mit mindestens einer Saugdüse die
durch Sauglufteinwirkung auf einen sie über eine als Saugluftzuführung zu ihr dienende
hohle Kolbenstange tragenden, in einem Zylinder für Auf- und Abwärtshub geführten
Kolben gegen Federkraftwirkung in eine Trennstellung absenkbar und durch Ansauqen
eines von einem Boqenstapel zu trennenden Bogens durch diese Federkraftwirkung mit
dem angesaugten Bogen in eine Tran.
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portstellung, die durch eine Anschlagstellung eines oberhalb des Kolbens
im Zylinder auf- und abwärts verschiebbaren und zwischen sich und dem Kolben eine
Steuerkammer bildenden Steuei kolben bestimmt wird, anhebbar und nach Abgabe des
angesaugten Bogens nach Abschaltung der Sauglufteinwirkung durch die gleich Federkraftwirkung
in eine noch höher gelegene Ruhestellung verbringbar
ist.
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Solche Saugeinrichtungen werden als Doppelhubfallsauger bezeichnet.
Bei ihnen erfolgt im Gegensatz zu Hubsaugern, auch Springsauger genannt, die Abwärtsbewegung
der Saugdüse in Richtung des Bogenstapels unter der Saugluftwibung entgegen Federkraftwirkung,
und der Aufwärtshub der Saugdüse mit dem von ihr angesaugt gehaltenen Bogen erfolgt
unter der Wirkung der Federkraft dadurch, daß auf pneumatischem Wege im Zylinderraum
des die Saugdüse tragenden Kolbens beidseitig desselben gleiche Druckverhältnisse
erzeugt werden. Dies geschieht dadurch, daß der Innenraum der hohlen Kolbenstange,
über welche der Saugdüse die Saugspannung zugeführt wird, über mindestens eine Querbohrunc
in der Kolbenstangenwandung mit dem Zylinderhubraum unterhalb des Kolbens kommuniziert,
so daß nach' Verschluß der Saugdüse durch den angesaugten Bogen die Saugspannungswirkung
nicht nur weiterhin über den Zylinderhubraum unterhalb des Kolbens bestehen bleibt
sondern nunmehr auch der Zylinderinnenraum oberhalb des Kolbens, mit dem der Innenraum
der hohlen Kolbenstange oder aber der Zylinderhubraum unterhalb des Kolbens selbst
kommuniziert, durch die Saugluftwirkung entleert und ein beidseitiger Druckausgleich
auf beiden Kolbenseiten herbeigeführt wird.
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Die Endstellung des auf diese Weise bewirkten ersten Teils der Hubbewegung
der Saugdüse wird durch einen Anschlag bedingt, gegen den der unter Federkraftwirkung
sich nach oben bewegende Kolben anläuft. Dieser Anschlag kann in vielfältiger Weise
ausgebildet sein.
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Bei Saugeinrichtungen zum Trennen und Fördern von Bogen steht das
Problem an, diese Einrichtungen in immer stärkerer Maße für Hochleistungsbetrieb
einsetzbar machen zu müssen, d.h. sie so auszugestalten, daß sie ausreichend leistungsfähig
sind, um größere Bogenzahlen pro Zeiteinheit verarbeiten n können, und zwar dies
tunlichst unabhängig von Gewicht, Größe und/oder Qualität der Bogen. Die Fachwelt
ist der Meinung, daß dem Doppelhubfallsauger leistungsmäßig eine Grenze gesetzt
ist, da die
Saugdüse deswegen nicht schnell genug auf den Bogenstapel
herabgeschnellt werden kann, weil die einsetzende Saugluft durcl die Saugdüse bis
zum Erfassen des Bogens zunächst Außenluft ansaugt und zugleich der Zylinderraum
oberhalb des Kolbens entleert werden muß. Dadurch kann die Saugkraft und damit ein
blit: artiges Herausschnellen der Saugdüse aus ihrer Ruhestellung auf die Oberfläche
des Stapels beeinträchtigt werden.
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Man hat daher für Hochleistungsbetrieb den Doppelbüchsen-Einfac1 hubsaugern
den Vorzug gegeben und ist dabei von dem bei diesen bekannten Prinzip bewußt abgegangen,
beide Büchsenhohlräume strömungsmäßig parallel zueinander über einen gemeinsamen
Sturz und eine Strömungsverzweigung mit Saugspannung zu beaufschlagen Es wurde nämlich
für dem schnellen Absenken der die Saugdüsen tragenden Buchse abträglich gehalten,
daß diese gleichzeitig mi der Hubbüchse entleert wird und daher eine bestimmte Zeit
unver meidbar ist, bevor die Abwärtsbewegung der Hubbüchse einsetzen und damit auch
das Absenken der die Saugdüse tragenden Büchse beginnen kann. Aus diesem Grunde
hat man die Saugluftführung der Saugdüse strömungsmäßig dem Hubbüchseninneren nachgeschalte
Nicht für jede kinematische Auslegung der Saugkopfbewegung nach Aufnahme des Bogens
durch dessen Saugdüsen ist jedoch eine solc bekannte Doppelbüchsen-Einfachhubsauger-Ausführung
geeignet. Es ist gerade der Vorteil der Doppelhubfallsauger, daß bei ihnen die Rückführbewegung
der Saugdüsen nach Abgabe des angesaugten Bogens an ein weiterführendes Transportmittel
in einer gegenüber der Transportstellung der Saugdüse höher gelegenen Ruhestellung,
die gleichzeitig Rückführstellung ist, erfolgt. Umso wichtiger ist jedoch gerade
wegen des damit verbundenen vergleichsweise größeren Absenkweges der Saugdüse aus
ihrer Ruhestellung in ihre Trennstellung ein verzögerungsloses Herausschnellen der
Saugdüse in Trennstellung. Gleichzeitig muß dabei
aber insbesondere
für eine Steigerung der Bogendurchsatzleistunc gewährleistet sein, daß der Bogen
im Augenblick des Auftreffens der Saugdüse auf ihn mit ausreichender Saugspannung
und genügenc schnell angesaugt wird, um zu vermeiden, daß er, bevor die Saugleitung
völlig geschlossen ist, von der Saugdüse bis zum völlige Schließen der Saugleitung
wieder in Richtung Stapel gedrückt wiJ Außerdem muß sichergestellt sein,daß die
Ansaugwirkung auf den Bogen möglichst genau im Umkehrzeitpunkt der Bewegung der
Saugdüse erfolgt. Bei bekannten Doppelhubfallsaugern eingangs beschriebener Art
wurde nämlich festgestellt, daß sich besonders bei porösem Bogenmaterial große Verluste
dadurch ergeben können.
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daß die Saugdüse durch träges Umkehrverhalten durch den anzusaugenden
Bogen hindurch weitere Bogen mitansaugt, wobei für diese ungünstige Wirkung auch
als ursächlich anzusehen ist, daß der anzusaugende Bogen vor der Saugdüse hergeschoben
wird.
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Bei Doppelhubfallsaugern gattungsgemäßer Art ist durch die Geometrie
der Zylinderinnenräume, nämlich des Hubraums unterhalb des Kolbens und der Steuerkammer
oberhalb desselben sowie des Innenraums der Steuerkammer und Saugdüse verbindenden
und letztere tragenden Kolbenstange einer beliebiqen Freizügigkeit der Anpassung
der Höhe der Saugspannung an die unterschiedliche Eigenschaften der zu trennenden
Bogen dadurch eine Grenze gesetzt, daß der Saugluftstrom stets den Zylinderhubraum
unterhalb des Kolbens passieren muß, wodurch ein schlagarties Angreifen von Saugluft
hoher Saugspannung auf der Unterseite des Kolbens weitestgehend ausgeschlossen ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, grundsätzlich eine gegenüber
bekannten Saugeinrichtungen zum Trennen und/oder Fördern von Bogen durchsatzleistungsstärkere
Saugeinrichtung zu schaffen und im speziellen mit einfachen und höchst kostengünstigen
Mitteln eine Saugeinrichtung gattungsqemäßer Art so auszubilden, daß die Nachteile
bekannter Sauoeinrichtungen zumindest weitestgehend ausgeschaltet und im Interesse
einer wesentlichen
Verbesserung der Eignung für Hochleistungsbetrieb
entgegen der Meinung der Fachwelt doch eine erhebliche Verkürzung der Bewegungsphasen
der Saugdüse nicht nur im Vergleic zu bekannten Einfachhub-Doppelbüchsen-Saugern,
bei denen auf Grund ihrer Bewegungskonzeption die Fallhöhe der Saugdüse aus ihrer
Ruhe-beziehungsweise Rücktransportstellung in ihre Trennstellung geringer ist, sondern
auch im Vergleich zu bekannten Doppelhubfallsaugern gattungsgemäßer Art erreichbar
ist, und zwar dies unabhängig von Größe, Form, Gewicht oder anderen Eigenschaften
der zu handhabenden Bogen, insbesondere deren Mate: qualität.
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Dies wird durch die Erfindung in überraschend einfacher Weise dadurch
erreicht, daß bei einer Saugeinrichtung für pneumatiscl Trenn- und/oder Fördereinrichtungen
an Bogen verarbeitenden Ma schinen, insbesondere Druck- oder Falzmaschinen, zum
Ansaugen von Bogen dünnster und schwerster Qualitäten von Papier, Pappe Kunststoffolien
oder dergleichen mit mindestens einer Saugdüse die durch Sauglufteinwirkung auf
einen sie über eine als Saugluftzuführung zu ihr dienende hohle Kolbenstange tragenden,
in einem Zylinder für Auf- und Abwärtshub geführten Kolben gegen Federkraftwirkung
in eine Trennstellung absenkbar und durch An saugen eines von einem Bogen stapel
zu trennenden Bogens durch diese Federkraftwirkung mit dem angesaugten Bogen in
eine Tran portstellung, die durch eine Anschlagstellung eines oberhalb des Kolbens
im Zylinder auf- und abwärts verschiebbaren und zwischen s:rh und dem Kolben eine
Steuerkammer bildenden Steuer kolben bestimmt ist, anhebbar und nach Abgabe des
angesaugten Bogens nach Abschaltung der Sauglufteinwirkung durch die gleic Federkraftwirkung
in eine noch höher gelegene Ruhestellung ver bringbar ist, von der Saugluftwirkung
der Saugdüse unabhängig Saugluftwirkung auf die Unterseite des Kolbens aufgebracht
wir Es hat sich überraschend gezeigt, daß durch die erfindungsgemäß von der Saugluftw
irkung der Saugdüse unabhängige Aufbringung von Saugluftwirkung auf die Unterseite
des Kolbens
keineswegs - wie befürchtet - eine Beeinträchtigung
der den Absenkvorgang der Saugdüse auf den Bogenstapel gegen die Federkraftwirkung
bewirkenden Saugspannungskraft auftreten muß, wenn auch auf der Oberseite des Kolbens
eine Saugspannungskraft wirksam wird. Zur Verkürzung der Abfallzeit der Saugdüse
aus ihrer Ruhe-beziehungsweise Rücktransportstellung in ihre bogenstapelnahe Trennstelluno
kann gemäß weiterer erfinderischer Fortbildung die Saugluftwir- ung auf die Unterseite
des Kolbens gleich zeitig zur Aufbringung der Saugluftwirkung der Saugdüse, jedoch
mit gegenüber dieser vergleichsweise größerer Saugspannung erfolgen. Eine Alternativlösung
hierzu kennzeichnet sich durch zur Aufbringung der Saugluftwirkung der Saugdüse
zeitlich frühere Aufbringung von Saugluftwirkung von gleiter Saugspannung auf die
Unterseite des Kolbens. Schließlich kann eine weitere Alternative hierzu zweckmäßig
sein, die sich durch zur Aufbringung der Saugluftwirkung der Saugdüse zeitlich frühere
Aufbringung von Saugluftwirkung vergleichsweise größerer Saugspannung auf die Unterseite
des Kolbens kennzeichnet.
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Grundsätzlich ist die Erfindung unabhängig von der Art der Saugluftzuführung
zum Inneren der die Saugdüse tragenden Kolbenstangf wenn nur gewährleistet ist,
daß diese strömungsmäßig nicht über den Zylinderhubraum unterhalb des Kolbens erfolgt.
Eine besonderE einfache und kostengünstige Ausführung ergibt sich jedoch gemäß einem
die Erfindung in nicht naheliegender Weise fort führenden Erfindungsgedanken dadurch,
daß der Hubraum unterhalb des Kolbens unabhängig von der Steuerkammer, mit welcher
der innenraum der hohlen Kolbenstange kommuniziert, an eine Sauqluftquelle anqeschlossen
ist.
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Grundsätzlich kann nach der Erfindung ferner der Saugdüse beziehungsweise
dem Innenraum der diese tragenden hohlen Kolbenstange beziehungsweise dem mit dieser
kommunizierenden Zylinderraum oberhalb -des Kolbens beziehungsweise der Steuerkammer
die Saugluft von einer anderen Saugluftquelle her zugeführt werden als die unterhalb
des Kolbens zur Wirkung bringbare, die schnellt
Absenkbewegung
der Saugdüse bewirkende Saugspannung. Dabei kön in die entsprechenden Saugluftzuführungen
geeignete, auch einstellbare Drosselorgane eingeschaltet sein. Eine besonders ein
fache und gewichtsmäßig leichte, dabei im übrigen besonders be triebssichere und
wartungsarme Fortbildung der Erfindung sieht jedoch vor, daß der Zylinderhubraum
unterhalb des Kolbens und die Steuerkammer oder der mit dieser kommunizierende Zylinderhubraum
oberhalb des Kolbens über eine Leitungsverzweigung an die gleihe Saugluftquelle
angeschlossen sind.
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Für eine Leistungssteigerung solcher Saugeinrichtungen ist jedoch
nicht nur die Vergrößerung der Absenkgeschwindigkeit der Saugdüse auf den Bogenstapel
bei gleichzeitiger Verbesseru der Genauigkeit der zeitlichen Zuordnung von Auftreffvorgang
der Saugdüse auf den obersten Bogen, Einsetzen der Saugkraftwirkung der Saugdüse
und deren Bewegungsumkehr maßgeblich, sondern auch eine Verbesserung des Rückhubvorganges
insbesonde durch Steigerung der Hubgeschwindigkeit der den angesaugten Bogen tragenden
Saugdüse aus deren Trennstellung in deren Tran portstellung. Auch hier hat die Fachwelt
Schwierigkeiten für die Verwendung von Doppelhubfallsaugern für gesteigerte Bogendurchsatzleistung
gesehen, und zwar dies in besonderem Maße bezüglich der Hubbewegung der den angesaugten
Bogen tragenden Saugdüse, so daß auch aus diesem Grunde man auf die Verwendun von
Doppelbüchsen-Einfachhub-Saugern zurückgegriffen und die Zuführung der Saugluft
zur Saugdüse über den Hubdüseninnenraum qeführt hat. Hier mit einfachen und wirtschftlichen
Mitteln den nachteiligen Eigenschaften bekannter Doppelhubfallsaugerausführungen
Abhilfe zu schffen und eine Saugeinrichtung nach der Erfindung so auszubilden, daß
diese auch im Hinblick auf die Rückhubgeschwindigkeit der Saugdüse modernen Einfachhubsaugern
in Doppelbüchsenausführung überlegen sind, ist Aufgabe einer weiteren erfinderischen
Fortbildung gemäß einem untergeordneten Erfindungsgedanken, der sich durch eine
mechanische Begrenzung des Abwärtshubes des Steuerkolbens durch eine zylinderfeste
Buchse, in der ein sie durchgreifender, vom Steuer
kolben nach
unten wegragender Anschlagbolzen geführt ist, und eine zwischen dieser und dem Steuerkolben
gebildete Ausgleichskammer kennzeichnet, die ihrerseits über mindestens einen Saugluftkanal
außerhalb des Zylinderhubraums und der Steuerkammer mit der Saugluftzuführung zu
diesen kommuniziert. Es hat sich überraschend gezeigt, daß sich hierfür zweckmäßig
sogar weitgehend die Konzeption herkömmlicher und von der Fachwelt für eine Leistungssteigerung
als untauglich betrachteter nicht gattungsgemäßer Doppelhubfallsauger mit zylinderfester
Hubbegrenzungsbüchse für den Steuerkolben, jedoch ohne Steuerkammer zwischen dieser
und dem die Kolbenstange und mit dieser die Saugdüse tragenden Kolben, zweckmäßig
heranziehen läßt, wenn nur die bei diesen bekannten, nicht gattungsgemäßen Doppelhubfall
saugern notwendigerweise vorhandenen miteinander fluchtenden Axialbohrungen im Kolben
und in der Hubbegrenzungsbüchse, über welche der Hubraum unterhalb des Kolbens mit
der Ausgleichskammer unterhalb des Steuerkolbenskommuniziert, vermieden und stattdessen
auf der dem Steuerkolben zugewandten Seite des Kobens oder aber auf der dem Kolben
zugewandten Seite der Hubbegrenzungsbüchse eine mit dem Innenraum der hohlen Kolbenstange
in Strömungsverbindung stehende Steuerkammer geschaffen wird, die dann erfindungsgemäß
ihrerseits einen eigenen Saugluftanschluß zu erhalten hat. Als besonders zweckmäßig
hat es sich bewährt, wenn in weiterer erfinderischer Fortbildung der Anschlaobolzen
steuerkammerseitig von der Hubbegrenzungsbuchse einen Teller mit mindestens einem
zumindest teilweise zur saugdüsenfernen Mündung des Innenraums der hohlen Kolbenstanqe
offenen diametralen Schlitz oder einer zur saugdüsenfernen Mündung des Innenraums
der hohlen Kolben stange offenen Sack loch und mindestens eirar dieses mit der Steuerkammer
verbindenden Querbohrung aufweist.
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Es ist erkennbar, daß durch die strömungsmäßiqe Parallelschaltung
der Saugluftzuführung einerseits zur Saugdüse und andererseits
zum
Zylinderhubraum unterhalb des Kolbens nicht nur ein ausreichend schneller und von
der Saugluftführung der Saugdüse unabhängiger -Aufbau eines den Kolben und damit
auch die Saugdüse nach unten reißenden Unterdruckes im Zylinderhubraum bewirkt wird,
sondern auch eine besonders schnelle Entleerung aller Saugluftführungsräume der
Saugdüse und gleichzeitig auch des Zylinderhubraums auf gleichen Druck unterhalb
und oberhalb des Kolbens, sobald die Saugdüse durch den angesaugten Bogen verschlossen
ist, was die günstige Folge eines extrem schnellen Zurückkehrens des Kolbens in
Transportstellung unter der Federkraftwirkung erbringt. Dabei kann im übrigen speziell
für den Abfallvorgang der Saugdüse die Entleerungswirkung einer etwa vorhandenen
Ausgleihskammer herangezogen werden. Auf Grund der erfindungsgemäßen Konzeption
der strömungsmäßigen Parallelscnaltung der Saugluftzuführung zum Hubraum unterhalb
des Kolben und zur Ausgleichskammer ebenso wie zur Steuerkammer oberhalb desselben
kann bei entsprechener Auslegung der Strömungsquerschnitte der Saugluftleitungen
dieser Entleerungsvorgang so gestaltet werden, daß bei gleichzeitiger entsprechender
Auslegt der wirksamen Querschnitte von Steuerkolbenstirnwand und obere.
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Begrenzungsbuchsenfläche eine beschleunigte und/oder den Absenkvorgangs
des Kolbens unterstützende Saugzugwirkung auf den Steuerkolben aufgebracht wird,
die über den Anschlagbolzen desselben auf den Kolben übertragen wird.
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Und schließlich ist für eine Steigerung der Bogendurchsatzleistung
einer solchen Saugeinrihtung auch noch bestimmend, daß nach Übergabe des in Transportstellung
gehaltenen vorwärtsgeförderten Bogens an weitere Transportmittel die Saugdüse aus
ihrer Transportstellung möglichst schnell wieder in ihre Ruhe-beziehungsweise Rücktransportstellung
verbracht wird Auch hierfür sah die Fachwelt bisher eine unüberwindbas Grenze bei
bekannten Doppelhubfallsaugern, welche dazu führte, trotz mancherlei weiterer Nachteile
für die konstruktive Auslegung den Einfachhubsaugern in Doppelbüchsenausführung
den Vorzug
zu geben. Überraschenderweise schafft aber auch hier
die Erfindung höchst einfach und ohne konstruktiven und kostenmäßigen Aufwand wirkungsvoll
Abhilfe, indem durch das erfindungsgemäße Konzept der Parallelzuführung der Saugluft
diese auch für die Flutung der saugluftbeaufschlagten Innenräume von Zylinder unterhalb
des Kolbens einerseits und Kolbenstange sowie Zylinderinnenraum oberhalb des Kolbens
und Steuer- sowie Ausgleichskammer andererseits mit Umgebungsluft herangezogen werden
kann, wodurch die herkömmliche Verzögerung des Druckausgleiches beiderseits des
Kolbens und damit des Einsetzens der Hubbewegung desselben von Transportstellung
in Ruhe-beziehungsweise Rücktransport stellung vermieden wird. Die günstige Folge
ist überraschend ein praktisch schlagartiges Hoch springen des Kolbens und damit
auch der Saugdüse aus der Transportstellung in die Ruhestellung.
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Grundsätzlich kann die Strömungsverzweigung für die Saugluft zufuhr
zur Ausgleichskammer dadurch gebildet sein, daß in der Wandung des Zylinders im
Bereich der Steuerkammer und gegebenenfalls auch im Bereich der Ausgleichskammer
ein Anschlußstutzen in gleicher Weise vorgesehen ist, wie am saugdüsenseitigen Ende
des Zylinders und jeweils eine elastische, beispielsweise als biegsame Schlauchverbindung
ausgeführte Strömungsleitung zwischen dem Anschlußstutzen eingesetzt wird. Nach
einem die Erfindung zweckmäßig forbildenden weiteren Erfindungsgedanken kann zweckmäßig
jedoch die Leitungsverzweigung für Zuführung von Saugluft zum Zylinderhubraum unterhalb
des Kolbens und zur Steuerkammer sowie zu einer etwa vorhandenen Ausgleichskammer
durch mindestens einen in der Wandung des Zylinders vorgesehenen Verbindungskanal
gebildet sein, der jeweils übe mindestens eine Querbohrung mit dem jeweils mit Saugluft
zu beaufschlagenden Zylinderraum kommuniziert. Auf diese Weise läßt sich nicht nur
eine einfache und gewichtsmäßig leichte sowie fertigungstechnisch günstige und daher
wenig kostenaufwendige Konstruktion der gesamten Saugeinrichtung erzielen, die zudem
auch noch besonders störungsunanfällig ist, sondern auch der Überströmleitung beziehungsweise
Strömungsverzweigung für die Saugluftzufuhr zu Steuer-und Ausqleichskammer bequem
ein für schnelle Entleerungs- und
F utungswirkung günstiger Strömungsquerschnitt
ermitteln. Dabei kann gemäß weiterer zweckmäßiger Fortbildung der Verbindungskanal
als nach außen hin offene Längsrinne an der Außenoberfläche der Zylinderwandung
ausgebildet sein, wobei ein Deckring die Rinnen länge übergreifend am Zylinder festgelegt
ist.
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Eine Alternativlösung hierzu kennzeichnet sich dadurch, daß der Verbi'dungskanal
als nach innen hin offene Längsrinne an der Innenoberfläche eines Deckringes ausgebildet
ist, der in die in miteinander fluchtender Ausrichtung vorgesehenen Querbohrungen
in der Zylinderwandung, die zu den mit Saugluft zu beaufschlagenden Zylinderräumen
führen, überdeckender Anordnung am Zylinder festgelegt ist. Durch beide Ausführungsformen
wird eine besonders kompakte und robuste Konstruktion erreicht.
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Die Wahl der einen oder anderen Ausführungsform wird vorzugsweise
nach fertigungstechnischen und kostenmäßigen Gesichtspunkten unter besonderer Berücksichtigung
der jeweiligen Materialeigenschaften der einzelnen miteinander zusammenwirkende
Bauteile zu treffen sein.
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Je nach Auslegung der Saugluftströmungsgeometrie und damit einhergehend
der Drosselwiderstände in dieser, welche notwendigerweise zu mehr oder weniger großen
Zeitverzögerungen der betreffenden Bewegungsabläufe der Saugdüse führen, kann es
in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft sein, wenn die
freie saugluftbeaufschlagbare Innenoberfläche des Steuerkolbens entweder kleiner
oder aber größer als die wirksame hubraumsaitige Fläche des Kolbens oder aber gleich
dieser ist.
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Der zweckmäßige Ans augab stand der Saugdüse vom Bogenstapel ist in
Abhängigkeit vom zu verarbeitenden Material der Bogen und deren Zustand verschieden.
Besonders gefürchtet, weil extrem schlecht zu handhaben, ist -durch größeren, über
längere Zeit wirkenden nassen Flächendruck verändertes Papier. Um hier ein einwand-
und makulaturfreies sicheres Arbeiten der Saugeinrichtung
nach
der Erfindung bei der Bogentrennung zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, wenn
gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken bei einer Ausführungsform der Erfindung
mit Hubbegrenzungsbuchse diese in ihrer Stellung längs der Zylinderachse einstellbar
ist. Hierfür kann in weiterer erfinderischer Fortbildung die Zylinderwandung einen
Längsschlitz aufweisen, der zur Zylinderinnenseite hin sich in einen längsachsgleichen
Dichtungsschlitz größerer Breite und Länge öffnet, in dem eine mit der Hubbegrenzungsbuchse
verbundene Dichtleiste in versenkter Anordnung verschiebbar geführt ist, welche
einen Betätigungsfinger trägt, der durch den äußeren Schlitz geringerer Länge und
Breite nach außen hindurchgreift.
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Weiterhin kann zweckmäßig eine fernbedienbare Betätigungseinrichtung
für die Einstellung der Hubbegrenzungsbuchse vorgesehen sein. Diese kann in zweckmäßiger
Ausgestaltung eine Seilzugeinrichtung mit einem gegen Federkraftwirkung feststellbaren
Regulierhebel sein, deren Seilmantelende zylinderseitig und deren Seil seele am
Betätigungsfinger festgelegt ist. Auf diese Weise läßt sich jede beliebige Nachstellung
und Justierung des Ansaugabstandes der Saugdüse zum Bogenstapel insbesondere bei
Wechsel auf einen anderen Werkstoff, andere Stärke oder Qualität etc. der Bogen
ermöglichen. Hierdurch ergibt sich eine zweckmäßige und sehr erwünschte zusätzliche
Anpassungsmöglichkeit an die Regulierungsmöglichkeiten der Trennwirkung der Saugdüse,
die sich über Änderung der pneumatischen Verhältnisse in der Saugeinrichtung nach
der Erfindung erreichen lassen. Hierfür vorgesehene pneumatische Drossel- oder Regulierungseinrichtungen
unterliegen nämlich bekanntlich stets einer gewissen Trägheit, wodurch deren Wirkung
verspätet und nicht immer voll wirksam eintreten kann, was wiederum insbesondere
bei ungünstigen Eigenschaften der zu handhabenden Bogen zu Makulatur und Maschinenstillstand
führen kann.
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Da weiterhin bei ungünstigen Dimensionen und/oder Eigenschaften der
zu handhabenden Bogen häufig ein langer Saugweg vermieden werden muß, da sonst die
für die Bogentrennung wirksame Saugspannung
schwankend und unzuverlässig
werden kann, kann es höchst zweckmäßig sein, wenn der Ansaugvorgang bereits in eine
bestimmten Abstand vom Bogen stattfinden kann, um die Mitnahme von Fehlbogen zu
vermeiden. Hierfür kann gemäß einem anderen untergeordneten Erfindungsgedanken vorgesehen
sein, daß die ganze Saugeinrichtung in ihrer höhenmäßigen Zuordnung zum Bogenstapel
einstellbar ist. In weiterer erfinderischer Fortbildung kann hierfür zweckmäßig
der Zylinder in einer Haltehülse in Richtung seiner Längsachse verschiebbar geführt
sein, die an der stets vorhandenen Halteeinrchtung der Saugeinrichtu festgelegt
ist und einen Längs schlitz aufweist, durch den ein zylinderwandfester Betätigungsfinger
nach außen hin durchgreif-Auf diese Weise kann die Justierungstätigkeit für die
Einstellt des Ansaugabstandes der Saugdüse zum Bogenstapel an der Sauger richtung
selbst von Hand vorgenommen werden. Andererseits kann aber mit Vorteil auch eine
fernbedienbare Betätigungseinrichtur für die Einstellung der Saugeinrichtung vorgesehen
sein. Diese kann in weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung eine Seilzugeinrichtung
mit einem gegen Federkraftwirkung feststellbaren Regulierungshebel sein, deren Seilmantelende
an der Haltehülse und deren Seilseele am Betätigungsfinger festgelegt ist. Eine
besonders kompakte und robuste sowie einzelteilarme und nicht zuletzt deswegen besonders
wartungsarme Ausführung ergibt sich, wenn in zweckmäßiger Fortbildung einer erfindungsgemäßen
Saugeinrichtung mit einem den Zylinder zur Bildung des Verbindungskanals für die
Saugluftzuführung zu den mit Saugluft zu beaufschlagenden Zylinderräumen übergreifenden
Deckring die Haltehülse für den Zylinder durch den Deckring gebildet ist.
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Die einzelnen Teile der Saugeinrichtung nach der Erfindung bestehen
vorzugweise aus Kunststoff. Sie können ebenso auch aus metallischen Werkstoffen
oder kombiniert aus diesen und Kunststoffmaterial bestehen.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
das in den Zeichnugen lediglich schematisch darqestellt ist, rein beispielsweise
näher beschrieben. Dabei
zeigen: Figur 1 einen Querschnitt des
hinsichtlich seines Ansausabstandes zum Bogenstapel einstellbaren Saugers in Ruhestellung
seiner Saugdüse, die der Rückförderungsstellung derselben entspricht,und in maximal
hochgezogener Stellung des Zylinders, welche maximalem Ansaugabstand der Saugdüse
zum Bogenstapel hin entspricht, und Figur 2 eine Draufsicht auf die Saugeinrichtung
gemäß Figur 1.
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Wie an sich bekannt besteht der Sauger aus einem Zylinder 1, in dessen
Hubraum 2 sich ein auf- und abbewegbarer Kolben 3 befindet. Dieser weist eine als
Saugrohr dienende hohle Kolbenstange 4 auf, die an ihrem kolbenfernen freien Ende
die Saugdüse 5 trägt. Auf der Saugdüsenseite ist die hohle Kolbenstange 4 in einer
im Zylinder 1 in geeigneter Weise festgelegten Führungsbuchse 7 bewegbar geführt.
Die um die Kolbenstange 4 angeordnete Druckfeder 8 stützt sich auf der Führungsbuchse
7 ab und wirkt gegen den Kolben 3.
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Oberhalb des Kolbens 3 ist im Zylinder 1 eine Buchse 12 festgelegt,
die eine zum Innenraum 19 der Kolbenstange 4 koaxiale Mittelbohrung aufweist, die
von einem Anschlagbolzen 13 von oben durchgriffen wird, der an einem im Zylinder
3 oberhalb der Buchse 12 auf- und abbewegbar angeordneten Steuerkolben 10 festgelegt
ist. Der Anschlagbolzen 13 weist an seinem unteren Ende einen die Buchse 12 hintergreifenden
Teller 35 auf, der mindestens eine sich zur ihm zugewandten Mündung des Innenraums
19 der Kolbenstange 4 hin offene diametrale Sinne 34 aufweist. Auf diese Weise wird
auch bei Anlaqe der oberen Stirnwandunasfläche des Kolbens 3 am Anschlagbolzen X3
beziehunqsweise der nach unten weisenden Oberfläche von dessen Telir 35 eine ringförmige
Steuerkammer 11 gebildet, die über den Strömungskanal 34 mit dem Innenraum 19 der
Kolbenstange 4 kommuniziert.
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Der Anschlagbolzen 13 kann auch ohne die Buchse 12 von der Unterseite
her hintergreifenden Teller ausgeführt werden. Fern kann statt des als offene Querrinne
ausgebildeten Strömungskanals 34 ein zum Innenraum 19 der Kolbenstange 4 koaxiales
Sackloch im Anschlagbolzen 13 vorgesehen sein, das über mindestens eine Querbohrung
mit der Steuerkammer 11 kommuniziert.
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Der Anschlagbolzen 13 hat eine solche Länge, daß bei seiner Anlage
an der Unterseite der Buchse 12 zwischen deren Oberseite und der Unterseite ides
Steuerkolbens 10 eine Ausgleichskammer gebildet wird und bei Anliegen der untersten
Bereiche Xdes Steu kolbens 10 an der Oberseite33/der Buchse 12 einerseits die Anschlagstellung
für den Kolben 3 und damit die Transportstell-un der Saugdüse 5 definiert und andererseits
auch die Länge des Hubweges der Saugdüse 5 von deren Transportstellung in deren
Ruhe-beziehungsweise Rücktransportstellung bestimmt wird.
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Auf das untere, kolbenferne Ende der hohlen Kolbenstange 4 ist in
an sich bekannter Weise die Saugdüse 5 aufgeschoben. Diese kommuniziert mit ihren
Saugluftkanälen 22, 16, 17 und 18 mit dem Innenraum 19 der Kolbenstange 4. Deren
oberes saugdüsenfer Ende kommuniziert, wie bereits beschrieben, mit der Steuerkamm
11 oberhalb des Kolbens 3.
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Der mit zylindrischer Außenwandkontur ausgeführte Zylinder 1 weist
über dem größten Teil seiner axialen Länge eine kreissekantenmäßige Anfasung29 auf
die besonders deutlich in Figu 2 zu erkennen ist. Von dieser führen jeweils eine
Querbohrung 20 zum Hubraum 2 unterhalb des Kolbens 3, eine Querbohrung 27 zur Steuerkammer
11 oberhalb des Kolbens 3 und eine Querbohrun 25 zur Ausgleichskammer 26 unterhalb
des Steuerkolbens 10. übe den Zylinder 1 ist ein etwa hülsenförmiger Deckring 9
geschobe der in geeigneter Weise an der als ganzes mit 36 bezeichneten Halteeinrichtung
für die Saugeinrichtung nach der Erfindung fe gelegt ist. Durch diesen Deckring
9 wird die Anfasung 29 der
Zylinderaußenoberflächc überdeckt, so
daß ein Strömungskanal 29 gebildet wird. Im unteren Bereit der Überdeckung desselben
weist der Deckring 9 eine in Figur 1 zwar dargestellte, nicht jedoch näher bezeichnete
Querbohrung auf, die mit der Saugluftzuführungs bohrung 15 der Halteeinrichtung
36 kommuniziert. Auf diese Weise ist fertigungstechnisch höchst einfach und mit
geringstem Kostenaufwand eine Strömungsverzweigung für die über den Sauluftanschluß
15 zuzuführende Saugluft geschaffen, durch welche die Zylinderräume 2, 11 und 26
saugluftanschlußmäßig parallelgeschaltet sind. Statt der Anfasung 29 der Außenoberfläche
des.Zylinders 1, durch welche der Überströmkanal 29 gebildet ist, hätte auch auf
der dem Zylinder 1 zugewandten Innenseite des Deckringes 9 eine zum Zylinder 1 hin
offene Längsrinne in Axialrichtung verlaufend eingebracht werden können, die dann
in gleicher Weise strömungsmäßig an einerseits die Saugluftzuführung 15 und andere
seits die zu den Zylinderräumen 2,11 und 26 führen Querbohrunge 20 beziehungsweise
27 beziehungsweise 25angeschlossen wäre und di Funktion der Strömungsverzweiguno
beziehungsweise Überström3eitung für die Saugluftzufuhr erfüllt hätte.
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Sobald gegebenenfalls nach Vorlockerung durch nicht daroestellte Bläser
der an der Saugdüse 5, welche über die Kanäle 16, 27 und 1 sowie ferner den Innenraum
19 der Kolbenstange 4 und den Strömung kanal 34 des auf der Oberseite des Kolbens
3 aufliegendc Anschlagbolzens 13 mit der Steuerkammer 11 kommuniziert, mit der über
diese zugeführten Saugluftwirkung beaufschlagte und angesaugte Bogen eines Bogenstapels
(beide nicht dargestellt) den Außenluftzugang unterbrochen hat, entsteht durch die
Saugluftkanäle 15, 29, 27, 11, 34, 19, 16, 17 und 18 die Saugkraft an der Saugdüse
5, die den einzelnen Bogen an derselben festhält.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Abwärtsbewegung der Saugdüse 5 aus ihrer
Ruhestellung in ihre Trennstellung besonders früh und mit besonders großer Fallgeschwindigkeit,
da trotz eingeschalteter
Ansaugwirkung für Außenluft durch die
Saugdüse 5 hindurch unab hängig von dieser der Hubraum 2 im Zylinder 1 unterhalb
des Kolbens 3 mit Vakuum beaufschlagt wird. Dabei wird bei entsprechender Auslegung
der wirksamen Flächen der Oberseite der Buchse 12 und der Unterseite des Steuerkolbens
10 auch die Ausgleichskammer 26 sehr rasch entleert, so daß hierdurch eine zusätzliche
Kraft für die Überwindung der dem Abwärtshub des Kolbens 3 und der Saugdüse 5 entgegengerichteten
Druckkraft de: Feder 8 und eine entsprechende Beschleunigung der Abfallbewegui der
Saugdüse 5 erreicht werden kann. Es ist im übrigen hervorzuheben, daß es einer Auflockerung
des Bogenstapels durch Bläst an sich nicht bedarf, daß vielmehr bei entsprechenin
Materialeigenschaften der Bogen diese auch durch einfaches Aufprallen der Saugdüse
5 auf den obersten Bogen des Bogenstapels zuverlässig voneinander getrennt werden.
Insbesondere wird durch die nicht durch Drosselstellen beeinträchtigte und daher
erfindung gemäß extrem schnelle Luftabsaugung durch die Saugdüse 5 hindui sehr schnell
eine Entleerung der durch den angesaugten Bogen al geschlossenen Saugluftleitung
zwischen Saugdüse 5 und Saugluftanschluß 15 bewirkt, wodurch sich unabhängig von
den Dimension und Materialeigenschften der zu trennenden Bogen automatisch eine
schnelle Beendigung des Absenkvorganges ohnePrallverhalten mit anschließender Bewegungsumkehr
zuverlässig praktisch in dem Augenblick erreichen läßt, in dem die Saugdüse 5 durch
den angesaugten Bogen von Außenluftzuführung abgeschnitten wirc Nachdem über die
erfindungsgemäß parallel und unabhängig voneinander ablaufende Entleerungswirkung
sehr schnell ein Vakuum sowohl in der Steuerkammer 11 oberhalb des Kolbens 3 aufgebaut
und dieses über die Querbohrung 27 und die Überströmleitung 21 sowie die Querbohrung
20 auf zumindest nahezu den im Hubraum 2 des Zylinders 1 unterhalb des Kolbens 3
herrschenden Wert angeglichen ist, kann durch das nahezu gleiche Verhältnis der
Saugkraft oberhalb und unterhalb des Kolbens 3 dieser mit der Saugdüse
5
und dem von dieser angesaugt gehaltenen Bogen durch die Kraft der Druckfeder 8 aus
der Trennstellung in die Transportstellung hochgedrückt werden, welcher die Transportstellung
der Saugdüse 5 entspricht. Dabei wird auch der mit der unteren Stirnfläche seines
Anschlagbolzens 13 Ser nach nah oben weisenden Oberfläche der Stirnwandung des Kolbens
3 aufsitzende Steuerkolben 10 nach oben gedrückt, wobei er durch die im Innenraum
19 der Kolbenstange 4 herrschende und auf den Anschlagbolzen 13 wirkende Saugkraft
am Kolben 3 festgehalten wird. Die Druckfeder 8 vermag in dieser Transportstellung
den Kolben 3 und somit auch den Steuerkolben 10 gegen die Wirkung der auf den Kolben
3 einerseits und die Stirnwandung 32 des Steuerkolbens 17 andererseits wirkende
Saugkraft nicht weiter nach oben zu verschieben. Es ist also durch diese pneumatischen
Maßnahmen die Transportstellung der Saugdüse 5 definiert, wobei diese definierte
Stellung mit wiederum besonders großer Geschwindigkeit der Hubbewegung erreicht
wird.
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Erst wenn der Bogen von weiteren Fördermitteln übernommen worden ist,
wird er durch Unterbrechung der Saugluftzufuhr von der Saug düse 5 freigegeben,
wonach der Kolben 3 mit der von ihm getragenen Saugdüse 5 und mit ihm auch der sich
auf ihm über den Anschlagbolzen 13 abstützende Steuerkolben 10 von der Druckfeder
8 in Ruhe-beziehungsweise Rücktransportstellung angehoben werden.
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Auch die Flutung der Räume beidseitig des Kolbens 3und der mit diesen
kommunizierenden Leitungsverbindungen mit Umgebungsluft erfolgt erfindungsgemäß
ohne wesentliche drosselstellenbedinate Zeitverzögerunyen mit wünschenswerter Geschwindigkeit.
Die Hubbewegung in Ruhestellung wird dabei durch das Auftreffen kolbenfernen Tellerfläche
des Anschlagbolzens 13 an der Unterseite der somit als Hubbegrenzungsbuchse wirkenden
Buchse 12 begrenzt und dadurch die Ruhestellung zuverlässig definiert. Wäre der
Anschlagbolzen 13 tellerlos ausgeführt, was durchaus möglich ist, so könnte die
Hubbegrenzung durch die in Figur 1 darqestellte, nicht jedoch näher bezeichnete
Deckplatte des Deckrings 3, die
beim in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
insbesondere als Verschmutzungsschutz eingesetzt ist, oder aber durch einen an geeigneter
Stelle in die Laufbohrung des Zylinders 1 eingesetzten Innensicherungsring gebildet
werden.
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dE Die Möglichkeit einer Verstellung Hubbegrenzungsbuchse 12, wie
diese eingangs bereits beschrieben ist, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel
nicht verwirklicht. Es ist jedoch ersichtlic daß auf Grund der vorstehenden Erläuterungen
hierzu der Fachmanr keine Schwierigkeit hat, eine solche vorzusehen. Durch eine
solc axiale Einstellmöglichkeit der Begrenzungsbuchse 12 ließe sich einmal Einwirkung
auf die wirksame Federkraft entsprechend der Federkennlinie und andererseits auch
auf den Hubweg der Saugdüse aus deren Ternnstellung in deren Transport stellung
nehmen. Der Hubweg aus der Transport stellung in die Ruhestellung blibe hier unberührt,
weil lediglich von der Länge des Anschlagbolzens 13 abhängig.
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Dargestellt ist jedoch die mit weniger Fertigungsaufwand erreichbare
Verstellmöglichkeit für die gesamte Zylinderanordnung hinsichtlich deren Ansaugabstandes
zum Bogenstapel. Hierfür ist in der Wandung des Deckringes 9 ein Längsschlitz 37
vorgeseh durch den ein Betätigungsfinger 38 hindurchgreift, der durch ein Schraubverbindung,
wie dargestellt, mit dem Zylinder 1 fest verbunden ist. Der Angriffspunkt für den
Tragfinger 38 ist, wie in Figur 1 erkennbar, so gewählt, daß die Schraubverbindung
für besonders sichere Abstützung in die Hubbegrenzungsbuchse 12 hls Gegenstück eingreift.
In gleicher Weise greift eine nicht näher bezeichnete, jedoch dargestellte SchraubverbXindung
durch den Deckring 9 hindurch in dessen Abdeckplatte ein, welche zur Festlegung
des Seilmantelendes einer beispielsweise als Bowdenzug bekannten Seilzugeinrichtung
39 an der Halteeinrichtung 36 dient Das unstere Ende der Seil seele ist unter Zwischenschaltung
einer Rückstellfeder am zylinderfesten Betätigungsfinger 38 und damit seinerseits
zylinderfest festgelegt. Zur durch diese Seilzugeinrichtung
gebildeten
fernbedienbaren BetÄtigungseirlrichtung für die Verschiebebewegung des im somit
als Haltehülse fungierenden Deckring 9 axialverschieblichen Zylinders 1 gehört am
halteeinrichtungsfernen, nicht dargestellten Ende ein gegen Federkraftwirkung feststellbarer
Regulierungshebel, mittels dessen nach Verschiebung des Zylinders 1 in die gewünschte
Justierstellung gegenüber dem Bogenstapel, welche unter Gleitführung des Betätigungsfingers
38 im Längsschlitz 37 der Haltehülse beziehungweise des Deckringes 9 erfolgt, diese
gewünschte und ein gestellte Arbeitsstellung der Saugdüse 5 fixiert wird.
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Obgleich die Erfindung lediglich anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben ist, ist sie nicht auf dieses beschränkt. Vielmehr stehen dem Fachmann
vielfältiae Möglichkeiten offen, sie durch andere Kombination ihrer Merkmale oder
deren Austausch gegen gleichwirkende Mittel an die jeweiligen konstruktiven Gegebenheiten
und/oder die Forderungen des einzelnen Einsatzfalls anzupassen, ohne dadurch den
Rahmen der Erfindung zu verlassen.