DE3644201A1

DE3644201A1 - Pneumatische vorrichtung

Info

Publication number: DE3644201A1
Application number: DE19863644201
Authority: DE
Inventors: Adolf Schwebel; Herbert Herrmann
Original assignee: MABEG MASCHINENBAU GmbH NACHF HENSE and PLEINES GmbH and CO; Mabeg Maschinenbau Nachf GmbH
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1988-07-07
Also published as: DE3644201C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Vorrichtung zum Vereinzeln des obersten Bogens eines Bogenstapels, mit einem Saugteller, der mit einer ersten mit Unterdruck beauf schlagbaren, einen Vorhub des Saugtellers mit dem angesaugten Bogen ausführenden Zylinder-Kolben-Einheit verbunden ist, wobei der beim Ansaugen eines Bogens entstehende Druckabfall entgegen einer Federkraft die Hubbewegung des Saugtellers einleitet, und mit einer zweiten, nach Vollendung des Vorhubs mit Unterdruck beaufschlagbaren, den Haupthub des Saugtellers entgegen einer Federkraft ausführenden Zylinder-Kolben-Einheit.

Solche sogenannte Fallsauger haben den Vorteil, daß sie immer alle gleichmäßig auf dem Bogenstapel zum Erfassen des Bogens aufliegen und damit gleichmäßig und verzögerungsfrei den Bogen erfassen. Die Anordnung zweier Zylinder-Kolben-Einheiten führt zu einer Unterteilung des Hubs in zwei Bewegungsstufen und damit zur Verhinderung eines Abfallens des erfaßten Bogens.

Bei einer derartigen bekannten pneumatischen Vorrichtung sind die beiden Zylinder-Kolben-Einheiten parallel zueinander in unterschiedlicher Höhe angeordnet und durch einen quer ver laufenden Verbindungsarm miteinander verbunden.

Diese Bauweise erfordert sowohl in der Höhe als auch in der Breite ein großen Bauraum. Darüber hinaus ist die Anzahl der Bauteile auch groß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine pneumatische Vorrichtung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die aus wenigen, einfachen Bauteilen besteht und nur einen geringen Bauraum erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste und die zweite Zylinder-Kolben-Einheit koaxial zueinander an geordnet sind und der Kolben der einen Zylinder-Kolben-Einheit der Zylinder bzw. Kolben der anderen Zylinder-Kolben-Einheit ist.

Dabei führt die koaxiale Anordnung zu einer geringen Erstreckung in die Breite und die Doppelfunktion des Kolbens bzw. des einen Zylinders zur geringen Erstreckung in der Höhe. Die Doppelfunktion des Kolbens bzw. Zylinders reduziert darüber hinaus die erforder lichen Bauteile.

Eine Doppelfunktion des Kolbens wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß der gemeinsame Kolben der ersten und zweiten Zylinder-Kolben-Einheit derart ausgebildet ist, daß auf dem einen Ende des Kolbens ein Zylinder der einen Zylinder-Kolben-Einheit axial verschiebbar angeordnet ist und der Kolben mit seinem anderen Ende verschiebbar in dem Zylinder der anderen Zylinder-Kolben-Ein heit angeordnet ist.

Eine ebenfalls einfache Bauweise ergibt sich, wenn an dem freien Ende des auf dem Kolben axial verschiebbaren Zylinders der Saug teller angeordnet ist, wobei der Saugteller von seiner Saugfläche zum unterdruckbeaufschlagbaren Zylinderinnenraum des Zylinders führende Saugkanäle aufweisen kann.

Um im nicht unterdruckbeaufschlagten Zustand des Zylinderinnen raums den Saugteller immer definiert in der ausgefahrenen Stellung zu halten, kann im Zylinderinnenraum eine an dem Saugteller und dem Kolben abgestützte Druckfeder angeordnet sein.

Zur Reduzierung der Bauteile und des Herstellungsaufwandes können Saugteller und Zylinder einteilig ausgebildet sein.

Der Kolben kann ein Stufenkolben sein, auf dessen kleiner Stufe der axial verschiebbare Zylinder angeordnet ist.

Vorzugsweise ist der Zylinder, in dem der Kolben verschiebbar angeordnet ist, feststehend angeordnet, wobei das dem verschieb baren Zylinder abgewandte Ende des feststehenden Zylinders einen zweiten unterdruckbeaufschlagbaren Zylinderraum bildend durch einen Boden verschlossen sein kann.

Um bei nicht unterdruckbeaufschlagtem zweiten Zylinderraum den Kolben in seine Ausgangsstellung zu bewegen, kann in dem zweiten Zylinderraum eine an dem Boden und dem Kolben abgestützte zweite Druckfeder angeordnet sein.

Eine einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn in dem Boden ein Druckanschluß angeordnet ist, durch den der zweite Zylinderraum mit Unterdruck bzw. Atmosphärendruck beaufschlagbar ist.

Ist der verschiebbare Zylinder mit seiner zylindrischen Mantel fläche in einem dritten Zylinder verschiebbar angeordnet, wobei zwischen dem dritten Zylinder und der Mantelfläche der kleinen Stufe des Stufenkolbens sowie zwischen der Stirnfläche des ver schiebbaren Zylinders und der Ringfläche am Übergang der großen zur kleinen Stufe des Stufenkolbens eine Druckkammer gebildet ist, die mit dem zweiten Zylinderraum verbunden ist, so kann der verschiebbare Zylinder in seiner angehobenen Stellung gehalten und gleichzeitig sein Innenraum wieder mit der Atmosphäre verbunden werden. Dadurch ist der angehobene Bogen für den Weitertransport gut lösbar.

Eine einfache Bauweise ist dabei dadurch erreichbar, daß der dritte Zylinder und der feststehende Zylinder einteilig mit gleichem Innendurchmesser ausgebildet sind.

Der Zylinderinnenraum des verschiebbaren Zylinders kann über einen im Kolben ausgebildeten Kanal mit einem Druckanschluß verbunden sein, wobei der Kanal mit seinem einen Ende axial in den Zylinderinnenraum und mit seinem anderen Ende radial nach außen in den Bereich des im feststehenden Zylinder aus gebildeten Druckanschlusses mündet. Diese Ausbildung führt dazu, daß außer dem Zylinderinnenraum des feststehenden Zylinders auch der Zylinderinnenraum des verschiebbaren Zylinders an feststehenden Stellen mit Unterdruckquellen ver bunden sind, so daß keine störenden bewegten Unterdruckzu leitungen vorhanden sind.

Auf einfache Weise ist in jeder Stellung des Kolbens eine Ver bindung zum Druckanschluß dadurch möglich, daß die radial ge richtete Mündung des Kanals sich derart axial erstreckend aus gebildet ist, daß sie in jeder Position des axial verschiebbaren Kolbens mit dem Druckanschluß in Überdeckung ist, wobei die radial gerichtete Mündung des Kanals eine radial umlaufende Ringnut ist.

Vorzugsweise ist die axiale Verschiebbarkeit des Kolbens durch einen oder mehrere Anschläge begrenzt, wozu in einfacher Weise ein im feststehenden Zylinder angeordneter Anschlagbolzen radial in die Ringnut hineinragen kann.

Auch die axiale Verschiebbarkeit des verschiebbaren Zylinders kann durch einen oder mehrere Anschläge begrenzt sein.

Ein Anschlag kann dabei in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die axiale Einwärtsbewegung des verschiebbaren Zylinders durch die Ringfläche des Stufenkolbens begrenzt ist.

Ist an der zylindrischen Mantelfläche des verschiebbaren Zylinders eine sich axial erstreckende, an ihrem zum Kolben gerichteten Ende verschlossene Nut ausgebildet, in die radial ein am fest stehenden Zylinder angeordneter Anschlagbolzen ragt, so wird neben einer axialen Hubbegrenzung auch eine Verdrehsicherung des Kolbens und damit auch des Saugtellers erzielt. Dies ist besonders wichtig, wenn die Saugfläche nicht eben ausgebildet ist und daher eine bestimmte Ausrichtung erfordert.

Der Anschlagbolzen kann eine mit ihrem freien Ende in die Nut ragende Schraube sein. Dies ermöglicht durch Entfernen der Schraube einen einfachen Austausch des mit dem Kolben verbundenen Saugtellers, um diesen der jeweiligen Bogenqualität anzupassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine pneumatische Vorrichtung in der Ausgangsstellung,

Fig. 2 die pneumatische Vorrichtung nach Fig. 1 nach dem Vorhub,

Fig. 3 die pneumatische Vorrichtung nach Fig. 1 nach dem Haupthub.

Die dargestellte pneumatische Vorrichtung besteht aus einem fest stehenden Zylinder 1, in dem ein Stufenkolben 2 verschiebbar an geordnet ist, auf dessen kleiner Stufe wiederum ein Zylinder 3 verschiebbar angeordnet ist.

Der verschiebbare Zylinder 3 ist mit seiner zylindrischen Mantel fläche 4 ebenfalls im feststehenden Zylinder 1 geführt.

Das dem verschiebbaren Zylinder 3 abgewandte Ende des Zylinders 1 ist durch einen Boden 5 verschlossen, in dem ein Druckanschluß 6 ausgebildet ist, durch den der zwischen dem Boden 5 und der großen Stufe des Stufenkolbens 2 gebildete Zylinderraum 7 mit Unterdruck bzw. mit Atmosphärendruck beaufschlagbar ist.

Das freie Ende des Zylinders 3 ist einteilig mit diesem als Saug teller 8 ausgebildet, von dessen Saugfläche 9 Saugkanäle 10 zum Zylinderinnenraum 11 führen, der zwischen dem Saugteller 8 und der kleinen Stufe des Stufenkolbens 2 gebildet ist.

Zwischen der Ringfläche 12 am Übergang von der großen zur kleinen Stufe des Stufenkolbens 2 und der ringförmigen Stirnfläche 13 des verschiebbaren Zylinders 3 ist eine Druckkammer 14 gebildet, die über im Stufenkolben 2 ausgebildete Kanäle 15 mit dem Zylinder raum 7 verbunden sind.

Ein weiterer, im Stufenkolben 2 ausgebildeter Kanal 16 geht axial vom Zylinderinnenraum 11 aus und mündet radial an der zylindrischen Mantelfläche der großen Stufe des Stufenkolbens 2 in eine sich axial erstreckende Ringnut 17.

In jeder Position, in die der Stufenkolben 2 verschiebbar ist, ist die Ringnut 17 mit einem im Zylinder 1 ausgebildeten Druckanschluß 18 in Überdeckung.

Die axiale Verschiebbarkeit des Stufenkolbens 2 ist durch einen Anschlagbolzen 19 begrenzt, der am feststehenden Zylinder 1 angeordnet ist und radial in die Ringnut 17 hineinragt.

Durch eine zwischen dem Boden 5 und dem Stufenkolben 2 an geordnete Druckfeder 20 wird der Stufenkolben 2 bei nicht unterdruckbeaufschlagtem Zylinderraum 7 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung geschoben.

Zwischen dem Saugteller 8 und dem Stufenkolben 2 ist in dem Zylinderinnenraum 11 ebenfalls eine Druckfeder 21 angeordnet, die den Zylinder 3 vom Stufenkolben 2 weg beaufschlagt.

Die Verschiebbarkeit des Zylinders 3 ist in die eine Richtung durch die Ringfläche 12 begrenzt. In die andere Richtung ist die Verschiebbarkeit durch eine Schraube 22 begrenzt, die im feststehenden Zylinder 1 angeordnet ist und mit ihrem freien Ende in eine Nut 23 ragt, die axial an der zylindrischen Mantel fläche des Zylinders 3 ausgebildet ist. Das geschlossene Ende der Nut 23 ist dabei der Anschlag.

Da die Abstützung der Druckfeder 20 und 21 in axialen Vertiefungen 26 und 27 am Stufenkolben 2 erfolgt ergibt sich eine geringe axiale Erstreckung der pneumatischen Vorrichtung.

In der Ausgangsstellung herrscht im Zylinderinnenraum 11 und im Zylinderraum 7 Atmosphärendruck. Dadurch sind der Stufenkolben 2 und der Zylinder 3 in ihrer untersten Stellung entsprechend Fig. 1, so daß der Saugteller 8 mit seiner Saugfläche 9 auf dem obersten Bogen 24 eines Bogenstapels 25 aufliegt.

Durch Unterdruckbeaufschlagung des Zylinderinnenraums 11 wird zuerst der Bogen 24 an die Saugfläche 9, die Saugkanäle 10 ver schließend angesaugt. Im weiteren bewirkt der Unterdruck den Vorhub durch ein Anheben des Zylinders 3 entgegen der Kraft der Druckfeder 21.

Bei weiterer Aufrechterhaltung des Unterdrucks im Zylinder innenraum 11 wird nun der Zylinderraum 7 ebenfalls mit Unter druck beaufschlagt, so daß entgegen der Kraft der Druckfeder 20 der Stufenkolben 2 den Haupthub ausführend angehoben wird.

Anschließend wird der Zylinderinnenraum 11 mit der Atmosphäre verbunden, so daß der Bogen 24 von einer nicht dargestellten Weiterfördereinrichtung von dem Saugteller 8 abgezogen werden kann. Durch die weiter aufrechterhaltene Unterdruckbeauf schlagung des Zylinderraums 7 ist auch die Druckkammer 14 mit Unterdruck beaufschlagt. Die Größe der Ringfläche 12 ist so dimensioniert, daß der sie beaufschlagende Unterdruck eine größere Haltekraft erzeugt als es die entgegenwirkende Kraft der Druckfeder 21 ist, so daß der Zylinder 3 in seiner oberen Stellung gehalten wird.

Erst bei Beaufschlagung des Zylinderraums 7 mit Atmosphären druck können sich Zylinder 3 und Stufenkolben 2 in die Aus gangsstellung zurückbewegen.

Claims

1. Pneumatische Vorrichtung zum Vereinzeln des obersten Bogens eines Bogenstapels, mit einem Saugteller, der mit einer ersten mit Unterdruck beaufschlagbaren, einen Vorhub des Saugtellers mit dem angesaugten Bogen ausführenden Zylinder-Kolben-Einheit verbunden ist, wobei der beim Ansaugen eines Bogens entstehende Druckabfall entgegen einer Federkraft die Hubbewegung des Saug tellers einleitet, und mit einer zweiten, nach Vollendung des Vorhubs mit Unterdruck beaufschlagbaren, den Haupthub des Saug tellers entgegen einer Federkraft ausführenden Zylinder-Kolben- Einheit, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zylinder-Kolben-Einheit Koaxial zueinander angeordnet sind und der Kolben (2) der einen Zylinder-Kolben- Einheit der Zylinder bzw. Kolben (2) der anderen Zylinder-Kolben- Einheit ist.

2. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Kolben (2) der ersten und zweiten Zylinder-Kolben-Einheit derart ausgebildet ist, daß auf dem einen Ende des Kolbens (2) ein Zylinder (3) der einen Zylinder-Kolben-Einheit axial verschiebbar angeordnet ist und der Kolben (2) mit seinem anderen Ende verschiebbar in dem Zylinder (1) der anderen Zylinder-Kolben-Einheit angeordnet ist.

3. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende des auf dem Kolben (2) axial verschiebbaren Zylinders (3) der Saug teller (8) angeordnet ist.

4. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugteller (8) von seiner Saugfläche (9) zum unterdruckbeaufschlagbaren Zylinderinnenraum (11) des Zylinders (3) führende Saugkanäle (10) aufweist.

5. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderinnenraum (11) eine an dem Saugteller (8) und dem Kolben (2) abgestützte Druckfeder (21) angeordnet ist.

6. Pneumatische Vorrichtung Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Saugteller (8) und Zylinder (3) einteilig ausgebildet sind.

7. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ein Stufenkolben (2) ist, auf dessen kleiner Stufe der axial verschiebbare Zylinder (3) angeordnet ist.

8. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1), in dem der Kolben (2) verschiebbar angeordnet ist, feststehend angeordnet ist.

9. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem verschieb baren Zylinder (3) abgewandte Ende des feststehenden Zylinders (1) einen zweiten unterdruckbeaufschlagbaren Zylinderraum (7) bildend durch einen Boden (5) verschlossen ist.

10. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Zylinderraum (7) eine an dem Boden (5) und dem Kolben (2) abgestützte zweite Druck feder (20) angeordnet ist.

11. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Boden (5) ein Druckan schluß (6) angeordnet ist durch den der zweite Zylinderraum (7) mit Unterdruck bzw. Atmosphärendruck beaufschlagbar ist.

12. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Zylinder (3) mit seiner zylindrischen Mantel fläche (4) in einem dritten Zylinder verschiebbar angeordnet ist, wobei zwischen dem dritten Zylinder und Mantelfläche der kleinen Stufe des Stufenkolbens (2) sowie zwischen der Stirn fläche (13) des verschiebbaren Zylinders (3) und der Ringfläche (12) am Übergang der großen zur kleinen Stufe des Stufenkolbens (2) eine Druckkammer (14) gebildet ist, die mit dem zweiten Zylinderraum (7) verbunden ist.

13. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Zylinder und der feststehende Zylinder (1) einteilig mit gleichem Innendurch messer ausgebildet sind.

14. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderinnenraum (11) des verschiebbaren Zylinders (3) über einen im Kolben (2) ausgebildeten Kanal (16) mit einem Druck anschluß (18) verbunden ist, wobei der Kanal (16) mit seinem einen Ende axial in den Zylinderinnenraum (11) und mit seinem anderen Ende radial nach außen in den Bereich des im fest stehenden Zylinder (1) ausgebildeten Druckanschluß (18) mündet.

15. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die radial gerichtete Mündung des Kanals (16) sich derart axial erstreckend aus gebildet ist, daß sie in jeder Position des axial verschiebbaren Kolbens (2) mit dem Druckanschluß in Überdeckung ist.

16. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die radial gerichtete Mündung des Kanals (16) eine radial umlaufende Ringnut (17) ist.

17. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebbarkeit des Kolbens (2) durch einen oder mehrere Anschläge begrenzt ist.

18. Pneumatische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein im fest stehenden Zylinder (1) angeordneter Anschlagbolzen (19) radial in die Ringnut (17) hineinragt.

19. Pneumatische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebbarkeit des verschiebbaren Zylinders (3) durch einen oder mehrere Anschläge begrenzt ist.

20. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Einwärtsbewegung des verschiebbaren Zylinders (3) durch die Ringfläche (12) des Stufen kolbens (2) begrenzt ist.

21. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß an der zylindrischen Mantel fläche (4) des verschiebbaren Zylinders (3) eine sich axial erstreckende, an ihrem zum Kolben (2) gerichteten Ende geschlossene Nut (23) ausgebildet ist, in die radial ein am feststehenden Zylinder (1) angeordneter Anschlagbolzen ragt.

22. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagbolzen eine mit ihrem freien Ende in die Nut (23) ragende Schraube (22) ist.