DE4014780C2

DE4014780C2 - Bogenleiteinrichtung

Info

Publication number: DE4014780C2
Application number: DE19904014780
Authority: DE
Inventors: Michael Koch; Hartmut Nagel; Hans Zimmermann
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: DD296053A5; DE4014780A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bogenleiteinrichtung zur Führung flexibler Flächengebilde in Ver arbeitungsmaschinen, beispielsweise Druckmaschinen, bestehend aus mehreren in ge schlossenen Leitflächen eingearbeiteten Düsen, die unter oder oberhalb des Förderweges angeordnet sind und pneumatisch auf das Flächengebilde einwirken.

In einigen Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise Druckmaschinen, erfolgt der Transport des flexiblen Flächengebildes vorzugsweise mittels Greifern, die das flexible Flächengebilde an seiner Vorderkante erfassen und den einzelnen Funktionsgruppen zuführen. Dabei be wegt sich nur der mittels der Greifer fixierte vordere Teil des flexiblen Flächengebildes ent lang der geradlinigen oder gekrümmten Greiferaufschlagbahn, während der hintere Bereich erheblich davon abweichen kann. Ursache für die Auslenkung des Flächengebildes von sei ner vorgeschriebenen Bahn können die Schwerkraft, Fliehkräfte, Trägheitskräfte sowie die breite Palette der strömungsmechanischen Einflüsse wie Druckdifferenzen und Turbulenzen sein.

Infolge dieser Abweichung des Bogens von der Greiferaufschlagbahn kann es durch eine abweichende Bahnführung zu Störungen im Verarbeitungsprozess und zu Qualitätseinbußen der flexiblen Flächengebilde kommen. Bogenleiteinrichtung in Verarbeitungsmaschinen, bei spielsweise Druckmaschinen, sind seit langem bekannt. So zeigt beispielsweise die Druck schrift DE-AS 21 35 105 eine aus Blasdüsen bestehende Bogenleiteinrichtung, wobei die Blasdüsen im Bogenleitblech einer Bogenrotationsdruckmaschine eingearbeitet sind. Aus den Blasdüsen wird ein paralleler Luftstrom entgegen der Bogenlaufrichtung zwischen Bo gen und Leitblech geblasen, so dass nachdem Prinzip des aerodynamischen Paradoxons ein Unterdruck zwischen Bogen und Leitblech aufgebaut wird, der den Bogen gegen das Leitblech zieht.

Nachteilig ist, dass der Bogen durch den Blasstrahl im Bereich desselben zwar angesaugt und im geringen Abstand über dem Leitblech getragen wird, jedoch im rückwärtigen Teil der Düse das Leitblech voll berührt und dadurch in der Betriebsart Schön- und Widerdruck nicht einsetzbar ist, weil der Bogen abschmiert.

Mit der in dem DE 82 25 956 U1 beschriebenen Einrichtung soll der Kontakt des Bogens mit der Leitfläche im rückwärtigen Teil der Düse vermieden werden. Dazu sind zwei Düsen hintereinander in gleicher Richtung blasend angeordnet, wobei die hintere Düse in einem steileren Winkel den Blasstrahl ausstreicht als die vordere. Dieser Austrittswinkel kann zwi schen 30 Grad und 90 Grad liegen. Nachteilig ist, dass bei einem Winkel von 30 Grad der aus der hinteren Düse austretende Strahl ebenfalls einen Unterdruck in dem rückwärtigen Teil der Leitfläche hinter der Düse erzeugt und es zum Kontakt des Bogens mit dieser Leit fläche kommt. Tritt der Strahl unter 90 Grad aus der Leitfläche, so ist zwar die Stützwirkung auch im rückwärtigen Teil der Leitfläche vorhanden, aber die Einrichtung ist nicht in der La ge, einen an der Vorderkante frei geführten Bogen exakt zu erfassen und in seine Förder ebene zu zwingen, da die Strahlrichtung der Ansaugung genau entgegengerichtet ist.

Der angegebene Vorzugswinkel von 45 Grad kann deshalb nicht die Doppelfunktion der Ein richtung erfüllen und bleibt eine Kompromisslösung.

Außerdem wird bei gleicher Strahlrichtung zweier hintereinander liegender Düsen der von dem ersten Strahl erzeugte Unterdruck im Strahl durch die Strömung des zweiten Strahles gesättigt und damit die Ansaugung ebenfalls verringert.

Diese Einrichtung gewährleistet somit hinsichtlich Abschmieren und exakter Bogenführung keine qualitätsgerechte Förderung.

Der CH 511 123 sind kastenförmige Luftkammern entnehmbar, die sich jeweils über die ge samte Breite der Führungsfläche erstrecken und jeweils entweder Blas- oder Saugdüsen be sitzen. Die Luftkammern sind dabei hintereinander angeordnet. Die so gebildeten Saug- oder Blasdüsengruppen sind zeilenförmig angeordnet, wechseln in Transportrichtung gesehen einander ab und erzeugen entgegengesetzt zur Transportrichtung gerichtete Luftströme. Da bei ist jeder Blasdüse eine Saugbohrung zugeordnet.

Auch bei dieser Anordnung sind Flatterbewegungen im hinteren Bogenbereich nicht zu ver hindern.

Es ist Ziel der Erfindung, eine Bogenleiteinrichtung in Verarbeitungsmaschinen, beispiels weise Druckmaschinen, zu schaffen, mit der flexible Flächengebilde berührungslos und flat terfrei durch die Druckmaschine gefördert werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bogenleiteinrichtung in Verarbeitungsmaschinen, bei spielsweise Druckmaschinen, zu schaffen, mit der sowohl eine Saugwirkung als auch eine Stützwirkung auf die durch die Verarbeitungsmaschine geförderten flexiblen Flächengebilde erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Element zentrisch eine mit Saugluft beaufschlagbare Saugbohrung aufweist und symmetrisch zur Saugbohrung mehre re mit Blasluft beaufschlagbare Blasdüsen angeordnet sind. Die Blasdüsen sind unter einem Austrittswinkel von 90 Grad oder kleiner als 90 Grad im Element angeordnet. Um die Saug bohrung ist ein oder sind mehrere Kreise von Blasdüsen angeordnet. Die Blasdüsen können im Querschnitt nach oben erweitert ausgebildet sein. Die Blasdüsen sind einer Luftkammer zugeordnet. Um die Saugbohrung ist eine Leckluftleitung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass mit geringem Aufwand das flexible Flä chengebilde abschmierfrei durch die Verarbeitungsmaschine gefördert werden kann. Die Bogenleiteinrichtung vermeidet den Reibschluss zwischen Flächengebilde und Ma schinenteilen. Auch bei einer konvexen oder konkaven Krümmung des Förderweges wird das Flächengebilde sicher und abschmierfrei durch die Verarbeitungsmaschine gefördert. Dies wird dadurch erreicht, dass durch den Einsatz von Druck- und Saugluft ein spezielles Druckprofil erzeugt wird, welches das Flächengebilde gegen das Luftpolster saugt.

Die Bogenleiteinrichtung minimiert außerdem den erforderlichen Bedienaufwand, da eine Einstellung auf das jeweilige Druckformat entfällt und eine Einstellung auf das Druckbild (druckfreie Korridore) nicht mehr notwendig ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Druckmaschine in Seitenansicht (schematisch);

Fig. 2 pneumatisches Element in Draufsicht;

Fig. 3 pneumatisches Element im Schnitt (nach Fig. 2);

Fig. 4 Kräfte-Abstand-Diagramm;

Fig. 5 pneumatisches Element mit schräg angeordneten Düsen (Draufsicht);

Fig. 6 pneumatisches Element nach Fig. 5 im Schnitt;

Fig. 7 Draufsicht auf den Förderweg (Ansicht X in Fig. 1);

Fig. 8 Draufsicht auf eine modifizierte Ausführungsform;

Fig. 9 Schnitt gemäß Fig. 8;

Fig. 10 Draufsicht auf eine zweite modifiziere Ausführungsform;

Fig. 11 Schnittgemäß Fig. 10.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Verarbeitungsmaschine, die hier als Druckmaschine ausgebildet ist.

Die Druckmaschine besteht aus dem Bogenanleger 1, einem oder mehreren Druckwerken 2 und den Bogenausleger 3. Das Druckwerk 2 besteht aus dem Druck-, Gummi- und Plattenzylinder 4; 5; 6. Zwischen den Druckzylindern 4 ist eine Bogenführungstrommel 7 an geordnet. Der Förderweg 8 der flexiblen Flächengebilde 9 vom Bogenanleger 1 über die Druckwerke 2 zum Bogenausleger 3 ist stark eingezeichnet Über oder unter dem Förderweg 8, an Passagen, an denen das flexible Flächengebilde 9 zur Berührung mit Maschinenteilen, beispielsweise Leitelemente 10 neigt, ist die Bogenleiteinrichtung angeordnet (siehe Fig. 1). Die Bogenleiteinrichtung ist als pneumatisches Element 11 ausgebildet und mit der Oberflä che ungefähr in einer Ebene liegend in die geschlossenen Leitelemente 10 eingelassen. Da bei sind, siehe Fig. 7, über die Breite und Länge des Förderweges 8 mehrere Elemente 11 neben- und hintereinander vorgesehen.

Das einzelne Element 11 hat folgenden Aufbau. Zentrisch im Element 11 ist eine Saugboh rung 12 eingebracht. Die Saugbohrung 12 ist über eine Saugluftleitung an einem nicht dar gestellten Vakuumerzeuger angeschlossen.

Jeder Saugbohrung 12 sind mehrere Blasdüsen 13 zugeordnet. Die Blasdüsen 13 können als Bohrungen (Fig. 2, 3) oder schlitzförmig (10, 11) ausgebildet sein. Die Blasdüsen 13 kön nen in einer oder mehreren Reihen rings um die Saugbohrungen 12 angeordnet werden. Die Blasdüsen 13 münden in einer Luftkammer 14, die an einem ebenfalls nicht dargestellten Drucklufterzeuger angeschlossen ist. Der Austrittswinkel 15 der Blasdüse 13 ist mit der Strahlrichtung identisch. Die Strahlrichtung auf das Flächengebilde 9 kann 90 Grad (Fig. 3) oder ungleich 90 Grad betragen.

Gemäß Fig. 5 sind die Blasdüsen 13 derartig angeordnet, dass der Blasluftstrahl der vier ein gezeichneten Blasdüsen 13 ein Polygon 16 bilden, d. h. die Blasdüsen 13 richten einen Blas luftstrahl auf die jeweils vorgeordnete Blasdüse 13.

Fig. 4 zeigt das Kräfte-Abstands-Diagramm. Dabei sind h der Abstand Flächengebildes 9 vom Element 11, h_A die maximal mögliche Ansaughöhe, h₀ der Kräfteausgleichgewichtsab stand und F_N die Gesamtkraft, die auf das Flächengebilde 9 wirkt.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine modifizierte Ausführungsform des pneumatischen Elementes 11. Hierbei ist, ausgehend von der Saugbohrung 12 eine Leckluftleitung 17 vorgesehen. Die Leckluftleitung 17 liegt zentrisch zur Saugbohrung 12, die unterhalb der Oberfläche des Ele mentes 11 endet, wobei die Leckluftleitung 17 scharfkantig mit 180 Grad Strömungsumlen kung in die Saugbohrung übergeht.

Fig. 10 und 11 zeigen eine andere zweite modifizierte Ausführungsform. Diese Elemente 11 sind als Diffusoren ausgebildet. Das heißt, die Blasluftdüsen 13 sind im Querschnitt zur Oberfläche erweitert, so dass die Austrittsgeschwindigkeit des Blasluftstrahls verringert wird. Gleichzeitig bleibt der für die positive Kraftwirkung notwendige Volumenstrom konstant.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Bogenleiteinrichtung ist folgende:
Die Flächengebilde 9 werden im Bogenanleger 1 vereinzelt und den Druckwerken 2 zuge führt, wo sie bedruckt werden. Nach dem letzten Druckwerk 2 werden die Flächengebilde 9 im Bogenausleger 3 abgelegt.

Gleichzeitig werden die an den abschmiergefährdeten Passagen angeordneten Elemente 11 pneumatisch beaufschlagt, so dass durch die zentrisch im Element 11 angeordnete Saug bohrung 12 Luft angesaugt und durch die Blasdüsen 13 senkrecht oder schräg zum Flä chengebilde 9 Blasluft geblasen wird.

Wird ein Element 11 durch das mittels Greifer geförderte Flächengebilde 9 überdeckt, so er zeugt es ein spezielles Druckprofil. Die dabei auftretende Gesamtkraft F_N, die auf das Flä chengebilde 9 wirkt und in Fig. 4 qualitativ grafisch dargestellt ist, zeigt eine starke Ab hängigkeit vom Abstand h des Flächengebilde 9 vom Element 11.

Der Kurvenverlauf der Gesamtkraft F_N (siehe Fig. 4) kann dabei in drei markante Bereiche eingestellt werden. Im ersten Bereich, in dem h kleiner h₀ ist, dominiert die positive Kraftwir kung, die bei dem durch Strömen der aus den Blasdüsen 13 austretenden Blasluft infolge des relativ hohen Überdrucks entsteht, so dass eine Berührung des Flächengebildes 9 mit den Leitelementen 10 und damit ein Abschmieren sicher vermieden wird. Dies setzt jedoch voraus, dass die Summe aller aufgeprägten Kräfte einschließlich der Saugkraft auf das Leit element 10 gerichtet ist.

Da dieser dominierende Überdruck mit linear steigendem Abstand h mit einer höheren Po tenz sinkt als der durch die Saugöffnung verursachte Unterdruck, ist im Bereich h₀ kleiner h kleiner h_A eine negative Gesamtkraft FN erzeugbar. Bei einer Förderung des Flä chengebildes 9 mittels der Greifer innerhalb dieses Intervalls wird das Flächengebilde 9 an gesaugt. Dadurch wird der lotrechte Abstand h zum Element 11 verringert, bis alle aufge prägten Kräfte im Gleichgewicht stehen und in diesem Gleichgewichtszustand verharrend das Flächengebilde 9 über oder unter dem Element 11 entlang gefördert wird. In genügend großer Entfernung h des Flächengebildes 9 vom Leitelement 10, oberhalb der maximal mög lichen Ansaughöhe h_A beeinflusst lediglich die über dem Abstand h konstante Strahlkraft der aus den Blasdüsen 13 austretenden Strömung das Flächengebilde 9 mit einer positiven Ge samtkraft F_N. Um die maximal zulässige Ansaughöhe h_A zu erhöhen und damit größere Ab stände des Förderweges 8 zu den Elementen 11 zu ermöglichen bzw. die Leitelemente 10 zu befähigen, das Flächengebilde 9 aus größeren Höhen anzusaugen, werden in Fig. 5, 6 Varianten gezeigt, die ihren Strahl aus den Blasdüsen 13 nicht senkrecht, dafür unter einen kleineren Winkel als 90 Grad auf das Flächengebilde 9 richten.

Auf diese Weise geht nicht die gesamt Strahlkraft, sondern nur ihr zum Flächengebilde 9 senkrechter Anteil in die Kräftebilanz ein, wodurch der Abschnitt h_A bis h₀ vergrößert wird.

Der gleiche Effekt der Verringerung der auf das Flächengebilde 9 wirkenden Strahlkraft wird durch die in Fig. 10; 11 gezeigte zweite Ausführungsform erreicht. Die Austrittsgeschwindig keit des Strahles wird durch die Querschnittserweiterung der Blasdüsen 13 verzögert und die Strahlkraft somit geringer. Gleichzeitig bleiben dafür die positive Kraftwirkung bei h kleiner h₀ und der notwendige Volumenstrom konstant.

Zur Verbesserung der Stützwirkung der pneumatischen Elemente 11 zeigen Fig. 8, 9 eine Variante, bei der vorzugsweise im Gleichgewichtszustand des angesaugten und gestützten Flächengebilde 9 Luft durch eine Leckluftleitung 17 nachströmen kann, so dass die Unter druckwerte minimal bleiben und der Kräftegleichgewichtsabstand h₀ vergrößert wird. Um da bei die Ansaughöhe h_A nicht zu verringern, bleibt während der Ansaugung des Flächengebil des 9 aus Höhen h größer h₀ durch den scharfkantigen 180 Grad-Übergang der Leckluftlei tung 17 in die Saugbohrung 12 die Leckluftleitung 17 nahezu unwirksam.

Aufstellung der Bezugszeichen

1

Bogenanleger

2

Druckwerk

3

Bogenausleger

4

Druckzylinder

5

Gummizylinder

6

Plattenzylinder

7

Bogenführungstrommel

8

Förderweg

9

Flächengebilde

10

Leitelement

11

pneumatisches Element

12

Saugbohrung

13

Blasdüsen

14

Luftkammer

15

Austrittswinkel

16

Polygon

17

Leckluftleitung
FN Gesamtkraft
h Abstand
h_A

Ansaughöhe
h₀

Kräftegleichgewichtsabstand

Claims

1. Bogenleiteinrichtung zur Führung flexibler Flächengebilde (9) in Druckmaschinen, be stehend aus mehreren in geschlossenen Leitelementen (10) eingearbeiteten pneumati schen Elementen (11), die unter- oder oberhalb des Förderweges (8) der flexiblen Flä chengebilde (9) mittels Luft auf die Flächengebilde (9) einwirken, wobei jedes pneumati sche Element (11) zentrisch eine mit Saugluft beaufschlagbare Saugbohrung (12) auf weist und symmetrisch zur Saugbohrung (12) mehrere mit Blasluft beaufschlagbare Blasdüsen (13) in einem oder mehreren Kreisen um die Saugbohrung (12) angeordnet sind.

2. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Blasdüsen (13) im Querschnitt nach oben erweitert ausgebildet sind.

3. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass um die Saugboh rung (12) eine Leckluftleitung (17) vorgesehen ist.