DE4406847A1 - Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bogen oder Bahnen - Google Patents
Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bogen oder BahnenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schwebenden
Führen von Bogen oder Bahnen in Verarbeitungsmaschinen,
insbesondere Rotationsdruckmaschinen, gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die DE-PS 19 07 083 beschreibt einen Blaskasten mit
mehreren verteilt angeordneten Blasöffnungen, die
jeweils eine in den Blaskasten hinein abgesenkte
schräge Leitfläche aufweisen. Allerdings weisen dort
die Düsen eine Zunge auf, und die radialen Ränder der
Leitfläche schließen einen Winkel zwischen 120° und
180° ein. Hiermit wird ein breitgefächerter Strahl, kein
gerichteter Strahl, mit flächiger Wirkung erzeugt. Auch
sind alle Blasdüsen in gleicher Richtung angeordnet.
Dadurch kann nur in einer Richtung eine kaum straffende
Kraft erzeugt werden, aber gerade bei dünnen Bogen ist
dies nachteilig, da diese dadurch leicht zum Flattern
neigen.
Die DE-PS 28 02 610 zeigt Düsen, deren Seitenflächen
der schrägen Leitflächen parallel verlaufen und mit
abgesenkter Zunge versehen sind. Diese Düsen sind eng
nebeneinander an Blaskästen angeordnet. Es wird eine
Führungsstrecke beschrieben, die aus mehreren Blaskästen
besteht die oberhalb und unterhalb von zu führenden
Bogen angeordnet sind. Es ergibt sich keine geschlossene
Führungsfläche. Durch entstehende Zwischenräume zwischen
den einzelnen Blaskästen fließt Luft ab, so daß
kein gleichmäßiges Luftpolster entsteht und die Bogen
wellenförmig entlang der Führungsstrecke geführt werden.
Nachteilig ist an den beschriebenen Düsen, daß die
austretenden Luftstrahlen nicht divergieren und so eine
große Anzahl von Düsen zum Aufbau eines homogenen
Luftpolsters nötig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zu schaffen, mit der Bogen oder
Bahnen berührungslos und flatterfrei geführt
sowie in Richtung freier Kanten gestrafft
durch eine Verarbeitungsmaschine, vorzugsweise
Rotationsdruckmaschine, geführt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils
des Patentanspruches 1 gelöst.
Durch erfindungsgemäße Düsen und deren Anordnung
wird erreicht, daß ein besonders gleichmäßiges
Luftpolster über eine gesamte Führungsfläche gebildet
wird. Mittels diesem Luftpolster wird ein Bogen
oder eine Bahn durch den Effekt des aerodynamischen
Paradoxons gleichzeitig getragen und angesaugt. Trotz
dieses gleichmäßigen Luftpolsters, bei dem Saug- und
Druckkräfte im Gleichgewicht stehen, üben gerichtete,
leicht divergierende Strahlen der Düsen Kräfte zum
Straffen in definierte Richtungen aus. Diese Kräfte
sind in vorteilhafter Weise auf freie Kanten des Bogens
gerichtet.
Als besonders geeignet zeigte sich eine Teilung
der Führungsfläche in 3 Zonen über die Breite
(Stabilisierungszone, rechte und linke Straffzone):
Durch die an eine Symmetrieachse symmetrisch liegende
Stabilisierungszone, wird in diesem Bereich ein
gleichmäßiges Luftpolster erreicht, was gleichzeitig
eine Straffwirkung entgegen der Förderrichtung F auf
den Bogen ausübt und der, durch die in Straffzonen
erzeugten Injektorwirkung, (d. h. Luft wird aus der
Stabilisierungszone abgeführt), entgegenwirkt.
Beidseitig der Stabilisierungszone schließen sich
Straffzonen an, in denen die Düsen mit einer
Förderrichtung F von der Symmetrieachse wegweisend
jeweils einen Winkel von 120° bis 160° bzw. -120°
bis -150° einschließen. In den Straffzonen wird eine
Straffwirkung in Richtung der nachlaufenden Kanten der
Bogen erzeugt und gleichzeitig die Luft sowohl aus der
Stabilisierungs- als auch aus der Straffzone abgeführt.
Somit kann über die Förderrichtung F gesehen, die Höhe
des Luftpolsters nicht anwachsen.
In einer insbesondere für dünne, labile Bogen, die
stark zum Flattern neigen, geeigneten Anordnung sind
die Düsen derart gerichtet, daß jeder Blasstrahl
durch einen zweiten, zum ersten annähernd rechtwinklig
blasenden Luftstrahl unterbrochen wird, so daß
keine Wellenbildung durch einen durchgehenden Strahl
hervorgerufen wird, d. h. der Blasstrahl jeder Düse
breitet sich nur über eine kurze Distanz geradlinig aus.
Durch zwei vorherrschende, im wesentlichen senkrecht
aufeinander stehenden Blasrichtungen wird Flattern,
d. h. Wellenbildung, die sich in Blasrichtung bewegt,
unterdrückt.
Dabei zeigen trotzdem die Resultierenden der
Blasrichtungen der Düsen in Richtung nachlaufende
Kanten, um den gewünschten Straffeffekt zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung im Bereich einer Düse, in
Längsrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten
Ausschnittes,
Fig. 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung im Bereich einer Düse in
Querrichtung,
Fig. 4 eine Draufsicht über die gesamte Breite der
erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ersten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine Draufsicht entsprechend Fig. 4 eines
zweiten Ausführungsbeispiels.
Eine in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete
Düse 1 wird anhand Fig. 1 bis 3 näher erläutert:
Die Düse 1 ist in eine geschlossene Führungsfläche
2 eines Blaskastens 5, die sich entlang einer
Förderstrecke eines Bogens 3 erstreckt, eingebracht.
So wird z. B. mittels eines Tiefziehwerkzeuges ein
geradliniger Schnitt der Breite B und gleichzeitig eine
Leitfläche 4, die um Winkel Alpha 2° bis 6° in den
Blaskasten 5 hinein abgesenkt ist, hergestellt.
Die so hergestellte Düse 1 hat eine Blasöffnung 6 mit
einer Luftaustrittsquerschnittsfläche A, die sich aus
der Höhe h und der Breite b ergibt. Breite b und Höhe
h stehen im Verhältnis b/h = 5 bis 10 und die Breite
b kann 5 bis 20 mm betragen. Von der Blasöffnung 6
ausgehend wird die Strömung eines gasförmigen Mediums
z. B. Luft entlang der Leitfläche 4 geführt. Diese
Leitfläche 4 wird von der Blasöffnung 6, zwei in
einem Öffnungswinkel Beta von 20° bis 50° - bezogen
auf die Linie Schnittes 6 - divergierenden Rändern
7, 8 und einem kreisbogenförmigen, der Blasöffnung b
gegenüber liegenden Übergang 9 von der Leitfläche 4
zur Führungsfläche 2, mit dem Radius R (R/b = 1 bis
3) begrenzt. Die divergierenden Ränder 7, 8 bilden
geschlossene Seitenflächen zwischen der Führungsfläche
2 und der gegen die Führungsfläche 2 abgesenkten
Leitfläche 4. Hierdurch ergibt sich als Düse 1 eine
Flachstrahldüse mit gerichteten, leicht divergierenden
Strahl. Die Düse 1 wird mit einem Druck von 100
bis 500 PA beaufschlagt. Als gasförmiges Medium wird
im vorliegenden Beispiel Luft oder mit Lösemittel bzw.
Wasser angereicherte Luft verwendet.
In Fig. 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eine
Anordnung einer Vielzahl der oben beschriebene Düsen
1 über die Breite und Länge der Führungsfläche 2
einer Bogenleiteinrichtung dargestellt. Die Düsen 1
sind bezüglich einer in Förderrichtung F verlaufenden
Symmetrieachse 14 symmetrisch mit einer Teilung t
angeordnet. Zwei aufeinander folgende, über die Breite
der Führungsfläche 2 erstreckende Düsenreihen 11,
12 sind um eine halbe Teilung t bezüglich einer
Symmetrieachse 13, die entlang der Förderrichtung F
verläuft, versetzt. Die Teilung t ergibt sich in
Abhängigkeit des Öffnungswinkels Beta, der eine Breite
BL des Luftstrahls im Abstand der Teilung t von der
Blasöffnung bestimmt. Das Verhältnis der Teilung t zu
einer Breite BL des Luftstrahls im Abstand der Teilung t
von der Blasöffnung beträgt vorzugsweise t/BL ca. 1-2.
Die Gesamtfläche der Blasöffnungen 6 beträgt 0,1% bis 1%
der Fläche der Führungsfläche 2.
Die Führungsfläche 2 ist durch die Anordnung der Düsen
1 über die Breite in drei Zonen 14, 16, 17 unterteilt.
Eine Stabilisierungszone 14 liegt symmetrisch zu beiden
Seiten der Symmetrieachse 14, daran schließt sich
jeweils eine Straffzone 16, 17 an.
In der Stabilisierungszone 14 sind die Düsen 1 entgegen
der Förderrichtung F ausgerichtet, während in den beiden
Straffzonen 16, 17 die Düsen 1 mit der Förderrichtung
F von der Symmetrieachse 13 wegweisend einen Winkel
Gamma von 120°-150° einschließen, im vorliegenden
Beispiel 135°. Die Blasrichtung zeigt hier annähernd auf
nachlaufende Kanten 18, 19 eines Bogens 3.
Sich ergebende Resultierende R1, R2, R3 der Blasrichtung
der Düsen 1 zeigen somit in der Stabilisierungszone
14 entgegen der Förderrichtung F und in den beiden
Straffzonen 16, 17 annähernd auf die nachlaufenden
Kanten 18, 19 des Bogens 3.
Auch im in Fig. 5 dargestellten, zweiten
Ausführungsbeispiel sind Stabilisierungszone 14 und
Straffzonen 16, 17 vorhanden, wobei die Düsenreihen 11,
12 in den beiden Straffzonen 16, 17 nicht um eine halbe
Teilung t versetzt sind.
Die Stabilisierungszone 14 wird hier durch eine auf der
Symmetrieachse 13 verlaufenden Düsenreihe 21 gebildet,
zu deren Seiten unter einen Winkel von 45° abwechselnd
zur Symmetrieachse 13 hin- und wegblasende, aber
entgegen der Förderrichtung F blasende Düsenreihen 22,
23 eingebracht sind. In den Straffzonen 16, 17 schließen
die Düsen 1 mit der Förderrichtung F einen Winkel Gamma
wechselnd von 100°-120° bzw. 160°-170° von der
Symmetrieachse 13 wegweisend ein.
Beiden Düsenanordnungen (Fig. 4 und Fig. 5) ist
gemeinsam, daß das Verhältnis von Teilung t zur Breite
BL des Luftstrahls in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel
Beta, t/BL = 1-2 beträgt. Die Resultierenden R1 der
Blasrichtungen der Stabilisierungszonen 14 verlaufen
parallel entgegen der Förderrichtung F, während in
den Straffzonen 16, 17 die Resultierenden R2, R3 mit
der Förderrichtung F einen Winkel von 135° von der
Symmetrieachse 14 wegweisend einschließen.
Bei den Düsenanordnungen beider Beispiele wird erreicht,
daß jeder Düse 1 eine nachfolgende Düse 1 zugeordnet
ist, die in den Rückraum der vorlaufenden Düse 1 bläst.
Durch die Düsenanordnung entsprechend Fig. 5 kann in
den Straffzonen 16, 17 keine durchgehende geradlinige
Strömung entstehen, da jeder Düse 1 eine zweite, zur
ersten annähernd senkrecht blasenden Düse 1 zugeordnet
ist, die den Blasstrahl der ersten Düse 1 seitlich
ablenkt.
Die Breite der Stabilisierungszone 11 ist in
vorteilhafter Weise kleiner als das kleinste Format
der zu führenden Bogen 3, während die Breite der
geschlossenen Führungsfläche 2 größer als das größte
Format der zu führenden Bogen sein sollte.
Im vorliegenden Beispiel beträgt die maximale
Formatbreite des Bogens 3 ca. 1000, mm die
minimale Formatbreite des Bogens 3 ca. 500 mm und
die Breite der Führungsfläche 2 ca. 1100 mm. Die
Länge der Führungsfläche 2 erstreckt sich entlang
der Bogenförderstrecke beispielsweise zwischen zwei
Druckwerke bzw. einem Druckwerk und einer Auslage einer
Rotationsdruckmaschine.
Bezugszeichenliste
1 Düse
2 Führungsfläche, geschlossen
3 Bogen
4 Leitfläche
5 Blaskasten
6 Blasöffnung
7 Rand
8 Rand
9 Übergang, kreisbogenförmig
11 Düsenreihe
12 Düsenreihe
13 Symmetrieachse
14 Stabilisierungszone
16 Straffzone
17 Straffzone
18 Kante, nachlaufende
19 Kante, nachlaufende
21 Düsenreihe
22 Düsenreihe
23 Düsenreihe
A Luftaustrittsquerschnittsfläche
BL Breite des Luftstrahles
F Förderrichtung
R Radius der Leitfläche (9)
R1 Resultierende der Blasrichtung (14)
R2 Resultierende der Blasrichtung (17)
R3 Resultierende der Blasrichtung (16)
b Breite der Blasöffnung 6
h Höhe der Blasöffnung 6
t Teilung der Düsen 1
Alpha Winkel, um den die Leitfläche 4 in die Führungsfläche 2 abgesenkt ist
Beta Öffnungswinkel der Leitfläche 4
Gamma Winkel, den die Blasrichtung der Düsen 1 mit der Förderrichtung F einschließt.
2 Führungsfläche, geschlossen
3 Bogen
4 Leitfläche
5 Blaskasten
6 Blasöffnung
7 Rand
8 Rand
9 Übergang, kreisbogenförmig
11 Düsenreihe
12 Düsenreihe
13 Symmetrieachse
14 Stabilisierungszone
16 Straffzone
17 Straffzone
18 Kante, nachlaufende
19 Kante, nachlaufende
21 Düsenreihe
22 Düsenreihe
23 Düsenreihe
A Luftaustrittsquerschnittsfläche
BL Breite des Luftstrahles
F Förderrichtung
R Radius der Leitfläche (9)
R1 Resultierende der Blasrichtung (14)
R2 Resultierende der Blasrichtung (17)
R3 Resultierende der Blasrichtung (16)
b Breite der Blasöffnung 6
h Höhe der Blasöffnung 6
t Teilung der Düsen 1
Alpha Winkel, um den die Leitfläche 4 in die Führungsfläche 2 abgesenkt ist
Beta Öffnungswinkel der Leitfläche 4
Gamma Winkel, den die Blasrichtung der Düsen 1 mit der Förderrichtung F einschließt.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum schwebenden Führen von Bogen
oder Bahnen in Verarbeitungsmaschinen, insbesondere
Rotationsdruckmaschinen, mit mehreren, in einer
ansonsten - geschlossenen den Bogen oder Bahnen
zugewandten Führungsfläche eingearbeitete Düsen, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anordnung der Düsen (1)
die geschlossene Führungsfläche (2) über die Breite
in mindestens drei Zonen, einer Stabilisierungszone
(14) und zwei Straffzonen (16, 17) unterteilt, daß
Resultierende (R1) von Blasrichtungen der Düsen
(1) in der symmetrisch zur Symmetrieachse (13)
liegenden Stabilisierungszone (14) annähernd parallel,
entgegengesetzt zur Förderrichtung (F) verlaufen, daß
Resultierende (R2, R3) von Blasrichtungen der Düsen (1)
in an die Stabilisierungszone (14) anschließenden und
die Führungsfläche (2) begrenzenden Straffzonen (16, 17)
mit der Förderrichtung F einen Winkel zwischen 120° und
150° von der Symmetrieachse wegweisend einschließen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blasöffnungen (6) der Düsen (1) jeweils
eine geradlinige Luftaustrittsquerschnittsfläche (A)
der Breite (b) und Höhe (h) aufweisen, daß an die
Blasöffnung (6) eine divergierende, schräg abgesenkte
Leitfläche (4) anschließt, die von radialen Rändern
(7, 8) und einem kreisförmigen Übergang (9) begrenzt
wird, daß die beiden radialen Ränder (7, 9) einen
Öffnungswinkel (Beta) zwischen 20° und 50° einschließen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Düse (1) eine nachlaufende Düse (1) zugeordnet
ist, die in einen Rückraum der vorlaufenden Düse (1)
bläst.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Gesamtfläche der Blasöffnungen (6) 0,1% bis 1%
der Fläche der Führungsfläche (2) beträgt.
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DE (2) | DE4406847C2 (de) |
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