DE4434623A1

DE4434623A1 - Stellvorrichtung mit einem Pneumatikzylinder in einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE4434623A1
Application number: DE4434623A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Pollich; Lothar Stadler; Hans-Juergen Bernau
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2014-09-29
Also published as: US5562035A; DE4434623C2; JPH08108523A; JP3673308B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stellvorrichtung mit einer pneumatisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit zur Betätigung von Stellgliedern in einer Druckmaschine, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit, welche nachstehend auch als Pneumatikzylinder bezeichnet wird, in ihrer Betriebsfunktion durch teilweise Beaufschlagung vorspannbar und in vorgespannter Stellung arretierbar ist. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine solche Vorrichtung zur Verwendung in einer Einrichtung zur Verhinderung eines Fehlbogen- oder Mehrfachbogeneinlaufs in eine Druckmaschine.

Aus der DE 41 18 659 ist eine Einrichtung zur Betätigung von Stellgliedern zum An- und Abstellen des Druckes in einer Bogendruckmaschine oder zur Sperrung der Bogenzufuhr bekannt, bei der einem um einen festen Drehpunkt verschwenkbaren und mit einem Antriebsglied verbundenen Hebel durch Elektromagneten und durch Federkraft beeinflußbare Klinken zugeordnet sind und eine den Hebel nach seiner Entriegelung schwenkende hydraulisch oder eventuell auch pneumatisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist, die den Hebel bei einer Fehlbogenfeststellung nach der Entriegelung durch den Elektromagneten aus der entspannten Nullage heraus in eine Sperrlage verschwenkt, in der zum Beispiel Bogengreifer in der geöffneten Stellung blockiert werden. Bei kleinformatigen Pneumatikzylindern ist die Kraft zu gering, um geschlossene Greifer oder teilweise geöffnete Greifer wieder ganz zu öffnen, weil sie sehr klein sein müssen, um den durch die Öffnung vorgegebenen Weg in kürzester Zeit zurückzulegen. Bei Elektromagneten ist die Erregungszeit sehr lange, und in der Anfangsphase der Bewegung steht die geringste Kraft zur Verfügung. Der Hub eines Elektromagneten ist daher unter den vorgegebenen Bedingungen begrenzt. Die physikalischen Bedingungen kleiner Pneumatikzylinder und von Elektromagneten wirken sich bei schnellaufenden Druckmaschinen besonders nachteilig aus.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Stellvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen in der Weise weiterzubilden, daß extrem kurze Schaltzeiten mit ausreichend großen Stellkräften und ausreichend langen Schaltwegen erreicht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Stellvorrichtung mit einer pneumatisch beaufschlagbaren, in ihrer Betriebsfunktion durch Beaufschlagung vorspannbare Kolben-Zylinder-Einheit in einer Druckmaschine vorgesehen, die die Ausbildungsmerkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufweist.

Bevorzugte Anwendung finden die Erfindungsmerkmale bei einer Vorrichtung zur Fehlbogenabschaltung im Anleger einer Bogendruckmaschine, dadurch, daß der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit in dem gestellfest abgestützten Zylindergehäuse gegen die Haltekraft eines ausschaltbaren Elektromagneten mit einer gegenüber der genannten Haltekraft des Elektromagneten geringeren Vorspannung in Richtung der Kolbenachse beaufschlagbar ist.

Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Vorrichtung kann der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit vorab durch Beaufschlagung mit Druckluft vorgespannt und in dieser vorgespannten Position durch den Elektromagneten gehalten werden. Bei einer Fehlbogenfeststellung wird der Elektromagnet spannungslos. Durch die im Zylinderraum vorgespannte Luft und durch die nachströmende Luft wird die Stellbewegung sofort ausgeführt und dadurch der Einlauf des Fehlbogens in die Druckmaschine verhindert. Gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen werden Schaltzeiten, die Steuerzeit für das Luftschaltventil und die Befüllzeit des Zylinders eingespart.

Zur Erzielung möglichst großer Stellkräfte und kurzer Stellwege ist nach einem weiterführenden Gedanken der Erfindung vorgesehen, daß die aus dem Zylindergehäuse herausgeführte Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit mit ihrem freien Ende zwischen Stützflächen eines gestellfesten Widerlagers und eines um eine Achse schwenkbaren und in Richtung der Bewegung gegen das gestellfeste Widerlager durch eine Feder belasteten Stellhebels eingreift, wobei die Stützflächen in Wirkungsrichtung des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit keilförmig konvergierend zueinander verlaufen. Dadurch drückt sich das Ende der Kolbenstange in den keilförmigen Spalt, wodurch eine Querkraft erzeugt wird, die ein Vielfaches der Kolbenkraft erreicht. Die Querkraft wirkt vorteilhaft auf einen Arm am Greiferhebel. Sie ist ausreichend groß, um diesen gegen die Federn des Greiferhebels zu verdrehen und die Greifer wieder zu öffnen. Vorzugsweise ist am freien Ende der Kolbenstange außerhalb des Zylindergehäuses mit einer Wälzlagerung wenigstens eine Rolle gelagert, die mit ihrem Umfang an der Stützfläche des festen Widerlagers und an der Stützfläche des Stellhebels anliegt. Dadurch werden Reibungskräfte weitestgehend vermieden und ein geräuscharmer Betrieb erreicht.

Vorteilhafte Ausbildungsmerkmale enthalten außerdem die Ansprüche 4 und 5.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Greiferöffnung an einem Vorgreifer zur Bogenzufuhr in einer Bogendruckmaschine und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1.

Am rechten Bildrand in Fig. 1 ist ein durch die Stellvorrichtung nach der Erfindung beeinflußbarer Bogengreifer 1 mit Greiferauflage 2 des Greifersystems eines Vorgreifers zur Bogenanlage in einer Bogendruckmaschine in einem verkleinerten Maßstab dargestellt. Mehrere in Bogenquerrichtung nebeneinander angeordnete Bogengreifer 1 mit Greiferauflage 2 bilden das Greifersystem des Vorgreifers, der den Bogen mit seinem Greifersystem an der Vorderkante erfaßt und durch Schwenkbewegung des Vorgreifers um die Schwenkachse eines Vorgreiferhebels der Druckmaschine zuführt. Der Vorgreifer selbst ist in der Zeichnung aus Gründen der besseren Übersicht nicht dargestellt. Der Bogengreifer 1 ist auf einer Achse 4 im Vorgreiferhebel schwenkbar gelagert.

Eine Kurvenscheibe 5 steuert die Öffnungs- und Schließbewegung des Bogengreifers 1 um die Achse 4 mittels einer an der Kurvenscheibe 5 anliegenden Kurvenrolle 6, die an einem Arm 7 eines auf der Welle 23 mit dem Schaltsegment 3 verbundenen und durch eine Feder 8 mit Federkraft belasteten Winkelhebels 9 gelagert ist, so daß die Kurvenrolle 6 durch die Federkraft gegen den Umfang der Kurvenscheibe 5 gedrückt wird und über das Schaltsegment 3 die Rolle 22 nach unten drückt.

Der andere Arm 10 des Winkelhebels 9 weist eine Stützfläche 12 auf, die keilförmig zu einer Stützfläche 11 an einem festen Widerlager 13 verläuft.

Die Stellvorrichtung besteht aus einer pneumatisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit 14, deren Zylindergehäuse 15 gestellfest, jedoch um die Bolzen 24 drehbar verankert ist und deren in dem Zylinderraum beweglicher Kolben 16 durch die Kolbenstange 17 mit einer eisernen Ankerplatte 18 verbunden ist, die mit einem Elektromagneten 19 zusammenwirkt, dessen Stromzufuhr an- und abschaltbar ist. Die Ankerplatte 18 ist in einem Innenraum 20 des Zylindergehäuses 15 beweglich, der auch den Elektromagneten 19 aufnimmt, so daß beide geschützt angeordnet sind.

Das gegenüberliegende Ende der Kolbenstange 17 Ist aus dem Zylindergehäuse 15 herausgeführt, und an seinem freien Ende ist mit einer Wälzlagerung wenigstens eine Rolle 21 frei drehbar gelagert, deren Umfang einerseits gegen die Stützfläche 11 am festen Widerlager 13 und andererseits gegen die Stützfläche 12 am freien Ende des Armes 10 des Winkelhebels 9 anliegt. In der Betriebsstellung ist der Elektromagnet 19 unter Spannung, so daß er die Ankerplatte 18 anzieht und mit einer vorbestimmbaren Haltekraft arretiert. Dadurch kann der Kolben 16 in dem Zylinderraum 25 durch Beaufschlagung mit Druckluft bis etwa zur Haltekraft des Magneten 19 vorgespannt werden. In der Anschlußleitung herrscht jedoch eine höhere Vorspannung der Luft. In dieser Stellung beeinträchtigt die Stellvorrichtung die Öffnungsbewegung und Schließbewegung des Bogengreifers 1 durch die Kurvenscheibe 5 über die Kurvenrolle 6 nicht. Sobald Sensoren eine Fehlbogenlage feststellen, wird der Elektromagnet 19 spannungslos geschaltet und die Luft in dem Zylinderraum zur Beaufschlagung des Kolbens 16 über das geöffnete Ventil nachgeführt. Dadurch wird die Rolle 21 oder werden mehrere nebeneinander gelagerte Rollen 21 zwischen die Stützflächen 11 und 12 des festen Widerlagers 13 bzw. des Armes 10 am Winkelhebel 9 gedrückt, so daß der Bogengreifer 1 gegen die Wirkung der Feder 8 wieder geöffnet wird. Vorteilhaft ist die höhere Vorspannung der Luft vor dem Einlaß in den Zylinderraum 25 in einem solchen Verfahren, daß die Befüllung des Zylinderraumes nach Öffnung des Einflußventils und maximalem Druckabfall ohne Luftnachfüllung erfolgt.

Durch Aktivierung des Elektromagneten 19 und Luftfüllung des Zylinderraumes 26 kehrt die Stellvorrichtung in die Ausgangslage zurück. Die Funktion der Vorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen ist unabhängig von der Bogendicke und somit auch voll funktionsfähig bei Mehrfachbögen, zum Beispiel Zweifachbögen, Dreifachbögen, oder dergleichen.

Bezugszeichenliste

1 Bogengreifer
2 Greiferauflage
3 Schaltsegment
4 Achse
5 Kurvenscheibe
6 Kurvenrolle
7 Arm
8 Feder
9 Winkelhebel
10 Arm
11 Stützfläche
12 Stützfläche
13 Widerlager
14 Kolben-Zylinder-Einheit
15 Zylindergehäuse
16 Kolben
17 Kolbenstange
18 Ankerplatte
19 Elektromagnet
20 Innenraum
21 Rolle
22 Rolle
23 Welle
24 Bolzen
25 Zylinderraum
26 Zylinderraum

Claims

1. Stellvorrichtung mit einer pneumatisch beaufschlagbaren, in ihrer Betriebsfunktion durch Beaufschlagung vorspannbaren Kolben-Zylinder-Einheit zur Betätigung von Stellgliedern in einer Druckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kolben (16) in einem Zylinderraum (25) eines Zylindergehäuses (15) gegen die aktivierte Haltekraft eines ausschaltbaren Elektromagneten (19) mit einer gegenüber der genannten Haltekraft geringeren Vorspannung beaufschlagbar ist.

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft vor dem Einlaß in den Zylinderraum (25) in einem gegenüber dem Zylinderraum größeren Volumen höher vorgespannt ist und bei Öffnung eines Einlasses bei maximalem Druckabfall ohne Luftnachfuhr in den Zylinderraum (25) einströmt.

3. Stellvorrichtung zur Fehlbogenabschaltung im Anleger einer Bogendruckmaschine mit einer pneumatisch beaufschlagbaren, einerseits gestellfest abgestützten Kolben-Zylinder-Einheit, die andererseits auf einen Steuerhebel für Bogengreifer einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) der Kolben-Zylinder-Einheit (14) in dem gestellfest abgestützten Zylindergehäuse (15) gegen die Haltekraft eines ausschaltbaren Elektromagneten (19) mit einer gegenüber der genannten Haltekraft des Elektromagneten (19) geringeren Vorspannung in Richtung der Kolbenachse beaufschlagbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (17) der Kolben-Zylinder-Einheit (14) an einem aus dem Zylindergehäuse (15) herausgeführten Ende mit einer eisernen Ankerplatte (18) fest verbunden und am Zylindergehäuse (15) ein Elektromagnet (19) befestigt ist, die beide je eine von zwei zueinander parallele Kontaktflächen aufweisen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eiserne Ankerplatte (18) in einem Innenraum (20) des Zylindergehäuses (15) beweglich angeordnet ist, dessen den Kolben (16) der Kolben-Zylinder-Einheit (14) gegenüberliegende Stirnfläche durch den Elektromagneten (19) gebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Zylindergehäuse (15) herausgeführte Kolbenstange (17) mit ihrem freien Ende zwischen Stützflächen (11, 12) eines gestellfesten Widerlagers (13) und eines um eine Achse schwenkbaren und in Richtung seiner Bewegung gegen das gestellfeste Widerlager (13) durch eine Feder (8) belasteten Stellhebels eingreift, wobei die Stützflächen (11, 12) in Wirkungsrichtung des Kolbens (16) der Kolben-Zylinder-Einheit (14) keilförmig konvergierend zueinander verlaufen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Kolbenstange (17) außerhalb des Zylindergehäuses (15) wenigstens eine Rolle (21) mit einer Wälzlagerung gelagert ist, die mit ihrem Umfang an der Stützfläche (11) des festen Widerlagers (13) und an der Stützfläche (12) eines Armes (10) eines Winkelhebels (9) anliegt.