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Durch Saugluft betätigte Kippvorrichtung Die Erfindung betrifft eine
durch Saugluft betätigte Kippvorrichtung zur Bogentrennung für Anlegeapparate an
Schnellpressen, Falzmaschinen oder anderen Papier, Karton, Stoff o. dgl. in Bogenform
verarbeitenden Maschinen mit Saugern, die bei durch den Bogen abgeschlossener Saugleitung
selbsttätig gekippt werden.
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Bei fast allen nach dem Saugsystem arbeitenden Anlegevorrichtungen
wurde der einzelne Bogen beim Ansaugen - zur sicheren Trennung vom nächstfolgenden
bzw. vom Papierstapel scharf um die Hinterkante der Sauger gekippt. Bei den verwendeten
Saugerstangen mit einer Vielzahl von Saugern war die Ausführung allgemein so, daß
das Saugerstangenrohr, auf dem die einzelnen Sauger saßen, länger war als die Bogenbreite
und dann auf diesen zwei Kurbeln saßen, deren Schwingzapfenachse genau mit der verlängerten
Kippkante der einzelnen Sauger übereinstimmte. Auf diese Weise kippten die Sauger
mathematisch genau um ihre Hinterkante, so daß die Funktion in jeder Weise einwandfrei
war. Diese Kippvorrichtungen werden aber von Exzentern oder Kurven zwangsläufig
gesteuert, und die Stärke der Kippung mußte für jede Papier- und Kartonsorte jeweils
eingestellt werden, was genaueste Sachkenntnis und große Übung des Bedienungspersonals
voraussetzte. Durch die zwangsläufige Steuerung ergab sich außerdem der Nachteil,
daß bei langsamem Lauf der Maschine die Kippbewegung auch langsam und bei schnellem
Lauf ebenfalls schnell erfolgte. Da nun zum sicheren Trennen der Bogen eine gewisse
Plötzlichkeit der Kippbewegung notwendig ist, so ergaben sich sehr hart arbeitende
Kurven, die zu schnellem Verschleiß führten. Aus diesem Grunde eigneten sich diese
Anlegeapparate nicht für Maschinen mit höchsten Laufgeschwindigkeiten.
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Es wurde deshalb versucht, auf die zwangsläufig gesteuerte Kippvorrichtung
ganz zu verzichten und die einzelnen Sauger mit elastischen, napfförmigen Mundstücken,
die so ausgebildet waren, daß der untere Teil derselben an der näher dem Papierstapel
liegenden Seite mit einem Fortsatz versehen war, der mit einer geraden, scharfen
Kante auf der Unterseite endete, auszurüsten. Diese meist aus Gummi hergestellten
Saugköpfe wurden also bei jedem Ansaugen so stark auf den Papierstoß aufgesetzt,
daß die vorher schräge Grundfläche vollständig gerade auf dem Papierstapel auflag.
Durch diese fortwährende Deformation der Saugköpfe nutzten sich diese sehr schnell
ab, so daß sie unbrauchbar wurden. Außerdem wischte die Kippkante beim Eindrücken
um ein geringes Stück auf dem Papierstoß, so daß sich diese schnell abradierte.
Eine
andere .Einrichtung benutzt Saugdüsen mit einer unebenen Saugfläche, die eine Mehrzahl
von Saugöffnungen enthält, die nacheinander in wachsender Zahl auf den anzusaugenden
Bogen einwirken und in der Außerarbeitsstellung durch eine innerhalb des Säugkörpers
angeordnete Deckscheibe abgeschlossen werden. Diese Deckscheibe wird hierbei beim
Ansaugen des Bogens mittels eines vom Saugzug gesteuerten Kolbens an den Saugöffnungen
entlang geführt, wobei diese den Bogen schrittweise längs der unebenen Saugfläche
ansaugen, jedoch ohne daß ein Gleiten zwischen Saugdüse und Bogen eintritt. Es handelt
sich also hierbei nicht um ein eigentliches Kippen durch Abbiegen, des angesaugten
Bogens, sondern die anzusaugende Kante des Bogens soll in den Winkel, den die unebene
Fläche der Saugdüse mit der Ebene des Papierstapels bildet, hochfliegen und sich
so vom nächstfolgenden Bogen trennen. Papiersorten von einiger Festigkeit und Steifigkeit
machen diese Bewegung aber nicht mit, so daß öfters Bogen ausgelassen werden. Karton
läßt sich auf diese Weise überhaupt nicht verarbeiten.
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Um nun auch an schnell laufenden Druckmaschinen einwandfreie Bogentrennung
zu erzielen, die unabhängig von der wechselnden Druckgeschwindigkeit ist und den
Verschleiß aller beanspruchten Teile auf ein Minimum herabsetzt, ging man zu Kippvorrichtungen
über, die durch den in der Saugleitung selbst entstehenden Unterdruck betätigt-
werden. Diese pneumati schen Kippvorrichtungen haben den Vorteil, daß sie nicht'
nach der zu verarbeitenden Papier- oder Kartonsorte in der Stärke des Kippwinkels
eingestellt zu werden brauchen, sondern der Widerstand des einzelnen Bogens wirkt
hier selbsttätig regulierend, so daß also dünne Papiere mit wenig Widerstand, starke
und Kartonsorten entsprechend weniger gekippt werden. Die Sauger halten also den
Bogen besser fest und reißen sich nicht los. Außerdem ist die Kippgeschwindigkeit
immer gleich groß, ganz gleich, ob die Verarbeitungsmaschine schnell oder langsam
läuft.
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Die bekannteste Kippvorrichtung dieser Art ist so ausgebildet, daß
der Saugdüsenkörper selbst den beweglichen Teil oder Kolben bildet, der in einen
kreisförmig gebogenen Zylinderkörper gesaugt wird, wenn der anzusaugende Bogen die
Ansaugöffnung verschließt. Die Herstellung dieses Teiles macht aber außerordentliche
Schwierigkeiten, da der gebogene Düsenkörper leicht, aber vollständig luftdicht
in den im gleichen Radius gekrümmten Zylinderkörper gleiten muß. Außerdem bedingt
diese Konstruktion des Saugdüsenkörpers ein Abbiegen des Bogens um den Mittelpunkt
des Krümmungskreises desselben, der zwar in der Ebene des obersten Bogens liegt;
es ist aber nicht möglich, um die Hinterkante des Saugkopfes zu kippen, da der Mittelpunkt
immer ein Stück von dieser Kante entfernt sein muß. Ein eigentliches Kippen um eine
scharfe Kante ist also niemals erreichbar.
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Eine andere Kippsaugeranordnung dieser Art, bei der die Kippbewegung
des mit seinem Träger und der Saugleitung gelenkig verbundenen Düsenkörper durch
den Unterdruck in der vom Bogen, geschlossenen Saugleitung mittels eines Schnüffelkolbens
bewerkstelligt wird, ist so ausgebildet, daß der Zylinder und der Kolben der Schnüffelvorrichtung
als Leitungsteile unmittelbar in die zur Düse führende Saugleitung eingegliedert
sind, wobei die Kolbenstange als ein Teil der Saugleitung hohl ausgebildet ist und
mit dem Düsenkörper durch ein Rohrgelenk verbunden ist, während der an die Leitung
angeschlossene Schnüffelzylinder in dem Träger des Kippsaugers schwenkbar gelagert
ist.
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Nach dem gleichen System arbeitet eine andere Konstruktion eines Saugers
für pneumatische Bogentrennvorrichtungen mit einem gegen den Saugfuß schwingenden
Mundstück, das beim Ansaugen eines Bogens mit dem Bogen gegen den Saugfuß emporgezogen
wird und dabei den Bogen um einen Teil des Saugfußes biegt,. wobei das schwingbare
Mundstück die Saugöffnung des Fußes umfaßt und an einem am Saugfuß befestigten Zapfen
drehbar gelagert und dieser Zapfen oberhalb des Teiles des Saugfußes, um den der
abzuhebende Bogen herumgezogen wird, angeordnet ist.
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Durch die Konstruktion dieser beiden Kippsauger ist es bedingt, daß
der Drehpunkt, um den der Sauger gekippt wird, über der Papierebene liegt. Die Kippkante
des Saugers macht also auf dem Papierstapel eine wischende Bewegung oder hat überhaupt
keine feste Kippkante, was außerordentlich ungünstig ist.
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Dieser Fehler ist auch erkannt worden, und man hat diese Vorrichtung
zu verbessern versucht dadurch, daß der gelenkig mit der Kolbenstange verbundene
Düsenkörper gleichzeitig auch an einem in dem Träger des Kippsaugers drehbar gelagerten
Zwischenstück angelenkt ist, der beim Ankippen des Bogens durch den hierbei eine
geringe Schwingbewegung ausführenden Schnüffelzylinder .eine nach rückwärts gerichtete
zusätzliche Schwingbewegung erhält und hierbei den angelenkten Düsenkörper mitnimmt.
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Die Wirkung dieses Fehlers wurde hierdurch bis zu einem gewissen Teil
beseitigt, nicht aber die Ursache. Die Drehung des
Saugers findet
nicht genau um die Hinterkante des Saugers statt, so daß das Wischen des Saugers
auf dem Papierstapel wohl geringer geworden, aber nicht vollständig beseitigt ist.
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Bei den beschriebenen drei pneumatischen Kippvorrichtungen ist es
außerdem ungünstig, daß der Kolben und der Zylinder unmittelbar in die Saugleitung
gelegt worden sind. Alle diese beweglichen Teile müssen spielend leicht laufen,
um von der kleinen Kraft des Unterdruckes mit Sicherheit betätigt zu werden. Außerdem
müssen alle Teile luftdicht schließen. Durch den Papierstaub, der immer mit angesaugt
wird, werden diese unmittelbar in der Saugleitung liegenden Teile verunreinigt oder
verstopft und versagen hierdurch. Die Reinigung und Pflege ist sehr erschwert, da
der Saugkopf vollständig auseinandergenommen werden muß.
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Die vorliegende Erfindung beschreibt daher eine durch Saugluft betätigte
Kippvorrichtung zur Bogentrennung, bei der alle oben geschilderten Nachteile vermieden
werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Sauger mit Führungen versehen sind,
z. B. bogenförmigen Schlitzzapfenführungen, derart, daß die Hinterkante der Sauger
während der Kippbewegung die feststehende Drehachse bildet.
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Konstruktiv sind die zu bewegenden Massen und die Reibung aller Teile
des Saugkopfes so klein wie möglich gehalten, um den unbedingt notwendigen, spielend
leichten Lauf aller bewegten Teile auch bei höchster Geschwindigkeit zu erreichen.
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Zu jedem Saugkopf führt ein dickwandiger Saugschlauch, welcher in
gekrümmter Lage vom Saugzylinder ausgeht. Dünnwandiger Saugschlauch ist nicht verwertbar,
da er durch das Vakuum zusammengedrückt wird und damit die Luftleitung absperrt.
Dickwandiger Saugschlauch hat, besonders wenn ein kurzes Stück in gekrümmter Lage
verwendet wird, eine stärkere Spannkraft, die mit dem Älter- und Härterwerden des
Saugschlauches zunimmt. Diese Spannkraft des oder der Saugschläuche wirkt aber der
Bewegung des Kolbens im Saugzylinder entgegen und hemmt dessen Tätigkeit ganz oder
teilweise. Es kann also bei sehr harten Schläuchen der Fall eintreten, daß die Spannkraft
der Saugschläuche größer ist als der Unterdruck im Saugzylinder, wodurch die pneumatische
Kippung nicht betriebssicher arbeiten würde.
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Um dies zu vermeiden und sicheres Arbeiten auch mit härter gewordenen
Schläuchen unbedingt zu gewährleisten, wird die Verbindung zwischen Schlauch und
Saugkopf so ausgeführt, daß zwischen jedem Sauger und jedem Saugschlauch ein drehbares
Ventil, ein sogenannter Kugelhahn, angeordnet ist.
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Trotzdem würde der Saugschlauch bei höchster Geschwindigkeit der Verarbeitungsmaschine
noch zum Schwingen oder Zittern, neigen und eine fehlerlose Bewegung des Saugkopfes
behindern. Es ist deshalb eine weitere Unterstützung des Schlauches vorgesehen,
die so ausgebildet ist, daß der Saugschlauch in seiner Hinundherbewegung von einer
unter ihm gelagerten Rolle getragen wird, welche mit einer Schelle oder einer Gegenrolle
den Saugschlauch zwangsläufig führt.
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In der beiliegenden Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in
einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Alle zum Verständnis der Erfindung nicht
notwendigen Einzelheiten sind hierbei weggelassen worden.
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Abb. i zeigt eine Seitenansicht eines Doppelsaugers; Abb. i a ist
eine weitere Seitenansicht mit den Saugern in gekippter Stellung; Abb. a zeigt eine
Vorderansicht desselben Saugers; Abb. 3 zeigt das Gelenk (Kugelhahn) des Schlauchanschlusses
in Seitenansicht; Abb. q. zeigt einen Grundriß dieses Gelenkes.
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Der Papierstoß i ist in bekannter Weise auf dem nicht gezeichneten
Anlegetisch auf= gestapelt und wird an seiner Vorderkante durch mehrere vordere
Anschläge 2 begrenzt. Auf den obersten Bogen des Papierstoßes i setzen sich die
im Ausführungsbeispiel als Doppelsauger ausgebildeten Saugköpfe 3 und q. auf, um
diesen anzusaugen. Die beiden Saugköpfe 3 und q. sind an den beiden Tragarmen 5
durch die Wellen 6 und 7 angelenkt und laufen auf vier Röllchen 8 in den als Segmente
9 ausgebildeten Enden der Tragarme 5. Vier Stellringe io verhindern ein seitliches
Verschieben der beiden Wellen 6 und 7. Die beiden Segmente 9 sind so gearbeitet,
daß der Mittelpunkt des Kreisbogens der Mittellinie genau mit der Kippkante K der
Saugköpfe 3 und q. zusammenfällt. In der Mitte zwischen den beiden Segmenten 9 sitzt
das Anschlußstück i i, an welches rechts und links zwei ungefähr waagerechte Zugstangen
12 angreifen, die ihrerseits mit den beiden Hebeln 13 verbunden sind. Beide Hebel
13 sitzen fest auf der gemeinsamen Welle 14, welche drehbar in den Tragarmen 5 gelagert
ist. Auf der gleichen Welle 14 sitzen außerhalb zwei Hebel 15 fest verstiftet und
sind durch zwei ungefähr senkrechte Zugstangen 16 mit den beiden Kolben 17 der die
Kippbewegung hervorrufenden Pumpe 18 verbunden. Diese Pumpen bestehen
außer
dem bereits erwähnten Kolben 17 aus den Zylindern i9, den oberen Deckeln 2o und
den Druckfedern 21. An den Zylindern befinden sich vorn die Schlauchanschlüsse 22,
die im gezeichneten Beispiel T-förmig ausgebildet sind. Die waagerechten Anschlüsse
sind durch die Schläuche 23 mit den Kugelhähnen 24 der Saugköpfe 3 und 4 verbunden,
während die senkrechten Anschlüsse zur taktmäßig gesteuerten Saugpumpe führen, die
nicht mitgezeichnet wurde. Beim Ansaugen des Bogens durch die Saugköpfe 3 und 4
bildet sich zwischen den Kolben 17 und den Deckeln 2o ein Unterdruck, wodurch die
Kolben 17 hochgezogen werden und die Gestänge 12 bis 16 in Tätigkeit setzen. Hierdurch
wird die Kippbewegung, der Saugköpfe- 3 und 4 um die Kippkante hervorgerufen. Nach
dem taktförmigen Umsteuern der Pumpe tritt Frischluft in die Saugleitung, so daß
die Kippung, durch die Druckfedern 21 betätigt, sofort zurückgeht und der angesaugte
Bogen losgelassen wird. Nach dem Ankippen haben -die Tragarme 5 eine schwingende
Bewegung nach oben und vorn ausgeführt, die nicht gezeichnet ist, so daß der Bogen
im Moment des Loslassens von weiteren Transportmitteln übernommen werden kann. Diese
Transportmittel sind, da sie nicht zur Erfindung gehören, ebenfalls weggelassen
worden. Um bei großer Arbeitsgeschwindigkeit ein Zittern oder Schlagen der Schläuche
23 zu verhindern, werden dieselben über Barunterliegende Rollen 25 mit halbrunden
Profilen geführt und weiter entweder durch Schellen 26 oder Barüberliegende weitere
Profilrollen 27 am Zittern verhindert, so daß die Schläuche 23 nur die notwendige
waagerechte Bewegung ausführen können und die Spannkraft der Schläuche beseitigt
ist.