EP1707519A2

EP1707519A2 - Saugvorrichtung für ein Flächenmaterial

Info

Publication number: EP1707519A2
Application number: EP06005450A
Authority: EP
Inventors: Hanns-Otto Haas
Original assignee: Manroland AG; MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2006-10-04
Also published as: EP1707519A3; DE102005014559A1; JP2006281781A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Saugvorrichtung (1) für ein Flächenmaterial, insbesondere für Bogen (2) einer bogenverarbeitenden Maschine, vorzugsweise Bogendruckmaschine, mit mindestens einem endlos umlaufenden, Saugöffnungen (36) zum Ansaugen des Flächenmaterials aufweisenden Saugband (3), dem mindestens ein mit gleicher Geschwindigkeit umlaufendes Rad (12) zugeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass das Rad (12) als Saugrad (13) ausgebildet ist und Saugelemente (29) aufweist, die mit zu den Saugöffnungen (36) führenden Längssaugkanälen (30) des Saugbandes (3) kommunizieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Saugvorrichtung für ein Flächenmaterial, insbesondere für Bogen einer bogenverarbeitenden Maschine, vorzugsweise Bogendruckmaschine, mit mindestens einem endlos umlaufenden, Saugöffnungen für das Ansaugen des Flächenmaterials aufweisenden Saugband, dem mindestens ein mit gleicher Geschwindigkeit umlaufendes Rad zugeordnet ist. Insbesondere kommt die Erfindung als Bogenbremse für bogenverarbeitende Maschinen zum Einsatz.
Saugvorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie weisen ein umtaufendes, luftdurchlässiges Trum auf, das über zwei beabstandet zueinander liegende Umlenkräder läuft. Zwischen den Umlenkrädern befindet sich ein Saugkasten, der der Unterseite des Obertrums zugeordnet ist. Der Unterdruck im Saugkasten erzeugt - durch das Saugband hindurch - an der Oberseite des Saugbandes des Obertrums einen Unterdruck, sodass auf dem Trum transportierte Bogen durch Unterdruck gehalten und auf diese Art und Weise beispielsweise transportiert oder abgebremst werden können. Eine Saugzone lässt sich nur im Bereich zwischen den beiden Umlenkrädern, also in der Zone des Saugkastens realisieren. Ferner kommt es häufig zu einer erwärmenden Reibung zwischen dem Saugriemen und einer dem Saugkasten zugeordneten Riemenauflage, welche durch die Ansaugwirkung verstärkt wird und zu einem hohen Verschleiß, gegebenenfalls sogar zur relativ schnellen Zerstörung des Saugriemens führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Saugvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die vielseitig einsetzbar ist und eine lange Lebensdauer aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Rad als Saugrad ausgebildet ist und Saugelemente aufweist, die mit zu den Saugöffnungen führenden Längssaugkanälen des Saugbandes kommunizieren. Das Saugband kann auch als Saugriemen bezeichnet werden. Gegenüber dem Stand der Technik ist dem Saugriemen somit kein feststehender Saugkasten zugeordnet, da das mit gleicher Geschwindigkeit wie der Saugriemen umlaufende Saugrad keine Relativbewegung zum Riemen ausführt, sodass es zwischen diesen Teilen nicht zur Reibung kommt. Vielmehr übernimmt das Saugrad die Saugfunktion, wobei es derart mit dem Saugriemen zusammenwirkt, dass der Unterdruck über Längssaugkanäle des Saugriemens zu Saugöffnungen des Saugbandes geführt wird. Mittels dieser Saugöffnungen wird das Flächenmaterial angesaugt und damit gehalten. Da die Längssaugkanäle das Saugband in Längsrichtung des Saugbandes durchsetzen und mit ihren einen Enden die Saugöffnungen bilden und mit ihren anderen Enden mit dem Vakuum des Saugrades kommunizieren, lassen sich aktive Saugöffnungen an jeweils gewünschten Stellen des Riemens realisieren, das heißt, die Saugöffnungen sind nicht auf den Bereich des Riemens beschränkt, der momentan in Kontakt mit dem Saugrad steht, sondern diese Kanäle können sich innerhalb des Saugriemens auch bis zu Positionen erstrecken, die entfernt zum Saugrad liegen, sodass die Zone, die eine Saugwirkung auf das Flächenmaterial ausübt, in Abhängigkeit von der Gestaltung der Längssaugkanäle im Saugband realisiert werden kann. Die Formulierung "das sich die Längssaugkanäle in Längsrichtung des Saugbandes erstrecken", bedeutet nicht, dass ausschließlich eine Erstreckung genau in Bandlängsrichtung vorliegen muss, sondern zur Richtung der Bandlängserstreckung (Längsmittelachse des Saugbandes) können sich die Saugkanäle auch schräg oder in anderer Weise erstrecken, wobei sie jedoch nicht - wie im Stand der Technik - lediglich rechtwinklig zur Längserstreckung durch das Saugband verlaufen, da dies nicht zu dem gewünschten Längsversatz zwischen dem einen Eingang eines Saugkanals bildenden Saugloch und der einen Ausgang des Saugkanals bildenden Saugöffnung führt. Da eine Relativbewegung zwischen dem Saugrad und dem das Saugrad umschlingenden Abschnitt des Saugbandes aufgrund gleicher Geschwindigkeiten fehlt, ist eine lange Lebensdauer des Saugbandes garantiert.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Längssaugkanäle derart erstrecken, dass - in Saugbändlängsrichtung gesehen - die Sauglöcher bildenden Eingänge der Längssaugkanäle versetzt zu den die Saugöffnungen bildenden Ausgängen liegen. Demgemäß wirken die Saugöffnungen "voreilend", das heißt, obwohl das Flächenmaterial das Saugrad noch nicht erreicht hat, wird es schon mit der Saugwirkung des Saugrades dadurch beaufschlagt, dass diese über die Kanäle bis zu den Saugöffnungen des Saugbandes geleitet wird und dort auf das Flächenmaterial wirken kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Saugöffnungen in Bezug auf die Transportrichtung des Flächenmaterials stromabwärts zu den Sauglöchern liegen. Hierdurch treten die vorstehend beschriebenen Wirkungen ein. Die Längssäugkanäle können alternativ oder zusätzlich auch bis in den Bereich des Umschlingungswinkels des Saugbandes in der Zone eines Umlenkrades reichen, sodass das mittels des Saugriemens gebildete Trums nicht nur in seinem geradlinig verlaufenden Bereich Saugöffnungen aufweist, sondern zusätzlich oder alternativ liegen Saugöffnungen im Bereich der durch Umschlingung des Umlenkrads gebildeten Krümmung. In dieser Zone können insbesondere leichtere Flächenmaterialien, insbesondere Papierbogen, gehalten werden, wobei es sogar möglich ist, eine Randzone eines solchen Bogens durch Ansaugen zu krümmen. Steifere Bogen, beispielsweise Kartonbogen, werden bevorzugt nicht von Sauglöchern angesaugt, die im gekrümmten Bereich liegen, da diese Bogen eine Verformung nicht hinreichend zulassen. Vielmehr erfolgt die Ansaugung derartiger Bogen vorzugsweise im geradlinig verlaufenden Bereich des Saugbandes.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Saugelemente des Saugrades über Saugverbindungen des Saugrades zu Saugmitteln des Saugrades führen. Die Eingänge der Saugverbindungen werden von den Saugmitteln und die Ausgänge der Saugverbindungen von den Saugelementen gebildet. Die Saugverbindungen durchsetzen das Saugrad vorzugsweise in radialer Richtung (bezogen auf die Drehachse des Saugrades).
Ferner ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein feststehender Sauganschluss vorgesehen ist, der bei der Drehung des Saugrades temporär zu den einzelnen Saugmitteln des Saugrades in kommunizierende Gegenüberlage tritt. Der feststehende Sauganschluss erzeugt daher zu den mitdrehenden Saugmitteln des Saugrades eine temporäre Unterdruckverbindung. Vorzugsweise wird zwischen dem feststehenden Sauganschluss und den sich bewegenden Saugmitteln ein möglichst kleiner Spalt ausgebildet, um Reibung zu vermeiden oder nur in geringem Umfang auftreten zu lassen und gleichzeitig das Ansaugen von Fehlluft möglichst klein zu halten. Die Saugmittel sind derart angeordnet, dass sie mit gleichem Abstand zur Drehachse des Saugrades umlaufen, sodass der mindestens eine feststehende Sauganschluss beim Radumlauf mit allen Saugmitteln zusammenarbeiten kann.
Bevorzugt ist der Sauganschluss als Saugkasten ausgebildet. Der Saugkasten kann gleichzeitig mit mehreren Saugverbindungen des Saugrades kommunizieren, sodass im betrachteten Zeitpunkt eine entsprechende Anzahl von Saugöffnungen des Saugbandes versorgt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sauganschluss, insbesondere der Saugkasten, verlagerbar ausgebildet ist, um durch eine wählbare Verstellung eine entsprechende Anzahl von Saugöffnungen anzusprechen beziehungsweise entsprechend positionierte Saugöffnungen zu versorgen. Hierdurch ist es möglich, die Saugzone der Saugvorrichtung zu verlagern.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Saugband als Saugtrum ausgebildet ist, das über mindestens zwei Umlenkräder läuft, wobei eines der Umlenkräder das Saugrad ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das in Bezug auf die Transportrichtung des Flächenmaterials stromaufwärts liegende Umlenkrad das Saugrad ist.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigt:

Figur 1: eine Seitenansicht der Saugvorrichtung,
Figur 2: eine Schnittansicht durch ein Saugrad mit Saugband der Saugvorrichtung der Figur 1 und
Figur 3: eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Saugbands der Saugvorrichtung der Figur 1.

Die Figur 1 zeigt eine Saugvorrichtung 1 für das saugende Halten von Flächenmaterial, insbesondere Bogen 2, insbesondere bei einer bogenverarbeitenden Maschine, vorzugsweise Bogendruckmaschine. Die Saugvorrichtung 1 weist ein endlos umlaufendes Saugband 3 auf, das als Trum 4 mit einem Obertrum 5 und einem Untertrum 6 ausgebildet ist. Das Saugband 3 bildet eine Endlosschleife, die über zwei Umlenkräder 7 und 8 verläuft. Die Umlenkräder 7 und 8 weisen Drehachsen 9, 10 auf. Mindestens eines der beiden Umlenkräder 7, 8 ist als Antriebsrad ausgebildet, das heißt, es steht mit einer Antriebsvorrichtung in Verbindung, wodurch das Trum 4 in Pfeilrichtung 11 umläuft. Das das Umlenkrad 7 bildende Rad 12 ist als Saugrad 13 ausgebildet. Es besitzt - gemäß Figur 3 - ein Lager 14, auf dem eine Nabe 15 des Saugrads 13 um die Drehachse 9 drehbar gelagert ist. Die Mantelfläche 16 des Saugrads 13 wirkt mit der Unterseite 17 des Saugbandes 3 zusammen, das vorzugsweise einen aus der Figur 2 hervorgehenden trapezartigen Querschnitt aufweist, um die Kontaktfläche mit den Bogen 2 klein zu halten. Um eine Relativbewegung zwischen dem Saugrad 13 und dem Saugband 3 zu verhindern, kann das Saugband 3 auch als gezahntes Saugband 3 ausgebildet sein, wobei das Saugrad 13 entsprechende Gegenzähne besitzt. Auch sind andere, bekannte Maßnahmen denkbar, um das Saugband 3 verschiebefrei zum Saugrad 13 umlaufen zu lassen.
Gemäß Figur 2 weist das Saugrad 13 einen hülsenförmigen Ausleger 18 auf, der ringförmig gestaltet ist und koaxial zur Drehachse 9 verläuft. Der Ausleger 18 ist vorzugsweise einstückig mit dem übrigen Korpus des Saugrads 13 ausgebildet. Die eine Innenringfläche 19 bildende Unterseite des Auslegers 18 steht einer Saugeinrichtung 20 gegenüber, die einen Sauganschluss 21 besitzt, der als Saugkasten 22 ausgebildet ist. Der Saugkasten 22 verläuft - gemäß Figur 1 - über einen Teilumfang α des Saugrades 13, wobei er mittels einer geeigneten, nicht dargestellten Führungsvorrichtung in Richtung des Doppelpfeils 23 um die Drehachse 9 herum verschieblich ist. Er besitzt eine der Innenringfläche 19 zugeordnete Oberseite 24, die konzentrisch zur Drehachse 9 verläuft und mit sehr geringem Spiel der Innenringfläche 19 gegenüberliegt. Der Saugkasten 22 ist über eine Verbindungsleitung 25 an eine nicht dargestellte Saugquelle angeschlossen. Die Saugwirkung wird mittels des Pfeils 26 verdeutlicht.
Der Ausleger 18 wird von mehreren, über den Umfang des Saugrades 13 verteilt angeordnete Saugverbindungn 27 in Form von radialen Kanälen durchsetzt. Die an der Innenringfläche 19 liegende Öffnung der jeweiligen Saugverbindung 27 bildet ein Saugmittel 28; die an der Mantelfläche 16 des Saugrades 13 liegende Öffnung der jeweiligen Saugverbindung 27 bildet ein Saugelement 29.
Das Saugband 3, das auch als Saugriemen 29' bezeichnet werden kann, weist Längssaugkanäle 30 auf, wobei - der Einfachheit halber - nur einige Längssaugkanäle 30 in den Figuren 1 bis 3 wiedergegeben werden. Die Längssaugkanäle 30 besitzen stets eine in Längserstreckung 31 des Saugbandes 3 verlaufende Komponente, sodass die Eingänge 32 der Längssaugkanäle 30 zu deren Ausgängen 33 - in Längserstreckung des Saugriemens 29' gesehen - versetzt liegen. Der Eingang 32 des aus der Figur 1 hervorgehenden Längssaugkanals 30 ist - in der dort momentan vorliegenden Stellung - dem Saugrad 13 zugeordnet und befindet sich in einem momentan gekrümmten Abschnitt 34 des Saugbandes 3. Dieser Eingang 32 bildet ein Saugloch 35. Der Ausgang 33 bildet eine Saugöffnung 36, die sich an der Außenseite 37 des Saugbandes 3 und zwar im Bereich des geradlinig verlaufenden Obertrums 5 des Saugbandes 3 befindet. Das Saugloch 35 ist an der Innenseite 38 des Saugbandes 3 positioniert. Aus alledem wird deutlich, dass unter Berücksichtigung der Bewegungsrichtung (Pfeilrichtung 11) des Saugbandes 3 die jeweiligen Saugöffnungen 36 stromabwärts zu den jeweils zugehörigen Sauglöchern 35 liegen.
Die Figur 2 verdeutlicht, dass das Saugband 3 - im Querschnitt gesehen - aus drei Schichten 39, 40 und 41 besteht, wobei die Schicht 39 eine untere, dem Saugrad 13 zugeordnet Schicht ist, die Schicht 40 eine Mittelschicht bildet und die Schicht 41 eine obere Schicht des Saugbandes 3 bildet, an der sich die Saugöffnungen 36 befinden. Die Sauglöcher 35 sind an der Unterseite 17 in der Schicht 39 ausgebildet. In Längsrichtung (Pfeil 11) des Saugbandes 3 der Figur 3 gesehen, liegen die -Sauglöcher 35 seitlich versetzt zu den Saugöffnungen 36, was auch aus der Figur 2 ersichtlich ist. Dieser Versatz erlaubt eine seitliche Anordnung der Saugeinrichtung 20 am Saugrad 13. Die Saugöffnungen 36 liegen bevorzugt etwa in der Mitte der Breite des Saugbandes 3. Die Schicht 40 dient dazu, eine Verbindungsstelle 42 zwischen jeweils zwei Teilstücken 43 und 44 jedes Längssaugkanals 30 zu schaffen. Der Figur 3 ist zu entnehmen, dass - ausgehend von einem rechtsseitigen Saugloch 35 - das Teilstück 43 zunächst schräg zur Längserstreckung (Pfeil 11) des Saugbandes 3 bis zur zugehörigen linksseitigen Verbindungsstelle 42 verläuft, dort die Schicht 40 durchsetzt und als Teilstück 44 wiederum schräg zur Längserstreckung (Pfeil 11) des Saugbandes 3 bis zur mittigen Saugöffnung 36 erstreckt. Der Verlauf eines jeden Längssaugkanals 30 ist daher in winklig zueinanderstehenden Teilstücken 43 und 44 sowie entsprechenden Abschnitten, zur Ausbildung der Verbindungsstelle 42 sowie des Saugloches 35 und der Saugöffnung 36 realisiert.
Aus alledem ergibt sich folgende Funktion, die anhand nur eines Längssaugkanals 30 beschrieben wird, wobei jedoch eine Vielzahl von Längssaugkanälen 30 vorhanden sind, die über die gesamte Schlaufenlänge des Saugbandes 3 verteilt sind: Mittels der nicht dargestellten Saugquelle wird - gemäß der mit Pfeil 26 angedeuteten Saugwirkung - ein Unterdruck in dem Saugkasten 22 erzeugt, wobei eine Saugwirkung in der Saugverbindung 27 durch das einander Gegenüberstehen von Sauganschluss 21 und Saugmittel 28 eintritt, die ebenfalls zu einem Unterdruck im Längssaugkanal 30 führt, da sich das Saugelement 29 in Gegenüberlage zum Saugloch 35 befindet, sodass letztlich über die Teilstücke 43 und 44 und unter Berücksichtigung der Verbindungsstelle 42 an der Saugöffnung 36 der Unterdruck ansteht und - gemäß Figur 1 - der Bogen 2 angesaugt wird, der sich auf dem Obertrum 4 des Saugbandes 3 befindet und demgemäß in Richtung des Pfeils 11 transportiert wird. Sofern das Saugband 3 ein Bremstrum bildet, lässt sich damit der durch Unterdruck gehaltene Bogen verrutschfrei abbremsen. Dementsprechend muss die Antriebsvorrichtung eine Beschleunigung des Trums 4 beziehungsweise ein Abbremsen des Trums 4 vornehmen.
Es ist - wie aus vorstehenden Ausführungen hervorgeht - möglich, den Saugkasten 22 entlang des Doppelpfeils 23 um die Drehachse 9 zu verschwenken, mit der Folge, dass sich die Position der angesprochenen Saugöffnung 36 des entsprechenden Längssaugkanals 30 im geraden Abschnitt 45 (Obertrum 5) des Saugbandes 3 verändert, wobei die Veränderung auch bis in den gekrümmten Abschnitt 34 im Bereich des Umlenkrades 8 erfolgen kann, sodass aufgrund der Krümmung eine Verlagerung der Saugöffnung 36 aus der Ebene des Obertrums 5 heraus nach unten erfolgt, sodass Bogen 2 im Bereich ihrer Bogenanfänge und/oder Bogenenden leicht nach unten geführt werden können. Dies ist nur bei relativ dünnen Materialien möglich, da dickere Bogenmaterialien steifer sind und sich nicht so gut an den Radius des Umlenkrads 8 anpassen können, sodass hier Fehlluft auftritt. Aufgrund der Längserstreckung des Saugkastens 22 werden vorzugsweise stets eine Vielzahl von Längssaugkanälen 30 gleichzeitig angesprochen. Aus alledem wird deutlich, dass durch eine Verlagerung des Saugkastens 22 die Saugzone dementsprechend in ihrer Position verändert werden kann.

Bezugszeichenliste

1: Saugvorrichtung
2: Bogen
3: Saugband
4: Trum
5: Obertrum
6: Untertrum
7: Umlenkrad
8: Umlenkrad
9: Drehachse
10: Drehachse
11: Pfeilrichtung
12: Rad
13: Saugrad
14: Lager
15: Nabe
16: Mantelfläche
17: Unterseite
18: Ausleger
19: Innenringfläche
20: Saugeinrichtung
21: Sauganschluss
22: Saugkasten
23: Doppelpfeil
24: Oberseite
25: Verbindungsleitung
26: Saugwirkung
27: Saugverbindung
28: Saugmittel
29: Saugelement
29': Säugriemen
30: .Längssaugkanal
31: Längserstreckung
32: Eingang
33: Ausgang
34: gekrümmter Abschnitt
35: Saugloch
36: Saugöffnung
37: Außenseite
38: Innenseite
39: Schicht
40: Schicht
41: Schicht
42: Verbindungsstelle
43: Teilstück
44: Teilstück
45: gerader Abschnitt

α: Teilumfang

Claims

Saugvorrichtung für ein Flächenmaterial, insbesondere für Bogen einer bogenverarbeitenden Maschine, vorzugsweise Bogendruckmaschine, mit mindestens einem endlos umlaufenden, Saugöffnungen zum Ansaugen des Flächenmaterials aufweisenden Saugband, dem mindestens ein mit gleicher Geschwindigkeit umlaufendes Rad zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (12) als Saugrad (13) ausgebildet ist und Saugelemente (29) aufweist, die mit zu den Saugöffnungen (36) führenden Längssaugkanälen (30) des Saugbandes (3) kommunizieren.
Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längssaugkanäle (30) derart erstrecken, dass - in Säugbandlängsrichtung gesehen - die Sauglöcher (35) bildenden Eingänge (32) der Längssaugkanäle (30) versetzt zu den die Saugöffnungen (36) bildenden Ausgängen (33) liegen.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnungen (36) in Bezug auf die Transportrichtung des Flächenmaterials stromabwärts zu den Sauglöchern (35) liegen.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugelemente (29) des Saugrades (13) über Saugverbindungen (27) des Saugrades (13) zu Saugmitteln (28) des Saugrades (13) führen.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen feststehenden Sauganschluss (21), der bei der Drehung des Saugrades (13) temporär zu den Saugmitteln (28) des Saugrades (13) in kommunizierende Gegenüberlage tritt.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauganschluss (21) als Saugkasten (22) ausgebildet ist.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkasten (22) gleichzeitig mit mehreren Saugmitteln (28) kommuniziert.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauganschluss (21) verlagerbar, insbesondere um die Drehachse (9) des Saugrads (13) verlagerbar, angeordnet ist.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugband (3) als Saugtrum (4) ausgebildet ist, das über mindestens zwei Umlenkräder (7,8) läuft, wobei eines der Umlenkräder (7,8) das Saugrad (13) ist.
Saugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in Bezug auf die Transportrichtung des Flächenmaterials stromaufwärts liegende Umlenkrad (7,8) das Saugrad (13) ist.