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Die Erfindung betrifft eine Bogenbremse einer bogenverarbeitenden Maschine, insbesondere Druckmaschine, gemäß dem Oberbegriff des 1. Anspruchs und ein Verfahren zum Ablegen von Bogen.
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In Auslagen von Bogenrotationsdruckmaschinen werden die Bogen an ihrer Vorderkante durch Greiferwagen vom letzten Druckzylinder übernommen und anschließend an, die erforderliche Führungsqualität der Bogen herstellenden Bogenleitblechen bis über den Auslegerstapel geführt. Dort gibt der öffnende Greifer die Vorderkante frei, sodass die pneumatische Bogenbremse an der Unterseite des Bogens die Bogenverzögerung einleiten kann. Die Wirklinien der durch die Bogenbremse eingeleiteten Reibkräfte liegen dabei auf den dafür vorgesehenen druckfreien Korridoren, d. h. die Bogenbremse ist so in Einzelstationen unterteilt, dass deren Kraftangriffspunkt jeweils axial in die jeweiligen druckfreien Korridore positionierbar ist, so dass die dazwischen liegenden Nutzen ohne auswischende oder kratzende Qualitätseinbußen bleiben. Nachteilig ist dabei das „Durchhängen“ der Bogen zwischen den Einzelstationen. Das führt zu:
- - abschmierendem Kontakt mit benachbarten Querteilen, z. B. der Leitblechkante
- - mehr Lufteinschlüssen im Stapel durch die notwendige größere Fallhöhe
- - Abgleiten der Bogenseitenkanten von den äußeren Einzelstationen mit resultierendem Verlust an Bremskraft.
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Im Ergebnis entsteht eine schlechte Stapelkantenqualität zerkratzter Bogen.
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Die Ursache für dieses axiale Verkürzen der auf die Förderebene projizierten Bogenbreite liegt vor allem in dem schrägen Spannungsaufbau dünner Bogen, die durch die Einzelstationen der Bogenbremse eine punktweise Bremskrafteinleitung erfahren, die entlang der Wirklinie der Kraft zu einer Dehnung führt, die wiederum auch quer liegende Spannungskomponenten im Bogen hervorruft. Das bedeutet, dass ein beim Bremsen auftretendes Straffen der Bogen ein größeres Durchhängen zwischen den Bremsstationen verursacht.
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Verschiedene Schutzrechte versuchen dieses Problem mit den unterschiedlichsten Ansätzen zu lösen. Keine der vorhandenen Lösungen schafft jedoch eine bis zur Strecklage axiale Straffung des Bogens.
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Aus der
DE 44 35 988 A1 ist eine Vorrichtung zum Abbremsen von Bogen bekannt, welche die Bogenhinterkanten mit Bogenfördergeschwindigkeit übernimmt und verzögert zur Ablage abgibt. Die Vorrichtung enthält ein mit einer Saugvorrichtung zusammenwirkendes, diskontinuierlich antreibbares Bremsband, welches zumindest partiell mit dem Bogen in Kontakt kommt und diesen somit verzögert. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass in Bogenförderrichtung angeordnete diskontinuierlich angetriebene Saugringe oder Saugbänder das Durchhängen der Bogen nicht vermeiden, weil sie die Bogen nicht querstraffen können. Somit bewirken Komponenten wie Eigengewicht der Bogen und Blasluft von oben ein Durchhängen der Bogen.
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Aus der
DE 34 12 180 A1 ist eine Einrichtung zum Ablegen von Bogen auf einem Auslegerstapel und aus der
DE 103 55 261 A1 eine Bogen verarbeitende Rotationsdruckmaschine mit einer Bogenbremse bekannt. In beiden Dokumenten wird vorgeschlagen, eine der Bogenbremse vorgeordnete pneumatische Fängeranordnung vorzusehen, die die vom Bogenfördersystem angeförderten Bogen sicher übernimmt und an die Bogenbremse übergibt. Nachteilig an diesen Lösungen ist, dass keine Querstraffung der abzulegenden Bogen erfolgt. Folglich treten auch hier die durch den Bogendurchhang hervorgerufenen Probleme auf.
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Aus der
DE 10 2005 012 881 A1 ist eine Bogenführungsvorrichtung einer Druckmaschine bekannt, bei der jeder Saugwalze in Förderrichtung der Druckbogen jeweils ein pneumatisches Führungselement unmittelbar vorgeschaltet ist. Wobei ein einer mittleren Saugwalze zugeordnetes mittleres Führungselement die Blasluft in etwa parallel sowie die seitlichen Führungselemente die Blasluft nach schräg außen sowie entgegen zur Förderrichtung der Druckbogen auf diese richten. Hierdurch soll eine exakte Führung der Druckbogen erreicht und die Bremswirkung der Bogenbremse erhöht werden. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass durch die Blasluft ein Anspringen der Bogen an die Bogenbremse negativ beeinflusst wird. Es erfolgt keine effektive Bogenquerstraffung.
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Aus der
DE 10 2006 015 578 A1 ist eine Bogenbremse einer Druckmaschine mit in Bogenlaufrichtung divergierenden Bremskörpern zum Querstraffen der Bedruckstoffbogen bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bremskörper mit ungleichmäßiger Geschwindigkeit umlaufend angetrieben sind. Die Bremskörper sollen vorteilhafter Weise band- oder riemenförmig ausgebildet sein. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die schräg angeordneten Bremsbänder einen breiteren druckfreien Korridor benötigen. Hier reicht die durch die Breite des Korridors begrenzte Schrägstellung des Saugbandes einfach nicht aus, um eine Querstraffung der Bogen bis zur gewünschten Strecklage herbeizuführen.
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Aus der
DE 39 39 212 A1 ist eine Bogenleit- und -bremseinrichtung in Auslagen von Druckmaschinen bekannt. Dabei wird vorgeschlagen, schräggestellten Saugwalzen mehrere Bogenleitstäbe vorzuordnen, die Längsnuten aufweisen. Die Längsnuten werden hierbei wie die Saugwalzen von der Maschinenmitte nach außen schräg unter einem Winkel α
0 bis α
n angeordnet. Schräge Reibkanten in Bogenführung und/oder Vorsauger mindern zwar den Durchhäng-Effekt etwas, sind aber in ihrer Wirkung entscheidend begrenzt, da die erforderliche Querkraft zur Straffung der Bogen gleichzeitig über eine Erhöhung der Längskraft durch die Reibkante die Ursache verstärkt. Ebenfalls nachteilig bei schräg angeordneten Saugrädern oder Saugbändern, die mit Ablagegeschwindigkeit rotieren/umlaufen, ist, dass diese die Bogen weit vor der Greiferöffnung ansaugen, um den nötigen Unterdruck aufzubauen. Dadurch werden die abzulegenden Bogen unnötig gestrafft bevor die Bogen abgebremst werden. Dies erhöht gleichzeitig das Durchhängen der Bogen.
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Die
DE 10 2006 035 559 A1 zeigt ein Bogenbremsensystem zum Bremsen von Druckbogen, wobei eine Walzenachse exzentrisch versetzt relativ zu einer oder jeder Umlaufachse jedes Bremselementes angeordnet ist.
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Die
DD - PS 88 799 zeigt eine Auslegevorrichtung an bogenverarbeitenden Maschinen mit pneumatischer Bogenbremse, wobei zwei oder mehrere, an sich bekannte Saugwalzen in horizontaler und vertikaler Entfernung zueinander angeordnet und ihre Umfangsgeschwindigkeiten gleich oder wenig unterschiedlich voneinander sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen und ein Verfahren anzugeben, mit denen bei minimalen druckfreien Korridoren eine verbesserte Querstraffung und Bremsung der Bogen bewirkt wird.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs und ein Verfahren mit den Merkmalen des 9. Anspruchs gelöst.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Saugringe bei minimalen druckfreien Korridoren sehr schräg gestellt werden können, was zu einer effektiveren axialen Straffung der Bogen führt. Durch die erzielbaren Bremskräfte der Bremsbänder wird eine optimale Bremswirkung erzielt, die auch bei höheren Bogenfördergeschwindigkeiten eine exakte Bogenablage ermöglicht.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass die Bogen erst durch schräggestellte Vorsaugringe ausreichend quergestrafft werden, bevor die Bogen in bestmöglicher Planlage an die Bremsbänder übergeben werden. Vorzugsweise sind die Bremsbänder dynamisch angetrieben, so dass ein das Durchhängen der Bogen verursachendes Längsstraffen der Bogen weitestgehend vermieden wird. Vorzugsweise werden die Saugringe in einem Winkel von 2° bis 20° zur Bogenlaufrichtung angeordnet. Besonders bevorzugt wird ein Winkel zwischen 10° und 15° gewählt.
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Durch die Erfindung wird in überraschend einfacher Weise eine wesentliche Vereinfachung der Bogenbremse erreicht, da die Saugbänder gerade gestellt werden können, sodass aus Sicht der Bandkonstruktion keine Kompromisse bezüglich der axialen Stabilisierung der Bänder eingegangen werden müssen. Die druckfreien Korridore können so minimiert werden.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung hat den Vorteil, dass die Bogen durch taktweise anhebbare Vorsaugringe sicher übernommen und zuverlässig an die Bremsbänder geführt werden. Durch die Taktung wird ein sicheres Ansaugen des Bogens ohne Unterstützung der für das Durchhangverhalten so schädlichen Blasluft von oben erreicht. Eine Behinderung von Folgebogen wird ebenfalls sicher vermieden.
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Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:
- 1: Seitliche Ansicht des Auslegers einer Bogenrotationsdruckmaschine mit Bremsbändern und Vorsaugringen vor dem Auslegerstapel;
- 2: Draufsicht auf den Ablagebereich des Auslegers mit Bremsbändern und schräggestellten Vorsaugringen;
- 3: Ausführungsform mit taktweise anhebbaren Vorsaugringen, wobei die Vorsaugringe in der Bogenübernahmeposition dargestellt sind;
- 4: Ausführungsform nach 3 mit in der Bogenübergabeposition dargestellten Vorsaugringen.
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Die 1 zeigt in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Ausleger einer bogenverarbeitenden Maschine, hier eine nach dem Offsetverfahren arbeitende Bogenrotationsdruckmaschine. Der Ausleger umfasst ein die Bogen 2 transportierendes Bogenfördersystem, welches die in der Druckmaschine bedruckten, lackierten, bearbeiteten usw. Bogen 2 zu einem Auslegerstapel 6 transportiert. Dieses Bogenfördersystem ist als Kettenfördersystem mit zwei jeweils seitlich am Gestell geführten Auslegerketten ausgebildet, zwischen denen Greiferwagen 1 angeordnet sind. Die Greiferwagen 1 enthalten Bogenfixiersysteme, mit denen die zu transportierenden Bogen 2 an der Vorderkante gegriffen werden. Von den Auslegerketten werden die Greiferwagen 1 auf einer Greiferwagenbahn 1.1 in Bogenlaufrichtung BLR bis über den Auslegerstapel 6 geführt, wo die Greiferwagen 1 die Bogen 2 zur Ablage freigeben. Auf dem Bogenförderweg sind vorzugsweise Bogenleitbleche 3 angeordnet, die die Bogen 2 auf dem Weg zum Auslegerstapel 6 führen. Dabei kann zwischen Bogenleitblech 3 und Bogen 2 ein Luftposter ausgebildet sein. Vor dem Auslegerstapel 6 ist eine Bogenbremse angeordnet, die die abzulegenden Bogen 2 von den Greiferwagen 1 übernimmt und nach der Bogenfreigabe von Maschinengeschwindigkeit auf Ablagegeschwindigkeit verzögert. Die Bogenbremse enthält mindestens zwei Bremsstationen, die auf den seitlichen Rand der Bogen 2 oder auf druckfreie Korridore gestellt werden. Nach der Verzögerung durch die Bogenbremse werden die Bogen 2 an nicht dargestellten Vorderkantenanschlägen ausgerichtet und sauber auf dem Auslegerstapel 6 abgelegt. Die Druckmaschine kann zwischen den Betriebsarten Schöndruck und Schön- und Widerdruck umgestellt werden.
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Die dem Auslegerstapel 6 vorgeordnete Bogenbremse umfasst zwei Funktionsteile. Der erste Funktionsteil besteht aus über die Bogenbreite angeordneten Vorsaugringen 4, die zur Bogenquerstraffung bezüglich der Bogenlaufrichtung BLR divergierend angeordnet sind. Dabei werden die Vorsaugringe 4 auf druckfreie Korridore gestellt und von einem Rotationsantrieb 4.1 konstant mit zumindest annähernder Maschinengeschwindigkeit rotativ angetrieben. Die Rotationsgeschwindigkeit der um eine Achse rotierenden Vorsaugringe 4 liegt vorzugsweise zwischen 95% und 100% Maschinengeschwindigkeit. Soll der Rotationsantrieb 4.1 eingespart werden, können die Vorsaugringe 4 alternativ auch durch den Bogenkontakt angetrieben sein.
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Der zweite Funktionsteil der Bogenbremse besteht aus über die Bogenbreite angeordneten Bremsbändern 5, die den Vorsaugringen 4 in Bogenlaufrichtung BLR nachgeordnet werden. Vorzugsweise wird jedem Vorsaugring 4 ein Bremsband 5 nachgeordnet, welches damit parallel zur Bogenlaufrichtung BLR auf denselben druckfreien Korridor gestellt ist. Jedes Bremsband 5 läuft über mindestens zwei Umlenkrollen, zwischen denen ein Saugkasten angeordnet ist. Als Bremsband 5 kann ein Öffnungen aufweisendes Band bzw. Riemen eingesetzt werden. Es könnte aber auch zwei einen Saugkanal bildende Dichtungen aufweisen, die beispielsweise als zwei schmale Rundschnüre ausgebildet sein können. In der 1 sind die Bremsbänder 5 mit drei Umlenkrollen zusammenwirkend dargestellt. Eine dieser Umlenkrollen ist als Antriebsrolle ausgebildet, die von einem Bremsantrieb 5.1 angetrieben wird.
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Die Bremsbänder 5 werden vom Bremsantrieb 5.1 derart angetrieben, dass sich die über dem Saugkasten liegenden Bremsbänder 5 in Bogenlaufrichtung BLR bewegen. Der Antrieb der Bremsbänder 5 erfolgt dynamisch und periodisch zwischen der Maschinengeschwindigkeit und Ablagegeschwindigkeit. Bei diesem bevorzugten dynamischen Betrieb ist der Bremsantrieb 5.1 über eine nicht dargestellte Regeleinheit mit der Maschinensteuerung synchronisiert. In alternativen Ausführungsformen kann für die Bremsbänder 5 auch eine konstante, unter der Maschinengeschwindigkeit liegende Geschwindigkeit gewählt werden. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, die Vorsaugringe 4 ebenfalls dynamisch zwischen der Maschinengeschwindigkeit und einer geringeren Geschwindigkeit anzutreiben. Dabei kann der Antrieb der Vorsaugringe 4 unabhängig vom konstanten oder dynamischen Antrieb der Bremsbänder 5 gesteuert werden. Auch die Saugluftzufuhr der Vorsaugringe 4 und der Bremsbänder 5 kann separat eingestellt und geregelt werden. In weiteren Ausführungsformen können auch die Bremsbänder 5 eine leichte Schrägstellung einnehmen, um die Bogenquerstraffung weiter zu vergrößern. Diese Schrägstellung kann einstellbar sein, so dass diese nur nötigenfalls eingesetzt wird. In einer weiteren Weiterbildung ist vorgesehen, die dem Auslegerstapel 6 benachbarten Umlenkrollen der Bremsbänder 5 taktweise abzusenken, um die Bogen 2 während des Bremsvorganges näher an die Oberfläche des Auslegerstapels 6 zu bringen.
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Die 2 zeigt den Auslegerstapel 6 in Draufsicht mit in Bogenlaufrichtung BLR vorgeordneter Bogenbremse und Bogenleitblech 3. Zu erkennen sind die Vorsaugringe 4 der Bogenbremse, die nach außen unter einem Winkel zur Bogenlaufrichtung BLR angeordnet sind. Der zwischen der Umlaufrichtung eines Vorsaugringes 4 und der Bogenlaufrichtung BLR gebildete Winkel beträgt dabei beispielsweise 10°. Die den Vorsaugringen 4 in Bogenlaufrichtung BLR seriell nachgeordneten Bremsbänder 5 sind parallel zur Bogenlaufrichtung BLR angeordnet. Wird mittig zum Auslegerstapel 6 ein Vorsaugring 4 eingesetzt, so wird dieser Vorsaugring 4 ebenfalls parallel zur Bogenlaufrichtung BLR angeordnet, wie in der 2 dargestellt. Es können noch weitere Vorsaugringe 4 und/oder Bremsbänder 5 über die Bogenbreite angeordnet sein. Dabei kann die Neigung aller Vorsaugringe 4 zur Bogenlaufrichtung BLR gleich sein oder nach außen hin zunehmen. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die Neigung der Vorsaugringe 4 einstellbar zu gestalten. Diese Neigungsverstellung kann dabei von Hand vorgenommen oder durch einen automatischen Verstellmechanismus vom Leitstand der Druckmaschine aus gesteuert werden. Es kann somit eine Einstellung der Vorsaugringe 4 nach den Parametern des aktuellen Druckauftrages erfolgen. Die Einstellung der Vorsaugringe 4 kann auch entsprechend Sensorwerten erfolgen. Die Neigungsverstellung der Vorsaugringe 4 kann mit deren Axialverstellung kombiniert sein. In alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen können die Saugbänder den Saugringen in Bogenförderrichtung auch vorgeordnet werden.
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Die 3 und 4 zeigen in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung einen Ausleger mit taktweise anhebbaren Vorsaugringen 4, wobei diese Vorrichtung ansonsten der oben beschriebenen Vorrichtung entspricht. Die Hubbewegung der Vorsaugringe 4 wird durch einen Hubantrieb 4.2 realisiert, der unabhängig vom Rotationsantrieb 4.1 der Vorsaugringe 4 gesteuert werden kann. Durch den Hubantrieb 4.2 können die Vorsaugringe 4 mindestens zwischen einer Bogenübernahmeposition (3) und einer Bogenübergabeposition (4) bewegt werden. In der Bogenübernahmeposition wird der Abstand der Vorsaugringe 4 zur Greiferwagenbahn 1.1 der Greiferwagen 1 minimiert, so dass die Vorsaugringe 4 in Kontakt mit den durch die Greiferwagen 1 transportierten Bogen 2 kommen. Durch die Saugluft der Vorsaugringe 4 wird ein sicherer Kontakt der Bogen 2 gewährleistet. Aufgrund der anschließenden Senkbewegung der Vorsaugringe 4 wird der Bogen 2 mit nach unten genommen, so dass sich der Bogen 2 sicher und schnell an die Bremsbänder 5 anlegt. Während die Bogen 2 mit den Vorsaugringen 4 in Kontakt stehen erfolgt die gewünschte axiale Querstraffung der Bogen 2. Die Bremsbänder 5 übernehmen anschließend die Verzögerung der Bogen 2 von Maschinengeschwindigkeit auf Ablagegeschwindigkeit.
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Zur Wirkungsweise: Durch die Funktionsteilung der Bogenbremse in einen ersten Funktionsteil Vorsaugringe 4 mit der Hauptfunktion der axialen Straffung und einen zweiten Funktionsteil Bremsbänder 5 mit der Hauptfunktion Bremsen werden die bisher widersprüchlichen technischen Anforderungen erfindungsgemäß auf einfache Weise zusammengeführt. Die von den Vorsaugringen 4 zu erreichende Querstraffung der Bogen 2 kann durch sehr große Schrägstellung maximiert werden, ohne dass dafür breitere Korridore erforderlich sind. Durch die Rotation der Vorsaugringe 4 mit annähernder Maschinengeschwindigkeit wird ein zusätzliches den Bogendurchhang förderndes Straffen der Bogen 2 vermieden. Werden die Vorsaugringe 4 taktweise angehoben, werden die Bogen 2 auch ohne die den Bogendurchhang fördernde Blasluft von oben sicher an die Bremsbänder 5 geführt.
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Die Bremsbänder 5 werden vorzugsweise parallel zur Bogenlaufrichtung BLR angeordnet, wodurch schmale druckfreie Korridore gewährleistet sind. Dabei bilden die parallelen Bremsbänder 5 auch keine schrägen Reibkanten, die den Bogendurchhang fördern würden. Die vorzugsweise dynamisch angetriebenen Bremsbänder 5 vermeiden durch die Bogenübernahme mit Maschinengeschwindigkeit ein den Bogendurchhang förderndes Straffen der Bogen 2, bringen aber die erforderliche Bremskraft für die Bogen 2 auf. Die erforderliche Bogenbremsung wird durch die verzögernden Bremsbänder 2 auf die Bogen 2 übertragen, so dass eine sichere Bremsung der von den Vorsaugringen 4 perfekt axial quergestrafften Bogen 2 erfolgt. Nach der Bogenablage werden die Bremsbänder 5 wieder auf Maschinengeschwindigkeit beschleunigt, um den nächsten Bogen 2 übernehmen zu können.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
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- 1
- Greiferwagen
- 1.1
- Greiferwagenbahn
- 2
- Bogen
- 3
- Bogenleitblech
- 4
- Vorsaugringe
- 4.1
- Rotationsantrieb
- 4.2
- Hubantrieb
- 5
- Bremsband
- 5.1
- Bremsantrieb
- 6
- Auslegerstapel
- BLR
- Bogenlaufrichtung