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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Um die Herstellungskosten einer Mehrfarbenbogendruckmaschine gering zu halten, sind die Druckwerke zum Drucken auf nur einer Seite eines Bogens ausgebildet, wobei die Druckwerke mit einem hohen Wiederholteilgrad gefertigt sind. Soll bei einer Bogendruckmaschine mit einer Reihenanordnung der Druckwerke auf beiden Seiten der Bogen gedruckt werden, wird zwischen dem letzten Druckwerk zum Drucken auf der Vorderseite und einem nachfolgenden Druckwerk zum Drucken auf der Rückseite eine Wendevorrichtung für die Bogen vorgesehen. Herkömmliche Wendevorrichtungen bestehen aus einer Übertragungstrommel, einer Speichertrommel und einer Wendetrommel, zwischen den Druckzylindern besagter Druckwerke. Die Übertragungstrommel besitzt ein Greifersystem zum Halten eines Bogens an dem vorderen Rand. Die Speichertrommel ist mit einem doppelt so großen Durchmesser wie die Druckzylinder ausgeführt und besitzt zwei Greifersysteme zum Halten des Bogens an dem vorderen Rand und zwei Sauggreifersysteme zum Halten des Bogens an dem hinteren Rand. Die Wendetrommel besitzt ein Zangengreifersystem zum Halten des auf der Speichertrommel nachlaufenden Bogenrandes. Alle bogenführenden Zylinder werden zum Beispiel mit einem Zahnrädergetriebe synchron umlaufend angetrieben.
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Die Greifersysteme der Speichertrommel und der Wendetrommel bestehen jeweils aus entlang einer geraden Greiferschließlinie angeordneten Einzelgreifern. Die Greiferschließlinien liegen jeweils parallel zur Rotationsachse der Speichertrommel bzw. Wendetrommel. In Achsrichtung der Speichertrommel und der Wendetrommel gesehen bilden die Greiferschließlinien der Wendetrommel und der Speichertrommel bei einer Bogenübergabe eine gemeinsame Tangentenlinie, durch die eine Zentrale verläuft, die durch die Rotationsachsen geht.
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Zum Wenden wird ein Bogen vom Greifersystem der Übertragungstrommel an ein Greifersystem für den vorderen Bogenrand der Speichertrommel übergeben. Während der Rotation auf der Speichertrommel wird der hintere Bogenrand von einem zugehörigen Sauggreifersystem der Speichertrommel gehalten. Der Bogen wird mit dem Vorderkantengreifersystem der Speichertrommel an der Tangentenlinie vorbeigeführt. Erreicht die Hinterkante des Bogens die Tangentenlinie, erfolgt eine Übergabe an die Zangengreifer der Wendetrommel. Im weiteren Umlauf der Trommeln wird der Bogen von der Mantelfläche der Speichertrommel abgeschält, wobei die Saugwirkung der Sauggreifer abgestellt ist. Wenn bei einem vorgegebenen Drehwinkel das Vorderkantengreifersystem der Speichertrommel öffnet, beginnt eine freie Flugphase des Bogens. Der Bogen wird nur an einem Bogenrand von den Zangengreifern der Wendetrommel gehalten, bis er an das Greifersystem des nachgeordneten Druckzylinders übergeben wird.
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Beim Ablösen von der Speichertrommel besitzt der Bogen an der Kante, an der die Zangengreifer angreifen, eine andere Geschwindigkeit als die frei fliegende neue Hinterkante. Vor dem Verlassen der Speichertrommel wird die zukünftige Hinterkante des Bogens mit der Bahngeschwindigkeit der Speichertrommel bewegt. Danach verringert sich die Geschwindigkeit der zukünftigen Hinterkante auf Null. Anschließend ändert sich die Bewegungsrichtung der Hinterkante von Null auf eine Bahngeschwindigkeit, die sich aus der Rotation der Zangengreifer der Wendetrommel ergibt.
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Aufgrund der Geschwindigkeitsänderungen wird der Bogen in Folge dynamischer Kraftwirkungen und sonstigen äußeren Störkräften aus seiner idealen Bahn gebracht. Der an der Hinterkante frei geführte Bogen neigt dazu, Wellen zu schlagen und durch Peitscheneffekte mit Bauteilen der Speichertrommel und Führungselementen zu kollidieren, was zu unerwünschten Druckergebnissen führt.
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Die Vorderkantengreifer und die Sauggreifer der Speichertrommel sind in Umfangsrichtung relativ zueinander auf die Länge des zu fördernden Bogens eingestellt. Das Öffnen der Vorderkantengreifer der Speichertrommel geschieht mit einer gestellfesten Steuerkurve. Die Steuerkurve ist in Umfangsrichtung entsprechend der Bogenlänge angeordnet. Bogen gleicher Länge werden unabhängig von deren Dicke bzw. deren Biegesteifigkeit stets in derselben Drehstellung der Speichertrommel aus den Vorderkantengreifern freigegeben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine zu entwickeln, die durch eine verbesserte Bogenführung bessere Druckergebnisse ermöglicht.
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Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung wird bei einer Trommel einer Wendevorrichtung der Öffnungszeitpunkt von Greifern am vorlaufenden Rand zusätzlich zur Bogenlänge abhängig von der Biegesteifigkeit und/oder von dem Flächengewicht eines zu fördernden Bogens eingestellt. Ein biegesteiferer Bogen wird in einem kürzeren Drehwinkelbereich auf der Trommel gefördert als ein wenig biegesteifer Bogen. Durch die Erfindung wird die Freiflugphase des umgestülpten Bogens der Biegesteifigkeit angepasst, sodass es zu keiner oder nur selten zu einer Berührung des Bogens mit Maschinenteilen kommt.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, es zeigen:
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1: zwei Druckwerke und eine Wendevorrichtung einer Bogendruckmaschine, und
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2: eine Vorrichtung zum Verändern des Öffnungszeitpunktes von Vorderkantengreifern einer Speichertrommel.
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1 zeigt zwei Druckwerke 1, 2 einer Bogendruckmaschine jeweils mit einem Farbwerk 3, 4 einem Feuchtwerk 5, 6 einem Plattenzylinder 7, 8 einem Übertragungszylinder 9, 10 und einem Druckzylinder 11, 12. Zwischen den Druckwerken 1, 2 befindet sich eine Wendevorrichtung mit einer Übertragungstrommel 13, einer Speichertrommel 14 und einer Wendetrommel 15. Alle Zylinder und Trommeln sind mit einem Zahnräderzug gekoppelt und laufen in Richtung der Pfeile um. Die Druckzylinder 11, 12, die Übertragungstrommel 13, die Speichertrommel 14 und die Wendetrommel 15 besitzen Greifersysteme 16–21 zum Halten eines Bogens 22 an dem vorlaufenden Bogenrand. Die Speichertrommel 14 besitzt zusätzlich Sauggreifersysteme 23, 24 zum Halten eines Bogens 22 an dem nachlaufenden Bogenrand. Entlang des Förderweges der Bogen 22 zwischen der Speichertrommel 14 und der Wendetrommel 15 sind pneumatische Bogenführungen 25–27 angeordnet, aus denen Blasluft 28 austritt und Saugluft 29 eintritt. Die Sauggreifersysteme 23, 24 werden über eine pneumatische Drehdurchführung 30 an einem Zapfen 31 der Speichertrommel 14 gespeist. Von der Drehdurchführung 30 führt eine Saugleitung 32 zum Sauganschluß eines Sauggebläses 33. Der Sauganschluß ist weiterhin mit einem Nebenluftventil 34 verbunden, welches mit einem Motor 35 steuerbar ist. Über einen Drehgeber 36 an der Übertragungstrommel 13 wird die Drehstellung der Speichertrommel 14 erfasst. Der Drehgeber 36, der Motor 35 und das Gebläse 33 stehen mit einer Steuereinrichtung 37 in Verbindung.
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2 zeigt mehr im Detail, wie die Greifer des Greifersystems 19, 20 der Speichertrommel 14 geöffnet werden und wie der Öffnungswinkel α einstellbar ist. Zum Öffnen der Greifer des Greifersystems 19, 20 ist eine Steuerkurve 38 vorgesehen, die an einem Stellzahnrad 39 befestigt ist. Das Stellzahnrad 39 ist drehbar um die Rotationsachse 40 der Speichertrommel 14 angeordnet. In die Verzahnung des Stellzahnrades 39 greift ein Ritzel 41 ein, das mit einem Stellmotor 42 gekoppelt ist. Der Motor 42 steht mit der Steuereinrichtung 37 in Verbindung.
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Die Greifer der Greifersysteme 19, 20 sitzen jeweils auf einer Greiferwelle 43, 44, die jeweils um eine trommelfeste Achse schwenkbar gelagert ist. Die Greiferwellen 43, 44 sind mit Rollenhebeln 45, 46 verbunden, an deren Enden Rollen 47, 48 gelagert sind, die während eines Umlaufs der Speichertrommel 14 mit der Steuerkurve 38 in Eingriff kommen.
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Vor Abarbeiten eines Druckauftrages wird in der Steuereinrichtung 37 die gestreckte Länge und die Dicke eines Bogens 22 eingegeben. In der Steuereinrichtung 37 werden aus den Daten zur Länge und der Dicke eines Bogens 22 Stellsignale für den Motor 42 berechnet. Mittels des Motors 42 und des Zahnrädergetriebes 41, 39 wird die Steuerkurve 38 in eine Drehstellung α relativ zu einer Horizontalen 49 gebracht, die sich aus der Länge und der Dicke bzw. Biegesteifigkeit des Bogens 22 ergibt. Die Steuerkurve 38 wird mittels einer Bremse 50 in der Drehstellung α fixiert. Die reibungsbehaftete Bremse 50 ist mittels der Steuereinrichtung 37 fernverstellbar. Der Winkel α charakterisiert die Drehstellung der Speichertrommel 14, in der die Vorderkantengreifer der Greifersysteme 19 bzw. 20 öffnen. Bei Bogen 22, deren Biegesteifigkeiten verschieden sind, ergeben sich unterschiedliche Drehstellungen α der Steuerkurve 38. Der Winkel α wird bei einem steifen Bogen 22 kleiner eingestellt als bei einem weniger steifen Bogen 22.
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Beim Fördern von wenig biegesteifen Bogen 22 ist ein großer Winkel α1 vorteilhaft, weil ein zu frühes Loslassen den Bogen 22 stauchen würde und unkontrolliert Wellen schlagen würde, die zu einer unerwünschten Berührung mit einem Maschinenteil führen könnten. Ein dünner, wenig biegesteifer Bogen 22 legt sich ohne große Zwangskräfte um die Außenkontur der Speichertrommel 14. Dabei wird in Kauf genommen, dass der Bogen 22 im Moment seiner Richtungsumkehr die Speichertrommel 14 berührt, wobei die auftretenden Stoßkräfte nicht ausreichend sind, die Rückseite des Bogens 22 zu beschädigen.
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Beim Fördern von steifen Kartonbogen wird ein kleiner Winkel α2 eingestellt. Die Freigabe der Vorderkante geschieht deutlich vor der Richtungsumkehr des Bogens 22. Ein steifer Bogen 22 schlägt keine Wellen, wenn er nur an der Hinterkante geschoben bewegt wird. Ein steifer Bogen 22 schiebt sich relativ gerade in den freien Raum unterhalb der Wendetrommel 15 und der Speichertrommel 14 und schlägt nicht an Bauteilen des Druckwerks an bzw. reibt nicht an der Speichertrommel 14. Würde ein steifer Bogen 22 auf der Speichertrommel 14 erst bei dem Winkel α1 freigegeben, dann würden aufgrund seiner Biegesteifigkeit erhebliche Kontaktkräfte zwischen dem Bogen 22 und der Speichertrommel 14 auftreten. Wenn ein steifer Bogen 22 erst kurz vor seiner Richtungsumkehr freigegeben wird, dann hat der Bogen 22 noch Kontakt zur Speichertrommel 14, während seine Relativbewegung zur Speichertrommel 14 zunimmt und die Kontaktkräfte noch nicht abgebaut sind. Dies würde bei empfindlichen Bogenrückseiten zu Kratzern führen. Deshalb ist es sinnvoll erfindungsgemäß α1 > α2 zu stellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 2
- Druckwerk
- 3, 4
- Farbwerk
- 5, 6
- Feuchtwerk
- 7, 8
- Plattenzylinder
- 9, 10
- Übertragungszylinder
- 11, 12
- Druckzylinder
- 13
- Umführtrommel
- 14
- Speichertrommel
- 15
- Wendetrommel
- 16–21
- Greifersystem
- 22
- Bogen
- 23, 24
- Sauggreifersystem
- 25–27
- Bogenführung
- 28
- Blasluft
- 29
- Saugluft
- 30
- Drehdurchführung
- 31
- Zapfen
- 32
- Saugleitung
- 33
- Sauggebläse
- 34
- Nebenluftventil
- 35
- Motor
- 36
- Drehgeber
- 37
- Steuereinrichtung
- 38
- Steuerkurve
- 39
- Stellzahnrad
- 40
- Rotationsachse
- 41
- Ritzel
- 42
- Stellmotor
- 43, 44
- Greiferwelle
- 45, 46
- Rollenhebel
- 47, 48
- Rolle
- 49
- Horizontale
- 50
- Bremse