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Weiche - Dokument DE10115919B4
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10115919B4 24.02.2005
Titel Weiche
Anmelder Koenig & Bauer AG, 97080 Würzburg, DE
Erfinder Keller, Martin, 97753 Karlstadt, DE
DE-Anmeldedatum 30.03.2001
DE-Aktenzeichen 10115919
Offenlegungstag 17.10.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.02.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.02.2005
IPC-Hauptklasse B41F 13/03

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Weiche gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die DE 22 41 127 A ist eine Vorrichtung zum Einziehen von Materialbahnen bekannt, wobei ein Einzugselement auf verschiedenen Wegen über Weichen durch die Druckmaschine geführt werden kann. Die Weichen weisen Führungsstücke auf, welche nach Verdrehen der gesamten Weiche mit den benachbarten Führungen zusammen wirken.

Die DE 43 18 299 A1 offenbart eine Einziehvorrichtung, wobei das Einzugselement zwecks An- und Abschaltens der Antriebsmotoren ein metallisches bzw. ferromagnetisches Material aufweist. Im Weg der Bahn angeordnete Weichen werden pneumatisch betätigt.

In der DE 196 21 507 C1 wird eine Zugeinrichtung innerhalb einer Führung mittels an der Zugeinrichtung angeordneter Magnete und an der Führung angeordneter Linearmotoren angetrieben. Eine Weiche beinhaltet verschiedene Krümmungen für verschiedene Papierwege und ist motorisch betätigbar.

Die DE 37 36 886 C1 beschreibt eine Weiche für ein Bodentransportsystem. Dabei ist ein beweglicher Führungsschuh vor einem in eine Führungsschiene ragenden Führungsbolzen angeordnet. Im Bereich der Weiche sind Elektromagnete vorgesehen, die den Führungsschuh wahlweise an die eine oder andere Wand der Führungsschiene heranziehen, so dass der Führungsschuh an eine der Abzweigführungsschienen eingeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Weiche einer Einziehvorrichtung einer Bahn zu schaffen, die einfach baut und sicher arbeitet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine einfach aufgebaute und wartungsarme Weiche geschaffen ist, welche einen Wechsel in der Bahnführung und ggf. eine gleichzeitige Detektion des Einzugsmittels erlaubt.

Die Gefahr eines Verklemmens der Weiche und des Einzugsmittels, beispielsweise aufgrund von Verschmutzungen, wird erheblich verringert, da die Weiche keine beweglichen Teile aufweist und auch selbst nicht verschwenkt wird.

Da die Weiche mittels eines magnetischen Feldes betrieben wird, kann eine Detektion eines Anfangs oder Endes mittels der sich an der Weiche ändernden Felder erfolgen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwecks Verstärkung der Kraft zwei gegenüberliegende Magnete am Weg des Transportmittels angeordnet. Beide Magnete sind in ihrer Flußrichtung umschaltbar, so dass in einer Betriebsweise das Transportmittel auf den einen Weg und in der anderen Betriebsweise auf den anderen Weg geführt werden kann.

In einer Weiterbildung ist mindestens ein Teil des vorlaufenden Endes des Einzugsmittels, z. B. eine erste Rolle einer Rollenkette, aus magnetischem Material ausgeführt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Rollenrotationsmaschine;

2 eine Weiche nach einem ersten Ausführungsbeispiel;

3 eine Weiche nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Eine Transportvorrichtung zum Transport einer Bahn 01, z. B. einer Materialbahn in bzw. durch eine Arbeitsmaschine zur Bearbeitung der Materialbahn, insbesondere zum Einziehen einer Bedruckstoffbahn 01 in eine Rollenrotationsdruckmaschine, weist ein Transportmittel 02, z. B. eine Transportkette 02 und mindestens ein die Transportkette 02 antreibendes Antriebsmittel 03; 04 auf. Das Transportmittel 02 kann auch ein endliches Band, z. B. ein Metall- oder Kunststoffband, eine Gliederkette oder in sonstiger Weise ausgeführt sein.

Beispielsweise ist die Bedruckstoffbahn 01 von einem Rollenträger 06 über ein Einzugwerk 07, durch ein oder mehrere Druckwerke 08, und, falls eine entsprechende Einrichtung vorgesehen ist, auch über einen Überbau (Wende- und/oder Schnittbereich) 09 und einen Trichterbereich 11 in die Rollenrotationsdruckmaschine einzuziehen (lediglich schematisch in 1 dargestellt). Insbesondere in Rollenrotationsdruckmaschinen mit mehreren Druckwerken 08 bzw. mehreren Druckeinheiten, wie z. B. mehreren Brückendruckeinheiten oder Satellitendruckeinheiten ist je nach Anforderung an das zu druckende Produkt ein unterschiedlicher Lauf der Bahn 01 durch die Druckmaschine erforderlich.

Zu diesem Zweck wird der Anfang der Bedruckstoffbahn 01, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Einziehspitze und einem Koppelstück, an der Transportkette 02 angeordnet. Die vorzugsweise endliche Transportkette 02 ist in einer Führung 12 angeordnet, welche entlang gewünschter und vorwählbarer Wege der Bahn 01 verläuft. Die Führung 12 weist zumindest eine Weiche 13 auf, welche verschiedene Transportwege 14; 16, z. B. von einer Transportrichtung T kommend wahlweise in eine erste Transportrichtung T1 oder eine zweite Transportrichtung T2, durch die Druckmaschine ermöglicht.

Zumindest im Bereich seines vorlaufenden Endes 17 weist das Transportmittel 02 ein metallisches, ein magnetisierbares oder magnetisches Material, z. B. ein dauermagnetisches Material, auf.

2 zeigt ein als Rollenkette 02 ausgeführtes Transportmittel 02, wobei zumindest eine erste Rolle 18 ein dauermagnetisches Material aufweist. Es kann lediglich die Lauffläche, oder aber auch die gesamte Rolle 18 aus dem dauermagnetischen Material gefertigt sein.

Die Weiche 13 weist im Bereich einer Gabelung 19 der Transportwege 14; 16 zumindest auf einer Seite der Führung 12 einen ersten Magneten 21, insbesondere einen Elektromagneten 21, auf. Die Weiche 13 weist in 2 die Gabelung 19 des Transportweges T in zwei Transportwege T1, T2 auf, wobei der eine Transportweg T1 gerade verläuft, und der andere Transportweg T2 um einen Winkel &bgr;, z. B. 10° < &bgr; < 60°, insbesondere 20° < &bgr; < 40° von der vor der Weiche 13 liegenden, ursprünglichen Transportrichtung T abzweigt.

Der Elektromagnet 21 ist in 2 so an der Weiche 13 angeordnet, dass eine gedachte und idealisierte Mittelachse H der im Elektromagneten 21 verlaufenden Magnetfeldlinien eine dem Elektromagnet 21 benachbarte Lauffläche 22 der Rolle 18 in einem Winkel zwischen 45° und 135°, insbesondere zwischen 80° und 100° schneidet.

Die Weiche 13 in 2 weist im Bereich der Gabelung 19, jedoch dem ersten Magneten 21 nahezu gegenüber liegend, einen zweiten Magneten 23, insbesondere einen zweiten Elektromagneten 23, auf. Dieser ist ebenfalls direkt benachbart zu einer der ersten Lauffläche 22 gegenüberliegenden zweiten Lauffläche 24 angeordnet, wobei auch hier eine idealisierte Mittelachse H' die zugeordnete Lauffläche 24 unter einem Winkel von 45° und 135°, insbesondere von 80° bis 100° schneidet.

In vorteilhafter Ausführung des Ausführungsbeispiels nach 2 sind die beiden Magnete 21; 23 so angeordnet, dass sich die beiden gedachten Mittelachsen H; H' in Transportrichtung T gesehen vor einer die beiden Transportwege 14; 16 trennenden Nase 26 der Weiche 13 schneiden.

Die Mittelachsen H; H' und die Transportrichtungen T; T1; T2 im Bereich der Weiche 13 liegen in vorteilhafter Ausführung nahezu in einer Ebene.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (3) weist die Weiche 13 eine Gabelung 19 in zwei Transportwege T1, T2 auf, welche nach der Gabelung 19 beide jeweils um einen Winkel &agr;, &agr; von der vor der Weiche 13 liegenden, ursprünglichen Transportrichtung T abweichen. In vorteilhafter Ausführung sind die beiden Winkel &agr;, &bgr; gleich groß und liegen jeweils z. B. zwischen 10° und 60°, vorzugsweise zwischen 20° und 45°. Vorteilhaft ist in dieser Ausführung, dass die die Transportwege T1, T2 trennende Nase 26 mehr oder weniger mittig zur ursprünglichen Transportrichtung T liegt, und somit lediglich eine kleine „Störung" durch einen oder mehrere Magnete 21; 23 erforderlich ist, um das Transportmittel 02 in die eine oder die andere Transportrichtung T1; T2 zu lenken.

Die Magnete 21; 23 können aufgrund des genannten im Ausführungsbeispiel nach 3 in einem weiten Bereich der Weiche 13 angeordnet sein. Sie können, wie mit durchgezogenen Linien dargestellt, jeweils direkt im Anschluß nach einem durch die Gabelung 19 bedingten Knick, aber auch vor diesem Knick, wie strichliert in 3 für die Magneten 21'; 23' dargestellt, angeordnet sein. Mit entsprechender Unterfütterung oder Formgebung der Magnete 21; 23, könne diese auch den Knick überspannend angeordnet sein.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere, z. B. auch alle Rollen 18 der Rollenkette 02 aus magnetischem Material ausgeführt. Vorteilhaft ist hier, dass die Rollenkette 02 so auf ihrer gesamten Länge im Bereich der Gabelung 19 an der gewählten Lauffläche 22; 24 anliegt.

In einer weiteren, jedoch nicht dargestellten Ausführung ist das Transportmittel 02 als Zahnband 02 oder als Zahnstange 02 ausgeführt. In diesem Fall kann das Transportmittel 02 aus dauermagnetischem Material ausgeführt sein, eine ummantelte dauermagnetische Seele aufweisen, oder aber insgesamt aus einem metallischen, insbesondere ferromagnetischen Material gefertigt sein.

Ebenso ist auch eine Ausführung der Weiche 13 mit nur einem der beiden Magneten 21; 23 bzw. 21'; 23' oder aber auch mit mehr als zwei Magneten 21; 23 bzw. 21'; 23' möglich.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Weiche ist wie folgt:

Vor dem Einziehen einer neuen Bahn 01 wird, beispielsweise über einen nicht dargestellten Leitstand ein gewünschter und/oder vorprogrammierter Weg für die Bahn 01 durch die Druckmaschine angewählt. Entsprechend dieses Weges wird nun mittels der Antriebsmittel 03; 04 das endliche Transportmittel 02 in der Führung 12 transportiert.

Die Weichen 13, in 1 lediglich eine Weiche 13, können nun entweder nach Programmfestlegung bereits alle entsprechend des Weges aktiviert sein, oder aber sie werden nacheinander in Abhängigkeit vom Fortschritt des Einziehens aktiviert.

Im ersten Fall werden alle Magnete 21; 23 derart mit elektrischem Strom beaufschlagt, dass für das Transportmittel 02 der gewünschte Weg eingehalten wird. Nach Beendigung des Einziehvorgangs werden die Magnete 21; 23 deaktiviert.

Im zweiten Fall ändert sich bei Eintritt des metallischen oder magnetischen Transportmittels 02 in den Wirkungsbereich der Magneten 21; 23 der magnetische Fluß, so dass beispielsweise ein Eintreten des vorlaufenden Endes 17 durch Induktion im Magneten 21; 23 selbst oder eine zusätzliche Sonde erkennbar ist. Die beiden Magnete 21; 23 werden nun durch Beaufschlagung mit elektrischem Strom aktiviert, so dass sie das vorlaufende Ende 17 des Transportmittels 02 auf die selbe Lauffläche zu bewegen bzw. dort halten (z. B. ein Magnet 21; 23 zieht, der andere Magnet 23; 21 drückt). Wenn das Transportmittels 02 nun insgesamt die Weiche 13 verlassen hat, ist dies wieder durch Änderung des magnetischen Flusses mittels des Magneten 21; 23 selbst oder eine zusätzliche Sonde, z. B. eine Hallsonde, erkennbar. Somit kann die genaue Position des Transportmittels 02 am Leitstand angezeigt werden.

01Bahn, Bedruckstoffbahn 02Transportmittel, Transportkette, Rollenkette 03Antriebsmittel 04Antriebsmittel 05 06Rollenträger 07Einzugwerk 08Druckwerk 09Überbau 10 11Trichterbereich 12Führung (02) 13Weiche (12) 14Transportweg (02) 15 16Transportweg (02) 17Ende, vorlaufend (02) 18Rolle (02) 19Gabelung (14, 16) 20 21Magnet, erster, Elektromagnet (21': alternative Position) 22Lauffläche (12) 23Magnet, zweiter, Elektromagnet (23': alternative Position) 24Lauffläche (12) 25 26Nase (19) &agr;Winkel (T, T1) &bgr;Winkel (T, T2) HMittelachse H'Mittelachse TTransportrichtung, ursprünglich T1Transportrichtung, erste T2Transportrichtung, zweite

Anspruch[de]
  1. Weiche (13) einer Führung (12) einer Rollenkette (02) zum Einziehen einer Bahn (01) in eine Arbeitsmaschine, mittels welcher einer von verschiedenen Transportwegen (14; 16) der Rollenkette (02) wählbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportweg (14; 16) aufgrund einer magnetischen Wechselwirkung zwischen zumindest einem vorlaufenden Ende der Rollenkette (02) und mindestens einem an der Weiche (13) angeordneten, wahlweise ansteuerbaren Elektromagneten (21; 23) wählbar ist.
  2. Weiche (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiche (13) ohne eine mechanische Bewegung von Teilen der Weiche (13) oder der Weiche (13) selbst betätigbar ist.
  3. Weiche (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Gabelung (19) der Wegstrecken (14; 16) ein einziger Magnet (21; 23) angeordnet ist.
  4. Weiche (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Gabelung (19) der Wegstrecken (14; 16) zwei Magnete (21; 23) angeordnet sind.
  5. Weiche (13) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Magnete (21; 23) auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der in der Weiche (13) befindlichen Rollenkette (02) angeordnet sind.
  6. Weiche (13) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (21; 23) auf der einer Lauffläche (22; 24) der Rollenkette (02) zugewandten Seite der Gabelung (19) angeordnet ist.
  7. Weiche (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein vorlaufendes Ende (17) der Rollenkette (02) ein metallisches, insbesondere ferromagnetisches Material aufweist.
  8. Weiche (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein vorlaufendes Ende (17) der Rollenkette (02) ein dauermagnetisches Material aufweist.
  9. Weiche (13) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Rolle (18) der Rollenkette (02) das dauermagnetische Material aufweist.
  10. Weiche (13) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rollen (18) der Rollenkette (02) das dauermagnetische Material aufweisen.
  11. Weiche (13) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (H; H') des Magneten (21; 23) die dem Magneten (21; 23) benachbarte Lauffläche (22; 24) der Rollenkette (02) in einem Winkel zwischen 45° und 135°, insbesondere zwischen 80° und 100° schneidet.
  12. Weiche (13) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (H; H') und mindestens zwei Transportrichtungen (T; T1; T2) im Bereich der Weiche (13) annähernd in einer Ebene liegen.
  13. Weiche (13) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Transportrichtung (T1) nach der Gabelung (13) in Verlängerung zur ursprünglichen Transportrichtung (T) für die Rollenkette (02) und eine zweite Transportrichtung (T2) in einem Winkel (&bgr;) ungleich Null zur ursprünglichen Transportrichtung (T) verläuft.
  14. Weiche (13) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (&bgr;) in einem Bereich von 10° bis 60°, insbesondere zwischen 20° und 40°, liegt.
  15. Weiche (13) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Transportrichtung (T1) nach der Gabelung (13) in einem Winkel (&agr;) ungleich Null zur ursprünglichen Transportrichtung (T) und eine zweite Transportrichtung (T2) in einem Winkel (&bgr;) ungleich Null zur ursprünglichen Transportrichtung (T) verläuft.
  16. Weiche (13) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Winkel (&agr;; &bgr;) gleich groß sind und in einem Bereich zwischen 10° und 60°, vorzugsweise zwischen 20° und 45°, liegen.
  17. Weiche (13) nach Anspruch 5, 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich Mittelachsen (H; H') der Magnete (21; 23) in Transportrichtung (T; T') gesehen vor einer die Transportwege (14; 16) trennenden Nase (26) der Weiche (13) schneiden.
  18. Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiche in einer Rollenrotationsdruckmaschine angeordnet ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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