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Dokumentenidentifikation DE19624136B4 26.07.2007
Titel Vorrichtung zur Stabilisierung des Bogenlaufs in Bogen verarbeitenden Maschinen, insbesondere Bogenrotationsdruckmaschinen
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Gieser, Michael, 68723 Oftersheim, DE;
Stephan, Günter, 69168 Wiesloch, DE
DE-Anmeldedatum 17.06.1996
DE-Aktenzeichen 19624136
Offenlegungstag 02.01.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.07.2007
IPC-Hauptklasse B65H 29/04(2006.01)A, F, I, 20061121, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B65H 21/02(2006.01)A, L, I, 20061121, B, H, DE   B41F 21/12(2006.01)A, L, I, 20061121, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Stabilisierung wenigstens teilweise schwebend geführter Bogen in einer Bogenfördereinrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei der ein den Bogen an seiner Vorderkante erfassendes Haltesystem in einem Abstand von einer Bogenführung bewegt wird und mit dieser einen sich über die Bogenbreite erstreckenden Spalt einschließt.

Aus der Technik ist es bekannt, dass die von einem durch die Luft bewegten Körper verdrängte Luft sich vor einem Körper staut, den Körper umströmt und sich hinter dem Körper abwechselnd oben und unten ablöst (z. B. Lehrbuch „Abgelöste Strömungen" von Dr.-Ing. Alfred Leder, Vieweg Verlag 1992). Dadurch bilden sich im „Totwassergebiet" des Körpers Luftwirbel mit einander entgegengerichtetem Drehsinn. Die in der Maschine ganz oder teilweise schwebend transportierten Bögen, vorzugsweise Bögen aus dünnem Papier, werden durch solche Luftwirbel zu Flatterbewegungen angeregt. Die Luftwirbel entstehen durch Haltesysteme für Bogen, insbesondere durch Bogengreifer und Greiferbrücken im sogenannten „Totwassergebiet" hinter den Haltesystemen, die den Bogen an seiner Vorderkante halten. Die Bogenbewegung durch Haltesysteme, die sich mit geringem Abstand relativ zu einer Bogenführung bewegen, verstärkt die Wirkung solcher Turbulenzen, so dass Luftwirbel mit unterschiedlicher Energie abwechselnd von unten und von oben auf den mit seiner Vorderkante am Haltesystem gehaltenen Bogen einwirken und diesen Bogen zum Flattern bringen.

Als Maßnahme zur Bekämpfung der Flatterbewegung ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei 6-270392 für eine im Ausleger einer Druckmaschine über Ketten geführte Greiferbrücke vorgeschlagen worden, an der Greiferwelle eine Abschirmplatte anzubringen, die den Spalt zwischen der Greiferwelle und der Bogenführung bis auf einen sehr engen verbleibenden Rest weitgehend verschließt. So wird verhindert, dass Luftwirbel unter den Bogen gelangen und diesen zum Flattern bringen. Eine solche Abschirmplatte aus Metall kann jedoch die Oberfläche der Bogenführung beschädigen. Denn es ist nur sehr schwer möglich, die Bogenführung dauerhaft so zu montieren, dass Berührkontakt mit der Abschirmplatte stets ausgeschlossen ist und gleichzeitig der verbleibende Spalt möglichst klein bleibt. An Kratzern auf der Oberfläche der Bogenführung baut sich dann sehr schnell Farbe auf, die zu Problemen wie Abschmieren etc. führt.

Aus der DE 33 08 907 ist es bekannt, das freie Ende einer solchen Abschirmplatte aus elastischem Material wie z. B. Gummi auszuführen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, weitere Maßnahmen anzugeben, mit denen der Spalt zwischen dem Haltesystem der Bogen und der Bogenführung derart gestaltet wird dass Beschädigungen der Bogenführung möglichst vermieden werden.

Diese Aufgabe wird mit den in den nebengeordneten Ansprüchen 1, 2 und 5 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bei der in den Ansprüchen 1 angegebenen Lösung besteht das Teil, das den Spalt zwischen z. B. der Greiferbrücke und der Bogenführung weitgehend verschließt, aus einer Bürstenleiste. Das stellt nicht nur sicher, dass auch bei Berührkontakt mit der Bogenführung deren Oberfläche unbeschädigt bleibt, weil die weiche Bürste nachgibt. Zusätzlich kann über die Borstendichte die Luftdurchlässigkeit bestimmt und somit die ideale Menge Restluft unter dem Bogen eingestellt werden.

Die in den Ansprüchen 2 bis 4 angegebenen Lösung sieht Leitkörper vor, die eine in geringem Abstand sich im Wesentlichen parallel zur Bogenführung (8) erstreckende Fläche besitzen. Damit kann der Abstand des Dichtungsprofils größer sein als bei einem einfachen vor z. B. die Greiferwelle gesetzten Abschirmblech, so dass auch auf diese Weise die Gefahr von Beschädigungen der Bogenführung verringert wird.

Die Mittel zur Abdichtung für den Spalt können entweder als ein mit dem Haltesystem mitbewegtes, zusätzliches Leit- bzw. Dichteelement ausgebildet oder durch eine konstruktive Gestaltung des Haltesystems selbst gebildet sein. Möglich ist auch eine besondere Formgebung des Haltesystems, die eine Umströmung des geförderten Bogens weitestgehend verhindert.

Die in Anspruch 5 angegebene Lösung erlaubt es, erhebliche Verbesserungen des Bogenlaufs auch im Bereich bogenführender Zylinder zu erreichen.

Gemäß der Erfindung ist eine völlige Abdichtung des Spalts zwischen dem Haltesystem und dem Maschinenteil nicht zwingend notwendig. Zwischen Bogen und Bogenführung kann durchaus ein Spalt verbleiben, der bewirkt, dass eine laminare Unterströmung des Bogens ohne störende Turbulenzvolumen entsteht. In beiden Fällen wird eine homogene Luftschicht unter dem Bogen erzeugt, die durch vollständiges ununterbrochenes Auffüllen des Zwischenraumes zwischen Bogen und Bogenführung eine berührungslose, gleichmäßige Führung des Bogens gewährleistet. Die dadurch erzielte, im Wesentlichen laminare Strömung unter dem Bogen bewegt sich im Durchschnitt langsamer als der Bogen und übt somit eine der Bogenbewegung entgegengerichtete Kraft aus, durch die der Bogen entgegen seiner Bewegungsrichtung gestrafft wird. Die Ausgestaltung der Mittel zur Abdichtung für das den Bogen an seiner Vorderkante erfassende Haltesystem ist auf sehr unterschiedliche Weise möglich. Für Haltesysteme an umlaufenden Förderketten im Ausleger einer Bogen verarbeitenden Maschine, insbesondere einer Bogenrotationsdruckmaschine, ist z. B. eine Bürstenleiste geeignet. Diese ist an dem Haltesystem befestigt und läuft vor dem Bogen mit diesem Haltesystem um, wobei die ideale Menge Restluft unter dem Bogen über die Borstendichte eingestellt werden kann.

Bei Halteeinrichtungen an bogenführenden Zylindern ergibt sich die Möglichkeit, die Mittel zur Abdichtung vor den Halteeinrichtungen, beispielsweise vor einer Greiferbrücke, im Zylinderkanal des bogenführenden Zylinders anzuordnen, um dadurch ganz oder teilweise zu verhindern, dass die Halteeinrichtung umströmt wird und Turbulenzen ausgelöst werden. Es lassen sich erhebliche Verbesserungen der Bogenführung und des Bogenlaufs im Bereich bogenführender Zylinder erreichen. Zur Vermeidung von Kollisionen mit der Oberfläche benachbarter Zylinder ist die Anordnung der Unterströmdichtung in der Weise vorgenommen, dass sie in den Kanal des benachbarten Zylinders eintaucht und dabei den Strömungsübertritt auf diesen benachbarten Zylinder verhindert.

Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der einige Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind.

Es zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Auslegers einer Bogenrotationsdruckmaschine,

2 Mittel zur Abdichtung für den Spalt zwischen einer Greiferbrücke und einer Bogenführung in Seitenansicht,

3 eine von der Darstellung in 2 abweichende Spaltabdichtung in Seitenansicht,

4 eine Spaltabdichtung durch Formgebung der Greiferbrücke in Seitenansicht und

5 eine Spaltabdichtung zwischen der Greiferbrücke an einem bogenführenden Zylinder und einer Bogenführung in Seitenansicht.

Die 1 zeigt einen Ausleger 1 im Anschluss an das letzte Druckwerk 2 einer Bogenrotationsdruckmaschine. Ein Kettenförderer aus zwei parallel zueinander endlos umlaufenden Förderketten 3, daran in Abständen befestigten Greiferbrücken 4 mit Bogengreifern 5, die die Bogen 6 nacheinander an ihrer in Richtung des Bogenlaufes vorderen Kante erfassen, transportiert die Bogen vom Druckwerk 2 zu einem Bogenstapel 7 und gibt die Bogen an einer vorbestimmten Stelle frei, so dass sie nacheinander auf den Bogenstapel sinken. Dabei wird der Bogen 6 gegenüber einer festen Bogenführung 8 bewegt. In dem beispielsweise dargestellten Druckwerk 2 wird der Bogen 6 an bogenführenden Zylindern 9 ebenfalls durch an einer Greiferbrücke angeordnete Bogengreifer 5 an seiner Vorderkante erfasst und insbesondere an Umführzylindern gegenüber einer festen Bogenführung 8 bewegt.

Zur Vermeidung der Bildung von Luftwirbeln, die einen ruhigen Bogenlauf stören würden, ist der Spalt zwischen den Greiferbrücken mit den Bogengreifern 5 oder einem anderen Haltesystem für die Bogenvorderkante durch Mittel 10 weitestgehend abgedichtet. Diese Spaltabdichtung kann sowohl an den Haltesystemen für die Bogenvorderkante im Ausleger 1, als auch an den Haltesystemen für die Bogenvorderkante an bogenführenden Zylindern 9 der Druckwerke 2 vorgesehen sein.

Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein solches Mittel 10, welches an der in Richtung des Bogenlaufes vorderen Seite der Greiferbrücke 4 angeordnet ist. Es besteht aus einer Bürstenleiste 11 zur Abdichtung des Spalts 12 zwischen der Greiferbrücke 4 und der Bogenführung 8. Durch diese Bürstenleiste wird die Unterströmung des Bogens 6 infolge der sich gegenüber der Bogenführung 8 mit einer Relativgeschwindigkeit bewegenden Greiferbrücke 4 vermieden, so dass die Greiferbrücke auf der Oberseite umströmt wird und eine Wirbelbildung nur auf der Oberseite des Bogens möglich ist. Es verbleibt aber unter dem Bogen ein mitbewegtes Luftpolstervolumen, welches den Bogen trägt, so dass keine störenden Turbulenzen einwirken, die den berührungsfreien Bogentransport stören. Denn durch die Borstendichte kann die Durchlässigkeit bestimmt und somit die ideale Menge an Restluft unter dem Bogen eingestellt werden.

Die Bürstenleiste kann außerdem dazu dienen, den Spalt 12 zwischen der Greiferbrücke und der Bogenführung 8 von Schmutzpartikeln zu befreien, d. h. freizukehren. Aufgrund der Nachgiebigkeit der flexiblen Borsten der Bürstenleiste ist außerdem hergestellt, dass die Bogenführung 8 nicht beschädigt wird. Beschädigungen sind bei Einrichtungen dieser Art schon deswegen zu vermeiden, weil sich dort sehr schnell Farbe von der Oberfläche der Bogen 6 aufbauen kann.

In 3 ist ein im Querschnitt winkelförmiges Profil 15 dargestellt, welches mit dem einen Schenkel an der Greiferbrücke 4 befestigt ist, und sich mit dem anderen Schenkel mit einem geringen Abstand über die Bogenführung 8 hinwegbewegt. Mit Hilfe des unteren, zur Bogenführung 8 parallelen Schenkels, der sich über wenige Zentimeter parallel zur Bogenführung 8 erstreckt, lässt sich folgender Vorteil erzielen: Der Abstand des Profils 15 zur Bogenführung 8 kann bei gleicher Dichtungswirkung größer sein als bei einem einfachen Blech oder bei einer Abdeckplatte, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Hei 5-63843 beschrieben ist. Grund dafür ist die größere Länge des Strömungskanals zwischen dem unteren, abgewinkelten Teil des Schenkels 15 und der Bogenführung 8. Entsprechend ist es wegen des größeren Abstands leichter, Beschädigungen der Bogenführung 8 zu vermeiden, die auftreten können, wenn letztere nicht exakt montiert ist. Im Effekt bewirkt dieses spoilerartige Profil, dass sich unter ihm nur eine laminare Luftströmung ausbildet und so Turbulenzen unter dem Bogen vermieden sind.

Abweichend von den zuvor beschriebenen Ausbildungen der Mittel zur Abdichtung des Spalts zwischen der den Bogen an seiner Vorderkante haltenden Greiferbrücke und der Bogenführung 8 ist in der 5 eine Abdichtung des Spalts 12 zwischen der Greiferbrücke 4 und der Bogenführung 8 durch Querschnittsprofilierung der Greiferbrücke 4 dargestellt. Die Greiferbrücke 4 weist eine nach unten gerichtete Nase 16 auf die sich mit ihrer Unterseite mit einem geringen Abstand über die Bogenführung 8 bewegt und somit den Spalt 12 abdichtet. Mit einem solchen Naseprofil kann auch erreicht werden, dass sich an der Nasenvorderseite Wirbel ausbilden, die einen größeren Spalt zwischen dem Nasenprofil und der Bogenführung versperren. In folge der parallelen Ausbildung des unteren Teils der Nase 16 über mehrere Zentimeter parallel zur Bogenführung 8 ergeben sich die gleichen, bereits beim Ausgangsbeispiel nach 3 erläuterten Vorteile.

In der 5 ist schließlich die Anwendung der zuvor beschriebenen Mittel zur Abdichtung bei einem Haltesystem für die Bogenvorderkante an einem bogenführenden Zylinder 9 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel zeigt ebenfalls eine Greiferbrücke 4 mit Bogengreifern 5, die den Bogen 6 für den Bogentransport an seiner Vorderkante erfassen und relativ zu einer festen Bogenführung bewegen. An der in Bogenlaufrichtung vorderen Seite der Greiferbrücke ist z. B. eine Bürstenleiste 11, zur Abdichtung des Spalts zwischen der Greiferbrücke 4 und der Bogenführung 8 angeordnet. Selbstverständlich können anstelle der Bürstenleiste 11 auch die in den 3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen 15 und 16 eingesetzt werden, wobei natürlich die äußere Form des unteren Schenkels des Winkels 15 und der Nase 16 im Querschnitt kreisförmig gestaltet werden muss und an den Durchmesser der Bogenführung 8 anzupassen ist.

In Ergänzung zu den Mitteln zur Abdichtung kann durch die Ausbildung von Abrisskanten an der Oberseite der Haltesysteme eine spoilerähnliche Dichtungswirkung erzielt werden. Zur Vermeidung einer Umströmung an den Enden der Haltesysteme können besondere Leitvorrichtungen oder Leitkörperformausbildungen die angestrebte Wirkung unterstützen.

1
Ausleger
2
Druckwerk
3
Förderkette
4
Greiferbrücke
5
Bogengreifer
6
Bogen
7
Bogenstapel
8
Bogenführung
9
Zylinder
10
Mittel zur Abdichtung
11
Bürstenleiste
12
Spalt
15
Dichtungsprofil
16
Dichtungsnase


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Stabilisierung wenigstens teilweise schwebend geführter Bogen in einer Bogenfördereinrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei der ein den Bogen an seiner Vorderkante erfassendes Haltesystem in einem Abstand von einer Bogenführung (8) bewegt wird und mit dieser einen sich über die Bogenbreite erstreckenden Spalt einschließt, und mit Mitteln (10) aus einem flexiblen Werkstoff, die den Spalt (12) zwischen dem Haltesystem und der Bogenführung (8) weitestgehend verschließen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (10) eine Bürstenleiste (11) ist. Vorrichtung zur Stabilisierung wenigstens teilweise schwebend geführter Bogen in einer Bogenfördereinrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei der ein den Bogen an seiner Vorderkante erfassendes Haltesystem in einem Abstand von einer Bogenführung (8) bewegt wird und mit dieser einen sich über die Bogenbreite erstreckenden Spalt einschließt, und mit Mitteln (10), die den Spalt (12) zwischen dem Haltesystem und dem Maschinenteil (8) weitestgehend verschließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Abdichtung einen Leitkörper (15, 16) umfassen, der eine in geringem Abstand sich im Wesentlichen parallel zu einem Bogenführungsteil (8) erstreckende Fläche (25, 26) besitzt. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Leitkörper (15) eine am Haltesystem für die Bogenvorderkante befestigte Winkelprofilschiene ist mit einem Schenkel, der sich über wenige Zentimeter parallel zur Bogenführung (8) erstreckt. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Leitkörper (16) durch die Formgebung einer Greiferbrücke (4) realisiert ist, deren unterer Teil (16) sich über mehrere Zentimeter parallel zur Bogenführung erstreckt. Vorrichtung zur Stabilisierung wenigstens teilweise schwebend geführter Bogen in einer Bogenförderrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei der ein den Bogen an seiner Vorderkante erfassendes Haltesystem in einem Abstand von einer Bogenführung (8) bewegt wird und mit dieser einen sich über die Bogenbreite erstreckenden Spalt einschließt, und mit Mitteln (10), die den Spalt (12) zwischen dem Haltesystem und dem Maschinenteil (8) weitestgehend verschließen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (11, 15, 16) vor den Bogengreifern eines bogenführenden Zylinders (9) so angeordnet ist, dass es in den Kanal eines benachbarten Zylinders eintaucht.






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