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Die
Erfindung betrifft einen umlaufenden Vorgreifer zur Bogenzuführung
von einem Anlegtisch zu einer Übergabetrommel mit mindestens
einem ungleichförmig umlaufenden Bogenhaltesystem.
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In
der
DE 103 55 515
A1 ist zur Bogenzuführung von einem Anlegtisch
zu einer nachgeordneten Übergabetrommel ein rotierender
Vorgreifer beschrieben. Dieser Vorgreifer weist ein erstes und zweites
Greifersystem auf. Die Greifersysteme laufen ungleichförmig
um. Nach dem Erfassen eines Bogens in einer Rastposition am Anlegtisch
durch das erste Greifersystem wird dieses auf Umfangsgeschwindigkeit
der Übergabetrommel beschleunigt. Gleichzeitig läuft
das zweite Greifersystem, indem dieses verzögert wird,
in der Rastposition am Anlegtisch ein, wodurch sich die Greifersysteme
annähern. Nach der Übergabe des vom ersten Greifersystem geführten
Bogens an die Übergabetrommel durchläuft dieses
eine Gleichlaufphase, während sich das zweite Greifersystem
in der Rastposition am Anlegtisch befindet, sodass sich die Greifersysteme
voneinander entfernen. Nach der Übernahme eines Bogens
durch das zweite Greifersystem wird dieses auf Umganggeschwindigkeit
der Übergabetrommel beschleunigt und das erste Greifersystem
verzögert sowie in die Rastposition geführt, wobei
sich die Greifersysteme annähern. Der Antrieb der beiden
Greifersysteme erfolgt durch ungleichförmig übersetzende
mechanische Getriebe. Ein derart ausgebildeter umlaufender Vorgreifer
hat den Nachteil, dass er nur durch einen hohen technischen Aufwand
realisiert werden kann. Außerdem ist es nachteilig, dass
die Greifersysteme ungleichförmig antreibenden mechanischen
Getriebe einem Verschleiß unterliegen, der unter anderem
zum Einleiten von Schwingungen in das System und damit zum Beispiel
zu Passerproblemen führt. Außerdem ist es von
Nachteil, dass die durch die mechanischen Getriebe realisierten
Bewegungsgesetze nicht veränderlich sind, sodass eine die
Produktivität der Gesamtmaschine erhöhende Anpassung
der Bewegungen der Greifersysteme an das zur Verarbeitung gelangende
Material oder an die Produktionsgeschwindigkeit nicht möglich
ist.
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Aus
der
DE 100 13 006
A1 ist eine Vorrichtung zum Antreiben eines Vorgreifers,
der Bogen von einem Anlegtisch zu einem Greifersystem eines nachgeordneten
Zylinders transportiert, bekannt. Der Vorgreifer besteht aus mehreren
Bogenerfassungselementen, die über die Formatbreite verteilt
angeordnet sind sowie linear geführt zwischen der Übernahmeposition
am Anlegtisch und der Übergabeposition am nachgeordneten
Zylinder hin- und herbewegt werden. Die Bogenerfassungselemente
können durch einen pneumatischen oder elektrischen Linearantrieb
angetrieben werden.
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Nachteilig
ist, dass die Bogenerfassungselemente auf einer linearen Bahn hin-
und herbewegt werden und damit die Leistungsfähigkeit dieses
Vorgreifers begrenzt ist. Außerdem besteht ein weiterer Nachteil
darin, dass durch die hin- und hergehende Bewegung der mittels Linearführungen
gelagerten Bogenführungselemente bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten
Schwingungen in das System eingeleitet werden und so die Produktivität
der Gesamtmaschine nachteilig beeinflusst wird.
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In
der
DE 25 011 963
A1 ist ein Greiferwagenantrieb einer aus mindestens einem
Druckwerk, einer Anlegeinheit und einer Auslageeinheit bestehenden
Druckmaschine beschrieben. Die Greiferwagen sind beidseitig in den
Seitenwänden der Druckwerke, der Anlegeinheit und der Auslageeinheit
vorgesehen, als Ständer wirkenden und endlos ausgebildeten
Führungen aufgenommen, wobei die Greiferwagen als Anker
wirken und mit den Führungen jeweils einen Linearantrieb
bilden.
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Dieser
sich durch die gesamte Maschine erstreckende und eine Rückführung
der Greiferwagen zur Bogenanlage sichernde Linearantrieb ist aufwändig,
wobei zusätzlich in jeder Bearbeitungsstation eine erneute
Erfassung der Ist-Lage der Bogen, ein Abgleich mit einer vorgegebenen
Soll-Lage sowie gegebenenfalls einer Korrektur der Ist-Lage erforderlich
ist. Insgesamt erreicht eine Bogendruckmaschine, bei der die zu
bedruckenden Bogen in einem Greiferschluss von Greiferwagen durch
die gesamte Maschine transportiert werden, nicht die Produktivität,
die mit einer Druckmaschine realisiert werden kann, welche die zur
Verarbeitung gelangenden Bogen mit Hilfe von den Zylindern zugeordneten
Greifern durch die Druckmaschine führt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Vorgreifer so auszubilden, dass mit
einfachen Mitteln eine hohe Produktivität sichernde Bogenzuführung
realisiert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch einen Vorgreifer nach den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich,
mit einem minimierten Aufwand eine Bogenzuführung zu realisieren,
die eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit gestattet. Die Ausgestaltung
des Vorgreifers erlaubt es, den Abstand zwischen der Übernahmeposition
am Anlegtisch und der Übergabeposition an der Übergabetrommel
beliebig auszuwählen und so die Bogenbeschleunigung bei
der Bogenzuführung zu optimieren. Dabei ist es auch problemlos möglich,
die Bogenbeschleunigung in Abhängigkeit von zur Verarbeitung
gelangendem Material sowie von der zu realisierenden Arbeitsgeschwindigkeit
der Bogen verarbeitenden Maschine anzupassen.
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In
einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher
erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Bogenanlage schematisch in einer Seitenansicht,
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2 eine
Prinzipdarstellung des Vorgreiferantriebs,
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3 die
schematische Darstellung eines Greiferwagens.
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In
der 1 ist eine Bogenanlage mit einem Vorgreifer 1 und
einem diesen vorgeordneten Anlegtisch 2 mit einem Bändertisch 3 gezeigt.
Auf dem Anlegtisch 2/Bändertisch 3 sind
ein auszurichtender Bogen 4 und ein diesen unterlappender
Folgebogen 5 dargestellt. Dem Vorgreifer 1 ist
eine Übergabetrommel 6 zugeordnet, die mit einem
Bogengreifersystem 7 versehen ist. Die Übergabetrommel 6 steht
mit einer dieser nachgeordneten Folgetrommel 8 in Funktionsverbindung,
welche mit mindestens einem Greifersystem 9 ausgestattet
ist.
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Der
Vorgreifer 1 besteht aus mindestens einem Bogenhaltesystem 10.
Im Ausführungsbeispiel ist der Vorgreifer 1 mit
einem ersten Bogenhaltesystem 10.1 und einem zweitem Bogenhaltesystem 10.2 versehen.
Die Bogenhaltesysteme 10, 10.1, 10.2 weisen
jeweils einen Greiferwagen 11 auf, der sich über
die Formatbreite der Bogen verarbeitenden Maschine erstreckt. Jeder
Greiferwagen 11 ist mit Bogen erfassenden Mitteln ausgestattet,
die im Ausführungsbeispiel als Greifer 12 ausgebildet
sind (3). Es ist auch möglich, die Bogen erfassenden
Mittel zum Beispiel als Saugleisten auszubilden. Die Greifer 12 sind
verteilt über die Formatbreite auf einer Greiferwelle 13 drehfest
angeordnet, die durch eine an der Greiferwelle 13 angreifende
Stelleinheit 16 verdreht werden kann. Durch das Verdrehen
der Greiferwelle 13 werden Greiferfinger 14 der
Greifer 12 in Berührkontakt mit einer sich ebenfalls über
die Formatbreite erstreckende und ortsfest mit dem Greiferwagen 11 verbundene
Greiferaufschlagleiste 15 geführt oder von dieser
entfernt. Die Stelleinheit 16 kann als Kurvenmechanismus 17 ausgebildet
sein, der aus einem drehfest mit der Greiferwelle 13 verbundenen
Rollenhebel 18 besteht, welcher eine Kurvenrolle 19 trägt,
die an einer gestellfest vorgesehenen Steuerkurve 20 abläuft.
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Jeder
sich mindestens über die Formatbreite erstreckende Greiferwagen 11 ist
an den Enden mit jeweils einer Ankerspule 22 drehfest verbunden.
Die Ankerspulen 22 sind ihrerseits in einer gestellfest
angeordneten, in einer Transportrichtung 23 gesehen rechten
Führungsbahn 24 und linken Führungsbahn 25 aufgenommen.
Die Ankerspulen 22 sind zum Beispiel nicht dargestellten
Führungsstücken, die in Schwalbenschwanzführungen
oder in U-Profilführungen eingreifen und längsverschiebbar,
aber gegen seitliches Herausfallen gesichert ausgebildet sind, zugeordnet.
Die Führungsstücke/Ankerspulen 22 sind
mit dem Greiferwagen 11 durch ein ebenfalls nicht dargestelltes
Gelenk verbunden, das mindestens einen Freiheitsgrad zwei aufweist,
um eine Schiefstellung der Greiferwagen 11 zu ermöglichen.
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Die
Führungsbahnen 24, 25 sind als Stator eines
Linearantriebes ausgebildet, in dem zwischen einer äußeren
Bahn 26 und einer inneren Bahn 27 die Ankerspulen 22 geführt
werden und den Bahnen 26, 27 nebeneinander und
gegenüberliegend Spulen 21 zugeordnet sind, die
von einer Steuereinheit so angesteuert werden, dass in der bei Linearantrieben üblichen
Weise ein Wanderfeld zum Antreiben der Ankerspulen 22 und
damit der Greiferwagen 11 realisiert wird. Es ist natürlich
auch möglich, Permanentmagnete nebeneinander und gegenüberliegend
vorzusehen und die Ankerspulen 22 durch die Steuereinheit
zu beeinflussen.
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Die
Führungsbahnen 24, 25 bilden einen in sich
geschlossenen Kurvenzug 28, der aus einem sich mindestens
von einer Übernahmeposition 29, in der der auszurichtende
Bogen 4 am Anlegtisch 2 von den Bogenhaltesystemen 10, 10.1, 10.2 übernommen
wird, bis zu einer Übergabeposition 30, in der die Übergabe
an das Bogengreifersystem 7 der Übergabetrommel 6 erfolgt,
erstreckenden geradlinigen Beschleunigungsabschnitt 28.1 besteht.
Innerhalb dieses Abschnitts 28.1 wird der während
einer Rast am Anlegtisch 2 übernommene auszurichtende Bogen 4 auf
die Umfangsgeschwindigkeit der Übergabetrommel 6 beschleunigt
und an das Bogengreifersystem 7 übergeben, welches
den Bogen 4 zum Greifersystem 9 der Folgetrommel 8 transportiert.
An den Beschleunigungsabschnitt 28.1 schließt
sich ein der Rückführung der Bogenhaltesysteme 10, 10.1, 10.2 zur Übernahmeposition 29 dienender
Gleichlaufabschnitt 28.2 an. Vor dem Einlaufen der Bogenhaltesysteme 10, 10.1, 10.2 in
die Übernahmeposition 29 ist ein Verzögerungsabschnitt 28.3 vorgesehen,
in der die Bogenhaltesysteme 10, 10.1, 10.2 in eine
Rast zu Bogenübernahme gesteuert werden. Die Bogenhaltesystem 10, 10.1, 10.2 können
aber auch in eine endliche Bogenübernahmegeschwindigkeit
geführt werden, in der die Bogenübernahme erfolgt
und nachfolgend beschleunigt werden. Wird nur ein Bogenhaltesystem 10 in
den Führungsbahnen 24, 25 angeordnet,
läuft dieses innerhalb von 360° einer Eintourenwelle
von der Übernahmeposition 29 zur Übergabeposition 30 und über
die Abschnitte 28.2, 28.3 zurück zur Übernahmeposition 29.
Werden das erste Bogenhaltesystem 10.1 und das zweite Bogenhaltesystem 10.2 in
den Führungsbahnen 24, 25 vorgesehen,
laufen diese innerhalb von 720° der Eintourenwelle von
der Übernahmeposition 29 zur Übergabeposition 30 und
zurück in die Ausgangsposition. Dazu ist es erforderlich,
die jeweils den Abschnitten 28.1, 28.2, 28.3 zugeordneten
Spulen 21 durch die den Linearantrieb realisierende Steuereinheit
separat anzusteuern. So werden die im Beschleunigungsabschnitt 28.1 angeordneten
Spulen 21 so beeinflusst, dass ein elektromagnetisches Wanderfeld
generiert wird, welches die Bogenhaltesysteme 10.1, 10.2 beschleunigt,
während die im Gleichlaufabschnitt 28.2 positionierten
Spulen 21 derart beein flusst werden, dass ein die Bogenhaltesysteme 10.1, 10.2 mit
gleichbleibender Geschwindigkeit führendes elektromagnetisches
Wanderfeld erzeugt wird. Entsprechend werden die im Verzögerungsabschnitt 28.3 vorgesehen
Spulen 21 so angesteuert, dass ein die Bogenhaltesysteme 10.1, 10.2 verzögerndes
elektromagnetisches Wanderfeld erzeugt wird. In 2 sind
die Abschnitte 28.1, 28.2 und 28.3 symbolisch
durch Isolatoren 31 getrennt dargestellt.
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Bei
der Anordnung des ersten Bogenhaltesystems 10.1 und des
zweiten Bogenhaltesystems 10.2 im Vorgreifer wird während
einer Rastphase in der Übernahmeposition zum Beispiel vom
ersten Bogenhaltesystem 10.1 der auszurichtende Bogen 4 übernommen.
Nachfolgend wird mittels der im Beschleunigungsabschnitt 28.1 angeordneten
Spulen 21 ein elektromagnetisches Wanderfeld erzeugt, durch
welches die dem ersten Bogenhaltesystem 10.1 zugeordneten
und in den Führungsbahnen 24, 25 gelagerten
Ankerspulen 22 derart beschleunigt werden, dass die Geschwindigkeit
des Bogenhaltesystems 10.1 und damit des Bogens 4 der
Umfangsgeschwindigkeit der Übergabetrommel 6 entspricht. In
der Übergabeposition 30 wird der Bogen 4 von dem
ersten Bogenhaltesystem 10.1 an das Bogengreifersystem 7 übergeben.
Ist das ersten Bogenhaltesystem 10.1, wie in 3 dargestellt,
mit Greifern 12 versehen, werden diese dazu durch die Stelleinheit 16 geöffnet.
Bei Ausbildung der Stelleinheit 16 als Kurvenmechanismus 17 läuft
die Kurvenrolle 19 von einer hohen Rast der Steuerkurve 20 auf
eine niedere.
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Nach
dem Durchlaufen der Übergabeposition 30 wird das
Bogenhaltesystem 10.1 mit einer gleich bleibenden Geschwindigkeit,
imitiert durch das im Gleichlaufabschnitt 28.2 wirkende
Wanderfeld, zurück zur Übernahmeposition 29 geführt.
Dabei nähert sich das erste Bogenhaltesystem 10.1 dem
zweiten Bogenhaltesystem 10.2 an, das sich in der Übernahmeposition 29 zur Übernahme
des Folgebogens 5 in einer Rastlage befindet. Anschließend
läuft das erste Bogenhaltesystem 10.1 in den Verzögerungsabschnitt 28.3 ein
und wird durch das im Abschnitt 28.3 aufgebaute elektromagnetische
Wanderfeld so verzögert, dass es in Übernahmeposition 29 eine
Rastlage zur Übernahme eines weiteren Bogens durchläuft.
Vor dem Einlaufen des ersten Bogenhaltesystems 10.1 in
den Verzögerungsabschnitt 28.3 oder während
des Durchlaufens wird das zweite Bogenhaltesystem 10.2 mit
dem Folgebogen 5 beschleunigt und so dieser zur Übergabetrommel 6 geführt. Dadurch
wird der Abstand zwischen den Bogenhaltesystemen 10.2, 10.2 wieder
vergrößert.
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Mit
Hilfe von nicht dargestellten Messeinrichtungen ist es möglich,
die Ist-Lage der Vorderkante der durch die Bogenhaltesysteme 10, 10.1, 10.2 transportierten
Bogen zu erfassen und bei Abweichungen von der Soll-Lage – bei
so genannten Früh- oder Spätbogen – durch
synchrones vor- oder nacheilendes Ansteuern des in den Führungsbahnen 24, 25 laufenden
Ankerspulen 22 eine Korrektur zu erzielen. Bei Schiefbogen
werden die Anker spulen 22 unabhängig voneinander
so vor- oder nacheilend angesteuert, dass die Soll-Lage der Vorderkante
realisiert wird. Dazu sind die Greiferwagen 11 mit den
Führungsstücken/Ankerspulen 22 durch
das Gelenk mit einem Freiheitsgrad zwei verbunden.
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- 1
- Vorgreifer
- 2
- Anlegtisch
- 3
- Bändertisch
- 4
- auszurichtender
Bogen
- 5
- Folgebogen
- 6
- Übergabetrommel
- 7
- Bogengreifersystem
- 8
- Folgetrommel
- 9
- Greifersystem
- 10
- Bogenhaltesystem
- 10.1
- erstes
Bogenhaltesystem
- 10.2
- zweites
Bogenhaltesystem
- 11
- Greiferwagen
- 12
- Greifer
- 13
- Greiferwelle
- 14
- Greiferfinger
- 15
- Greiferaufschlagleiste
- 16
- Stelleinheit
- 17
- Kurvenmechanismus
- 18
- Rollenhebel
- 19
- Kurvenrolle
- 20
- Steuerkurve
- 21
- Spule
- 22
- Ankerspule
- 23
- Transportrichtung
- 24
- rechte
Führungsbahn
- 25
- linke
Führungsbahn
- 26
- äußere
Bahn
- 27
- innere
Bahn
- 28
- Kurvenzug
- 28.1
- geradliniger
Beschleunigungsabschnitt
- 28.2
- Gleichlaufabschnitt
- 28.3
- Verzögerungsabschnitt
- 29
- Übernahmeposition
- 30
- Übergabeposition
- 31
- Isolator
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10355515
A1 [0002]
- - DE 10013006 A1 [0003]
- - DE 25011963 A1 [0005]