DE102007049643A1

DE102007049643A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine

Info

Publication number: DE102007049643A1
Application number: DE102007049643A
Authority: DE
Inventors: Hans Butterfass; Daniel Conzelmann; Peter Dr. Hachmann; Arno JÜNGER; Markus Kramer
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen Intellectual Property AG and Co KG
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: DE102007049643C5; DE102007049643B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die durch eine verbesserte Bogenführung bessere Druckergebnisse ermöglichen. Die Erfindung besteht darin, dass ein Bogen (22) nach einer Übergabe von einer Fördereinrichtung (23, 24) an eine zweite Fördereinrichtung (21) gestrafft wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
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 großem 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.
Die Greifersysteme der Speichertrommel und der Wendetrommel bestehen jeweils aus entlang einer Geradengreiferschließlinie 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.
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. Die Saugluft der Sauggreifer wird über eine Drehdurchführung auf die Speichertrommel geführt, wie z.B. in der DE 42 10 009 A1 beschrieben. Die Saugluft wird nur in einem Drehwinkelbereich der Speichertrommel zwischen der Übergabe der Hinterkante von der Übertragungstrommel an die Wendetrommel aufrechterhalten. 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.
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.
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.
Um ein Ablösen eines Bogens von der Mantelfläche einer Speichertrommel zu verbessern, wird bei einer Wendevorrichtung nach der DE 199 49 412 A1 die Speichertrommel mit einer randoffenen Ausnehmung ausgeführt. Über die Ausnehmung wird Luft in einem Unterdruckbereich eingebracht, der sich beim Ablösen im Raum zwischen der Speichertrommel, der Wendetrommel und dem Bogen ergibt. Die Steuerung der Saugluft an der Hinterkante der Bogen wird nicht beeinflusst.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine zu entwickeln, die durch eine verbesserte Bogenführung bessere Druckergebnisse ermöglicht.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Zur Lösung der Aufgabe dient eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, es zeigen:
1: zwei Druckwerke und eine Wendevorrichtung einer Bogendruckmaschine,
2: eine perspektivische Darstellung von Trommeln einer Wendevorrichtung,
3: ein Schema zur Saugluftsteuerung an Sauggreifern,
4: ein Diagramm zur Saugluftsteuerung an einer Speichertrommel, und
5: ein Schema zum Straffen eines Bogens mit einem magnetischen Feld.
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.
Eine perspektivische Darstellung nach 2 zeigt die Druckzylinder 11, 12, die Übertragungstrommel 13, die Speichertrommel 14 und die Wendetrommel 15 mehr im Detail. Der wirksame Durchmesser der Speichertrommel 14 ist doppelt so groß wie der der Druckzylinder 11, 12. Die Speichertrommel 14 enthält konzentrisch angeordnete reifenförmige Halter 38.1–38.4 mit außen liegenden Bogenauflageflächen. Jeweils zwei Gruppen von Haltern 38.1, 38.2; 38.3, 38.4 dienen zum Stützen eines Bogens 22 und greifen kammartig ineinander. In den Bogenauflageflächen verlaufen in Umfangsrichtung der Speichertrommel 14 Saugnuten 39.1–39.4, die über die Drehdurchführung 30 mit dem Gebläse 33 in Verbindung stehen. Die Greifersysteme 19, 20 umfassen eine Vielzahl von Einzelgreifern 40 jeweils auf einer Greiferwelle 41. Das Öffnen und Schließen der Einzelgreifer 40 geschieht mittels eines Kurvengetriebes und eine Zahnradgetriebes. Die Sauggreifersysteme 23, 24 enthalten jeweils eine Vielzahl von Saugern 42, welche an dem hinteren Bogenrand eines Bogens 22 angreifen. Die Greifer des Greifersystems 21 sind als Zangengreifer mit jeweils zwei zusammenwirkenden Greiferfingern 43, 44 ausgebildet. Während einer Rotation der Wendetrommel 15 vollführen die Greiferfinger 43, 44 kurvengesteuert eine Schwenkbewegung um eine Greiferwelle 45.
Anhand eines Schemas in 3 und eines Diagramms in 4 soll die Übergabe eines Bogens 22 von der Speichertrommel 14 an die Wendetrommel 15 beschrieben werden. 3 zeigt im Profil Umlaufkreise 46–48 des Greifersystems 18 der Übertragungstrommel 13, der Greifersysteme 19, 20, 23, 24 der Speichertrommel 14 und des Greifersystems 21 der Wendetrommel 15. Die den Mittelpunkt der Kreise 46, 47 und 48 verbindenden Geraden sind die Übergabezentralen 49, 50.
Bei einem Drehwinkel von α = 70° werden die Saugnuten 39.1 der Halter 38.1 mit einem Unterdruck p1 beaufschlagt. Der Druckverlauf in den Saugnuten 39.1 ist mit einer Kurve 50 angegeben. Bei einem Drehwinkel von α = 75° erreicht der vorlaufende Bogenrand die Übergabezentrale 49, in der der Bogen 22 vom Greifersystem 18 der Übertragungstrommel 13 an das Greifersystem 19 der Speichertrommel 14 übergeben wird. Bei einem Drehwinkel von α = 130° werden die nachlaufenden Saugnuten 39.2 der Halter 38.2 mit dem Unterdruck p1 beaufschlagt. Der Druckverlauf in den Saugnuten 39.2 ist als Kurve 51 dargestellt. Bei einem Drehwinkel von α = 160° wird die Verbindung der Saugnuten 39.1 zu dem Sauggebläse 33 unterbrochen. Bei einem Drehwinkel von α = 195° erreicht der nachlaufende Bogenrand des Bogens 22 die Übergabezentrale 49, wobei die Sauger 42 des Sauggreifersystems 23 mit einem Unterdruck p2 beaufschlagt werden. Der Druckverlauf an den Saugern 42 des Sauggreifersystems 23 ergibt sich aus einer Kurve 52. Im weiteren Verlauf wird der erste Bogen 22 am vorderen Bogenrand an der Übergabezentrale 50 vorbeigeführt. Bei einem Drehwinkel von α = 350° wird der Unterdruck p2 an den Saugern 42 des Sauggreifers 23 abgestellt und die Sauger 42 werden belüftet. Bei einem Drehwinkel von α = 360° erreicht die Hinterkante des ersten Bogens 22 die Übergabezentrale 50 und wird von den Greiferfingern 43, 44 des Zangengreifersystems 21 übernommen, wobei der vorlaufende Bogenrand aus dem Greifersystem 19 freigegeben wird. Ab einem Drehwinkel von α = 22° beginnt ein Abschälen des ersten Bogens 22 von den Haltern 38.2 und 38.1. Bis zu einem Drehwinkel von α = 35° wird der erste Bogen 22 nur von dem Greifersystem 21 der Wendetrommel 15 geführt. Ab einem Drehwinkel von α = 35° werden die Sauger 42 des Sauggreifersystems 23 erneut mit einem Unterdruck p3 beaufschlagt. Durch das erneute Anstellen der Saugluft wird der erste Bogen 22 ab einem Drehwinkel von α = 90° wieder von den Saugern 42 des Sauggreifersystems 23 gehalten. Das freie nachlaufende Ende des ersten Bogens 22 wird gestrafft. Die Sauger 42 des Sauggreifersystems 23 vollführen dabei eine Relativbewegung zum Bogen 22. Diese Bremsphase für das nachlaufende Ende verläuft bis zu einem Drehwinkel von α = 130° nach der Übergabe des nachlaufenden Bogenrandes an das Greifersystem 21. Je nach Bogenlänge verlassen die Sauger 42 des Sauggreifersystems 23 den hinteren Bogenrand in einem Drehwinkelbereich zwischen α = 190° und α = 130°.
Der beschriebene Bogentransport wiederholt sich periodisch. Während ein Bogen 22 von dem Greifersystem 19 bei dem Drehwinkel von α = 75° übernommen wird, wird ein voraus gehender Bogen 22 in gleicher Art und Weise auf dem gegenüberliegenden Haltern 38.3, 38.4 mit dem Greifersystem 20 und dem Sauggreifersystem 24 gefördert. Kurven 53, 54 geben den Verlauf des Unterdruckes p1 in den Saugnuten 39.3, 39.4 der Halter 38.3, 38.4 wieder. Eine Kurve 55 stellt den Verlauf der Saugluft an den Saugern 42 des Sauggreifersystems 24 dar. Die Bremsphase für den dem ersten Bogen 22 vorausgehenden Bogen 22 verläuft in einem Drehwinkelbereich zwischen α = 215° und α = 310°.
5 zeigt eine Vorrichtung, bei der eine Bremsanordnung für einen Bogen 22 gestellfest angeordnet ist. Die Bremsanordnung besteht aus einem Generator 58 für ein magnetisches Wechselfeld und einer pneumatischen Leiteinrichtung 59 für den Bogen 22. Beim Vorbeilaufen des Bogens 22 an dem Generator 58 wird im ferromagnetischen Material des Bogens 22 bzw. der Druckfarbe auf dem Bogen 22 ein Strom induziert. Ein vom Wirbelstrom ausgehendes Magnetfeld wirkt dem Feld des Generators 58 entgegen, so dass der Bogen 22 gebremst wird. Durch Ändern der Feldstärke des Feldes des Generators 58 kann die Bremswirkung auf die Bogendicke und/oder örtlich am Bogen 22 eingestellt werden. Damit können eine Wellenbildung im Bogen 22 und besagte Peitscheneffekte am nachlaufenden Bogenrand vermieden bzw. verringert werden. Die Leiteinrichtung 59 verhindert ein Berühren des Bogens 22 mit dem Generator 58.

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: Halter
39: Saugnut
40: Einzelgreifer
41: Greiferwelle
42: Sauger
43, 44: Greiferfinger
45: Greiferwelle
46–48: Umlaufkreis
49, 50: Übergabezentrale
51–57: Kurve
58: Generator
59: Leiteinrichtung

Claims

Verfahren zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine, bei dem der Bogen auf einer ersten Fördereinrichtung am vorlaufenden Bogenrand auf einer gewünschten Bahn bewegt wird, und bei dem der Bogen am nachlaufenden Bogenrand an eine zweite Fördereinrichtung übergeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Übergabe der Bogen (22) in einem vorgegebenen Drehwinkelbereich gestrafft wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogen (22) auf einer ersten Übertragungstrommel (14) am vorlaufenden Bogenrand in mechanischen Greifern (19, 20) und am nachlaufenden Bogenrand in Saugreifern (23, 24) gehalten auf einer Kreisbahn (47) bewegt wird, dass der Bogen (22) am nachlaufenden Bogenrand an ein Greifersystem (21) einer benachbarten synchron umlaufenden zweiten Übertragungstrommel (15) übergeben wird, wobei während der Übergabe Saugluft an den Sauggreifern (23, 24) abgestellt, der Bogen (22) nach der Übergabe in einem vorgegebenen ersten Drehwinkelbereich von den mechanischen Greifern (19, 20) gehalten und der Bogen (22) nach Verlassen des Drehwinkelbereiches aus den mechanischen Greifern (19, 20) freigegeben wird, und dass nach dem Freigeben aus den mechanischen Greifern (19, 20) in einem vorgegebenen zweiten Drehwinkelbereich der Bogen (22) gebremst wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogen (22) gebremst wird, indem die Saugluft der Sauggreifer (23, 24) den Bogen (22) ansaugend angestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft abhängig von der Bogendicke eingestellt wird.
Vorrichtung zum Wenden eines Bogens während des Förderns durch eine Druckmaschine, mit einer ersten Übertragungstrommel, die Greifersysteme zum Halten des Bogens am vorlaufenden und nachlaufenden Bogenrand aufweist, wobei jeweils das Greifersystem an dem nachlaufenden Bogenrand aus einer Reihe auf Abstand gesetzter Sauggreifer besteht, die mit einer steuerbaren Saugluftquelle verbunden sind, mit einer zweiten Übertragungstrommel, die ein Greifersystem zur Übernahme des Bogens von der ersten Übertragungstrommel an dem nachlaufenden Bogenrand aufweist, und mit mindestens einem Antrieb zum synchronen Umlauf der Übertragungstrommeln, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremsanordnung (23, 24, 30–37, 58) für den von der ersten Übertragungstrommel (14) ablaufenden Bogen (22) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauggreifer (23, 24) als Bremsanordnung ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauggreifer (23, 24) drehwinkelabhängig mit Saugluft beaufschlagbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanordnung (58) gestellfest angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanordnung (58) ein elektrisches oder magnetisches Feld erzeugt, welche straffend auf den Bogen wirkt.