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Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für flächiges Fördergut einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der Fördereinrichtung wird flächiges Fördergut, wie etwa einzelne Bogen, gesammelte oder gefalzte Bogen mit einem in einem Gestell um eine Zylinderachse drehbar aufgehängten Greiferzylinder befördert. Eine solche Fördereinrichtung kann in einer Druckmaschine, insbesondere in einer Bogendruckmaschine oder, im Anschluss an eine Schneidvorrichtung, die eine von einer Rolle abgewickelte Bedruckstoffbahn in einzelne Bogen zerlegt, in einer Rollendruckmaschine zum Einsatz kommen. Der Greiferzylinder einer solchen Fördereinrichtung umfasst herkömmlicherweise einen Zylindermantel und wenigstens einen Greifer, der zwischen einer vom Mantel abgestellten Offenstellung und einer ein Stück Fördergut an den Mantel anpressenden Greifstellung bewegbar ist.
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Der Greifer umfasst herkömmlicherweise einen von der Schwenkachse abstehenden Hebel, der an seiner Spitze eine Rolle trägt. Die Rolle ist durch eine Feder gegen den Umfang einer Kurvenscheibe beaufschlagt, die sich mit wechselnden Radien um die Zylinderachse erstreckt und steuert so eine mit dem Drehwinkel des Greiferzylinders synchronisierte Bewegung des Greifers.
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Das zum Auslenken des Greifers entgegen der Kraft der Feder benötigte Drehmoment wirkt der Drehung des Greiferzylinders entgegen und verzögert diesen. Die Winkelgeschwindigkeit des Greiferzylinders ist daher nicht exakt konstant, sondern hat Anteile, die mit der Drehfrequenz des Greiferzylinders oder einer Harmonischen davon oszillieren. Diese oszillierenden Anteile regen die Druckmaschine zu Schwingungen an und schränken die Höchstgeschwindigkeit ein, mit der die Druckmaschine betrieben werden kann.
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Aus der
DE 10 2004 014 868 A1 ist eine Greiferwelle bekannt, auf der die Greifer befestigt sind und welche über eine Torsionsfeder gespannt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördereinrichtung zum Fördern von flächigem Fördergut einer Druckmaschine zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Vorteil der Fördereinrichtung ist es, dass die Schwingungen der Maschine reduziert werden und somit Doubliereffekte verringert werden können.
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Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Fördereinrichtung auch bei sehr hohen Geschwindigkeiten einsetzbar ist.
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Ein weiterer Vorteil ist der geringere Verschleiß und ein geringerer Lärmpegel, da keine Laufgeräusche entstehen.
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Die präzise Steuerung der Greiferöffnung auf Grundlage der Maschinenposition ist ein weiterer Vorteil der Fördereinrichtung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 einen schematischen Schnitt durch eine Bogendruckmaschine;
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2 einen Detail eines Greiferzylinders im radialen Schnitt;
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3 eine Fördereinrichtung der Bogendruckmaschine im axialen Schnitt;
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4 ein Winkelgeschwindigkeitsdiagramm;
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5 eine schematische Seitenansicht der Einrichtung zur Bewegung der Greifer.
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Die in 1 dargestellte Druckmaschine, insbesondere Bogendruckmaschine umfasst einen Bogenanleger 01, einen Bändertisch 02, eine Bogenanlage 03 und eine Bogenauslage 04. Zwischen der Bogenanlage 03 und der Bogenauslage 04 sind sogenannte Werke 05; 06 angeordnet, die beispielsweise als Druckwerk, Lackwerk, Kalibrierwerk oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sind. 1 zeigt exemplarisch zwei Druckwerke 05 und ein Lackwerk 06, weitere in der Figur nicht dargestellte Druck- und Lackwerke können zwischen den Druckwerken 05 und dem Lackwerk 06 vorgesehen sein. Die in der Figur gezeigten Druckwerke 05 drucken jeweils unterschiedliche Farben, insbesondere Druckfarben auf eine gleiche Seite der durch sie hindurchlaufenden flächigem Fördergut, insbesondere Bogen, und das Lackwerk 06 trägt auf dieselbe Seite eine Lackschicht auf. Die nicht gezeigten Druck- oder Lackwerke können auf dieselbe Seite der Bogen drucken, es kann aber auch ein Bogenwender vorhanden sein, um beidseitiges Bedrucken der Bogen zu ermöglichen.
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Die Druckwerke 05 umfassen jeweils zwei Greiferzylinder 07; 08 zum Fördern der zu bedruckenden Bogen. Der Greiferzylinder 07 übernimmt die Bogen jeweils an einem stromaufwärtigen Spalt 10 von der vorhergehenden Baugruppe, hier also von der Bogenanlage 03 oder dem vorhergehenden Druckwerk 05, fördert sie durch einen von ihm und einem Zylinder 09, z. B. Übertragungszylinder 09, insbesondere Gummituchzylinder 09 gebildeten Druckspalt 11 und übergibt sie an einem stromabwärtigen Spalt 12 an den nachfolgenden Greiferzylinder 08.
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Das Lackwerk 06 umfasst ebenfalls einen Greiferzylinder 07, der die Bogen an seinem stromaufwärtigen Spalt 10 von dem Greiferzylinder 08 des vorhergehenden Druckwerks 05 übernimmt und der zusammen mit einer Lackwalze 13 einen Spalt 14 bildet, durch den die Bogen gezogen werden, bevor sie am stromabwärtigen Spalt 12 an die Auslage 04 übergeben werden.
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Die Greiferzylinder 07; 08 sind mit wenigstens einem Haltemittel 15, insbesondere einem Greifer 15, insbesondere mit zwei an ihrem Umfang einander diametral gegenüberliegenden Greifern 15 bestückt, die jeweils rechtzeitig beim Durchlaufen eines Spalts 10 bzw. 12 aufgehen müssen, um einen Bogen zu greifen bzw. ihn wieder freizugeben, und ihn zwischenzeitlich an der Umfangsfläche des Greiferzylinder 07; 08 sicher geklemmt halten müssen.
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Am Greiferzylinder 07 des unmittelbar auf die Bogenanlage 03 folgenden Druckwerks 05 liegen sich die Spalten 10 und 12 diametral gegenüber, so dass sie jeweils gleichzeitig von einem Greifer 15 durchlaufen werden und die Greifer 15 gleichzeitig in die Offenstellung gebracht werden können, um einen Bogen am Spalt 10 von der Bogenanlage 03 zu übernehmen und einen anderen am Spalt 12 für die Übergabe an den folgenden Greiferzylinder 08 loszulassen, bzw. in die Greifstellung gebracht werden können, um den am Spalt 10 aufgenommenen Bogen festzuklemmen.
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An den Greiferzylindern 07 des nachfolgenden Druckwerks 05 und des Lackwerks 06 sowie den Greiferzylindern 08 ist der Weg, den die Bogen am Umfang des Greiferzylinders 08; 07 von einem Spalt 12 bzw. 10 zum nachfolgenden Spalt 10 bzw. 12 zurücklegen, kürzer als die Hälfte des Zylinderumfangs, auch bei diesen Greiferzylindern 07; 08 können beide Greifer 15 jeweils gleichzeitig zwischen Offenstellung und Greifstellung umgeschaltet werden, da der Übergang in die Offenstellung zu einem weitgehend beliebigen Zeitpunkt vor dem Durchgang durch einen Spalt 10; 12, in dem ein Bogen aufgenommen wird, bzw. der Übergang in die Schließstellung zu einem weitgehend beliebigen Zeitpunkt nach Abgabe des geförderten Bogens erfolgen kann.
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2 zeigt einen Ausschnitt eines der Greiferzylinder 07 oder 08 im Schnitt quer zur seiner Zylinderachse 27. Ein zylindrischer Mantel 16 des Greiferzylinders 07 oder 08 ist durch einen sich in axialer Richtung erstreckenden Kanal 17 unterbrochen. In dem Kanal 17 erstreckt sich eine zylindrische Welle 18 eines der beiden Greifer 15 über die gesamte Länge des Greiferzylinders 07 oder 08. Mehrere Greiferfinger 19 sind entlang der Welle 18 verteilt und drehfest mit ihr verbunden. Die Welle 18 ist um ihre Längsachse 20 schwenkbar. Der Kanal 17 ist großenteils durch eine den Mantel 16 bündig verlängernde Abdeckung 21 verdeckt. Spitzen 22 der Greiferfinger 19 erstrecken sich durch einen Spalt zwischen der Abdeckung 21 und einer den Mantel 16 begrenzenden Klemmleiste 23. In der in 2 gezeigten Konfiguration drücken die Spitzen 22 von außen gegen die Klemmleiste 23, um dort die vordere Kante eines Bogens festzuklemmen. Die hierfür benötigte Klemmkraft wird von einer Feder 24 bereitgestellt, hier z. B. von einer Torsionsfeder, die sich in der Welle 18 erstreckt und von deren zwei Enden eines drehfest mit der Welle 18 und das andere mit einer Stirnseite 28 des Greiferzylinders 07 oder 08 verbunden ist.
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Außerhalb der Schnittebene ist an der Welle 18 ein Hebel 25 drehfest montiert. An einem Ende des Hebels 25 greift ein Lenker 26, insbesondere ein Hebelarm 26, an. Der Lenker 26 erstreckt sich in Richtung der außerhalb des Bildausschnitts der 2 liegenden Zylinderachse 27.
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3 zeigt einen schematischen Schnitt durch den Greiferzylinder 07 oder 08 entlang der Zylinderachse 27. Die Schnittebene verläuft durch die zwei einander diametral gegenüberliegenden Kanäle 17, in einem von ihnen ist der Greifer 15 mit den auf die Klemmleiste 23 drückenden Greiferfingern 19 sichtbar. Auch in dem anderen Kanal 17 ist ein Greifer 15 angeordnet.
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Von zwei Stirnseiten 28 des Greiferzylinders 07 und 08 stehen Achszapfen 29 ab, die in Gestellen 30, z.B. Seitengestellplatten 30 des Druckwerks 05 oder Lackwerks 06 mittels Wälzlagern 31 um die Zylinderachse 27 drehbar, aber in Richtung der Zylinderachse 27 unbeweglich gelagert sind.
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Ein starres Element 36, z. B. ein Zahnkranz 36, ist um die Zylinderwelle 27, z.B. auf einem Achszapfen 29 herum angebracht. Dieses ist über jeweils einen Lenker 26 bzw. Hebelarm 26 mit den Greiferwellen 18 verbunden. Diese Verbindung beinhaltet ein drehbares Lager (Gelenk). Der starre Zahnkranz 36 wird über ein kreisrundes Zahnrad 37 angetrieben. Das kreisrunde Zahnrad 37 sitzt auf einer Welle 38, die außerhalb des rotierenden Zylinders 07; 08 befestigt ist (z.B. in der Seitenwand 30 des Druckwerkunterbaus). Auf dieser Welle 38 sitzt ebenfalls ein elliptisches Zahnrad 39. Dieses ist im Kontakt mit einem weiteren, baugleichen elliptischen Zahnrad 41, welches auf der Zylinderwelle 27, z.B. auf einem Achszapfen 29, des Zylinders 07; 08 angebracht ist.
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Der Zylinder 07; 08 wird über den Hauptmotor der Druckmaschine betrieben. Dabei bewegt sich dieser mit einer Winkelgeschwindigkeit. Mit dieser Winkelgeschwindigkeit wird ebenfalls das elliptische Zahnrad 41 betrieben, welches sich auf der Zylinderwelle 27 befindet. Aufgrund der Übersetzung des Ellipsenräderpaars 39; 41 ergibt sich für das kreisrunde Zahnrad 36 bzw. den Zahnkranz 36 eine ungleichförmige Winkelgeschwindigkeit. Die Hebelarme 26, die zwischen Greiferwellen 18 und Zahnkranz 36 angebracht sind, übertragen diese ungleichförmige Bewegung auf die Greiferwellen 18. An den Extrempunkten (oder auch nur einseitigen Extrema) ist die Kraftübertragung so groß, dass die Federkraft in den Greiferwellen 18 überwunden werden kann und die Greifer 15 öffnen.
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Die elliptischen Zahnräder 39; 41, das kreisrunde Zahnrad 37 und der Zahnkranz 36 sind dabei so auszulegen, dass die Extrempunkte nur sehr kurz erreicht werden (kurze, hohe Amplitude) und in der restlichen Zeit die Winkelgeschwindigkeit des Zahnkranzes 36 so nah wie möglich an der Winkelgeschwindigkeit des Zylinders 07; 08 ist (4).
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Es empfiehlt sich das Getriebe auf der Antriebsseite der Maschine anzubringen, um die Schmierung zu gewährleisten.
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5 zeigt eine schematische Seitenansicht der Einrichtung zur Bewegung der Greifer. Die Bewegung des Greifers 15 ist über mindestens zwei elliptische Zahnräder 39; 41 gesteuert. Ein elliptisches Zahnrad 41 der mindestens zwei Zahnräder 39, 41 ist vorzugsweise drehfest auf einer Zylinderachse 27, insbesondere auf einem Achszapfen 29, des Zylinder 07; 08 angeordnet. Ein weiteres elliptische Zahnrad 39 ist vorzugsweise außerhalb des Zylinders 07; 08 drehbar angeordnet. Bevorzugt ist das Zahnrad 39 gemeinsam mit einem kreisrunden Zahnrad 37 angeordnet. Das kreisrunde Zahnrad 37 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass es ein auf dem Achszapfen 29 angeordnetes kreisrundes Zahnrad 36 antreibt. Vorzugsweise ist das Zahnrad 36 so angeordnet, dass es die Greiferwelle 18 mit ungleichförmiger Geschwindigkeit antreibt.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bogenanleger
- 02
- Bändertisch
- 03
- Bogenanlage
- 04
- Bogenauslage
- 05
- Werk, Druckwerk
- 06
- Werk, Lackwerk
- 07
- Greiferzylinder
- 08
- Greiferzylinder
- 09
- Zylinder; Übertragungszylinder; Gummituchzylinder
- 10
- Spalt
- 11
- Druckspalt
- 12
- Spalt
- 13
- Lackwalze
- 14
- Spalt
- 15
- Haltemittel; Greifer
- 16
- Mantel
- 17
- Kanal
- 18
- Welle; Greiferwelle
- 19
- Greiferfinger
- 20
- Längsachse
- 21
- Abdeckung
- 22
- Spitze
- 23
- Klemmleiste
- 24
- Feder
- 25
- Hebel
- 26
- Lenker; Hebelarm
- 27
- Zylinderachse
- 28
- Stirnseite
- 29
- Achszapfen
- 30
- Gestell; Seitengestellplatte
- 31
- Wälzlager
- 32
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- 33
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- 34
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- 35
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- 36
- Element, starr; Zahnkranz; Zahnrad, kreisrund
- 37
- Zahnrad, kreisrund
- 38
- Welle
- 39
- Zahnrad, elliptisch
- 40
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- 41
- Zahnrad, elliptisch
