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Die
Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für Flachmaterial mit positionierbarer
Schale gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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In
Bogendruckmaschinen werden bedruckte Bogen durch an umlaufenden
Ketten befindliche Greifersysteme über einen Auslegerstapel transportiert,
dann die Greifer geöffnet
und danach die Bogen auf dem Auslegerstapel abgelegt. Damit sich
auf dem Auslegerstapel ein möglichst
geordneter Stapel bildet, werden die Bogen zum Ablegen über Bogenbremsen
auf eine im Vergleich zur Umlaufgeschwindigkeit der Ketten niedrigere
Geschwindigkeit gebracht. Eine solche Bremse ist meist in Form einer Saugwalze
ausgebildet, die unmittelbar neben dem Auslegerstapel angeordnet
ist und über
die die Bogen vor Erreichen des Auslegerstapels von den Greiferketten
gezogen werden. Die Saugwalzen sind an ihrer Mantelfläche mit
Saugöffnungen
versehen. Eine Umfangsgeschwindigkeit der Saugwalzenmantelfläche liegt
unter der Bogentransportgeschwindigkeit durch die Greifersysteme.
Damit die Saugwalze den angesaugten Bogen abbremsen kann, werden
die Greifer um einen bestimmten Betrag früher geöffnet als der Bogen seine Endstellung über dem
Stapel erreicht. Vom Zeitpunkt der Greiferöffnung wird der Bogen aufgrund
von durch die Saugwirkung hervorgerufenen Reibkräften durch die Saugwalze geführt und
möglichst
auf deren Umfangsgeschwindigkeit abgebremst.
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Die
Saugwalzen sind so ausgebildet, dass nur ein kleiner unmittelbar
nach oben weisender Saugbereich von Saugöffnungen mit Unterdruck beaufschlagt
ist. Wird der Saugbereich zu groß ausgeführt, so kann sich relativ steifes
Material (z. B. Karton) nicht über
den gesamten Bereich an die Saugwalze anlegen, wodurch Saugöffnungen
teilweise nicht durch den Bedruckstoff abgedeckt werden, die Saugwalze
Falschluft zieht und somit wiederum das Vakuum in der Saugwalze
und auch deren Bremskraft stark reduziert werden. Kartonbogen, die
vom Greifer losgelassen wurden, und sich am Bogenanfang beginnend
in Richtung Stapel bewegen, rollen auf der Saugwalze über deren
Mantelfläche
ab, wodurch sie den Saugbereich verlassen und somit nicht mehr geführt bzw.
abgebremst werden.
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Auch
bei dünnen
und flexiblen Materialien, wo die Bogen vor dem Öffnen der Greifer durch die im
Vergleich zur Saugwalzenoberfläche
schneller laufenden Greifersysteme straft gezogen werden, kommt
es bei zu großem
Saugbereich zum Ablösen des
Bedruckstoffes von den Saugöffnungen
und somit zur Reduzierung des Vakuums und damit der Bremskraft.
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Durch
die
DE 199 47 810
A1 ist eine Saugwalze bekannt, bei der Saugsegmente, die
an der Saugwalze oder auch an Saugwalzenringen anliegen, so ausgebildet
sind, dass an der Saugwalze wie üblich
in Umfangsrichtung nur ein kleiner mit Unterdruck beaufschlagter
Bereich vorhanden ist, diese Saugsegmente nach dem Öffnen der
Greifer aber eine Schwenkbewegung um die Saugwalze ausführen, so
dass der wirksame Saugbereich sich der Bewegung eines zu bremsenden
Bogens folgend in Richtung Bogenstapel verschiebt. Damit wird abgesichert,
dass bei dünnen
flexiblen, im besonderen Maße
aber auch bei dickem steifem Bedruckstoffmaterial möglichst
wenig Falschluft angesaugt wird, und dass die Bogen bis kurz vor
dem Ablegen auf dem Stapel durch die Saugwalze geführt und
abgebremst werden. Die Bogen werden dabei direkt nach unten zum
Stapel hin transportiert, was die Stapelbildung positiv beeinflusst.
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Es
ist schwierig, die bekannte Vorrichtung an verschiedene Materialien
der Bogen anzupassen.
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Die
DE 42 21 927 A1 offenbart
eine Saugwalze mit drehbarem Trägerrohr.
Das Trägerrohr weist
eine Vielzahl von kleinen Bohrungen auf, während die in dem Saugkörper angeordneten
Saugbohrungen größere Durchmesser
haben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung für Flachmaterial
mit positionierbarer Schale zu schaffen, bei der eine gleichmäßige Saugleistung
einstellbar ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass es durch die Bremsvorrichtung möglich ist, effektive Saugöffnungen
der Bremsvorrichtung, die sich durch eine Überlappung von Querschnitten
der radialen Saugkanäle
mit Querschnitten der radialen Saugbohrungen ergeben, einzustellen
und so die Saugleistung an unterschiedliche Stärken der zu stapelnden Bogen
anzupassen. So kann die auf die zu bremsenden Bogen wirkende Saugkraft
bequem proportional zu deren Masse geregelt werden, so dass sich
eine gleiche Abbremsung für
Bogen unterschiedlicher Stärke
ergibt und eine verbesserte Ablage erreicht wird.
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Dabei
weist der Innenkörper
der Bremsvorrichtung bevorzugt eine axiale Saugluftleitung auf, wodurch
am Ende der Bremsvorrichtung eine einfache Anbindung an einen Sauglufterzeuger
ermöglicht wird.
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Bei
einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung sind die erste Schale und
der Innenkörper
zur Einstellung der Überlappung
der Querschnitte der radialen Saugkanäle mit den Querschnitten der
radialen Saugbohrungen gegeneinander verdrehbar.
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Bei
einer anderen Ausgestaltung der Bremsvorrichtung sind die erste
Schale und der Innenkörper
in axialer Richtung gegeneinander verschiebbar. Auch hier lässt sich
die effektive Saugöffnung
als Überlappung
der Querschnitte der Saugkanäle
mit den Saugbohrungen beliebig einstellen. Es sind auch Ausgestaltungen
der Bremsvorrichtung möglich,
bei denen der Innenkörper
und die erste Schale sowohl gegeneinander verdrehbar als auch verschiebbar sind.
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Bei
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
die erste Schale und der Innenkörper
eine Walze. Bevorzugt ist die Walze drehbar in einem Gestell gelagert.
Eine solche Ausgestaltung erlaubt es, die Bremsvorrichtung entweder
in Laufrichtung eines Materialbogens oder gegenläufig dazu zu drehen. Eine Drehung
der Bremsvorrichtung in Laufrichtung des Materialbogens ist insbesondere
bei beidseitig bedruckten Bogen wünschenswert, um ein Abschmieren
der die Bremsvorrichtung berührenden
Seite der Bogen zu vermeiden.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist der Innenkörper aus
einer Welle und einer zweiten Schale aufgebaut. Dabei sind die radialen
Saugkanäle
in der zweiten Schale vorgesehen, während sich die axiale Saugluftleitung
entlang einer Oberfläche
der Welle erstreckt. Die Welle kann bei dieser Ausgestaltung gestellfest
ausgeführt
sein.
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Die
Saugkanäle
und die Saugbohrungen können
ein regelmäßiges Muster
bilden. So ist es möglich,
jedem Saugkanal eine Saugbohrung zuzuordnen, wobei sich bei jedem
aus einem Saugkanal und einer Saugbohrung gebildeten Paar die Querschnitte
der Saugkanäle
und Saugbohrungen gleich stark überlappen
und stets die gleiche effektive Saugöffnung bilden.
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Die
Saugkanäle
und die Saugbohrungen können
auf einem ganzen Umfang der Bremsvorrichtung verteilt sein. Dies
ist insbesondere bei der Ausgestaltung mit gestellfester Welle vorteilhaft,
da damit gewährleistet
ist, dass während
einer Drehung der Walze ein im wesentlicher ortsfester Saugbereich
am Umfang der Saugwalze von der Saugluftleitung stets mit Unterdruck
versorgt ist.
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Die
Saugkanäle
und die Saugbohrungen können
aber auch auf einem Teil eines Umfangs der Saugwalze verteilt sein.
Diese Ausführung
wird dann bevorzugt, wenn sich die Walze gegenüber die Welle nicht bewegt
und stets dieselben Saugkanäle
von der Saugluftleitung mit Unterdruck versorgt werden.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Bremsvorrichtung erstreckt sich die Saugluftleitung entlang
einer Oberfläche
einer im Innenkörper
drehbar gelagerten Welle. Durch Positionieren der ersten Schale
relativ zum Innenkörper
werden die effektiven Saugöffnungen
durch eine Änderung
der Überlappung
der Querschnitte von Saugbohrungen und Saugkanälen eingestellt. Der Innenkörper kann
gestellfest ausgeführt
sein. Indem die Welle innerhalb des gestellfesten Innenkörpers rotiert,
rotiert auch der Saugbereich der Bremsvorrichtung, da immer neue
Saugkanäle
von der Saugluftleitung erfasst werden während andere Saugkanäle aus dem
Bereich der Saugluftleitung austreten. Infolge eines kleineren Durchmessers
verfügt
die Welle über
ein kleineres Trägheitsmoment
als der Innenkörper
und kann daher leichter in Bewegung versetzt werden.
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Wie
bereits oben erwähnt,
wird die Bremsvorrichtung bevorzugt in einem Bogenausleger einer Druckmaschine
zur Unterstützung
der Ablage von Bogen auf einen Bogenstapel angeordnet.
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Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine Ausführungsform
mit einem hohlen Innenkörper;
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2 eine Ausführungsform
mit einem zweiteiligen Innenkörper
und rotierenden Schalen;
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3 eine Ausführungsform
mit einem zweiteiligen Innenkörper
und rotierender Welle;
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4 eine alternative, nicht
walzenförmige Ausführungsform.
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1 zeigt einen Querschnitt
durch eine Bremsvorrichtung 01 in Form einer Saugwalze 01, die
an einem Bogenausleger einer Druckmaschine zur Unterstützung der
Ablage von Bogen auf einen Stapel angeordnet ist. Zur Saugwalze 01 gehören ein zylinderförmiger Innenkörper 02 sowie
eine den Innenkörper 02 umschließende erste
Schale 03. Eine Saugluftleitung 07 erstreckt sich
axial und mittig durch den Innenkörper 02. Mehrere Saugkanäle 04 durchstoßen eine
Wand des Innenkörpers 02 in
radialer Richtung bis zur Saugluftleitung 07. Die Saugkanäle 04 sind
so angeordnet, dass sie sich nur in einem kleinen, in der 1 nach oben weisenden Bereich
des Innenkörpers 02 befinden.
Durch sie wird ein Saugbereich 08 der Saugwalze 01 bestimmt.
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Entsprechend
den Saugkanälen 04 weist
die erste Schale 03 Saugbohrungen 06 auf, die
sich überwiegend
ebenfalls im Saugbereich 08 befinden. Saugkanäle 04 und
Saugbohrungen 06 bilden ein regelmäßiges Muster. Indem sich Querschnitte
der Saugkanäle 04 mit
Querschnitten der Saugbohrungen 06 überlappen, werden durch entstehende Überlappungszonen
effektive Saugöffnungen 09 der Saugwalze 01 ausgebildet.
Dabei sind der Innenkörper 02 und
die erste Schale 03 gegeneinander beweglich ausgeführt. Sie
können
insbesondere gegeneinander verdreht werden. Die Saugkanäle 04 und die
Saugbohrungen 06 sind über
die gesamte Länge der
Saugwalze 01 verteilt.
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Im
Betrieb der Saugwalze 01 werden die Saugkanäle 04 über die
Saugluftleitung 07 mit einem Unterdruck beaufschlagt. Dieser
setzt sich über
die effektiven Saugöffnungen 09 und
die Saugbohrungen 06 fort und bewirkt, dass ein nicht gezeigter
Bogen im Saugbereich 08 an die Saugwalze 01 angesaugt
wird. Über
ein Verdrehen der ersten Schale 03 gegenüber dem
Innenkörper 02 können die
effektiven Saugöffnungen 09 variiert
werden, d. h. der Querschnitt der effektiven Saugöffnungen 09 kann
an die spezifischen Materialeigenschaften des zu führenden
Bogens angepasst werden.
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Die
Saugwalze 01 ist um ihre Längsachse drehbar in einem nicht
gezeigten Gestell angeordnet.
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Die
Saugwalze 01 rotiert in einer Umlaufrichtung, die einer
Laufrichtung der Bogen entspricht. Auf diese Weise werden die Bogen
nicht nur abgebremst, sondern von der Saugwalze 01 zum
Stapel geführt. Dabei
entspricht die Drehzahl der Saugwalze 01 dem Takt der Bogenauslage,
so dass die Saugwalze 01 zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Bogen jeweils eine volle Umdrehung ausführt und die Bogen stets an
der gleichen Stelle auf den Saugbereich 08 treffen. Selbstverständlich ist
der Radius der Saugwalze 01 klein genug gewählt, damit
ihre Umfangsgeschwindigkeit nicht größer als die Fördergeschwindigkeit
der Bogen ist.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Saugwalze 01 ist in 2 dargestellt.
Im Unterschied zur in 1 gezeigten
Ausführungsform
besteht der Innenkörper 02 bei
der Ausführung
in 2 aus einer Welle 11 und
einer zweiten Schale 12. Im Unterschied zur Ausführung aus 1 sind die Saugkanäle 04 bei
dieser Ausführungsform über den
gesamten Umfang der zweiten Schale 12 verteilt. Die Saugluftleitung 07 ist
ein randoffener Kanal in einem oberen Bereich der Welle 11.
Auch bei dieser Ausführung wird
der Innenkörper 02 von
einer ersten Schale 03 umschlossen. Saugbohrungen 06 sind über den
gesamten Umfang der ersten Schale 03 verteilt. Saugkanäle 04 und
Saugbohrungen 06 bilden ein regelmäßiges Muster. Sowohl die Welle 11 und
die zweite Schale 12 als auch die zweite Schale 12 und
die erste Schale 03 sind jeweils gegeneinander beweglich ausgestaltet.
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Wie
bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform
wird auch bei der in 2 gezeigten Bremsvorrichtung 01 zunächst eine
effektive Saugöffnung 09 zwischen
den Saugkanälen 04 und
den Saugbohrungen 06 eingestellt, indem man die erste Schale 03 gegenüber der
zweiten Schale 12 passend verdreht und entsprechend positioniert.
Sodann wird über
die Saugluftleitung 07 ein Unterdruck beaufschlagt. Die
Saugluftleitung 07 erfasst nur diejenigen Saugkanäle 04,
die auf sie münden,
wodurch sich ein definierter Saugbereich 08 ausbildet.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform
der Saugwalze 01 ist die Welle 11 gestellfest
ausgeführt. Im
Betrieb der Saugwalze 01 rotieren die Schalen 03 und 12 mit
der gleichen Winkelgeschwindigkeit um die Welle 11, so
dass sich ihre effektiven Saugöffnungen 09 nicht ändern.
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Eine
Ausführungsform
der Saugwalze 01 mit rotierender Welle 11 und
stationären
Schalen 02; 03 ist in 3 dargestellt. Im Unterschied zu der
in 2 gezeigten Saugwalze 01 sind
bei dieser Ausführung
die Saugkanäle 04 und
die Saugbohrungen 06 nur auf demjenigen Teil des Umfangs
der Saugwalze 01 verteilt, an dem sich die abzulegenden
Bogen entlangbewegen.
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Beim
Verdrehen der Welle 11 geraten in Drehrichtung jeweils
andere Saugkanäle 04 in
den Erfassungsbereich der Saugluftleitung 07, während andere
Saugkanäle 04 diesen
Erfassungsbereich verlassen. Dadurch dreht sich der Saugbereich 08 mit
der Welle 11 mit und kann so einem über die Saugwalze 01 hinweg
geförderten
Bogen nachfolgen. Weil Saugkanäle 04 und
Saugbohrungen 06 nur in dem Teil des Umfangs der Saugwalze 01 vorgesehen
sind, in dem sie zum Ansaugen der Bogen zum Einsatz kommen, wird
ein Ansaugen von Falschluft unterbunden, wenn die Saugluftleitung 07 diesen
Teil gerade nicht überstreicht.
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Da
die Welle 11 über
einen wesentlich kleineren Radius als die erste Schale 03 und
die zweite Schale 12 verfügt, hat sie ein geringeres
Trägheitsmoment
als dieses und kann daher Bewegungsänderungen schneller folgen.
Dadurch ist diese Ausführungsform
insgesamt bezüglich
der Beweglichkeit des Saugbereiches 08 flexibler.
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Als
Abwandlung dieser Ausgestaltung ist es auch möglich, die Welle 11 mit
zwei diametral gegenüberliegenden
Saugluftleitungen 07 zu versehen. Während eine dieser Saugluftleitungen 07 sich
an den Saugkanälen 04 entlangbewegt,
ist die andere jeweils dicht. Die Welle 11 macht jeweils
eine Umdrehung für
je zwei abzubremsende Bogen.
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Eine
Ausgestaltung der Bremsvorrichtung 01, die nicht walzenförmig ist,
zeigt 4. Eine erste Schale 03 liegt
an einem halbkreisförmigen
Innenkörper 02 an,
in dem wiederum eine Welle 11 drehbar gelagert ist. Wie
bei den vorherigen Ausgestaltungen weist der Innenkörper 02 Saugkanäle 04 auf,
deren Überlappung
mit Saugbohrungen 06 umfasst. Die Welle 11 weist
eine Saugluftleitung 07 entlang einer Oberfläche auf,
in die ein Teil der Saugkanäle 04 münden und
zu einem Saugbereich 08 führen. Durch Verdrehen der ersten
Schale 03 können
wie bei den vorherigen Ausgestaltungen erläutert effektive Saugöffnungen 09 eingestellt
werden, die in der 4 mit ihrem
größtmöglichem
Durchmesser dargestellt sind. Infolge der Rotation der Welle 11 wandert
der Saugbereich 08 über
die Oberfläche
der ersten Schale 03.
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Neben
den gezeigten Ausführungsformen sind
auch alternative Ausgestaltungen möglich, ohne den Erfindungsgedanken
zu verlassen. So können beispielsweise
die Saugkanäle 04 und
die Saugbohrungen 06 über
die gesamte Länge
der Saugwalze 01 vorgesehen werden; sie können aber
auch nur abschnittsweise auf einem oder mehreren Längenabschnitten
der Saugwalze 01 vorhanden sein.
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- 01
- Bremsvorrichtung,
Saugwalze
- 02
- Innenkörper
- 03
- Schale,
erste
- 04
- Saugkanal
- 05
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- 06
- Saugbohrung
- 07
- Saugluftleitung
- 08
- Saugbereich
- 09
- Saugöffnung
- 10
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- 11
- Welle
- 12
- Schale,
zweite