DE4014780A1 - Bogenleiteinrichtung - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Bogenleiteinrichtung zur Führung flexibler Flächengebilde in Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise Druckmaschinen bestehend aus mehreren in geschlossenen Leitflächen eingearbeiteten Düsen, die unter oder oberhalb des Förderweges angeordnet sind und pneumatisch auf das Flächengebilde einwirken.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In einigen Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise Druckmaschinen, erfolgt der Transport des flexiblen Flächengebildes vorzugsweise mittels Greifern, die das flexible Flächengebilde an seiner Vorderkante erfassen und den einzelnen Funktionsgruppen zuführen. Dabei bewegt sich nur der mittels der Greifer fixierte vordere Teil des flexiblen Flächengebildes entlang der geradlinigen oder gekrümmten Greiferaufschlagbahn, während der hintere Bereich erheblich davon abweichen kann. Ursache für die Auslenkung des Flächengebildes von seiner vorgeschriebenen Bahn können die Schwerkraft, Fliehkräfte, Trägheitskräfte sowie die breite Palette der strömungsmechanischen Einflüsse wie Druckdifferenzen und Turbulenzen sein.

Infolge dieser Abweichung des Bogens von der Greiferaufschlagbahn kann es durch eine abweichende Bahnführung zu Störungen im Verarbeitungsprozeß und zu Qualitätseinbußen der flexiblen Flächengebilde kommen. Bogenleiteinrichtung in Verarbeitungsmaschinen beispielsweise Druckmaschinen sind seit langem bekannt. So zeigt beispielsweise die Druckschrift DE-PS 31 35 105 eine aus Blasdüsen bestehende Bogenleiteinrichtung, wobei die Blasdüsen im Bogenleitblech einer Bogenrotationsdruckmaschine eingearbeitet sind. Aus den Blasdüsen wird ein paralleler Luftstrom entgegen der Bogenlaufrichtung zwischen Bogen und Leitblech geblasen, so daß nach dem Prinzip des aerodynamischen Paradoxons ein Unterdruck zwischen Bogen und Leitblech aufgebaut wird, der den Bogen gegen das Leitblech zieht.

Nachteilig ist, daß der Bogen durch den Blasstrahl, im Bereich desselben zwar angesaugt und im geringen Abstand über dem Leitblech getragen wird, jedoch im rückwärtigen Teil der Düse das Leitblech voll berührt und dadurch in der Betriebsart Schön- und Widerdruck nicht einsetzbar ist, weil der Bogen abschmiert.

Mit der in dem DE-Gbm 82 25 956 beschriebenen Einrichtung soll der Kontakt des Bogens mit der Leitfläche im rückwärtigen Teil der Düse vermieden werden. Dazu sind zwei Düsen hintereinander in gleicher Richtung blasend angeordnet, wobei die hintere Düse in einem steileren Winkel den Blasstrahl ausstreicht, als die vordere. Dieser Austrittswinkel kann zwischen 30 Grad und 90 Grad liegen. Nachteilig ist, daß bei einem Winkel von 30 Grad der aus der hinteren Düse austretende Strahl ebenfalls einen Unterdruck in dem rückwärtigen Teil der Leitfläche hinter der Düse erzeugt und es zum Kontakt des Bogens mit dieser Leitfläche kommt. Tritt der Strahl unter 90 Grad aus der Leitfläche, so ist zwar die Stützwirkung auch im rückwärtigen Teil der Leitfläche vorhanden, aber die Einrichtung ist nicht in der Lage, einen an der Vorderkante frei geführten Bogen exakt zu erfassen und in seine Förderebene zu zwingen, da die Strahlrichtung der Ansaugung genau entgegengerichtet ist.

Der angegebene Vorzugswinkel von 45 Grad kann deshalb nicht die Doppelfunktion der Einrichtung erfüllen und bleibt eine Kompromißlösung.

Außerdem wird bei gleicher Strahlrichtung zweier hintereinander liegender Düsen der von dem ersten Strahl erzeugte Unterdruck im Strahl durch die Strömung des zweiten Strahles gesättigt und damit die Ansaugung ebenfalls verringert.

Diese Einrichtung gewährleistet somit hinsichtlich Abschmieren und exakter Bogenführung keine qualitätsgerechte Förderung.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, eine Bogenleiteinrichtung in Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise Druckmaschinen, zu schaffen, mit der flexible Flächengebilde berührungslos und flatterfrei durch die Druckmaschine gefördert werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bogenleiteinrichtung in Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise Druckmaschinen, zu schaffen, mit der sowohl eine Saugwirkung als auch eine Stützwirkung auf die durch die Verarbeitungsmaschine geförderten flexiblen Flächengebilde erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Element zentrisch eine mit Saugluft beaufschlagbare Saugbohrung aufweist und symmetrisch zur Saugbohrung mehrere mit Blasluft beaufschlagbare Blasdüsen angeordnet sind. Die Blasdüsen sind unter einem Austrittswinkel von 90 Grad oder kleiner als 90 Grad im Element angeordnet. Um die Saugbohrung ist ein oder sind mehrere Kreise von Blasdüsen angeordnet. Die Blasdüsen können im Querscnitt nach oben erweitert ausgebildet sein. Die Blasdüsen sind einer Luftkammer zugeordnet. Um die Saugbohrung ist eine Leckluftleitung vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß mit geringem Aufwand das flexible Flächengebilde abschmierfrei durch die Verarbeitungsmaschine gefördert werden kann. Die Bogenleiteinrichtung vermeidet den Reibschluß zwischen Flächengebilde und Maschinenteilen. Auch bei einer konvexen oder konkaven Krümmung des Förderweges wird das Flächengebilde sicher und abschmierfrei durch die Verarbeitungsmaschine gefördert.

Dies wird dadurch erreicht, daß durch den Einsatz von Druck- und Saugluft ein spezielles Druckprofil erzeugt wird, welches das Flächengebilde gegen das Luftpolster saugt.

Die Bogenleiteinrichtung minimiert außerdem den erforderlichen Bedienaufwand, da eine Einstellung auf das jeweilige Druckformat entfällt und eine Einstellung auf das Druckbild (druckfreie Korridore) nicht mehr notwendig ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Druckmaschine in Seitenansicht (schematisch)

Fig. 2 pneumatisches Element in Draufsicht

Fig. 3 pneumatisches Element im Schnitt (nach Fig. 2)

Fig. 4 Kräfte-Abstand-Diagramm

Fig. 5 pneumatisches Element mit schräg angeordneten Düsen (Draufsicht)

Fig. 6 pneumatisches Element nach Fig. 5 im Schnitt

Fig. 7 Draufsicht auf den Förderweg (Ansicht X in Fig. 1)

Fig. 8 Draufsicht auf eine modifizierte Ausführungsform

Fig. 9 Schnitt gemäß Fig. 8

Fig. 10 Draufsicht auf eine zweite modifiziere Ausführungsform

Fig. 11 Schnitt gemäß Fig. 10.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer Verarbeitungsmaschine, die hier als Druckmaschine ausgebildet ist.

Die Druckmaschine besteht aus dem Bogenanleger 1, einem oder mehreren Druckwerken 2 und den Bogenausleger 3. Das Druckwerk 2 besteht aus dem Druck-, Gummi- und Plattenzylinder 4; 5; 6. Zwischen den Druckzylindern 4 ist eine Bogenführungstrommel 7 angeordnet. Der Förderweg 8 der flexiblen Flächengebilde 9 vom Bogenanleger 1 über die Druckwerke 2 zum Bogenausleger 3 ist stark eingezeichnet. Über oder unter dem Förderweg 8, an Passagen, an denen das flexible Flächengebilde 9 zur Berührung mit Maschinenteilen, beispielsweise Leitelemente 10 neigt, ist die Bogenleiteinrichtung angeordnet (siehe Fig. 1).

Die Bogenleiteinrichtung ist als pneumatisches Element 11 ausgebildet und mit der Oberfläche ungefähr in einer Ebene liegend in die geschlossenen Leitelemente 10 eingelassen. Dabei sind, siehe Fig. 7, über die Breite und Länge des Förderweges 8 mehrere Elemente 11 neben und hintereinander vorgesehen.

Das einzelne Element 11 hat folgenden Aufbau. Zentrisch im Element 11 ist eine Saugbohrung 12 eingebracht. Die Saugbohrung 12 ist über eine Saugluftleitung an einem nicht dargestellten Vakuumerzeuger angeschlossen.

Jeder Saugbohrung 12 sind mehrere Blasdüsen 13 zugeordnet. Die Blasdüsen 13 können als Bohrungen (Fig. 2, 3) oder schlitzförmig (10, 11) ausgebildet sein. Die Blasdüsen 13 können in einer oder mehreren Reihen rings um die Saugbohrungen 12 angeordnet werden. Die Blasdüsen 13 münden in einer Luftkammer 14, die an einem ebenfalls nicht dargestellten Drucklufterzeuger angeschlossen ist. Der Austrittswinkel 15 der Blasdüse 13 ist mit der Strahlrichtung identisch. Die Strahlrichtung auf das Flächengebilde 9 kann 90 Grad (Fig. 3) oder ungleich 90 Grad betragen.

Gemäß Fig. 5 sind die Blasdüsen 13 derartig angeordnet, daß der Blasluftstrahl der vier eingezeichneten Blasdüsen 13 ein Polygon 16 bilden, d. h. die Blasdüsen 13 richten einen Blasluftstrahl auf die jeweils vorgeordnete Blasdüse 13.

Fig. 4 zeigt das Kräfte-Abstands-Diagramm. Dabei sind h der Abstand Flächengebildes 9 vom Element 11, h_A die maximal mögliche Ansaughöhe, h₀ der Kräfteausgleichgewichtsabstand und F_N die Gesamtkraft, die auf das Flächengebilde 9 wirkt.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine modifizierte Ausführungsform des pneumatischen Elementes 11. Hierbei ist, ausgehend von der Saugbohrung 12 eine Leckluftleitung 17 vorgesehen. Die Leckluftleitung 17 liegt zentrisch zur Saugbohrung 12, die unterhalb der Oberfläche des Elementes 11 endet, wobei die Leckluftleitung 17 scharfkantig mit 180 Grad Strömungsumlenkung in die Saugbohrung übergeht.

Fig. 10 und 11 zeigen eine andere zweite modifizierte Ausführungsform. Diese Elemente 11 sind als Diffusoren ausgebildet. Das heißt, die Blasluftdüsen 13 sind im Querschnitt zur Oberfläche erweitert, so daß die Austrittsgeschwindigkeit des Blasluftstrahls verringert wird. Gleichzeitig bleibt der für die positive Kraftwirkung notwendige Volumenstrom konstant.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Bogenleiteinrichtung ist folgende:

Die Flächengebilde 9 werden im Bogenanleger 1 vereinzelt, und den Druckwerken 2 zugeführt, wo sie bedruckt werden. Nach dem letzten Druckwerk 2 werden die Flächengebilde 9 im Bogenausleger 3 abgelegt.

Gleichzeitig werden die an den abschmiergefährdeten Passagen angeordneten Elemente 11 pneumatisch beaufschlagt, so daß durch die zentrisch im Element 11 angeordneten Saugbohrung 12 Luft angesaugt und durch die Blasdüsen 13 senkrecht oder schräg zum Flächengebilde 9 Blasluft geblasen wird.

Wird ein Element 11 durch das mittels Greifer geförderte Flächengebilde 9 überdeckt, so erzeugt es ein spezielles Druckprofil. Die dabei auftretende Gesamtkraft F_N, die auf das Flächengebilde 9 wirkt und in Fig. 4 qualitativ grafisch dargestellt ist, zeigt eine starke Abhängigkeit vom Abstand h des Flächengebilde 9 vom Element 11.

Der Kurvenverlauf der Gesamtkraft F_N (siehe Fig. 4) kann dabei in drei markante Bereiche eingestellt werden. Im ersten Bereich, in dem h kleiner h₀ ist, dominiert die positive Kraftwirkung, die bei dem durch Strömen der aus den Blasdüsen 13 austretenden Blasluft infolge des relativ hohen Überdrucks entsteht, so daß eine Berührung des Flächengebildes 9 mit den Leitelementen 10 und damit ein Abschmieren sicher vermieden wird. Dies setzt jedoch voraus, daß die Summe aller aufgeprägten Kräfte einschließlich der Saugkraft auf das Leitelement 10 gerichtet ist.

Da dieser dominierende Überdruck mit linear steigenden Abstand h mit einer höheren Potenz sinkt als der durch die Saugöffnung verursachte Unterdruck ist im Bereich h₀ kleiner h kleiner h_A eine negative Gesamtkraft F_N erzeugbar. Bei einer Förderung des Flächengebildes 9 mittels der Greifer innerhalb dieses Intervalls wird das Flächengebilde 9 angesaugt. Dadurch wird der lotrechte Abstand h zum Element 11 verringert, bis alle aufgeprägten Kräfte im Gleichgewicht stehen und in diesem Gleichgewichtszustand verharrend das Flächengebilde 9 über oder unter dem Element 11 entlang gefördert wird. In genügend großer Entfernung h des Flächengebildes 9 vom Leitelement 10, oberhalb der maximal möglichen Ansaughöhe h_A beeinflußt lediglich die über dem Abstand h konstante Strahlkraft der aus den Blasdüsen 13 austretenden Strömung das Flächengebilde 9 mit einer positiven Gesamtkraft F_N. Um die maximal zulässige Ansaughöhe h_A zu erhöhen und damit größere Abstände des Förderweges 8 zu den Elementen 11 zu ermöglichen, bzw. die Leitelemente 10 zu befähigen, das Flächengebilde 9 aus größeren Höhen anzusaugen, werden in Fig. 5, 6 Varianten gezeigt, die ihren Strahl aus den Blasdüsen 13 nicht senkrecht, dafür unter einen kleineren Winkel als 90 Grad auf das Flächengebilde 9 richten.

Auf diese Weise geht nicht die gesamt Strahlkraft, sondern nur ihr zum Flächengebilde 9 senkrechter Anteil in die Kräftebilanz ein, wodurch der Abschnitt h_A bis h₀ vergrößert wird.

Der gleiche Effekt der Verringerung der auf das Flächengebilde 9 wirkenden Strahlkraft wird durch die in Fig. 10; 11 gezeigte zweite Ausführungsform erreicht. Die Austrittsgeschwindigkeit des Strahles wird durch die Querschnittserweiterung der Blasdüsen 13 verzögert und die Strahlkraft somit geringer. Gleichzeitig bleiben dafür die positive Kraftwirkung bei h kleiner h₀ und der notwendige Volumenstrom konstant.

Zur Verbesserung der Stützwirkung der pneumatischen Elemente 11 zeigen Fig. 8, 9 eine Variante, bei der vorzugsweise im Gleichgewichtszustand des angesaugten und gestützten Flächengebilde 9 Luft durch eine Leckluftleitung 17 nachströmen kann, so daß die Unterdruckwerte minimal bleiben und der Kräftegleichgewichtsabstand h₀ vergrößert wird. Um dabei die Ansaughöhe h_A nicht zu verringern, bleibt während der Ansaugung des Flächengebildes 9 aus Höhen h größer h₀ durch den scharfkantigen 180 Grad-Übergang der Leckluftleitung 17 in die Saugbohrung 12 die Leckluftleitung 17 nahezu unwirksam.

Aufstellung der Bezugszeichen

1 Bogenanleger
2 Druckwerk
3 Bogenausleger
4 Druckzylinder
5 Gummizylinder
6 Plattenzylinder
7 Bogenführungstrommel
8 Förderweg
9 Flächengebilde
10 Leitelement
11 pneumatisches Element
12 Saugbohrung
13 Blasdüsen
14 Luftkammer
15 Austrittswinkel
16 Polygon
17 Leckluftleitung
F_N Gesamtkraft
h Abstand
h_A Ansaughöhe
h₀ Kräftegleichgewichtsabstand

Claims (7)

1. Bogenleiteinrichtung zur Führung flexibler Flächengebilde in Verarbeitungsmaschinen, beispielsweise Druckmaschinen bestehend aus mehreren in geschlossenen Leitelementen eingearbeiteten pneumatischen Elementen, die unter oder oberhalb des Förderweges der flexiblen Flächengebilde mittels Luft auf die Flächengebilde einwirken, gekennzeichnet dadurch, daß das Element (11) zentrisch eine mit Saugluft beaufschlagbare Saugbohrung (12) aufweist und symmetrisch zur Saugbohrung (12) mehrere mit Blasluft beaufschlagbare Blasdüsen (13) angeordnet sind.

2. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Blasdüsen (13) unter einem Austrittswinkel (15) von 90 Grad im Element (11) angeordnet sind.

3. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Blasdüsen (13) unter einem Austrittswinkel (15) kleiner 90 Grad im Element (11) angeordnet sind.

4. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß um die Saugbohrung (12) eine oder mehrere Kreise von Blasdüsen (13) angeordnet sind.

5. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Blasdüsen (13) im Querschnitt nach oben erweitert ausgebildet sind.

6. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Blasdüsen (13) einer Luftkammer (14) zugeordnet sind.

7. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß um die Saugbohrung (12) eine Leckluftleitung (17) vorgesehen ist.