Verfahren und Vorrichtung zum passgerechten Einführen von Bogen an bogenverarbeitenden
Maschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einführen von Bogen an bogenverarbeitenden Maschinen, z. B. Druckmaschinen, Präge- und Stanzpressen usw., bei dem die Bogen gegen gekoppelte, in Förderebene gemeinsam bewegbare Vorder- und Seitenmarken gefördert, von einem Vorgreifersystem von diesen übernommen und der Maschine passerhaltig ausgerichtet übergeben werden.
Bei bisher üblichen Bogenzuführverfahren werden, wie die Abb. 1 und 2 in schematischer Darstellung zeigen, die einzelnen nacheinanderfolgenden Bogen gegen starre, ruhende Anschläge, sogenannte Marken bewegt, an denen die Bogen mit ihren Kanten anstossen und zur Ruhe kommen, worauf ein Vorgreifersystem die vordere Bogenkante erfasst und der Maschine zuführt. Da die Marken beim Anhalten des Bogens und das Vorgreifersystem beim Erfassen stets die gleiche Stellung im Raume einnehmen, werden die aufeinanderfolgenden Bogen auch stets in der gleichen Lage auf gleicher Bahn, d. h. passgerecht, geführt. Der Ablauf ist dann wie folgt: Es bewegt sich ein einzuführender Bogen gegen ruhende Vorder- und Seitenmarken, ein hin und her schwingendes Vorgreifersystem bewegt sich leer auf die Vordermarken zu.
Nachdem die Bogenbewegung durch Anstoss der Bogenkante an die Vorder- und Seitenmarken zur Ruhe gekommen ist, wird die Vorderkante des Bogens durch das in seinem Totpunkt befindliche Vorgreifersystem erfasst und durch Zurückschwingen des Vorgreifersystems der Maschine zugeführt, wobei die Vorder- und Seitenmarken durch eine Ausweichbewegung die Bogenkanten freigeben.
Es ist bekannt, Bogen, Vorder- und Seitenmarken und das Vorgreifersystem unter Beibehaltung ihrer relativen Bewegung zusammen gleich schnell und gleichsinnig vorwärts zu bewegen, indem sie z. B. auf einem gemeinsamen Schlitten aufgebaut sind. In diesem Falle ruhen die Marken nur relativ zum Bogen, aber nicht absolut.
Diese bekannten Verfahren weisen bei höheren Bogengeschwindigkeiten Nachteile auf, die folgende Ursachen haben: Die Bogenförderung geschieht durch Bänder, Reibrollen, Bürsten oder bewegte Saugdüsen.
Diese reibenden oder saugenden Mittel erfordern für die wechselnden Formate und Papierqualitäten eine genaue Regulierung nach Gefühl. Ungenau arbeitende Transportmittel bringen die Bogen entweder schief an die Marken oder zu schnell, so dass sie zurückspringen, oder der Anprall an die Marken ist so hart, dass die Bogenkante beschädigt wird. Jeder ungenau an die Marken liegende Bogen verursacht entweder Makulaturdruck oder, wenn die Ungenauigkeit eine gewisse Grenze überschreitet, plötzliche Unterbrechung des ganzen Maschinenlaufes durch Ansprechen von Kontrollvorrichtungen und damit leistungsmindernden Stillstand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, die genaue Berührung zwischen Bogenkanten und Marken auch bei schief oder nicht weit genug angeförderten Bogen zu erzielen und ein hartes Anstossen mit Rücksprung oder Beschädigung der Bogenkanten unmöglich zu machen.
Das Wesen der Erfindung besteht in einer Umkehrung des bisherigen Anlegeverfahrens, indem nicht die Bogen gegen relativ ruhende, starre Anschläge bewegt und durch Anstossen an dieselben in passgerechte Erfassungslage gebracht werden, sondern die angeförderten Bogen werden in unausgerichteter, zu den Ausrichtorganen relativ ruhender Lage von sich gegen die Bogenkanten bewegenden, nachgiebigen und in der durch die Bogenlage eingenommenen Stellung fixierbaren Vorder- und Seitenmarken angetastet, in dieser Lage von einem nachgiebigen, der jeweiligen Stellung der Vorder- und Seitenmarken sich anpassenden Vorgreifersystem erfasst und erst nach der Übernahme durch die Vorgreifer bei deren Zurückschwingen in die normale Bahn passerhaltig ausgerichtet.
Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die nachgiebigen und in der durch die Bogenlage eingenommenen Stellung fixierbaren Vorder- und Seitenmarken in Gleitschie- nen eines hin und her schwenkbaren Rahmens geführt und entgegen dem Druck einer Feder bei Berührung der vordern Bogenkante in Bogenlaufrichtung verschiebbar sind und dass die Vorgreifer an einer während des Einschwingens gegen den Bogen ebenfalls nachgiebigen und bei Erfassen desselben an den Vorder- und-Seitenmarken sich ausrichtenden Vorgreiferstange angeordnet sind, die während der Obergabebewegung an den Druckzylinder durch von der Maschine gesteuerte Mitnehmerstifte in die passerhaltige Lage zurückführbar ist.
In den Abb. 1 und 2 ist das bisherige Anlegeverfahren in schematischer Darstellung gezeichnet.
V sind die festen Vordermarken, S die festen Seitenmarken und G das zurückkehrende Vorgreifersystem.
Der auf Transportbändern, Walzen usw. fehlerhaft (schief und seitlich versetzt) ankommende Bogen B wird gegen die Marken V und S getrieben (Abb. 1).
In Abb. 2 ist der Bogen B an den Marken V und S zur Ruhe gekommen und passerhaltig ausgerichtet.
Ebenso steht das Vorgreifersystem G still, erfasst die Vorderkante des Bogens B und führt ihn zur Maschine. (Das Verschwinden der die Bewegung hindernden Vordermarken V ist nicht dargestellt.) B, V, S und G können sich während der in Abb. 1 und 2 dargestellten Phasen gleichsinnig und gleich schnell vorwärtsbewegen unter Beibehaltung ihrer Relativbewegungen.
In den Abb. 3-5 ist in schematischer Darstellung das Wesen des erfindungsgemässen Verfahrens in drei Phasen seines Ablaufes beispielsweise dargestellt. B ist der von der Transporteinrichtung fehlerhaft, d. h. schief und nicht weit genug angeförderte, relativ ruhende Bogen. Gegen seine Kanten bewegen sich die nachgiebigen, zweckmässig auch noch für schiefe Kanten selbst einstellbaren Marken V und S, ihnen folgt das noch leere Vorgreifersystem G. Nach Anstoss an die Bogenkanten bleiben die Marken V und S stehen und werden in ihren Stellungen fixiert, z. B. in ihren Führungen festgeklemmt.
Die Marken V und S dienen dem in schräger Richtung an sie heranbewegten, nachgiebigen Vorgreifersystem G als Anschläge. Dieses passt sich der Stellung der Marken an, erfasst den Bogen und wird bei seinem darauffolgenden, gestrichelt angedeuteten Zurückschwingen in seine normale Bahn zur Maschine hin mitsamt dem Bogen passerhaltig ausgerichtet.
In den Abb. 6-12 sind Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä ssen Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar mit einem auf dem Anlegetisch ruhenden Bogen. Es zeigen:
Abb. 6, 7, 9, 10 Draufsichten der Vorrichtung in einzelnen aufeinanderfolgenden Bewegungsphasen,
Abb. 8 und 11 entsprechende Seitenansichten,
Abb. 12 eine Marke in Vorderansicht und
Abb. 13 und 14 schematische Aufrisse von Ausführungsbeispielen mit einem gleichförmig bewegten Bogen, welche auf einem schienengeführten Wagen oder Schlitten (Abb. 13) oder auf einer rotierenden Trommel (Abb. 14) aufgebaut sind.
In den Abbildungen ist 1 der vorgelegte Bogenstapel, von welchem eine bekannte Saugvorrichtung 2 den jeweils obersten Bogen 3 abhebt und auf eine Reihe von Zungen 4 am Anlegetisch 5 bereitlegt.
Eine Reihe von Tupfern 6 dient zum zeitweisen Festhalten des Bogens auf seiner Unterlage. Auf der kreisbogenförmigen Bahn 7 schwingt das Vorgreiferund Markensystem hin und her, das den Bogen antastet, erfasst, ausrichtet und beim Zurückschwingen an die Greifer des Druckzylinders 8 abgibt.
Das Vorgreifer- und Markensystem ist aufgebaut auf einem Rahmen 9, der in zwei Kulissen das eigentliche Vorgreifersystem 10-17 führt, welches nach allen Richtungen der Kulissenebene verschiebbar ist. Eine Reihe von festen Untergreifern 11 und von an einer Welle befestigten Obergreifern 12 dienen zum Erfassen der vordern Bogenkante 31. An dem der Bogenseitenkante 311 benachbarten Ende trägt die Vorgreiferstange 10 einen Anschlagarm 13 mit daransitzender Rolle 17 und Anschlagfläche 161 zur seitlichen Ausrichtung des Systems, gegen den Bogen 3 zu noch zwei Anschlagflächen 16.
Zugfedern 14 und 15, die einerseits am Rahmen 9 angehängt sind, ziehen die in ihren Kulissen beliebig verschiebbare Vorgreiferstange 10 ständig in Richtung auf die Bogenkanten 31 und 311 zu. Wenn das Vorgreifersystem auf seiner Bahn 7 in die Nähe des Bogens 3 gekommen ist, wird seine durch die Federn 14 und 15 veranlasste Bewegung in den Kulissen des Rahmens 9 begrenzt durch sein Anlegen an zwei zur Zeit noch feststehende Mitnehmerstifte 29 und durch das Anlegen der Rolle 17 an einen noch feststehenden Anschlagarm 31.
Das auf dem Rahmen 9 aufgebaute Markensystem umfasst zwei Vordermarken 18 und eine Seitenmarke 181. Jede Marke besteht aus einem verschiebbaren Klotz, einem sich selbst auf schiefe Bogenkanten einstellenden Berührungsschuh 19 bzw.
191, einem rückwärtig angesetzten Anschlagstift 22 bzw. 221 und einer schwachen Druckfeder 21 bzw.
211, deren Kraft gerade noch zu einer Verschiebung der Marke in ihren Gleitschienen 20 bzw. 201 ausreicht. Die Schienen 20 und 201 wirken zeitweise als Klemmbacken; sie sind also nicht fest, sondern um einen geringen Betrag zusammenrückbar, wobei sie die Marken 18 bzw. 181 zwischen sich festklemmen.
Die Vordermarken 18 bzw. ihre Gleitschienen 20 sind unmittelbar am Rahmen 9 angebaut, während die Seitenmarke 181 mit ihren Gleitschienen 20 auf einem Schlitten 23 sitzt, der verschiebbar am Rahmen 9 sitzt und unter dem Einfluss einer am Rahmen 9 angehängten Zugfeder 24 steht. Steht der auf der Bahn 7 hin und her schwingende Rahmen 9 in der Nähe des Bogens 3, so wird die durch die Feder 24 veranlasste Bewegung des Schlittens 23 begrenzt durch das Anlegen einer an ihm befestigten Rolle 25 an einen zur Zeit noch feststehenden Anschlagarm 30.
Die vorgenannten Mitnehmerstifte 29 für das Vorgreifersystem sind verschiebbar in ortsfesten Ku lissen 26; der Anschlagarm 31 ist schwenkbar an einer ortsfest gelagerten, senkrechten Welle 28 befestigt.
Der die Bewegung des Schlittens 23 begrenzende Anschlagarm 30 sitzt auf einer ortsfest gelagerten, senkrechten Welle 27. Die zeitweisen Bewegungen der Mitnehmerstifte 29 und Arme 30 und 31 werden von der Maschine gesteuert. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist in einigen aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen in den Abb. 6, 7, 9 und 10 dargestellt.
Abb. 6: Die gesamte aus Vorgreiferstange 10 mit Vorgreifern 11, 12 und Rahmen 9 mit Marken 18 und 18l bestehende Schwinganlage bewegt sich auf den fehlerhaft (schief und versetzt) vorgelegten Bogen 3 zu. Das Vorgreifersystem bleibt durch Anlauf der Vorgreiferstange 10 an die Mitnehmerstifte 29 und der Rolle 17 an den Anschlagarm 31 stehen, der Rahmen 9 mit Marken 18 bewegt sich weiter auf Bogen 3 zu, wobei der Seitenmarkenschlitten 23 durch Anlauf der Rolle 25 an den Anschlagarm 30 weit von der Bogenkante 311 abgedrängt ist.
Abb. 7: Rahmen 9 steht still, Vordermarken 18 sind je nach Anstoss an die festliegende Bogenkante 31 in ihren Führungen zurückgedrückt worden, ebenso Seitenmarken 18l durch Bewegung des Schlittens 23 infolge Nachlassens des Anschlagarmes 30. In diesen Stellungen werden die Marken 18 und 181 in ihren Gleitschienen 20 bzw. 201 unverrückbar zum Rahmen 9 festgeklemmt.
Abb. 9: Durch Nachlassen des Anschlagarmes 31 und der Mitnehmerstifte 29 legt sich das Vorgreifersystem an die Anschlagstifte 22 und 221 der Marken 18 bzw. 18l, also passgerecht zum Bogen 3, die Vorgreifer 11 und 12 schliessen sich.
Abb. 10: Rahmen 9 mit Marken 18 und Vorgreifersystem mit Bogen bewegen sich nach der Maschine zu, wobei die Gleitschienen 20 und 201 langsam gelöst werden, die Federn 14 und 15 das Vorgreifersystem mit Bogen und Marken in seine Normallage zurückziehen und der erfasste Bogen 3 passgerecht an den Druckzylinder 8 abgegeben wird.
Der Deutlichkeit halber ist in den Abb. 6-11 die Schwinganlage so gezeichnet, dass sie Markeneinrichtung und Greifersystem zusammen enthält. Die praktische Konstruktion wird beide trennen, so dass die Markeneinrichtung nicht die ganze Bewegung der Schwinganlage mitmacht, sondern nur so weit von dem Anlegetisch 5 zurückschwingt, wie es für die Funktion des Bogenkantenabtastens und das Ausrichten des Vorgreifersystems nötig ist. Ein Mitschwingen der Marken bis unter den Druckzylinder 8 würde die Schwinganlage mit unnötiger Masse belasten.
Bei den Abb. 13 und 14, die die Ausführungsform mit einem nicht ruhenden Bogen darstellen, bewegt sich der vom Stapel 1 durch die Sauger 2 abgehobene Bogen 3 zu einem Walzenpaar 32, das ihn mit gleichförmiger Geschwindigkeit treibt. Eine taktmässig schwingende Anschlagleiste 33 bewirkt eine gewisse, jedoch ungenügende Vorausrichtung der vordern Bogenkante 3'.
Statt des hin und her schwingenden Vorgreiferund Markensystems nach Abb. 6-12 sind in Abb. 13 und 14 je zwei umlaufende Greifer- und Markensysteme vorgesehen, deren Bauart und Wirkungsweise den in Abb. 6-12 dargestellten grundsätzlich entspricht. Sie bewegen sich entweder als schienengeführte Schlitten oder Wagen auf einer abgeflachten Rundbahn, von einem Kettenpaar 35 bewegt (Abb. 13) oder sie sind auf einer Trommel aufgebaut, die während einer Umdrehung des Druckzylinders 8 eine halbe Umdrehung ausführt (Abb. 14).
Eine Reihe von Hohlstäben 36 (Abb. 13), die an ein Vakuum angeschlossen sind, hält den Bogen im Fortschreiten fest, so dass er sich während des Antastens und Erfassens durch das Marken- und Greifersystem 34 nicht verschieben kann. Die Ziffern 37-37 begrenzen ungefähr die Strecke, auf der die Tast- und Erfassungsbewegung stattfindet. In Abb. 14 geschieht das Ansaugen und Festhalten des Bogens durch ein Feld von Sauglöchern.
Der scheinbare Nachteil, dass beim passerhaltigen Ausrichten nicht der leichte Bogen allein, sondern das relativ schwere Vorgreifersystem mitsamt dem erfassten Bogen bewegt wird, erweist sich als Vorteil; denn das weiche, empfindliche Papier lässt sich durch die einzig verfügbaren, reibenden oder saugenden Mittel in den gegebenen, sehr kurzen Zeiten nicht so sicher und präzis führen wie ein metallener Maschinenteil. Überdies entsteht durch die Einbeziehung der Vorgreiferschwingung in die Ausrichtebewegung eine Verlängerung der für diese Bewegung verfügbaren Zeit, was bei hohen Geschwindigkeiten vorteilhaft ist. Das Verfahren ist auch gegeben, wenn während der beschriebenen Relativbewegungen von Marken V und S und Vorgreifersystem G das gesamte Anlagesystem einschliesslich des Bogens B sich gleichsinnig und gleich schnell vorwärts bewegt, z.
B. wenn es auf einem Wagen, Schlitten oder einem Trommelumfang aufgebaut ist. In diesem Falle befindet sich der Bogen B gegenüber Marken und Vorgreifer ebenfalls in relativer Ruhe, obwohl er während der Förderbewegung angetastet wird.
Das beschriebene Verfahren erlaubt eine Verkürzung und Vereinfachung der Bogenförderung, unter Umständen sogar einen Verzicht auf die unsicheren reibenden Transportmittel.