EP1593628A2 - Vorrichtung zum Fördern und gleichzeitigen Ausrichten von Bogen - Google Patents

Vorrichtung zum Fördern und gleichzeitigen Ausrichten von Bogen Download PDF

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EP1593628A2
EP1593628A2 EP05103353A EP05103353A EP1593628A2 EP 1593628 A2 EP1593628 A2 EP 1593628A2 EP 05103353 A EP05103353 A EP 05103353A EP 05103353 A EP05103353 A EP 05103353A EP 1593628 A2 EP1593628 A2 EP 1593628A2
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EP
European Patent Office
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sheet
air
transverse grooves
conveyor belt
suction
Prior art date
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EP05103353A
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English (en)
French (fr)
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EP1593628A3 (de
EP1593628B1 (de
Inventor
Eberhard Gaissert
Wolfram Hofmann
Lars Rathjen
Rüdiger Schlien
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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Publication of EP1593628A3 publication Critical patent/EP1593628A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H9/00—Registering, e.g. orientating, articles; Devices therefor
    • B65H9/16—Inclined tape, roller, or like article-forwarding side registers
    • B65H9/163—Tape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H2406/31—Suction box; Suction chambers
    • B65H2406/312—Suction box; Suction chambers incorporating means for transporting the handled material against suction force
    • B65H2406/3124—Belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/30—Suction means
    • B65H2406/36—Means for producing, distributing or controlling suction

Definitions

  • the invention relates to a device for conveying and simultaneous Alignment of sheet material, in particular of paper, cardboard or films, with a straightedge, and with at least one, in sheet travel direction slightly inclined to Directional ruler arranged arranged, conveyor belt and an air intake.
  • Such a device for conveying and simultaneously aligning arcuate material is known from DE 34 10 029. That against the directive ruler Slightly inclined conveyor belt is doing with a variety of openings provided, which are arranged via a suction channel open to the openings. The placed on the conveyor belt-shaped material is generated by the Suction held on the conveyor belt and transported to the straightedge to it for to precisely align the subsequent processing steps. As a result of However, suction in this case is especially for very thin, soft materials the risk that the sheet material is held too tight on the conveyor, so that it can not be precisely aligned and wrinkles in the area between Guideline and conveyor belt can form.
  • the transverse bow is already through the Suction effect in the suction holes located on the outside in the conveyor belt or on the conveyor belt slowed down longitudinal suction slots and therefore requires a longer Guidance path for alignment, resulting in increased space requirements and engineering higher expenses are conditional.
  • the transverse grooves ensure a uniform distribution of the suction over the entire surface of the conveyor belt which promotes the sheet.
  • the leadership of the conveyor belt in the upwardly open guide channel is designed in such a way that the tops of the guide channel and conveyor belt are at about the same height. This ensures an exact contact surface for the sheet to be conveyed and aligned, so that they can easily join in the relative displacements required for aligning.
  • the invention is therefore based on the object, a device of the aforementioned Form such a way that a secure alignment of longitudinally or transversely fed arched material of various grammages and dimensions is guaranteed and experience-dependent operating measures, time-consuming Cleaning and the risk of damage to the sheet material be avoided.
  • the device according to the invention is characterized in that control means are provided for controlling the air supply in the region of the transverse grooves.
  • the air flow in the region of the transverse grooves is responsible for the force with which an arc resting on the conveyor belt is tightened and held. Due to the large number of different bows, which must be handled by a generic device, but this force is different.
  • the required holding force of a large-size, multiple-folded sheet having a grammage of 300 g / m 2 differs considerably from that of a single, smaller sheet having a weight of 28 g / m 2 .
  • the control means at least one throttle valve, which in the intake of the Air supply controls the air supply in front of the transverse grooves.
  • the air is here by a Throttle gap under a cover plate led to the conveyor belt. Because of that Air supply from the environment through the throttle gap and the relatively narrow gap between cover plate and carrier is obstructed, more air is extracted than can flow. Due to this, u.a. in the transverse grooves, that of the bow are covered, a negative pressure, which depends on the width of the throttle gap. To this Way can be taken very precise influence on the air supply in the area of the transverse grooves become. By throttling the air supply is thus increasingly the Increased negative pressure, so that even heavy bows can be handled safely.
  • the control means at least a bypass flap which opens a bypass or closes, by the ambient air bypassing the region of the transverse grooves is sucked to a fan of the air intake.
  • the control means at least an electronic control
  • the The power of the air intake device as a function of characteristics of the sheet drives, in particular by regulating the speed of the fan of the air intake.
  • the speed of the fan of the air intake can also Influence on the air supply in the area of the transverse grooves are taken.
  • the electronic control also controls the opening state of Throttle and / or the bypass flap. This gives the controller three different control mechanisms are available, which in combination the desired coverage of the entire required range of different arc enable.
  • the inventive device in the electronic control a control rule for the control of the rest Control means deposited, the control regulation in particular on empirical Data is based.
  • the controller has a memory in which these Control regulation is stored. It can either be a Lookup table or an algorithm that consists of different Parameter determines the optimal air supply for a corresponding arc, or one other, known in the art, control regulation. This will give the operator possibly cumbersome and time-consuming settings when switching from Products easier.
  • the control regulation can be self-learning be.
  • this inventive device controls the Control regulation based on values that can be entered on the electronic control in terms of grammage and format of the sheets the remaining control means.
  • these are the only values required by an operator at one Input operator interface to the controller to allow the control policy to determine the ideal air supply in the area of the transverse grooves. This will be the Operation of the device particularly simple, especially because these parameters typically always known. It can also be provided that for Parameter pairings fixed control instructions already stored in the controller and / or can be stored in order to make them comfortable when the parameter pairings recur reuse, which speeds up the entry of parameters even further can. Alternatively or additionally, it is also possible to provide sensors which have some or some of them determine all of these parameters.
  • control regulation additionally takes into account at least one of the following Parameters for controlling the other control means: static charge of the arc, Condition of the printing ink, roughness of the bow surface, amount of a powder out of the Printing process, sheet width, fiber direction like long web and narrow web of the sheet, Bow speed, distance from bow to bow, suction length of the suction wheel on Investors.
  • This can further improve the setting to achieve a ideal air supply can be achieved in the transverse grooves.
  • certain, e.g. recurring parameter pairings in the controller to be made available, for example in a store.
  • this inventive device is the Top of the guide channel at substantially the same height with the top of the Conveyor belt.
  • the suction air duct behind the transverse grooves so far that he thereby a possible has low flow resistance.
  • the air flows with as little loss as possible through the device, thereby reducing the power consumption of the device and the processes in the area of the transverse grooves are better controllable.
  • Air suction device including the blower for the purpose of format adjustment traversable.
  • this inventive device is in the conveyor belt to a toothed belt, the timing belt in particular above having rounded teeth.
  • the air intake device 100 has an air duct 20 which is such that from the fan 25 via the first suction chamber 26, the intake manifold 29 and the second suction chamber 27 air (indicated by the arrows with the reference numerals 5 and 10) through the transverse grooves 23 of the toothed belt 40 is sucked (Fig. 1 to 3).
  • the timing belt 40 is open at the top, that is, when no sheet 1, 2, 3 rests, the air is sucked from the environment directly on the suction slot 30.
  • the negative pressure which sets in the transverse grooves 23 of the toothed belt 40 and thus determines the pressing force F P now depends primarily on the power of the blower 25 and the pressure drop P V , in this case in the first line by the width of the throttle gap 21 is determined. There is also a small contribution to the negative pressure due to the dynamic proportion ⁇ / 2 * U 2 .
  • the air duct 20 is designed so that the air after flowing through the transverse grooves 23 of the Timing belt 40 can flow as low loss. This is achieved by the fact that the Inlet 29 have the largest possible inner diameter and also the Suction chambers 26, 27. The diameters are limited by the existing Installation spaces.
  • This bypass opening 28 causes movement of the Bypass throttle 32 in the direction indicated by the double arrow P3 that the Blower 25 despite high speeds only little air from the range of the toothed belt 40th sucks and sucks most of the air directly through the bypass port 28, depending on Size of the still uncovered bypass opening 28.
  • the present construction also gives the possibility of the air duct 20 in three To be able to subdivide areas in which the negative pressures are different. This is achieved by the fact that the cross sections of the intake manifold 29 at a suitable location z. B. to be changed by throttle plates, not shown. Another subdivision into two or more areas is also conceivable.
  • the toothed belt 40 has teeth 42 with a rounded surface 44.
  • the bearing surface of the sheet 1, 2, 3 is reduced on the timing belt 40, and correspondingly the area over which the negative pressure on the sheet 1, 2, 3 attacks, increases.
  • the contact with the arch is more gentle due to the curves than would be the case with sharp-edged corners.
  • the toothed belt pulley 45 rotating in the direction indicated by the arrow P2 drives the toothed belt 40, so that a running direction of the sheets 1, 2, 3 moves from an upstream feeder, not shown, to a downstream one (not shown) Folder results.
  • the toothed belt 40 is guided by deflection rollers 46, 47, the tension roller 48 and the toothed belt groove in the carrier.
  • the toothed belt groove is such that the teeth end up flush with the support surface. If the air intake device 100 is in operation, the vacuum-loaded toothed belt 40 takes over the sheet 1, 2, 3 from the feeder and transfers it to the folding unit after passing through the alignment line.
  • a plurality of sheets 1, 2, 3 shown by the ruler 50 side be aligned.
  • the sheets 1, 2, 3 have a direction of movement with the arrow P4 is marked, and with the direction of the toothed belt 40th matches.
  • the ruler 50 With the ruler 50 at right angles to the following folder stands and the timing belt 40 is guided at an angle to the ruler 50, the moves Sheet 1, 2, 3 straight to the ruler 50 to.
  • the sheet 1, 2, 3, the ruler 50th touched there is a relative movement between the sheet 1, 2, 3 and the timing belt 40 perpendicular to the sheet run.
  • the sheet 1, 2, 3 depends on the ruler 50 and is thus aligned to the folding unit in a direction of movement, which now parallel to the ruler 50 and is marked with arrow P5 in Fig. 5, passed.
  • the control means throttle 31 and bypass throttle 32 are controlled by a controller 33 controlled.
  • This controller 33 also controls the speed of the fan 25.
  • Die Control quantities for this purpose are from the controller 33 via look-up tables for looked at different parameters or by a suitable algorithm Reason the different parameters calculated or other, comparable, the Detected specialist known methods.
  • the parameters are in particular around the grammage of the sheet 1, 2, 3, the width of the sheet 1, 2, 3, the static Charge of the sheet 1, 2, 3, the state of the ink, the roughness of the Arc surface, the amount of powder from the printing process, the grain direction Wide lane and narrow lane of the arch 1, 2, 3, the bow speed, the distance from sheet 1, 2, 3 to sheet 1, 2, 3 and the suction length through the suction wheel at the bow is generated, this list is not exhaustive.
  • Including control of the fan 25 includes that the operator as possible has little adjustment effort and the values to be set readily determined can be, so z. B. not based on experience. In terms of Automation of folding machines, therefore, the settings are automated, let Save and can be retrieved during a repeat job again. Alles Incidentally, this does not apply to the otherwise used ball bars.
  • control means are designed such that a Manual intervention in the control is possible, such as manual opening or Close the throttle 31 or bypass throttle 32 to the less important To include parameters manually.
  • the negative pressure is in the present construction via a PWM signal (Pulse width modulation) controlled by an algorithm based on the grammage and the sheet width is generated.
  • PWM signal Pulse width modulation
  • the PWM signal of the blower manually readjusted.

Landscapes

  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)
  • Pile Receivers (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern und gleichzeitigen Ausrichten von Bogen (1, 2, 3), mit einem Richtlineal (50) und mit mindestens einem in Bogenlaufrichtung leicht schräg zum Richtlineal (50) weisend angeordneten Förderband (40) und einer Luftansaugeinrichtung (100), wobei das Förderband (40) auf seiner den Bogen (1, 2, 3) tragenden Oberseite offene Quernuten (23) aufweist, und wobei das obere Trum des Förderbandes (40) in einem oben offenen Führungskanal läuft, und wobei die Quernuten (23) mit der Luftansaugeinrichtung (100) in Strömungsverbindung (20) stehen, wobei Steuerungsmittel (31, 32, 33) vorgesehen sind, zur Steuerung der Luftzufuhr im Bereich der Quernuten (23).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fördern und gleichzeitigen Ausrichten von bogenförmigem Material, insbesondere aus Papier, Karton oder Folien, mit einem Richtlineal, und mit mindestens einem, in Bogenlaufrichtung leicht schräg zum Richtlineal weisend angeordneten, Förderband und einer Luftansaugeinrichtung.
Eine derartige Vorrichtung zum Fördern und gleichzeitigen Ausrichten von bogenförmigem Material ist aus der DE 34 10 029 bekannt. Das gegen das Richtlineal leicht schräg verlaufende Förderband ist dabei mit einer Vielzahl von Durchbrechungen versehen, die über einen zu den Durchbrechungen offenen Saugkanal angeordnet sind. Das auf das Förderband gebrachte bogenförmige Material wird durch die erzeugte Saugwirkung auf dem Förderband gehalten und an das Richtlineal transportiert, um es für die anschließenden Weiterverarbeitungsschritte genau auszurichten. Infolge der Saugwirkung besteht hierbei jedoch insbesondere bei sehr dünnen, weichen Materialien die Gefahr, dass das bogenförmige Material auf dem Förderband zu fest gehalten wird, so dass es nicht exakt ausgerichtet werden kann und sich Falten im Bereich zwischen Richtlineal und Förderband bilden können.
Auf diese Schwierigkeiten wird auch in der DE 37 24 712 hingewiesen, die eine ähnliche Vorrichtung zeigt, wobei das Förderband jedoch keine Durchbrechungen aufweist. Statt dessen ist in dieser Druckschrift vorgeschlagen, neben dem Förderband oder zwischen mehreren Förderbändern in einem Führungsblech Saugöffnungen anzuordnen, die in einem darunter liegenden Saugkanal münden. Das Förderband steht dabei über die Oberfläche des Führungsbleches ganz oder teilweise vor. Hierdurch ergeben sich längs des Förderbandes Saugschlitze, wodurch, über die gesamte Förderfläche gesehen, die Saugkräfte ungleichmäßig verteilt sind und Störungen, wie Faltenbildung oder Verhaken von Rändern der beförderten Bogen sowie ungenügendes Ausrichten auftreten können.
Entgegen der Theorie muss also bei derartigen Förder- und Ausrichtvorrichtungen mittels Unterdruck in der Praxis die Haftung zwischen bogenförmigem Material und Förderband durch Veränderung der Saugleistung variiert werden, wodurch ein nicht unbeträchtlicher Einstellaufwand und zudem Facherfahrung erforderlich sind. Da die von unten wirkende Saugkraft das bogenförmige Material auf das Förderband und danach dieses auf das Führungsblech zieht, wird sowohl Reibungswärme als auch Reibungsverschleiß erzeugt. Die Reibungswärme unterstützt bei bestimmten Papierqualitäten und ganz besonders bei Folien die Bildung statischer Elektrizität. Dies ist schädlich für die Verarbeitung des bogenförmigen Materials. Insbesondere für die Querzuführung des bogenförmigen Materials bei sogenannten Eckfördertischen sind die bisher bekannten Unterdruck-Vorrichtungen besonders ungünstig. Der quer anlaufende Bogen wird schon durch die Sogwirkung in den im Förderband außen liegenden Sauglöchern bzw. am Förderband längsverlaufenden Saugschlitzen abgebremst und benötigt deshalb einen längeren Förderweg für die Ausrichtung, wodurch ein erhöhter Platzbedarf und maschinenbaulich höherer Aufwand bedingt sind.
Andere Vorrichtungen zum Fördern und Ausrichten bogenförmigen Materials besitzen zur Belastung der Bogen auf der Oberseite in Kugelleisten befindliche Kugeln, wie z. B. in der DE 17 86 252 angegeben ist. Die Belastung des bogenförmigen Materials muss entsprechend Bogengröße, Bogengewicht, Bogensteife und Bogenreibwert variiert werden. Diese Einstellarbeit ist aufwendig und erfordert auch Fachwissen und Facherfahrung. Zudem wird die Ausrichtqualität dadurch negativ beeinflusst, dass die Kugeln durch den ankommenden Bogen insbesondere bei dicken oder mehrlagigen Produkten zum Hochspringen gebracht werden. Ferner werden durch den Kugeldruck empfindliche Papiere oder Druckflächen beschädigt, indem sich deutlich sichtbare Linien- oder Punktmarkierungen abbilden. Auch nehmen die Kugeln Druckfarbe und Schmutz auf und müssen deshalb häufig gereinigt werden, wodurch der Arbeitsaufwand bei solchen Vorrichtungen vergrößert wird.
Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 44 21 918 bekannt. Dort ist vorgesehen, dass das Förderband auf seiner den Bogen tragenden Oberseite zumindest auf der dem Richtlineal zugekehrten Seite offene Quernuten aufweist, dass das obere Trum des Förderbandes in einem oben offenen Führungskanal läuft, dessen Oberseite auf gleicher Höhe wie die Oberseite des Förderbandes liegt, und dass die offene Seite der Quernuten mit der Luftansaugeinrichtung in Strömungsverbindung steht.
Durch die Quernuten wird eine gleichmäßige Verteilung der Saugwirkung über die gesamte, den Bogen fördernde Fläche des Förderbandes sichergestellt. Die Führung des Förderbandes in dem nach oben offenen Führungskanal ist in der Weise ausgestaltet, dass die Oberseiten von Führungskanal und Förderband in etwa gleicher Höhe liegen. Dies gewährleistet eine exakte Auflagefläche für die zu fördernden und auszurichtenden Bogen, so dass diese ohne Schwierigkeiten die zum Ausrichten erforderlichen Relativverschiebungen mitmachen können. Die von der Luftansaugeinrichtung auf die Bogen ausgeübte Saugwirkung wirkt sich beim Ausrichtvorgang auch bei sehr dünnem, flexiblem bogenförmigem Material nicht hindernd auf den Ausrichtvorgang aus, da die Luftabsaugung aus den Nuten an deren seitlicher Öffnung erfolgt und dadurch die Ansaugkraft senkrecht zum Förderband gering ist. Hinzu kommt, dass insbesondere dann, wenn lediglich die zum Richtlineal gerichteten offenen Seiten der Quernuten mit Saugluft beaufschlagt bzw. ein Netto-Saugluftstrom in dieser Richtung erzeugt wird, durch die dadurch erzeugte Strömungsrichtung die Bewegung des bogenförmigen Materials zum Richtlineal unterstützt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, das auch diese Lösung Nachteile aufweist, da die erforderlichen Absaugvorrichtungen groß und teuer sind, um alle beim Falzen verwendeten Grammaturen (etwa 28g/m2 bis 300 g/m2) und Formate verwenden zu können. Das liegt insbesondere daran, dass hierfür ein großer Unterdruckbereich beispielsweise von 100 bis 0,1 mbar sicher abgedeckt werden muss. Der Sauglufterzeuger der DE 44 21 918 erzeugt dagegen einen relativ konstanten niedrigen Unterdruck.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine sichere Ausrichtung von längs oder quer zugeführtem bogenförmigem Material unterschiedlichster Grammaturen und Abmessungen gewährleistet ist und erfahrungsabhängige Bedienungsmaßnahmen, zeitaufwendige Reinigungsarbeiten und die Gefahr von Beschädigungen des bogenförmigen Materials vermieden werden.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass Steuerungsmittel vorgesehen sind zur Steuerung der Luftzufuhr im Bereich der Quernuten. Die Luftströmung im Bereich der Quernuten ist für die Kraft verantwortlich, mit der ein auf dem Förderband aufliegender Bogen angezogen und festgehalten wird. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Bogen, die von einer gattungsgemäßen Vorrichtung gehandhabt werden müssen, ist diese Kraft aber unterschiedlich. Die erforderliche Haltekraft eines großformatigen, mehrmals gefalzten Bogens mit einer Grammatur von 300 g/m2 unterscheidet sich von der eines einzelnen, kleineren Bogens mit einer Grammatur von 28 g/m2 beträchtlich. Entsprechend kann es sogar zu Beschädigungen des leichteren Bogens kommen, wenn dieser der gleichen Kraft ausgesetzt werden würde, wie der große, schwere Bogen, etwa, weil der Bogen zwischen die Zähne gesaugt wird und dabei knittert. Mit geeigneten Steuerungsmitteln, die den Luftstrom im Bereich der Quernuten steuern, kann dies verhindert werden. Durch die optimale Anpassung der Luftführung zur Erzeugung des richtigen Verhältnisses aus statischem Unterdruck und dynamischen Unterdruck bzw. Volumenstrom wird es möglich, alle im Falzen üblichen Grammaturen (etwa 28 g/m2 bis 300 g/m2) in allen erforderlichen Formaten fehlerfrei zu fördern und an einem Lineal auszurichten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung handelt es sich bei dem Steuerungsmittel wenigstens um eine Drosselklappe, die im Ansaugbereich der Luftzufuhr die Luftzufuhr vor den Quernuten steuert. Die Luft wird hierbei von einem Drosselspalt unter einem Abdeckblech bis zu dem Förderband geleitet. Dadurch, dass die Luftzufuhr aus der Umgebung durch den Drosselspalt und den relativ schmalen Spalt zwischen Abdeckblech und Träger behindert wird, wird mehr Luft abgesaugt, als nachströmen kann. Aufgrund dessen entsteht u.a. in den Quernuten, die vom Bogen abgedeckt sind, ein Unterdruck, der von der Breite des Drosselspaltes abhängt. Auf diese Weise kann sehr präzise Einfluss auf die Luftzufuhr im Bereich der Quernuten genommen werden. Durch das Drosseln der Luftzufuhr wird also in zunehmendem Maße der Unterdruck erhöht, so dass auch schwere Bogen sicher gehandhabt werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung handelt es sich bei dem Steuerungsmittel wenigstens um eine Bypassklappe, die einen Bypass öffnet oder verschließt, durch den unter Umgehung des Bereichs der Quernuten Umgebungsluft zu einem Gebläse der Luftansaugeinrichtung angesaugt wird. Dadurch reduziert sich die Luftzufuhr und es sinkt damit der Unterdruck im Bereich der Quernuten, so dass die Haltekraft auf die Bogen verringert wird. Dadurch können auch sehr leichte Bogen sicher gehandhabt werden. Vor allem kann so das Gebläse der Luftansaugeinrichtung in einem gut kontrollierbaren Drehzahlbereich auch für geringe Luftströme im Bereich der Quernuten arbeiten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung handelt es sich bei den Steuerungsmitteln wenigstens um eine elektronische Steuerung, die die Leistung der Luftansaugeinrichtung in Abhängigkeit von Kenngrößen der Bogen ansteuert, insbesondere durch die Regelung der Drehzahl des Gebläses der Luftansaugeinrichtung. Durch eine Regelung der Drehzahl des Gebläses der Luftansaugeinrichtung kann ebenfalls Einfluss auf die Luftzufuhr im Bereich der Quernuten genommen werden. Besonders vorteilhaft steuert die elektronische Steuerung zudem den Öffnungszustand der Drosselklappe und / oder der Bypassklappe. Dadurch stehen der Steuerung drei unterschiedliche Steuerungsmechanismen zur Verfügung, die in Kombination die gewünschte Abdeckung des gesamten erforderlichen Bereiches unterschiedlicher Bogen ermöglichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung ist in der elektronische Steuerung eine Steuerungsvorschrift für die Steuerung der übrigen Steuerungsmittel hinterlegt, wobei die Steuerungsvorschrift insbesondere auf empirischen Daten beruht. Vorteilhafterweise weist die Steuerung einen Speicher auf, in dem diese Steuerungsvorschrift abgelegt ist. Dabei kann es sich entweder um eine Nachschlagetabelle handeln oder um einen Algorithmus, der aus verschiedenen Parametern die optimale Luftzufuhr für einen entsprechenden Bogen ermittelt, oder eine andere, dem Fachmann bekannte, Steuerungsvorschrift. Dadurch werden dem Bediener möglicherweise umständliche und zeitraubende Einstellungen bei einem Wechsel von Produkten erleichtert. Außerdem kann die Steuerungsvorschrift selbstlernend ausgestaltet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dieser erfinderischen Vorrichtung steuert die Steuerungsvorschrift anhand von an der elektronischen Steuerung eingebbaren Werten bezüglich Grammatur und Format der Bogen die übrigen Steuerungsmittel. Vorteilhafterweise sind dies die einzigen erforderlichen Werte, die ein Bediener an einer Bedienerschnittstelle in die Steuerung eingibt, um der Steuerungsvorschrift zu erlauben, die ideale Luftzufuhr im Bereich der Quernuten zu bestimmen. Dadurch wird die Bedienung der Vorrichtung besonders einfach, insbesondere, da gerade diese Parameter typischerweise immer bekannt sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass für Parameterpaarungen feste Steuerungsvorschriften bereits in der Steuerung abgelegt und /oder ablegbar sind, um diese bequem bei erneutem Auftreten der Parameterpaarungen wiederzuverwenden, was die Eingabe der Parameter sogar noch weiter beschleunigen kann. Alternativ oder zusätzlich können auch Sensoren vorgesehen sein, die einige oder alle dieser Parameter bestimmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dieser erfinderischen Vorrichtung berücksichtigt die Steuerungsvorschrift zusätzlich wenigstens einen der folgenden Parameter zur Steuerung der übrigen Steuerungsmittel: statische Aufladung des Bogens, Zustand der Druckfarbe, Rauhigkeit der Bogenoberfläche, Menge eines Puders aus dem Druckprozess, Bogenbreite, Faserrichtung wie Breitbahn und Schmalbahn des Bogens, Bogengeschwindigkeit, Abstand von Bogen zu Bogen, Sauglänge des Saugrades am Anleger. Dadurch kann eine weitere Verbesserung der Einstellung zur Erzielung einer idealen Luftzufuhr im Bereich der Quernuten erzielt werden. Auch hier kann es vorgesehen sein, bestimmte, z.B. wiederkehrende Parameterpaarungen in der Steuerung ablegbar zu machen, etwa in einem Speicher.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dieser erfinderischen Vorrichtung liegt die Oberseite des Führungskanals im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit der Oberseite des Förderbandes. Dadurch liegt der Bogen glatt auf dem Förderband auf und Beschädigungen des Bogens werden vermieden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dieser erfinderischen Vorrichtung verbreitert sich der Saugluftkanal hinter den Quernuten soweit, dass er dadurch einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweist. Dadurch strömt die Luft möglichst verlustarm durch die Vorrichtung, wodurch die Leistungsaufnahme der Vorrichtung reduziert werden kann und die Vorgänge im Bereich der Quernuten besser kontrollierbar sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dieser erfinderischen Vorrichtung ist die Luftansaugeinrichtung einschließlich des Gebläses zum Zweck einer Formateinstellung verfahrbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dieser erfinderischen Vorrichtung handelt es sich bei dem Förderband um einen Zahnriemen, wobei der Zahnriemen insbesondere oben abgerundete Zähne aufweist.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1
eine Ansicht der Luftansaugeinrichtung im Schnitt;
Fig. 2
das Förderband im Schnitt;
Fig. 3
eine vergrößerte Ansicht von einem Detail der Luftansaugeinrichtung im Schnitt, im Bereich der Quernuten des Förderbandes;
Fig. 4
eine Seitenansicht der Luftansaugeinrichtung;
Fig. 5
eine Draufsicht der Luftansaugeinrichtung mit einlaufenden Bogen.
Die Luftansaugeinrichtung 100 weist einen Luftkanal 20 auf, der derart ist, dass vom Gebläse 25 über die erste Saugkammer 26, die Ansaugstutzen 29 und die zweite Saugkammer 27 Luft (angedeutet durch die Pfeile mit den Bezugszeichen 5 und 10) durch die Quernuten 23 des Zahnriemens 40 gesaugt wird (Fig. 1 bis 3).
Wenn der Zahnriemen 40 nach oben hin offen ist, d.h. wenn kein Bogen 1, 2, 3 aufliegt, wird die Luft aus der Umgebung direkt am Absaugschlitz 30 angesaugt.
Sobald ein Bogen 1, 2, 3 auf dem Zahnriemen 40 aufliegt, nimmt die Luft im vom Bogen 1, 2, 3 abgedeckten Bereich den Weg wie in Fig. 3 dargestellt: durch den Drosselspalt 21, den Spalt 22 zwischen Abdeckblech 24 und Träger, durch den Zahnriemen 40 in die erste Saugkammer 26 und weiter zum Gebläse 25. Dadurch, dass die Luftzufuhr aus der Umgebung durch den Drosselspalt 21 und den relativ schmalen Spalt 22 zwischen Abdeckblech 24 und Träger behindert wird, wird mehr Luft abgesaugt, als nachströmen kann. Aufgrund dessen entsteht u.a. in den Quernuten 23, die vom Bogen 1 ,2 3 abgedeckt sind, ein Unterdruck PSaug nach der Gleichung: PSaug=P0- ρ/2*U2-PV. Wobei P0 der Umgebungsdruck ist, ρ die Dichte der Luft, U die Strömungsgeschwindigkeit der Luft und PV der Unterdruck, der sich aus den Strömungsverlusten ergibt. D. h. der Luftdruck in den Quernuten 23 ist geringer als der Umgebungsluftdruck P0. Dieser Druckunterschied bewirkt eine Kraft FP=(P0- PSaug)*A, die den Bogen 1, 2, 3 von oben gegen den Zahnriemen 40 drückt. A ist hier die Gesamtfläche der Quernuten 23 unter dem abdeckenden Bogen 1, 2, 3. Diese Andruckkraft FP zusammen mit dem Reibbeiwert zwischen Bogen 1, 2, 3 und Zahnriemen 40 erlaubt es, den Bogen 1, 2, 3 mit dem Zahnriemen 40 zu transportieren.
Der Unterdruck der sich in den Quernuten 23 des Zahnriemens 40 einstellt und somit die Andruckkraft FP bestimmt, hängt nun in erster Linie von der Leistung des Gebläses 25 ab und dem Druckverlust PV, der in diesem Fall in erster Line durch die Breite des Drosselspalts 21 bestimmt wird. Hinzu kommt noch ein kleiner Beitrag zum Unterdruck durch den dynamischen Anteil ρ/2*U2.
Der Luftkanal 20 ist so ausgelegt, dass die Luft nach Durchströmen der Quernuten 23 des Zahnriemens 40 möglichst verlustarm strömen kann. Dieses wird dadurch erreicht, dass die Ansaugstutzen 29 einen möglichst großen Innendurchmesser haben und ebenso die Saugkammern 26, 27. Begrenzt werden die Durchmesser durch die vorhandenen Bauräume.
Um mit einem einzigen Gebläse 25 die notwendigen hohen Unterdrücke für schwere Grammaturen und Querformate erzeugen zu können aber dennoch bei ausreichend sicherer Drehzahl auch sehr kleine Unterdrücke für Dünndruckpapier zu erzielen, kann eine Bypassöffnung 28 geöffnet werden. Diese Bypassöffnung 28 bewirkt bei Bewegung der Bypassdrossel 32 in der mit dem Doppelfeil P3 gekennzeichneten Richtung, dass das Gebläse 25 trotz hoher Drehzahlen nur wenig Luft aus dem Bereich des Zahnriemens 40 absaugt und den Grossteil der Luft direkt durch die Bypassöffnung 28 ansaugt, je nach Größe der noch unverdeckten Bypassöffnung 28.
In der Regel ist es ausreichend, wenn über die gesamte Länge des Zahnriemens 40 ein gleichmäßiger Unterdruck in den Quernuten 23 des Zahnriemens 40 entsteht. Die vorliegende Konstruktion gibt aber auch die Möglichkeit, den Luftkanal 20 in drei Bereiche unterteilen zu können, in denen sich die Unterdrücke unterschiedlich einstellen. Das erreicht man dadurch, dass die Querschnitte der Ansaugstutzen 29 an geeigneter Stelle z. B. durch nicht gezeigte Drosselbleche verändert werden. Eine andere Unterteilung in zwei oder mehr Bereiche ist ebenfalls denkbar.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, weist der Zahnriemen 40 Zähne 42 mit abgerundeter Oberfläche 44 auf. Durch die derartig gestaltete Oberfläche 44 der Zähne 42 wird die Auflagefläche des Bogens 1, 2, 3 auf dem Zahnriemen 40 reduziert, und entsprechend die Fläche, über der der Unterdruck am Bogen 1, 2, 3 angreift, vergrößert. Gleichzeitig ist auch der Kontakt mit dem Bogen durch die Rundungen schonender, als dies bei scharfkantigen Ecken der Fall wäre.
Die sich in der mit dem Pfeil P2 gekennzeichneten Richtung drehende Zahnriemenscheibe 45 (vergleiche Fig. 4) treibt den Zahnriemen 40 an, so dass sich eine Laufrichtung der Bogen 1, 2, 3 von einem nicht gezeigten vorgelagerten Anleger hin zu einem nachgelagerten, nicht gezeigten Falzwerk ergibt. Der Zahnriemen 40 wird durch Umlenkrollen 46, 47, die Spannrolle 48 und die Zahnriemen-Nut im Träger geführt. Die Zahnriemen-Nut ist derart beschaffen, dass die Zähne oben gerade mit der Auflagefläche abschließen. Ist die Luftansaugeinrichtung 100 in Betrieb, übernimmt der unterdruckbeaufschlagte Zahnriemen 40 den Bogen 1, 2, 3 vom Anleger und übergibt ihn nach durchlaufen der Ausrichtstrecke an das Falzwerk.
In Fig. 5 sind eine Mehrzahl von Bogen 1, 2, 3 gezeigt, die durch das Lineal 50 seitlich ausgerichtet werden. Zunächst haben die Bogen 1, 2, 3 eine Bewegungsrichtung, die mit dem Pfeil P4 gekennzeichnet ist, und die mit der Richtung des Zahnriemens 40 übereinstimmt. Dadurch dass das Lineal 50 im rechten Winkel zum folgenden Falzwerk steht und der Zahnriemen 40 in einem Winkel zum Lineal 50 geführt ist, bewegt sich der Bogen 1, 2, 3 geradlinig auf das Lineal 50 zu. Sobald der Bogen 1, 2, 3 das Lineal 50 berührt, gibt es eine Relativbewegung zwischen dem Bogen 1, 2, 3 und dem Zahnriemen 40 senkrecht zum Bogenlauf. Dadurch richtet sich der Bogen 1, 2, 3 am Lineal 50 aus und wird somit ausgerichtet an das Falzwerk in einer Bewegungsrichtung, die nun parallel zu dem Lineal 50 verläuft und mit Pfeil P5 in Fig. 5 gekennzeichnet ist, übergeben.
Entscheidend ist es bei diesem Ausrichtvorgang, dass der Bogen 1, 2, 3 flach bleibt, sich also zwischen Zahnriemen 40 und Lineal 50 keine Wölbung des Bogens 1, 2, 3 bildet und dass der Bogen 1, 2, 3 aber auch stark genug vom Zahnriemen 40 gehalten wird, so dass er nicht nach hinten (zum Anleger hin) abkippt. Der Bogen wölbt sich zwischen Lineal 50 und Zahnriemen 40 auf, wenn der Unterdruck unter dem Bogen 1, 2, 3 zu groß ist. Der Bogen 1, 2, 3 kippt weg, wenn der Unterdruck unter dem Bogen 1, 2, 3 zu gering ist. Daher ist es für eine saubere Ausrichtung des Bogens 1, 2, 3 entscheidend, dass der Unterdruck im Bereich der Quernuten 23 genau geregelt ist.
Die Steuerungsmittel Drosselklappe 31 und Bypassdrossel 32 werden von einer Steuerung 33 gesteuert. Diese Steuerung 33 regelt zudem die Drehzahl des Gebläses 25. Die Steuergrößen hierzu werden von der Steuerung 33 über Nachschlagetabellen für unterschiedliche Parameter nachgesehen oder durch einen geeigneten Algorithmus auf Grund der unterschiedlichen Parameter berechnet oder auf andere, vergleichbare, dem Fachmann bekannte Methoden ermittelt. Bei den Parametern handelt es sich insbesondere um die Grammatur des Bogens 1, 2, 3, die Breite des Bogens 1, 2, 3, die statische Aufladung des Bogen 1, 2, 3, der Zustand der Druckfarbe, die Rauhigkeit der Bogenoberfläche, die Menge des Puders aus dem Druckprozess, die Faserrichtung wie Breitbahn und Schmalbahn des Bogens 1, 2, 3, die Bogengeschwindigkeit, der Abstand von Bogen 1, 2, 3 zu Bogen 1, 2, 3 und die Sauglänge die durch das Saugrad am Bogen erzeugt wird, wobei diese Liste nicht abschließend ist.
Zu einer geeigneten Ansteuerung der Luftansaugeinrichtung 100, was in diesem Fall die Ansteuerung des Gebläses 25 mit einschließt, gehört, dass der Bediener einen möglichst geringen Einstellaufwand hat und die einzustellenden Werte ohne Weiteres ermittelt werden können, also z. B. nicht auf Erfahrungswerten beruhen. Im Hinblick auf die Automatisierung von Falzmaschinen, sind daher die Einstellungen automatisiert, lassen sich abspeichern und können bei einem Wiederholauftrag wieder abgerufen werden. All dieses trifft übrigens auf die sonst eingesetzten Kugelleisten nicht zu.
Idealerweise werden dabei von dem Bediener nur eine geringe Anzahl besonders einflussreicher Parameter abgefragt, etwa die Grammatur der Bogen 1, 2, 3 und die Bogenbreite. Andererseits sind die Steuerungsmittel derart ausgestaltet, dass auch ein manueller Eingriff in die Steuerung möglich ist, also etwa das manuelle Öffnen oder Schließen der Drosselklappe 31 oder Bypassdrossel 32, um auch die weniger wichtigen Parameter von Hand mit einbeziehen zu können.
Der Unterdruck wird in der vorliegenden Konstruktion über ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulierung) gesteuert, das von einem Algorithmus aufgrund der Grammatur und der Bogenbreite generiert wird. Darüber hinaus kann das PWM-Signal des Gebläses manuell nachgesteuert werden. Diese Eingaben lassen sich speichern und können bei einem Wiederholauftrag wieder abgerufen werden. Dabei ist zu beachten, dass sich von Auftrag zu Auftrag die Umweltbedingungen des jeweiligen Betriebs geändert haben können, und somit das PWM-Signal evtl. manuell nochmals nachgesteuert werden muss.
Liste der Bezugszeichen
1, 2, 3
Bogen
5
einströmende Luft
10
Luftstrom durch die Vorrichtung
20
Luftkanal
21
Drosselspalt
22
Spalt
23
Quernut
24
Abdeckblech
25
Gebläse
26
erste Saugkammer
27
zweite Saugkammer
28
Bypassöffnung
29
Ansaugstutzen
30
Absaugschlitz
31
Drosselklappe
32
Bypassdrossel
33
Steuerung
40
Zahnriemen
42
Zahn
44
Zahnoberfläche
45
Zahnriemenscheibe
46
Umlenkrolle
47
Umlenkrolle
48
Spannrolle
50
Lineal
100
Luftansaugvorrichtung
P1
Transportrichtung der Bogen
P2
Drehrichtung der Zahnriemenscheibe
P3
Bewegungsrichtung der Bypassdrossel
P4
Bewegungsrichtung eines ausgerichteten Bogens
P5
Bewegungsrichtung eines unausgerichteten Bogens

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Fördern und gleichzeitigen Ausrichten von Bogen (1, 2, 3), mit einem Richtlineal (50) und mit mindestens einem in Bogenlaufrichtung leicht schräg zum Richtlineal (50) weisend angeordneten Förderband (40) und einer Luftansaugeinrichtung (100), wobei das Förderband (40) auf seiner den Bogen (1, 2, 3) tragenden Oberseite offene Quernuten (23) aufweist, und wobei das obere Trum des Förderbandes (40) in einem oben offenen Führungskanal läuft, und wobei die Quernuten (23) mit der Luftansaugeinrichtung (100) in Strömungsverbindung (20) stehen,
    dadurch gekennzeichnet, dass Steuerungsmittel (31, 32, 33) vorgesehen sind, zur Steuerung der Luftzufuhr im Bereich der Quernuten (23).
  2. Vorrichtung nach dem Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Steuerungsmittel (31, 32, 33) wenigstens um eine Drosselklappe (31) handelt, die im Ansaugbereich der Luftzufuhr die Luftzufuhr vor den Quernuten (23) steuert.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Steuerungsmittel (31, 32, 33) wenigstens um eine Bypassklappe (32) handelt, die eine Bypassöffnung (28) öffnet, durch den unter Umgehung des Bereichs der Quernuten (23) Umgebungsluft zu einem Gebläse (25) der Luftansaugeinrichtung (100) angesaugt wird.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Steuerungsmittel (31, 32, 33) wenigstens um eine elektronische Steuerung (33) handelt, die die Leistung der Luftansaugeinrichtung (100) in Abhängigkeit von Kenngrößen der Bogen (1, 2, 3) ansteuert, insbesondere durch die Regelung der Drehzahl eines Gebläses (25) der Luftansaugvorrichtung (100).
  5. Vorrichtung nach dem Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (33) zudem den Öffnungszustand der Drosselklappe (31) und / oder der Bypassklappe (32) steuert.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronische Steuerung (33) eine Steuerungsvorschrift für die elektronische Steuerung (33) der übrigen Steuerungsmittel (31, 32, 33) hinterlegt ist, wobei die Steuerungsvorschrift insbesondere auf empirischen Daten beruht.
  7. Vorrichtung nach dem Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorschrift anhand von an der elektronischen Steuerung (33) eingebbaren Werten bezüglich Grammatur und Breite der Bogen (1, 2, 3) die übrigen Steuerungsmittel (31, 32, 33) steuert.
  8. Vorrichtung nach dem Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorschrift zusätzlich wenigstens einen der folgenden Parameter zur Steuerung der übrigen Steuerungsmittel (31, 32, 33) berücksichtigt: statische Aufladung des Bogen (1, 2, 3), Zustand der Druckfarbe, Rauhigkeit der Bogenoberfläche, Menge eines Puders aus dem Druckprozess, Faserrichtung wie Breitbahn und Schmalbahn des Bogens (1, 2, 3), Bogengeschwindigkeit, Abstand von Bogen (1, 2, 3) zu Bogen(1, 2, 3), Sauglänge eines Saugrades am Anleger.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des Führungskanals im Wesentlichen auf gleicher Höhe mit der Oberseite des Förderbandes (40) liegt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Saugluftkanal (20) hinter den Quernuten (23) sich soweit verbreitert, dass er dadurch einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Luftansaugeinrichtung (100) einschließlich des Gebläses (25) zum Zweck einer Formateinstellung verfahrbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Förderband (40) um einen Zahnriemen (40) handelt, wobei der Zahnriemen (40) insbesondere oben abgerundete Zähne (42) aufweist.
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