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Bogenleiteinrichtung - Dokument DE19810387C1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19810387C1 29.07.1999
Titel Bogenleiteinrichtung
Anmelder Autz & Herrmann, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Autz, Helmut, 69121 Heidelberg, DE
Vertreter Rüger und Kollegen, 73728 Esslingen
DE-Anmeldedatum 11.03.1998
DE-Aktenzeichen 19810387
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.07.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.07.1999
IPC-Hauptklasse B41F 22/00
IPC-Nebenklasse B41F 23/04   B41F 21/00   B23K 26/00   B65H 29/24   B65H 5/22   B65H 5/38   
Zusammenfassung Insbesondere für Druckmaschinen bzw. nachgeordnete Einrichtungen sind Bogenleiteinrichtungen vorgesehen, an deren Rückseite weitere Teile, bspw. ein rückseitiges Blech zur Ausbildung von Kühlmittelkanälen zur Kühlung des Deckblechs, angeordnet sind. Zur Verindung dienen Laserschweißnähte, die zumindest, soweit die glatte Oberseite des Deckblechs betroffen ist, ausschließlich im Bereich von Sicken oder sonstigen Vertiefungen angeordnet sind. Thermische Einflüsse beim Herstellen der Laserschweißnaht werden somit von der übrigen Oberfläche des Deckblechs getrennt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Bogenleiteinrichtung insbesondere zum berührungsfreien Führen von bedruckten Papierbögen in oder im Anschluss an Druckmaschinen, bspw. in einem an eine Druckmaschine angeschlossenen Trockner.

Beim Offsetbogendruck, insbesondere beim Mehrfarbdruck werden häufig Druckfarben und Dispersionslacke verwendet, deren Trocknung eine gewisse Zeit und Lichtstrahlung (IR, UV) sowie gegebenenfalls Wärme benötigt. Entsprechend müssen die bedruckten Bögen mit noch nicht wischfesten Farben oder Dispersionslacken gehandhabt werden, ohne dass der frische Druck beschädigt wird. Die Bögen müssen abschmierfrei laufen. Die Trocknung der Druckfarben wird häufig durch Wärme beschleunigt. Dazu dienen Trockner, die mit Infrarotstrahlern oder auch UV- Strahlern größerer Leistung von bspw. bis zu 30 KW bestückt sind. Moderne Offsetbogendruckmaschinen sind in der Lage bis zu 21000 Bögen pro Stunde zu bedrucken, wobei jeder Bogen maximal 1 m lang sein kann. Daraus ergibt sich eine sehr hohe Fortdruckgeschwindigkeit und Laufgeschwindigkeit der Bögen und eine sehr kurze Verweilzeit im Trockner, woraus sich wiederum die hohen erforderlichen Trocknerleistungen ergeben. Die hohen Wärmeleistungen können jedoch nicht vollständig von den Bögen aufgenommen werden. Nahezu unvermeidbar gelangt ein Teil der Wärme auf Leitbleche, die zur Führung der Bögen in dem Trockner dem Infrarot- oder UV-Strahler gegenüberliegend angeordnet sind. Wärmeeinwirkungen müssen jedoch von der Druckmaschine ferngehalten werden, um deren ordnungsgemäße Funktion nicht zu beeinträchtigen. Es ist deshalb versucht worden, die Leitbleche mit einer Wasserkühlung zu versehen, die die überschüssige Wärme abführt.

Dazu ist aus der DE 196 02 514 C1 eine Leiteinrichtung mit einem gekühlten Leitblech bekannt, das auf der der Leitfläche gegenüberliegenden Rückseite mit Kühlmittelkanälen verbunden ist. Hierzu ist ein Kühlwannenblech durch Punktschweißung oder Impulsschweißung an der Rückseite des Leitblechs befestigt und gegenüber diesem mittels eines Dichtungsmittels, bspw. eines Weichgummirings, abgedichtet.

Durch Überhitzung infolge eingebrachter Strahlung können die Dichtringe schrumpfen und die Verbindungen zwischen dem Leitblech und dem Kühlwannenblech undicht werden.

Aus der DE 195 21 442 A1 ist es zudem bekannt, als Leiteinrichtung ein Leitblech zu verwenden, an dessen Rückseite ein weiteres Leitblech im Laserschweißverfahren angeschweißt ist. Die Blechdicken sind dabei unterschiedlich gewählt. Wird der eingeschlossene Zwischenraum mit Druckluft gefüllt, soll das dünnere Leitblech plastisch (bleibend) verformt werden, wodurch eine Wölbung des dünneren Blechs bewirkt und somit ein Hohlkörper ausgebildet wird, der dann als Leiteinrichtung dient.

Ein Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern mit vorgeformten Blechteilen ist bspw. aus der DE 34 07 770 C2 bekannt. Das Verfahren dient der Herstellung von Kraftstofftanks aus Blechhalbschalen gleicher Blechdicke. Beide Blechhalbschalen sind mit einem umlaufenden flanschartigen Rand versehen. Die Ränder werden im Laserschweißverfahren verschweißt. Diese Schweißnaht muss unbedingt gasdicht sein, um ein Austreten von Kraftstoff zu verhindern. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich bei dem Laserschweißvorgang einen großen Anpressdruck zwischen den beteiligten Blechteilen aufzubauen. Dazu wird der Flansch einer Halbschale im Bereich der auszubildenden Schweißnaht mit einer Sicke versehen, die bezüglich der gegenüberliegenden Halbschale als Vorsprung in Erscheinung tritt. Die Sicke hat dabei etwa die Tiefe der Blechdicke und die Breite der später auszubildenden Schweißnaht. Eine Andrückkraft zwischen den Halbschalen wird vollständig von der Sicke übertragen, so dass es hier, d. h. im Bereich der auszubildenden Schweißnaht beim Schweißen zu einer Kraftkonzentration und somit zu einer innigen Materialverbindung kommt. Um die Flächenpressung im Bereich der Sicke möglichst groß zu machen, muss die Sicke möglichst schmal ausgebildet werden, d. h. nicht breiter als der Laserstrahl sein. Dadurch wird die gewünschte nahezu linienhafte Berührung zwischen den zu verschweißenden Teilen erreicht.

Bei Leiteinrichtungen für bedruckte Bögen kommt es jedoch nicht auf eine womöglich crash-sichere, gasdichte Verbindung an, wie bei einem Kraftstofftank, sondern auf eine möglichst gute Oberfläche, die zum Leiten von bedruckten Bögen eingerichtet ist. Insbesondere bei Druckmaschinen, die die Bögen beidseitig bedrucken, bspw. auf einer Seite im Schöndruck und auf dem Leitblech zugewandten Seite im Widerdruck oder beidseitig im Schöndruck kommt es darauf an, den Bogen möglichst berührungsfrei zu führen. Die entsprechenden Bogenleiteinrichtungen können deshalb, wie es aus der Praxis bekannt ist, mit Bogenleiteinrichtungen, sogenannten Bogenleitblechen, geführt werden, die Luftdüsen aufweisen. Diese erzeugen ein Luftpolster auf dem der bedruckte Bogen entlang geführt wird.

Aus der DE 44 27 448 A1 ist ein derartiges Bogenleitblech bekannt, dessen Leitfläche Öffnungen aufweist, in die Luftblasdüsen bündig zur Oberfläche der Leitfläche eingesetzt und eingeklebt sind. Die Luftblasdüsen sind derart angeordnet, dass die über der Oberfläche gebildete Luftströmung durch eine erste Geschwindigkeitskomponente in Bewegungsrichtung des Bogens sowie zwei weitere Geschwindigkeitskomponenten in Richtung der beiden Seitenränder der Bewegungsbahn bestimmt ist. Damit wird eine berührungsfreie Führung des Bogens ermöglicht.

Bei der Führung des Bogens kommt es darauf an, dass der Bogen auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten so sicher auf dem Luftpolster gleitet, dass eine Beschädigung eines Drucks auf der dem Leitblech zugewandten Seite des Bogens vermieden wird. Außerdem sollen die Bögen mit einer der Leistung der Druckmaschine entsprechenden Geschwindigkeit durch den Trockner geführt werden, was entsprechend hohe Trocknerleistungen und in der Folge entsprechend hohe Kühlleistungen an der Bogenleiteinrichtung erfordert.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Bogenleiteinrichtung zur beschädigungsfreien Führung beidseitig bedruckter Bögen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Bogenleiteinrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Die erfindungsgemäße Bogenleiteinrichtung weist eine Oberfläche auf, die es auch in Bereichen, in denen rückseitig weitere Elemente befestigt sind, ermöglicht, dass bedruckte Bögen auf einem Luftpolster von dem und an dem Leitblech geführt werden, ohne dass diese Farbe auf dem Leitblech lassen. Dies wird erreicht, indem das Leitblech eben oder um lediglich eine Achse gekrümmt (Zylinderabschnitt) ausgebildet wird, während es Vertiefungen zu Ausbildung von Laserschweißnähten aufweist.

Im Wesentlichen ist die gekühlte Bogenleiteinrichtung aus einem Deckblech und einem rückseitigen Blech aufgebaut, wobei das Deckblech und das rückseitige Blech miteinander laserverschweißt sind. Dadurch wird es möglich, zwischen dem Deckblech und dem rückseitigen Blech einen Kühlmittelraum auszubilden, wobei das in dem Kühlmittelraum vorhandene Kühlmittel das Deckblech unmittelbar kühlt, was hohe Kühlleistungen ermöglicht.

Das Deckblech und das rückseitige Blech sind bei entsprechenden Verbindungsbereichen mit Laserschweißnähten untereinander verbunden. Diese sind in Vertiefungen angeordnet, die in dem Deckblech an seiner glatten Seite ausgebildet sind und die tiefer sind als jede von der Laserschweißnaht hervorgerufene Verformung. Dies hat zur Folge, dass von der Schweißnaht ausgehende Verformungen, Verwerfungen, Rauigkeiten und dergleichen von den entsprechenden Vertiefungen aufgenommen werden. Durch die Schweißnaht verursachte mikroskopische Erhebungen oder Verwerfungen ragen somit nicht aus den Vertiefungen heraus und können einen über das Leitblech laufenden Bogen nicht berühren. Dabei hat sich gezeigt, dass die Vertiefungen ein sich zwischen dem Bogen und dem Leitblech aufbauendes Luftpolster nicht stören und auch bei schnelllaufenden Bögen keine unerwünschten Wirbel herbeiführen. Dies, obwohl die von den Vertiefungen gebildeten Unregelmäßigkeiten oder Abweichungen der dem Bogen zugewandten Seite des Deckblechs von der Idealform größer sind als die von der Schweißnaht her hervorgerufenen Abweichungen.

Die erfindungsgemäße Bogenleiteinrichtung ermöglicht somit bei einfachem, kostengünstigem und materialsparendem Aufbau hohe Kühlleistungen und hohe Bogenlaufgeschwindigkeiten. Sind Mittel zur Ausbildung eines Luftpolsters zwischen den Bögen und dem Bogenleitblech vorgesehen können beidseitig bedruckte Bögen (Schöndruck/Widerdruck oder Schöndruck/Schöndruck) über das Bogenleitblech geführt werden, ohne dass es zu Farbablagerungen auf dem Bogenleitblech bzw. Beschäftigungen des Drucks an dem Bogen kommt. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Herstellung von Bogenleiteinrichtungen Bogenleiteinrichtungen erzeugen lassen, deren Deckblech nahezu vollkommen eben ist. Die beim Laserschweißen auftretenden thermischen Spannungen und Verformungen bleiben auf den Bereich der ausgebildeten Vertiefungen beschränkt und verziehen die übrige Oberfläche des Deckblechs nicht. Dadurch werden dünne Luftpolster möglich, auf denen die Bögen präzise geführt sind, ohne an Erhebungen des Bogenleitblechs anzustoßen.

Die Laserschweißnaht ist vorzugsweise von der Rückseite des Deckblechs her ausgebildet. Damit trifft der Laserstrahl beim Laserschweißen nicht auf die dem Bogen zugewandte Seite der Bogenleiteinrichtung, sondern auf das rückseitig angeschweißte Element, d. h. bspw. das rückseitige Blech. Sich auf der glatten Seite des Deckblechs abzeichnende Oberflächenveränderungen des Deckblechs, die auf die Wärmebeanspruchung bei dem Schweißvorgang zurückgehen, sind auf dem Bereich der Vertiefung beschränkt und beeinträchtigen somit die Oberflächengüte des Deckblechs in den Bereichen, auf die es ankommt, nicht. Dazu ist die Vertiefung in dem Deckblech tiefer als jede von der Laserschweißnaht hervorgerufene Verformung. Die Tiefe der Vertiefung liegt dabei im Bereich von wenigen Zehntel Millimetern, bspw. bei 2 bis 3/10 mm. Dies genügt um thermische Spannungen von dem Deckblech fernzuhalten, das bspw. deutlich dicker als das rückseitige Blech ausgebildet ist. Auch dadurch kann die thermische Belastung der vorzugsweise spiegelblanken Vorderseite des Deckblechs (3D-Oberfläche) minimiert werden.

Zur Verbindung zwischen dem Deckblech und den rückseitigen Elementen können ein oder mehrere Vertiefungen vorgesehen sein, die vorzugsweise als Sicken (Ringsicken) ausgebildet sind. Die Breite dieser Sicken übersteigt dabei vorzugsweise die Breite eine Laserschweißnaht deutlich. Dies hält von der Laserschweißnaht hervorgerufene Verformungen von den Deckblechbereichen fern, die außerhalb der Sicke liegen. Außerdem ergibt sich die Möglichkeit der Nachbearbeitung, d. h. bei einzelnen Fehlstellen der Laserschweißnaht kann neben der fehlerhaften Laserschweißnaht eine zweite Naht gesetzt werden, die die fehlerhafte Naht nicht überschneidet (überkreuzt) und letztendlich die gewünschte bspw. fluiddichte Verbindung herstellt. Das Deckblech kann mit Luftdüsen versehen sein, die bspw. einstückig an dem Deckblech ausgebildet sind. Dies gelingt, indem das Deckblech mit Einschnitten versehen wird, wobei ein einseitig an den Einschnitt grenzender Bereich zu der Rückseite hin ausgebogen wird. Auf diese Weise können Luftdüsen ausgebildet werden, die Hebe- und/oder Transportfunktionen übernehmen. Dies kann durch entsprechende Schrägstellung der Luftdüsen erreicht werden.

Das rückseitige Blech ist an seinem Außenrand mit dem Deckblech verbunden. Entsprechend ist die dazu in dem Deckblech ausgebildete Sicke vorzugsweise im wesentlichen rechteckförmig. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die sich quer zu dem Bogenlaufweg erstreckenden Abschnitte der Sicke schräg angeordnet. Bspw. folgen sie einer Wellenlinie oder einer Zick-Zack-Linie. Dadurch wird ein Anstoßen der darüber laufenden Bögen verhindert.

Regelmäßig angeordnete Verbindungsstellen zwischen dem Deckblech und dem rückseitigen Blech halten das Deckblech gegen den Druck des Kühlmediums eben. Die Verbindungsstellen werden durch bspw. napfförmige Erhebungen auf dem rückseitigen Blech gebildet. Die Verbindung kann durch eine ringförmige Laserschweißnaht oder ein oder mehrere punkt- oder fleckartige Schweißstellen gebildet sein.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung und/oder der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Offsetbogendruckmaschine mit Trockner und Bogenausleger in einer schematisierten Schnittdarstellung;

Fig. 2 ein Bogenleitblech, das in der Druckmaschine nach Fig. 1 in dem Trockner angeordnet ist in einer schematisierten, perspektivischen Darstellung;

Fig. 3 das Bogenleitblech nach Fig. 2, in einer perspektivischen Ansicht auf seine Unterseite;

Fig. 4 das Bogenleitblech nach den Fig. 2 und 3 in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung, in einem anderen Maßstab;

Fig. 5 das Bogenleitblech nach Fig. 4 in einer ausschnittsweisen vergrößerten Darstellung zur Veranschaulichung der Schweißverbindung zwischen seinem Deckblech und seinem rückseitigen Blech und

Fig. 6 ein bogenförmiges Leitblech der Druckmaschine nach Fig. 1 in schematisierter Schnittdarstellung.

In Fig. 1 ist eine Offsetbogendruckmaschine 1 veranschaulicht, an die sich ein Bogenausleger 2 mit Trockner 3 anschließt. Die Offsetbogendruckmaschine 1 ist lediglich anhand ihrer letzten beiden Lackwerke 4, 5 sowie einer Zwischenstation 6 veranschaulicht, wobei sie jedoch vorgelagert weitere Stationen und Elemente, insbesondere eine Wendestation aufweist, so dass zu bedruckende Bögen 7 auf Vorder- und Rückseite bedruckbar sind. Zwischen den einzelnen Stationen 4, 6, 5 sowie weiteren Stationen sind Transferterkästen 8, 9, 10 angeordnet, zu denen jeweils ein Transferter 11 (Bogenübergabeeinrichtung) sowie ein Transferterblech 12 gehören. Der Transferter 11 ist dazu eingerichtet, den Bogen an seiner vorauseilenden Kante zu ergreifen und zur jeweils nächsten Walze zu transportieren. Das Transferterblech 12 verhindert das Wegschleudern des Bogens von dem Transferter infolge der bei hohen Drehzahlen auftretenden Fliehkraft.

Das Transferterblech 12 ist in Fig. 6 gesondert veranschaulicht. Es kann ein- oder doppelwandig ausgebildet sein. An seiner dem in Fig. 6 nicht weiter veranschaulichten Bogen zugewandten, radial innen liegenden Seite weist das aus 1 bis 2 mm dicken Edelstahl bestehende Transferterblech 12 eine spiegelnd polierte Oberfläche auf. Zur Ausbildung eines Luftpolsters zwischen dem Transferterblech 12 und dem mit Fliehkraft auf das Transferterblech 12 hin gedrückten Bogen kann das Transferterblech 12 mit Luftdüsen 14 versehen sein, aus denen Luft in Richtung der Pfeile 15, 16 zur Ausbildung eines Luftkissens austritt. Die Luftdüsen 14 sind bspw. durch einen Schnitt 17 gebildet, von dem eine Tasche 18 radial nach außen weg gebogen ist.

Die Luftdüsen 14 übergreifend ist von der Außenseite her ein Luftkasten 21 an das Transferterblech 12 angeschweißt. Der Luftkasten 21 kann dabei über einen Teil oder die gesamte Breite des Transferterblechs 12 (senkrecht zur Zeichenebene) sowie bezüglich der Bewegungsrichtung des Bogens über die gesamte Länge des Transferterblechs oder, wie dargestellt, lediglich über einen Teil derselben ausgebildet sein. Der Luftkasten 21 weist einen Rand 22 auf, dessen freies Ende 22a flach an der Rückseite des Transferterblechs 12 anliegt. Zur Abdichtung des von dem Luftkasten 21 definierten Innenraums 23 nach außen und zur Befestigung des Luftkastens 21 dienen Laserschweißnähte 24, die den gesamten Rand 22 des Luftkastens 21 entlang um den Luftkasten 21 herumlaufen. Im Bereich der Laserschweißnaht 24 sowie des Randes 22 weist das Tranferterblech 12 eine Ringsicke 25 auf, die bspw. 2/10 mm tief ist. Die Laserschweißnaht 24 ist dabei an der der Ringsicke 25 gegenüberliegenden Außenseite des Tranferterblechs 12 angeordnet.

Bei der Herstellung des Transferterblechs 12 wird wie folgt vorgegangen:

Zunächst wird ein bogenförmiges Deckblech 12a vorbereitet, indem an seiner polierten Innenseite eine Ringsicke 25 eingeprägt wird. Zur Herstellung des Luftkastens 21 wird ein entsprechendes rückseitiges Blech 26 vorgebogen und mit einem Anschluss 27 zur Speisung des Innenraums 23 versehen. Insbesondere aber wird der Rand 22, 22a gebogen. Zur Verbindung des rückseitigen Blechs 26mit dem Deckblech 12a wird das rückseitige Blech 26 mit seinem Rand 22, 22a radial außen an das Deckblech 12a so angesetzt, dass die Ringsicke 25 mit dem Rand 22 übereinstimmt. In einem nächsten Arbeitsschritt wird bezogen auf die Krümmung des Transferterblechs 12 von der radial äußeren Seite her ein Laserstrahl auf den Rand 22, 22a im Bereich der auszubildenden Laserschweißnaht 24 gesetzt und an dem Randbereich 25 entlang geführt. Die Erhitzung ist dabei so stark, dass die Wärme bis in den Bereich der Ringsicke 25 gelangt und das Deckblech 12a mit dem rückseitigen Blech 26 verschweißt. Jedoch hält die Ringsicke 25, deren Tiefe wesentlich geringer ist als die Dicke des Deckblechs 12a (1 bis 2 mm), entstehende thermische Spannungen von der polierten Oberfläche (Innenseite) des Deckblechs 12a fern.

Auf ähnliche Weise kann bspw. eine Halterung 31 an dem Deckblech 12a angebracht werden. Anstelle der Ringsicke 25 genügen hier jedoch einzelne Vertiefungen 32, 33, die von der Innenseite, d. h. der dem Bogen zugewandten Seite her in das Deckblech 12a angeformt sind. Die Halterung 31, die bspw. durch einen Blechwinkel gebildet sein kann und deren Blechdicke vorzugsweise deutlich geringer ist als die des Deckblechs 12a, bedarfsweise aber auch größer sein kann, wird nun im Bereich der Vertiefungen 32, 33 mittels Laser von der Rückseite her (Pfeil 34) erwärmt so, dass sich Schweißstellen 35, 36 ausbilden. Die von diesen ausgehenden Mikrodeformationen der Oberfläche des Deckblechs 12a liegen im Bereich der Vertiefungen 32, 33 und stören somit die Oberfläche des Deckblechs 12a nicht.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Ausleger 2 weist eine um Rollen 41, 42 geführte Kette 43 mit Greifern 44 für den Bogentransport auf. Die Bögen werden dabei durch den Trockner 3 transportiert, in dem z. B. mehrere Infrarotstrahler 45 zur Trocknung der Bögen angeordnet sind. Den Infrarotstrahlern gegenüberliegend sind wassergekühlte Bogenleiteinrichtungen angeordnet. Diese dienen dazu, die Bögen möglichst berührungsfrei auf einem vorgegebenen Weg durch den Trockner 3 zu führen, bevor sie auf einem Stapel 47 abgestapelt werden.

Die Bogenleiteinrichtung 46 ist gesondert in Fig. 2 veranschaulicht. Sie weist ein im Wesentlichen planes Deckblech 51 auf, an dessen im Wesentlichen planer Oberseite Luftdüsen 52 angeordnet sind. Diese sind in den Fig. 2 und 3 der Übersichtlichkeit wegen weggelassen, jedoch aus Fig. 4 ersichtlich. Das Deckblech 51 ist aus Edelstahl gefertigt und weist eine spiegelnd polierte Oberfläche auf. Die Luftdüsen 52 sind so ausgerichtet, dass sie einen über das Deckblech 51 geführten Bogen anheben und in Seitenrichtung glattziehen. Dazu sind bspw. jeweils drei Luftdüsen 52 gruppenweise so angeordnet, dass ihre jeweils spitzwinklig zu dem Bogen oder der Oberseite des Deckblechs 51 ausgerichteten Blasrichtungen ein Dreieck festlegen. Andere Luftdüsen sind einzeln so angeordnet, dass sie den Bogen seitlich nach außen und nach vorn transportieren. Dies ergibt einen Glattzieheffekt an dem Bogen.

Das Deckblech 51 der Bogenleiteinrichtung 46 ist bspw. wassergekühlt. Dazu ist es, wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, an seiner Unterseite, d. h. an seiner dem Bogen abgewandten Seite mit einem rückseitigen Blech 53unter Ausbildung einer oder mehrerer Kühlmittelkammern 54 verbunden. Während das relativ dicke, d. h. etwa 1,5 mm starke Deckblech 51 plan ausgebildet ist, sind an dem vergleichsweise dünneren rückseitigen Blech 53 hochgebogene Ränder 56 vorgesehen, die einen Abstand des übrigen rückseitigen Blechs 53 zu dem Deckblech 51 herstellen. Die hochgebogenen Ränder 56 sind sowohl an dem Außenumfang des rückseitigen Blechs 53 als auch bei Durchbrüchen 57 vorgesehen, die bspw. den Zugang zu den Luftdüsen 52 ermöglichen (Fig. 4 links) oder lediglich der Befestigung des rückseitigen Blechs 53 an dem Deckblech 51 in der Fläche dienen (Fig. 4 rechts), um Aufwölbungen des rückseitigen Blechs 53 durch Kühlmitteldruck zu verhindern. Das rückseitige Blech 53 weist an seinem Rand 56 einen Abschnitt 56a auf, der sich flächenparallel zu dem Deckblech 51 erstreckt. Dieser Bereich definiert einen Verbindungsbereich, in dem eine Laserschweißnaht 58 zur Verbindung mit dem Deckblech 51 ausgebildet ist. Die Laserschweißnaht trifft das Deckblech 51 dabei im Bereich von sickenartigen Vertiefungen 59, die in dem Deckblech 51 untergebracht und in Fig. 5 gesondert dargestellt sind. Die sickenartige Vertiefung 59 weist eine Tiefe auf, die deutlich geringer ist als die Dicke des Deckblechs 51. Vorzugsweise liegt sie im Bereich von 1 bis 3/100 mm. An der Rückseite des Deckblechs 51 kann sich beim Ausbilden der Sicke 59, die bspw. 2 bis 4 mm breit sein kann, beim Prägen der Sicke 59 ein gewisser Vorsprung 61 ausbilden. Beim Herstellen der Laserschweißnaht wird das rückseitige Blech 53 im Verbindungsbereich 56a mit einem Laserstrahl beaufschlagt, so dass sich die in Fig. 5 gestrichelt dargestellte Naht (Laserschweißnaht 58) ergibt. Bei der Ausbildung dieser Naht erwärmen sich auch Bereiche des Deckblechs 51, die jedoch vollständig im Bereich der Sicke 59liegen. Entstehende Oberflächenrauigkeiten 63 oder Verwerfungen 64 bleiben deshalb auf den Bereich der Sicke 59 beschränkt und stören die sonstige Oberfläche des Deckblechs 51 nicht. Die Sicke 59 ist demnach so bemessen, dass durch das Laserschweißen von der Rückseite her ausgehende bleibende thermische Veränderungen des Deckblechs 51 auf einen innerhalb der Sicke 59 liegenden Bereich beschränkt werden. Dies gilt sowohl hinsichtlich der Tiefe der Sicke 51 als auch hinsichtlich ihrer Breite.

An dem rückseitigen Blech 53 kann ebenfalls mittels Laserschweißens ein Anschlussstutzen 66 zur Kühlwasserzufuhr, so wie bedarfsweise ein weiterer Anschlussstutzen zur Kühlwasserabfuhr vorgesehen sein. Außerdem kann im Bereich der Luftdüse 52 und des Durchbruchs 57 ein Luftkasten 67 mit Luftanschlussstutzen 68 angeordnet sein. Der Luftkasten 67 dient der Zuführung von Blasluft zu den Luftdüsen 52, um ein Luftpolster zwischen dem Bogen und dem Deckblech 51 auszubilden. Der Luftkasten 67 kann mittels Laserschweißnaht 69 mit dem rückseitgen Blech 53 oder bedarfsweise auch direkt mit dem Deckblech 51 verbunden sein.

Das insoweit beschriebene Bogenleitblech 46 wird folgendermaßen hergestellt:

Das entsprechend vorgerichtete Deckblech 51 erhält zur Vorbereitung der Verbindung mit dem rückseitigen Blech 53 zunächst die Sicken 59 in einem Prägearbeitsgang. Dabei wird wie aus Fig. 2 ersichtlich eine Sicke 59 nahezu rechteckig in einem Bereich eingeprägt an dem später der Außenrand des rückseitigen Blechs 53 befestigt werden soll. Zugleich oder in einem vor bzw. nachgeordneten Arbeitsschritt werden eine Vielzahl ringförmiger Sicken oder bedarfsweiser auch einfacher Vertiefungen in der Fläche des Deckblechs 51 ausgebildet, um Zwischenbefestigungen zu dem rückseitigen Blech 53 herzustellen.

Das rückseitige Blech 53 wird vor dem Verbinden mit dem Deckblech 51 in ein oder mehreren Arbeitsschritten mit seinem Rand 56/56a versehen. Nachfolgend wird das rückseitige Blech 53 an die Rückseite des Deckblechs 51 angesetzt. Die Verbindung wird durch Laserschweißen hergestellt, wobei der Laserstrahl auf dem rückseitigen Blech 53 bzw. dessen Verbindungsbereich 56a entlang geführt wird. Die Erwärmung des Deckblechs 51 wird dadurch in Grenzen gehalten. Außerdem wird die Laserschweißnaht 58 ausschließlich an den den Sicken 59 gegenüberliegenden Bereichen des Deckblechs 51 angeordnet.

Insbesondere für Druckmaschinen bzw. nachgeordnete Einrichtungen sind Bogenleiteinrichtungen 46 vorgesehen, an deren Rückseite weitere Teile, bspw. ein rückseitiges Blech 53 zur Ausbildung von Kühlmittelkanälen 54 zur Kühlung des Deckblechs 51 angeordnet sind. Zur Verbindung dienen Laserschweißnähte 58 die zumindest, soweit die glatte Oberseite des Deckblechs 51 betroffen ist, ausschließlich im Bereich von Sicken 59 oder sonstigen Vertiefungen angeordnet sind. Thermische Einflüsse beim Herstellen der Laserschweißnaht 58 werden somit von der übrigen Oberfläche des Deckblechs 51 getrennt.


Anspruch[de]
  1. 1. Bogenleiteinrichtung (12, 46), insbesondere für Druckmaschinen (1) sowie Ausleger (2) und Trockner (3) an Druckmaschinen (1),

    mit einem Deckblech (12a, 51), das eine glatte Seite aufweist, die vorbeizuführenden Bögen (7) zugewandt ist, wobei in dem Deckblech (12a, 51) von der glatten Seite her wenigstens eine Vertiefung (25, 32, 33, 59) ausgebildet ist, die wenigstens einen Verbindungsbereich festlegt, und

    mit wenigstens einem rückseitig an dem Deckblech (12a, 51) befestigten Element (21, 31, 53), das wenigstens einen dem Verbindungsbereich zugeordneten Verbindungsabschnitt (22, 56) aufweist, bei dem das rückseitige Element (21, 31, 53) an dem Deckblech (12a, 51) anliegt, wobei das rückseitige Element (21, 31, 53) mit dem Deckblech (12a, 51) durch Laserschweißnähte (24, 35, 36, 58) verbunden ist, die die Verbindung zu dem Deckblech (12a, 51) an den von den Vertiefungen (25, 32, 33, 59) festgelegten Verbindungsbereichen herstellen,

    dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Deckblech (12a, 51) ausgebildete Vertiefung (25, 32, 33, 59) tiefer ist als jede von der Laserschweißnaht (24, 35, 36, 58) hervorgerufene Verformung.
  2. 2. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rückseitige Element (21, 31, 53) ein Blech ist, an dem die den Verbindungsbereichen zugeordnete Verbindungsabschnitte (22, 56) ausgebildet sind, und dass zwischen dem Deckblech (12a, 51) und dem rückseitigen Blech (21, 31, 53) eine Fluidkammer (23, 54) ausgebildet ist, die über wenigstens einen Anschluss (27, 66) zugänglich ist.
  3. 3. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer eine Kühlmittelkammer (54) ist, die einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss (66) aufweist und von der aus das Deckblech (51) von seiner Rückseite her in unmittelbarem Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel steht.
  4. 4. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer (23) eine Luftkammer ist, deren Anschluss (27) der Zu- oder Abführung von Luft dient.
  5. 5. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserschweißnaht (24, 35, 36, 58) von dem rückseitigen Element (21, 31, 53) ausgehend ausgebildet ist.
  6. 6. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckblech (12a, 51) eine größere Dicke aufweist als das rückseitige Element (21, 31, 53).
  7. 7. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Deckblechs (12a, 51) mehr als doppelt so groß ist wie die des rückseitigen Elements (21, 31, 53) an der Laserschweißnaht (24, 35, 36, 58).
  8. 8. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckblech (12a, 51) ein Edelstahlblech ist, das vorzugsweise eine polierte Oberfläche aufweist, deren Oberflächengüte einer 3D-Oberfläche entspricht.
  9. 9. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rückseitige Element (21, 53) einen im wesentlichen rechteckigen Umriss aufweist, in dessen Nachbarschaft das Element (21, 53) mit dem Deckblech (12a, 51) verbunden ist, und dass das rückseitige Element (21, 53) von seinem Rand beabstandete Erhebungen (22, 56) aufweist, bei denen das Element mit dem Deckblech (12a, 51) verbunden ist.
  10. 10. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (59) in dem Deckblech (51) rechteckig, dem Umriss des rückseitigen Blechs (53) folgend ausgebildet ist.
  11. 11. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (59) in Abschnitten, die sich quer zu der Bewegungsrichtung des Bogens erstrecken, in ein oder mehrere sich schräg zu der Querrichtung erstreckende Bereiche unterteilt ist.
  12. 12. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (22, 56) untereinander gleich groß und regelmäßig angeordnet sind.
  13. 13. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Erhebungen (22, 56) mit Durchbrüchen (57) versehen sind.
  14. 14. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (25, 32, 33, 59) in dem Deckblech (12a, 51) als Sicken, vorzugsweise als Ringsicken ausgebildet sind.
  15. 15. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (22, 56) mit ringförmigen Laserschweißnähten mit dem Deckblech (12a, 51) verbunden sind.
  16. 16. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Erhebungen (22, 56) mit unterbrochenen Laserschweißnähten, vorzugsweise mit fleck- oder punktförmigen Laserschweißnähten mit dem Deckblech verbunden sind.
  17. 17. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicken eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite einer Schweißnaht (24, 35, 36, 58).
  18. 18. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Sicken vorzugsweise deutlich größer als doppelt so groß wie die Breite einer Schweißnaht (24, 35, 36, 58) ist.
  19. 19. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckblech (51) in Bereichen, in denen das rückseitige Element (53) Durchbrüche (57) aufweist, mit Luftdüsen (52) versehen ist, die derart ausgerichtet sind, dass sie einen Luftstrom erzeugen, der auf den Bogen hin gerichtet ist.
  20. 20. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (52) jeweils schräg zu dem Bogen ausgerichtet sind.
  21. 21. Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (52) jeweils durch einen Blechbereich gebildet sind, der teilweise freigeschnitten aus der Ebene des Deckblechs (51) herausgebogen ist.
  22. 22. Verfahren zur Herstellung von Bogenleitblechen nach Anspruch 1,

    bei dem das Deckblech (12a, 51) in Bereichen, die der Verbindung mit einem rückseitigen Element (21, 31, 53) dienen sollen, mit Vertiefungen (25, 32, 33, 59) versehen wird,

    bei dem an dem rückseitigen Element (21, 31, 53) Verbindungsbereiche (22, 56, 56a) ausgebildet werden,

    bei dem das Deckblech (12a, 51) und das rückseitige Element (21, 31, 53) aufeinandergelegt werden und

    bei dem das rückseitige Element (21, 31, 53) mit dem Deckblech (12a, 53) durch Laserschweißen bei den Vertiefungen (25, 32, 33, 59) verschweißt wird,

    dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (25, 32, 33, 59) in dem Deckblech (12a, 51), in der eine Schweißnaht (24, 35, 36, 58) geschaffen wird, tiefer ausgebildet wird als jede durch die Schweißnaht (24, 35, 36, 58) hervorgerufene Verformung.
  23. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht ausgebildet wird, indem der Lichtstrahl des Lasers auf dem rückseitigen Element (21, 31, 53) geführt wird.






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