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Dokumentenidentifikation DE19842740C2 07.11.2002
Titel Pneumatische Bogenleiteinrichtung in einer Druckmaschine
Anmelder MAN Roland Druckmaschinen AG, 63075 Offenbach, DE
Erfinder Wulf, Peter, Dr., 63128 Dietzenbach, DE;
Dörsam, Edgar, Dr., 63179 Obertshausen, DE;
Raab, Rudolf, 63456 Hanau, DE;
Schams, Herbert, 63225 Langen, DE
DE-Anmeldedatum 18.09.1998
DE-Aktenzeichen 19842740
Offenlegungstag 23.03.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.11.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.11.2002
IPC-Hauptklasse B41F 22/00
IPC-Nebenklasse B41F 21/00   B41F 23/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Bogenleiteinrichtung in einer Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Stand der Technik

Eine Bogenleiteinrichtung dieser Art ist aus DE 34 11 029 C2 zum Führen von ein- bzw. beidseitig bedruckten bogenförmigen Bedruckstoffen bekannt. Diese Bogenleiteinrichtung ist durch modular angeordnete Strömungskanäle gebildet, welche Öffnungen als Luftdüsen in der Führungsfläche aufweisen. Die Führungsfläche ist als Oberseite der Bogenförderebene zugeordnet und die Strömungskanäle weisen rückseitig eine Mehrzahl von umschaltbaren Lüftern für die Versorgung mit Blasluft bzw. Saugluft auf.

Eine pneumatische Bogenleiteinrichtung ist weiterhin aus DE 43 08 276 C2 bekannt, die unter anderem bei Einsatz einer Trocknereinheit eine die Bogenleitfläche kühlende Kühleinrichtung aufweist. Die Bogenleitfläche weist eine Vielzahl von Blasluft durchströmbaren Öffnungen in beliebiger Anordnung auf. Dabei ist eine einzelne Öffnung durch eine in die Bogenleitfläche als Prallfläche integrierte Stirnfläche mit einem geneigt in die Bogenleitfläche einmündenden Luftkanal gebildet. Die von Blasluft durchströmbaren Öffnungen durchdringen den Boden der Kühlmittelwanne in entsprechenden Aussparungen, welche gegen den Austritt von Kühlmittel abgedichtet sind. Die Kühleinrichtung ist als Kühlwanne mit Wannenboden und einem Deckel ausgebildet, wobei der Deckel das Bogenleitblech (Führungsfläche) darstellt. Innerhalb der Kühlwanne sind Profilstäbe angeordnet, welche der Kühlmittelströmung einen mäanderförmigen Verlauf vorgeben. Unterhalb der Kühlmittelwanne ist ein Röhrensystem für die Blasluftversorgung angeordnet, welches mit den die Kühlwanne durchdringenden Luftdüsen in Funktionsverbindung ist.

Von Nachteil ist hierbei, daß durch die Anordnung von Kühlwanne und Röhrensystem die Platzverhältnisse im Ausleger beeinträchtigt sind, der Herstellungsaufwand relativ hoch ist und die Bogenförderung lediglich mit Blasluft unterstützt ist. An den einzelnen Aussparungen für die Luftdüsen können örtlich Leckagen auftreten.

Aus DE 195 21 442 A1 ist eine pneumatisch unterstützte Bogenleiteinrichtung in einer Druckmaschine bekannt. Eine derartige Bogenleiteinrichtung ist aus zwei deckungsgleich übereinander angeordneten Blechen mit gleichem Lochungsraster gebildet. Die Löcher sowie die Ränder beider Bleche sind randseitig verschweißt. Zwischen den Blechen sind Kühltaschen im Verbund angeordnet, welche von einem Kühlmittel durchströmbar sind.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pneumatische Bogenleiteinrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere eine aktiv gekühlte, kostengünstig erzeugbare Führungsfläche aufweist und die Bogenförderung in allen Betriebsarten (Schöndruck, Schön- und Widerdruck) pneumatisch unterstützt.

Die Erfindung wird durch die Ausbildungsmerkmale des Hauptanspruches gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein erster Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin begründet, daß die Führungsfläche der Bogenleiteinrichtung nach dem Umformprinzip des Strangpressens hergestellt ist und daß dabei die Führungsfläche einschließlich der Kühlmittelkanäle durch einen einzigen Umformvorgang in ihrem Profil als ein Bauteil erzeugbar ist. Dabei wird in bekannter Weise ein erwärmter Materialblock aus einem metallischen Material, vorzugsweise einem Aluminiumwerkstoff, mit Bestandteilen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, durch eine Matrize (ein mit entsprechenden Öffnungen versehenes Umformwerkzeug) mittels Preßstempel gedrückt und auf diese Weise wird die Führungsfläche mit Kühlmittelkanälen aus einem Strang erzeugt. Dabei ist in Arbeitsrichtung vor dem Preßstempel eine Preßscheibe lose angeordnet, welche den Materialblock durch die Matrize preßt. Die Matrize wird dabei geschmiert um die Reibung zwischen Materialblock und der Matrizenwand zu reduzieren. Gleichzeitig bilden die Schmiermittel eine Wärmeisolierung für die Matrize und eine Oxidationsschutz für den Materialstrang.

Die Führungsfläche mit Kühlmittelkanälen wird durch einen einzige Umformvorgang in ihrem Profil als ein Bauteil erzeugt. Dabei wird als Schmiermittel Graphit, Molybdändisulfid, Glas oder Öl im Umformwerkzeug eingesetzt. Bei Ausbildung der Führungsfläche als Bogenleitfläche werden somit die Kühlmittelkanäle bereits während des Umformvorganges durch die Matrize mit erzeugt. Dabei werden neben dem Führungsflächenquerschnitt in der Matrize Dorne zur Ausbildung der Kühlmittelkanäle in dem Umformwerkzeug angeordnet, über die der Materialstrang ausgepreßt wird.

Zur Erzeugung einer sehr glatten Oberfläche, insbesondere an der Oberseite der Führungsfläche ist die Querschnittsform der Führungsfläche in der Matrize poliert, vorzugsweise hochglanzpoliert. Der Strang wird entweder auf seine vorher bestimmte Länge gepreßt oder muß anschließend lediglich auf die entsprechende Länge getrennt werden. Durch die Formänderung des Materialstranges im Umformverfahren werden auch die Festigkeitseigenschaften des Materials erhöht.

Die Führungsfläche ist vorzugsweise zusätzlich mit einer oleophoben (farbabstoßenden) Beschichtung und/oder einer polierten Oberfläche versehen. Als zusätzliche Beschichtung auf der Oberseite der Führungsfläche eignen sich Eloxalschichten, die nach dem Prinzip der anodischen Oxydation erzeugt werden. In einer Weiterbildung eignen sich auch thermoplastische Beschichtungen, beispielsweise PTFE- Beschichtungen. In einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist die glatte Oberseite der Führungsfläche zusätzlich verchromt und/oder hochglanzpoliert.

Die stranggepreßte Führungsfläche mit Kühlmittelkanälen besitzt an der Oberseite eine sehr glatte Oberfläche bedingt durch das Strangpreßverfahren und den eingesetzten Werkstoff. Durch Beschichtungen und/oder ein Oberflächenfinishing lassen sich sehr gute Reinigungsergebnisse erzielen bzw. ist das Ablegen von Farbe spürbar reduziert.

Nach dem Strangpressen und ggf. dem Trennen auf Länge schließen sich ein oder mehrere Schneidvorgänge an, um die von Luft durchströmbaren Öffnungen zwischen die Kühlmittelkanäle in die Führungsfläche einzubringen. Alternativ sind diese Öffnungen auch mit einem spanabhebenden Fertigungsverfahren erzeugbar.

Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß die Führungsfläche durch lösbar verbundene Module zusammensetzbar ist. Bevorzugt sind die Module über die Formatbreite nebeneinander angeordnet. Durch Ausrichten der Kühlmittelkanäle sowie der pneumatisch beaufschlagbaren Öffnungen in Förderrichtung ist es vorteilhaft, daß die Bogenführung kontinuierlich pneumatisch unterstützt ist und gleichzeitig bei Einsatz eines Trocknersystems die Bogenleiteinrichtung aktiv kühlbar ist, so daß eine hohe Wärmeleistung durch eine hohe Kühlleistung des Kühlmittels abführbar ist. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Kühlkanäle sowie die Mehrzahl von luftdurchströmbaren Öffnungen in Förderrichtung der Bogen parallel zueinander angeordnet sind. Durch die hauptsächliche Erstreckung der luftdurchströmbaren Öffnungen in Förderrichtung ist eine dynamische Anregung des Bogenmaterials während der Bogenförderung vermeidbar. Die Kühlmittelkanäle sind bevorzugt in ihrer Längsrichtung in Förderrichtung angeordnet. Insbesondere sind die Kühlmittelkanäle in ihrer Längsrichtung (identisch zur Förderrichtung) symmetrisch zur Mittelachse der Bogenleiteinrichtung in Förderrichtung angeordnet. Alternativ ist die Anordnung der Kühlmittelkanäle und der luftdurchströmbaren Öffnungen auch quer zur Förderrichtung realisierbar. Ebenso ist von Vorteil, daß die Kühlleistung der Bogenleiteinrichtung durch eine spezielle Verschaltung der Kühlmittelkanäle variabel anpaßbar ist.

Beispiele

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine pneumatische beaufschlagbare Führungsfläche der Bogenleiteinrichtung (Vorderseite in Draufsicht),

Fig. 2 die Bogenleiteinrichtung gemäß Fig. 1 in Rückansicht,

Fig. 3 ein Prinzip der lösbaren Verbindung,

Fig. 4 einen Bogenausleger mit Bogenleiteinrichtung.

Ein Bogenausleger ist einer Veredelungseinheit, z. B. einem Lackwerk oder dem letzten Druckwerk einer Offsetrotationsdruckmaschine in Förderrichtung 3 nachgeordnet. Der Bogenausleger besteht in bekannter Weise aus einem umlaufenden Fördersystem 13 mit daran angeordneten Greifersystemen 14 sowie einer Kettenradwelle 12. Die Greifersysteme 14 transportieren die Bogen 15 in Förderrichtung 3 von einem Druckzylinder 11 der Veredelungseinheit/dem letzten Druckwerk über ein modular zusammengesetzte, feststehende Bogenleiteinrichtung 21 und eine formatvariable Bogenleitfläche über eine Bogenbremseinrichtung 16 einem Auslegerstapel 18 zu und legen die Bogen 15 an Anschlägen dort ab. Die formatvariable Bogenleitfläche ist mit der Bogenbremseinrichtung 16 gekoppelt. Zum Vermindern der Geschwindigkeit sowie zum beschleunigten Ablegen der Bogen 15 auf den Auslegerstapel 18 ist im Bogenausleger oberhalb des Auslegerstapels 18 in einem Feld eine Blaslufteinrichtung 17 angeordnet. Einer modularen Bogenleiteinrichtung 21 ist wenigstens ein Trocknersystem 19, vorzugsweise gegenüberliegend, zugeordnet.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im Ausleger ein erstes Trocknersystem 19 in dem der Kettenradwelle 12 folgenden horizontalen Bereich angeordnet und ein zweites Trocknersystem 19 ist im Bogenaufgang jeweils einem Modul der Bogenleiteinrichtung 21 zugeordnet. Dabei weist der Ausleger in bekannter Weise eine Absaugeinrichtung 20 auf.

Ein Modul der Bogenleiteinrichtung 21 ist im wesentlichen durch einen pneumatisch beaufschlagbaren Strömungskanal 6 gebildet, welcher an der den Bogen 15 zugewandten Führungsfläche 8 (Oberseite) eine Mehrzahl von mittels Luft durchströmbaren Öffnungen 1 aufweist. Bevorzugt sind die Öffnungen 1 im wesentlichen zonal angeordnet. An der Unterseite (Rückwand) ist dem Strömungskanal 6 rückseitig ein Pneumatiksystem 7 zugeordnet. Beispielsweise ist diese Ausbildung durch eine Mehrfachanordnung von regelbaren und umschaltbaren Lüftern, vorzugsweise Axiallüftern, realisierbar oder eine regelbare und umschaltbare zentrale Luftversorgung. Die luftdurchlässigen Öffnungen 1 sind in einfachster Ausbildung Bohrungen, es eignen sich ebenso Perforationen, Blasdüsen sowie Öffnungen aus einem poröses Material oder Blas-Sog-Elemente.

Innerhalb des Strömungskanals 6 sind eine Mehrzahl von Kühlmittelkanäle 2 mit der Führungsfläche 8 der Bogenleiteinrichtung 21 in Funktionsverbindung. Die Kühlmittelkanäle 2 sind in ihrer Relativlage hierbei bevorzugt symmetrisch zur Mittelachse der Bogenleiteinrichtung 21 parallel zueinander angeordnet. Jeder Kühlmittelkanal 2 ist integrierter Bestandteil der Rückseite der Führungsfläche 8 der Bogenleiteinrichtung 21, welche aus einem Strangpreßprofil mit glatter Ausbildung der Oberseite erzeugbar ist. Die derartige Führungsfläche 8 ist im Bereich der Kühlmittelkanäle 2 vollflächig, d. h. es sind keine Öffnungen 1 vorhanden, ausgebildet.

Die Kühlmittelkanäle 2 sind untereinander durch Verbindungselemente 9, z. B. flexible Rohre, leitungsseitig mittels Dichtverbindungen 10 gekoppelt und weisen ein Leitungssystem mit einem Vorlauf sowie einem Rücklauf für das Kühlmittel auf. Zumindest zwischen den Kühlmittelkanälen 2 ist in Förderrichtung 3 durchgehend zonal eine Mehrzahl der pneumatisch beaufschlagbaren Öffnungen 1 zur Unterstützung der Bogenförderung angeordnet.

In einer ersten Ausbildung verlaufen die Kühlmittelkanäle 2 quer zur Förderrichtung 3. Insbesondere bei einer zweiten Ausbildung mit Erstreckung der Kühlmittelkanäle 2 längs in Förderrichtung 10 ist auch die Mehrzahl der Öffnungen 1 (zwischen den Kühlmittelkanälen 2) längs in Förderrichtung 3 angeordnet. Damit ist in Förderrichtung 3 das Lochbild der Öffnungen 1 zonal ohne Unterbrechung durchgängig ausführbar, so daß der Bogen 15 im Schöndruck sowie im Schön- und Widerdruck ohne Unterbrechung in Förderrichtung 3 pneumatisch führbar ist. Die Kühlmittelkanäle 2 mit ihrer Längserstreckung in Förderrichtung 3 sowie die Mehrzahl der luftdurchströmbaren Öffnungen 1 sind parallel zu den Kühlmittelkanälen 2 in Förderrichtung 3 angeordnet.

Die Kühlmittelkanäle 2 sind bevorzugt als Strangpreßprofil direkt mit der Führungsfläche 8 der Bogenleiteinrichtung 21 umformtechnisch erzeugbar. Die Verbindungselemente 9 dienen der Weiterleitung des Kühlmittels zwischen den Kühlmittelkanälen 2, wobei Vorlauf bzw. Rücklauf aus dem Strömungskanal 8 herausgeführt und mit einem Kühlmittelaufbereitungssystem verbunden sind. Die Querschnitte der Kühlmittelkanäle 2 sind derart ausgebildet, daß auch bei geringen Volumenströmen im Kühlmittel eine turbulente Schwankungsbewegung herrscht, die die Wärmeabfuhr spürbar verbessert.

Geeignete Querschnitte für die Kühlmittelkanäle 2 sind beispielsweise trapezförmige oder halbkreisförmige Hohlkammern.

In einer ersten Ausbildung sind die Kühlmittelkanäle 2 leitungsseitig in Reihe schaltbar. In einer zweiten Ausbildung sind die Kühlmittelkanäle 2 leitungsseitig in Gruppen seriell zusammenfaßbar und die Gruppen sind parallel schaltungsseitig anordbar. Die mit dem Pneumatiksystem 7 gekoppelte Rückwand (einschließlich der Seitenwände) des Strömungskanals 2 ist mit der stranggepreßten Führungsfläche 8 lösbar verbunden, so daß die Führungsfläche 8 mit den Kühlmittelkanälen 2 gleichzeitig einen Deckel für den Strömungskanal 6 bildet. Alternativ ist die Rückwand des Strömungskanals 6 auch mit der Führungsfläche 8 (einschließlich der Kühlmittelkanäle 2) im Strangpreßverfahren herstellbar. Der Strömungskanal 2 ist dann lediglich durch die noch fehlenden Seitenwände zu komplettieren.

Die Führungsfläche 8 bzw. die Bogenleiteinrichtung 21 ist abhängig vom Format einteilig oder mehrteilig lösbar ausführbar. Bevorzugt ist an den gegenüberliegenden Seiten der Führungsfläche 8 die lösbare Verbindung als Nut 4 und Feder 5 ausgebildet. Auf diese Weise sind mehrteilige Führungsflächen 8, z. B. für unterschiedliche Formatgrößen, modular lösbar zu einer Bogenleiteinrichtung 21 verbindbar.

Die erfindungsgemäße Führungsfläche 8 ist nicht auf die Ausbildung einer ebenen Fläche beschränkt. Vielmehr ist die Führungsfläche 8 beispielsweise durch eine zusätzliche Wärmebehandlung mit gleichzeitigen Biegeprozeß, als gekrümmte Fläche innerhalb der Bogenleiteinrichtung 21 ausbildbar.

Die Wirkungsweise ist wie folgt. Die Bogen 15 durchlaufen die Druckmaschine sowie die Veredelungseinheit und werden einseitig (Schöndruck) oder beidseitig (Schön- und Widerdruck) bedruckt bzw. ggf. lackiert und dem Auslegerstapel 18 zugeführt. Ist der Bogen 15 einseitig bedruckt, so wird dieser durch das aktivierte Trocknersystem 19 getrocknet. Die Bogenleitfläche 21 unterstützt die Bogenförderung in dem das über die zentrale Maschinensteuerung, z. B. einem Leitstand, steuerbare bzw. regelbare Pneumatiksystem 7 auf Saugluftbetrieb geschaltet ist und gleichzeitig ist das ebenso vom Leitstand aus steuer- bzw. regelbare Kühlsystem aktiviert, so daß das Kühlmittel die Kühlmittelkanäle 2 durchströmt. Ist der Bogen 15 beidseitig bedruckt, so wird er ebenso von dem aktivierten Trocknersystem 19 getrocknet. Allerdings ist die Bogenleitfläche 21, speziell das Pneumatiksystem 7, zur Unterstützung der abschmierfreien Bogenführung auf Blasluftbetrieb geschaltet. Die erzeugte Luftströmung tritt an den Öffnungen 1 aus und unterstützt die Bildung eines Luftpolsters an der Rückseite des Bogens 15 und somit die Bogenförderung.

Das Kühlsystem ist immer so aktiviert, daß die Kühlmittelkanäle 2 in Reihe vom Kühlmittel durchströmbar sind. Bevorzugt ist die feststehende, modular zusammengesetzte Bogenleitfläche 21, in Modulen ohne zugeordnetes Trocknersystem 19 gemäß DE 34 11 029 C2 in der Druckmaschine ausgebildet. Ist wenigstens ein Modul einer Bogenleitfläche 21 einem Trocknersystem 19 zugeordnet, so erfolgt die Ausbildung gemäß der Erfindung. Ausgehend vom letzten Druckwerk bzw. der letzten Verarbeitungsstation ist damit eine komplette Bogenleitfläche 21 geschaffen, welche den Bogen pneumatisch unterstützt führt. Bezugszeichenliste 1 Öffnung

2 Kühlmittelkanal

3 Förderrichtung

4 Nut

5 Feder

6 Strömungskanal

7 Pneumatiksystem

8 Führungsfläche

9 Verbindungselement

10 Dichtverbindung

11 Druckzylinder

12 Kettenradwelle

13 Fördersystem

14 Greifersystem

15 Bogen

16 Bogenbremseinrichtung

17 Blaslufteinrichtung

18 Auslegerstapel

19 Trocknersystem

20 Absaugeinrichtung

21 Bogenleiteinrichtung


Anspruch[de]
  1. 1. Pneumatische Bogenleiteinrichtung in einer Druckmaschine mit einem mittels Pneumatiksystem gekoppelten Strömungskanal mit Öffnungen in der Führungsfläche der Bogenleiteinrichtung zur Unterstützung der Bogenförderung und einem mit der Führungsfläche in Funktionsverbindung stehenden Kühlmittelsystem, wobei der Führungsfläche ein Trocknersystem zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Führungsfläche (8) und das aus Kühlmittelkanälen (2) gebildete Kühlmittelsystem aus einem einheitlichen Strangpressprofil in einem Umformwerkzeug erzeugbar und die Kühlmittelkanäle (2) integrierter Bestandteil der Rückseite der Führungsfläche (8) sind,

    dass dem Strömungskanal (6) das Kühlmittelsystem zugeordnet ist,

    daß die Kühlmittelkanäle (2) leitungsseitig durch Verbindungselemente (9) mit einem Vorlauf und einem Rücklauf gekoppelt sind, daß zumindest zwischen den Kühlmittelkanälen (2) durchgehend eine Mehrzahl der Öffnungen (1) zur Unterstützung der Bogenförderung angeordnet ist, wobei die Kühlmittelkanäle (2) in ihrer Längserstreckung in Förderrichtung (3) und die Mehrzahl der Öffnungen (1) parallel zu den Kühlmittelkanälen (2) in Förderrichtung (3) angeordnet sind.
  2. 2. Pneumatische Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelkanäle (2) mittels Verbindungselementen (9) leitungsseitig in Reihe angeordnet sind.
  3. 3. Pneumatische Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelkanäle (2) mittels Verbindungselemente (9) leitungsseitig seriell in Gruppen und die Gruppen parallel angeordnet sind.
  4. 4. Pneumatische Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Führungsfläche (8) mit Kühlmittelkanälen (2) mit dem Gehäuse des Strömungskanals (6) lösbar verbunden ist,

    wobei die Führungsfläche (8) den Deckel für den Strömungskanal (6) bildet.
  5. 5. Pneumatische Bogenleiteinrichtung nach wenigstens Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (8) eines Strömungskanals (6) an den gegenüberliegenden Seiten eine Nut (4) und eine Feder (5) aufweisen.
  6. 6. Pneumatische Bogenleiteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenleiteinrichtung (21) aus einer Mehrzahl von Führungsflächen (8) gebildet ist, die lösbar mit Nut (4) und Feder (5) verbunden sind.






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