DE10023515B4 - Sensorkopf - Google Patents

Abstract

Sensorkopf für optische Bogenlagesensoren an Druckmaschinen mit einer bündig zur Sensoroberfläche eingefügten Glasabdeckung (2), die die Öffnung des Sensorkopfes (1) für die optischen Elemente des Sensors verschließt und mit einer sich über die Sensoroberfläche erhebenden Bogenstützfläche auf der der Bogenoberfläche zugewandten Sensorkopfseite, wobei die Bogenstützfläche aus parallel zur Bogentransportrichtung (4) und peripher an der Glasabdeckung (2) für die optischen Elemente angeordneten Stegen (3.1; 3.2; 3.3) besteht.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Sensorkopft für optische Sensoren zur Überwachung des Bogenlaufes in Druckmaschine.
• Optische Bogenlagesensoren, wie z. B. Reflexlichtschranken (Lichttaster) in Bogenanlegern, bestehen aus einem Lichtsender, einem Lichtempfänger und einer nachgeschalteten Signalverarbeitungseinheit. Sender und Empfänger sind in einem Winkel zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse – dem Sensorkopf – untergebracht. Im Sensorkopf sind dazu Öffnungen vorgesehen, in denen Sender und Empfänger je nach Ausführung hervorstehend oder versenkt angeordnet sind. Sensoren, deren optische Elemente aus dem Sensorkopf herausragen, sind dem mechanischen Verschleiß (Abrieb) an den herausragenden optischen Flächen ausgesetzt, der zur irreversiblen Funktionsbeeinträchtigung führt (z. B. JP 2 127 344 A ). Bei den bekannten Sensoren mit versenkter Optik sind Sender und Empfänger unter einer gemeinsamen Glasabdeckung im Inneren des Sensorkopfes angeordnet. Zum Schutz der Glasabdeckung vor mechanischem Verschleiß sind auf der Sensorkopfoberfläche den Bogen stützende Erhebungen vorhanden, die den direkten Kontakt zwischen Bogenoberfläche und Glasabdeckung verhindern. Diese Bogenstützflächen umschließen die Glasabdeckung auf drei Seiten oder bilden davor eine Barriere und schirmen damit die Glasabdeckung gegenüber dem vorbeibewegten Bogen ab. Sie besitzen den Vorteil, dass der für eine sichere Bogenerkennung erforderliche Mindestabstand zwischen Bogen und Sender/Empfänger dadurch gewährleistet ist. Der Nachteil dieser Bauform besteht in der Verschmutzungsanfälligkeit der Glasabdeckung. Der bei der Verarbeitung von Papier- u. Kartonbogen unvermeidlich entstehende Staub – insbesondere bei einem zweiten Druckdurchlauf mit vorheriger Puderung – setzt sich auf der relativ zu den Stützflächen tiefer gelegenen Glasabdeckung ab, reduziert das vom Sender emittierte Licht und setzt die Empfindlichkeit des Empfängers herab. Infolgedessen werden Fehl- und Schiefbogen nicht mehr sicher erfasst und es kommt zu Störungen in der Bogenzuführung. Um eine ständige visuelle Kontrolle und manuelle Reinigung der Sensorköpfe mit versenkter Optik zu vermeiden, ist es bekannt, in die Sensorköpfe Blasvorrichtungen einzubauen, die die Optik zyklisch freiblasen (Offsetdrucktechnik, S. 10/156 und 10/157, Fachschriftenverlag, 10. Auflage 1997), oder Sender- u. Empfänger, die im Infrarot-Bereich arbeiten, in einen öffnungslosen Sensorkopf aus einem Infrarot durchlässigen Plastmaterial einzubetten ( DD 122 360 A1 ).
• Der Einbau einer Blasvorrichtung in den Sensorkopf erfordert zusätzlichen baulichen Aufwand und höheren Platz- u. Druckluftbedarf. Das Plastmaterial des Infrarot-Sensors hingegen verschleißt an der dem Bogen zugewandten Oberfläche durch Abrieb, so dass die Abtastempfindlichkeit infolge diffuser Lichtstreuung an der verschlissenen Sensoroberfläche sehr schnell nachlässt.
• Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Sensorkopf für übliche optische Bogenlagesensoren so zu gestalten, dass dessen Verschmutzungsneigung gegenüber bekannten Bauformen ohne Anwendung zusätzlicher Reinigungsvorrichtungen wesentlich verringert wird.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
• Die erfindungsgemäße Gestaltung des Sensorkopfes nutzt den zusammen mit dem Bogen durch die Druckmaschine an der Bogenoberfläche mitgeschleppten Luftstrom zur Entfernung der Staubteilchen von der Sensoroberfläche. Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die Sensoroptik ohne Einsatz zusätzlicher Reinigungsvorrichtungen zyklisch mit Luft gespült und so eine sichere Bogenerkennung bzw. Fehl- u. Schiefbogenkontrolle in der Druckmaschine über einen langen Zeitraum gewährleistet wird. Darüber hinaus kann durch die Gestaltung der Stege, die zugleich den Mindestabstand Optik-Bogen sichern, die Luftführung am Sensorkopf entsprechend den jeweiligen Erfordernissen beeinflusst werden.
• Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen für eine Reflexionslichtschranke (Lichttaster) näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
• 1a eine erste Variante für einen Sensorkopf zur optischen Bogenkontrolle in Seitenansicht,
• 1b die erste Variante für einen Sensorkopf in Vorderansicht,
• 1c die erste Variante für einen Sensorkopf in Draufsicht,
• 2a eine zweite Variante für einen Sensorkopf in Vorderansicht,
• 2b die zweite Variante für einen Sensorkopf in Draufsicht.
• In einem Sensorkopf 1 befinden sich unter einer gemeinsamen kreisförmigen Glasabdeckung 2 ein (nicht dargestellter) Lichtsender und ein (nicht dargestellter) Empfänger. Beiderseits der Glasabdeckung 2 befinden sich auf der Sensoroberfläche parallel zur Bogentransportrichtung 4 ausgerichtete Stege 3.1; 3.2, die den für eine sichere Bogenerkennung erforderlichen Mindestabstand zwischen Bogenoberfläche und Sensoroptik gewährleisten (1a–c). Eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Sensorkopfes 1 ist für Bogen mit geringer Papierdicke besonders geeignet. Zwischen den äußeren beiden Stegen 3.1; 3.2 befindet sich mittig ein zusätzlicher Steg 3.3, der an der Glasabdeckung 2 endet und ein Durchhängen des Bogens zwischen den äußeren Stegen 3.1; 3.2 und damit eine Unterschreitung des für die sichere Bogenerfassung notwendigen Mindestabstandes verhindert (2a, b).
• Wird nun ein Bogen am Sensorkopf 1 entlang bewegt, so führt die mit der Bogenoberfläche mitgerissene Luftschicht zu einer gerichteten Luftströmung zwischen den Stegen 3.1; 3.2, die das Absetzen von Staubpartikeln auf der Sensoroberfläche verhindert bzw. bereits abgesetzten Staub auf der Glasabdeckung 2 der Optik wieder entfernt, so dass jeder Bogendurchlauf mit einer Luftspülung der Glasabdeckung 2 gekoppelt ist. Der Reinigungseffekt ist umso intensiver, je höher die Bogentransportgeschwindigkeit in der Druckmaschine gewählt wird.
• Bezugszeichenliste

1

Sensorkopf

2

Glasabdeckung, Öffnung für die optischen Elemente

3.1

äußerer Steg

3.2

äußerer Steg

3.3

mittlerer Steg

4

Bogentransportrichtung

Claims (4)

1. Sensorkopf für optische Bogenlagesensoren an Druckmaschinen mit einer bündig zur Sensoroberfläche eingefügten Glasabdeckung (2), die die Öffnung des Sensorkopfes (1) für die optischen Elemente des Sensors verschließt und mit einer sich über die Sensoroberfläche erhebenden Bogenstützfläche auf der der Bogenoberfläche zugewandten Sensorkopfseite, wobei die Bogenstützfläche aus parallel zur Bogentransportrichtung (4) und peripher an der Glasabdeckung (2) für die optischen Elemente angeordneten Stegen (3.1; 3.2; 3.3) besteht.
2. Sensorkopf nach Anspruch 1, wobei zwei äußere Stege (3.1; 3.2) die Glasabdeckung (2) beiderseitig tangieren und symmetrisch zu dieser angeordnet sind.
3. Sensorkopf nach Anspruch 2, wobei zwischen den äußeren beiden Stegen (3.1; 3.2) ein an der Peripherie der Glasabdeckung (2) endender weiterer Steg (3.3) angeordnet ist.
4. Sensorkopf nach Anspruch 1, wobei sich die Stege (3.1; 3.2; 3.3) in Bogenlaufrichtung (4) gesehen in einem Bereich vor und hinter der Öffnung (2) für die optischen Elemente erstrecken.

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