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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Steuern der Bogenzufuhr zu einer drucktechnischen
Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 5.
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Bei Bogendruckmaschinen ist es bekannt, die
auf einem Bogenstapel waagerecht angeordneten Bogen mit einer Hubvorrichtung
gegen einen Saugkopf zu führen.
Mit Hubsaugern im Saugkopf wird der jeweils oben liegende Bogen
vom Bogenstapel vereinzelt und mit Schleppsaugern wird der vereinzelte
Bogen über
eine Klappenwelle hinweg zu Transportrollen an einen Anlegertisch
gefördert.
Die Transportrollen fördern
die Bogen einzeln nacheinander oder in überlappter Form auf den Anlegertisch. Am
Ende des Anlegertisches werden die Bogen mit Transportbändern gegen
Vordermarken gefördert, von
wo aus sie mit einem Greifersystem zum ersten Druckwerk gefördert werden.
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Um eine störungsfreie Bogenzufuhr zu gewährleisten,
wird das Anheben des Stapels gegen den Saugkopf mit einem Messsystem
erfasst, welches Signale zur Höhe
des oben liegenden Bogens liefert. Das Messsystem und die Hubvorrichtung
sind Bestandteile einer Steuereinrichtung, die bewirkt, dass die
Höhe des
oben liegenden Bogens bezüglich der
Klappenwelle und des Saugkopfes in einem vorgegebenen Bereich liegt.
Um stets nur einen Bogen zu vereinzeln, sind an der hinteren Stapelkante
Blasluftvorrichtungen vorgesehen, die die Bogen im oberen Stapelbereich
auflockern. Dadurch, dass die Bogen im oberen Stapelbereich in Abhängigkeit
von der Blasluft und der Hub- und Schleppbewegung des jeweils oben
liegenden Bogens unkontrollierte vertikale Bewegungen ausführen, wird
die Messung der Stapelhöhe
an der Vorderkante des Stapels ungenau. Eine Erfassung der Höhe des noch
festen Reststapels bringt keine Verbesserung, weil die Grenze zwischen
festem und aufgelockerten Stapelbereich nicht scharf ausgeprägt ist und
von vielen nicht beeinflussbaren Parametern abhängt.
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In der Offenlegungsschrift
DE 100 57 052 A1 ist
ein Verfahren zum Steuern oder Regeln der Höhenposition von gestapelten
Bogen im Anleger einer bogenverarbeiteten Maschine beschrieben,
bei dem die Höhenposition
des auf dem Bogenstapels zu Oberst aufliegenden Bogens sowohl an
seiner Vorderkante als auch an seiner Hinterkante ermittelt wird.
Die Höhensensoren
an der Vorderkante und an der Hinterkante dienen dazu, sowohl den
Stapel als auch einen Saugkopf höhenmäßig zu verstellen.
Im Bereich der Vorderkante des Bogenstapels ist ein Höhensensor
und eine Klappenwelle vorgesehen. Die Klappe an der Klappenwelle
dient als vorderer Bogenanschlag und besitzt Ausnehmungen, so dass die
Höhenmessungen
mit dem Höhensensor
nicht von der Bewegung der Klappenwelle beeinträchtigt ist.
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Bei der in
DE 101 06 669 A1 offenbarten
Einrichtung zur Ablage von Bogen ist direkt im Vorderkantenanschlag
eine Messeinrichtung angeordnet, mit der bei vertikaler Ausrichtung
des Anschlages die Auftreffhöhe
eines ankommenden Bogens bestimmt werden kann. Die Ankunftshöhe eines
Bogens am Anschlag hängt
nicht von Lage bereits auf einem Stapel abgelegter Bogen und der
Position nachfolgend abzulegender Bogen ab. Die Messsignale der
Messeinrichtung dienen dazu, die Blasintensität von Lüftern einzustellen, wobei über mehrere
Bogen eine Mittelwertbildung der Messwerte vorgenommen werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Bogenzufuhr zu einer drucktechnischen
Maschine zu entwickeln, bei denen die Zuverlässigkeit der Höhenregelung
einer Stapelvorderkante durch ein verbessertes Messsystem für die Höhe gesteigert
wird.
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Die Aufgabe wird mit einem Verfahren
nach Anspruch 1 und mit einer Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß dem Verfahren gelangen nur
dann Signale eines Detektors für
die Höhenlage
der Vorderkante eines Bogenstapels zur Auswertung, wenn ein sich
im Bereich der Vorderkante angeordneter Vorderkantenbogenanschlag
in einem vorgegebenen Positionsbereich befindet. Die Auswertung
der Höhensignale
kann bereits im Detektor geschehen oder innerhalb einer Steuereinrichtung,
mit der der Detektor in Verbindung steht. Je nach dem, ob der Vorderkantenbogenanschlag
schwenkbar oder verschieblich ausgebildet ist, kann ein Detektor
vorgesehen sein, der den Drehwinkel oder die Verschiebeposition wiedergibt.
Der Detektor kann direkt mit dem Vorderkantenbogenanschlag gekoppelt
sein, oder mit einem Getriebeglied gekoppelt sein, welches die Schwenkbewegung
oder Verschiebung des Vorderkantenbogenanschlages bewirkt. Die Erfindung
bewirkt, dass nur dann Höhensignale
der Stapelvorderkante zur Auswertung kommen, wenn der Vorderkantenbogenanschlag
nicht unmittelbar vor dem oberen Stapelbereich steht. Wenn der Vorderkantenbogenanschlag,
wie z. B. eine Klappenwelle, im wesentlichen vertikal vor dem oberen
Stapelbereich steht, dann entsteht ein Stau der von hinten und von
den Seiten eingeblasenen Lockerungsluft. Der vor dem oberen Stapelbereich
stehende Vorderkantenbogenanschlag verhindert ein Entweichen der
aufgestauten Luft in Richtung des Vorderkantenanschlages. Das Luftpolster
bewirkt ein Anheben und Flattern der oberen Bogen, so dass keine
exakte Messung der Höhe der
Vorderkante des Bogenstapels möglich
ist.
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Wenn der Vorderkantenbogenanschlag
so positioniert ist, dass die Luft aus dem oberen Stapelbereich
entweichen kann, dann senken sich die Bogen weitestgehend auf dem
Stapel ab. Während
diesem Zeitintervall gelangen die Höhensignale der Stapelvorderkante
zur Auswertung. Die erhaltenen Höhenmesswerte
sind genauer als bei Messungen an der Stapelvorderkante mit unruhig
liegendem Bogen. Zur Regelung der Stapelhöhe können die so erhaltenen Messwerte über einen
oder mehrere Zufuhrzyklen von Bogen zu einer drucktechnischen Maschine gemittelt
werden.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand
eines Ausführungsbeispieles
erläutert
werden.
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Es zeigen:
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1:
ein Schema einer Zufuhrvorrichtung von Bogen zu einer Druckmaschine,
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2:
ein Getriebeschema zum Ansteuern einer Klappenwelle, und
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3:
ein Diagramm zur Signalverarbeitung.
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1 zeigt
ein Schema eines Anlegers einer Bogendruckmaschine. Die Bogen 1 liegen
horizontal in einem Bogenstapel 2. Der Bogenstapel 2 ist
auf einem Stapelbrett 3 angeordnet. Das Stapelbrett 3 ist mit
einer Hubvorrichtung gekoppelt, die Ketten 4, 5, Umlenkrollen 6 und
einen Hubmotor 7 enthält.
Oberhalb des Bogenstapels 2 befindet sich ein Saugkopf 8 mit
Hubsaugern 9, Schleppsaugern 10 und einem Tastfuß 11 an
der Hinterkante des Bogenstapels 2. An der Hinterkante
des Bogenstapels 2 sind weiterhin Lockerungsbläser 12 angeordnet,
die mit einer Blasluftvorrichtung 13 in Verbindung stehen.
An der Vorderkante des Bogenstapels 2 ist eine Klappenwelle 14 angeordnet,
die mit einem Getriebe aus der vertikalen Position in die gestrichelt
gezeichnete Position geschwenkt werden kann. Zur Ermittlung der Höhenlage
der Vorderkante des Bogenstapels 2 ist ein optischer Detektor 15 vorgesehen.
In Bogenlaufrichtung 16 sind mehrere in Richtung 17 hin-
und hergehende Taktwalzen 18 vorgesehen. Die mit einer Zufuhrwalze 19 zusammenwirken.
Den Taktwalzen 18 schließt sich ein Anlegertisch 20 an,
in den über Umlenkrollen 21, 22 gelegte
Transportbänder 23 integriert
sind. Am Ende des Anlegertisches 20 befinden sich Vordermarken 24,
die als Anschläge
für die Bogen 1 in
Richtung 25 beweglich sind. Eine in Richtung 26 hin-
und hergehender Schwinggreifer 27 dient zum Zuführen der
Bogen 1 zu einer Zuführtrommel 28,
die Bestandteil des ersten Druckwerkes 29 der Bogendruckmaschine
ist. Das erste Druckwerk 29 enthält neben anderen Elementen
einen Formzylinder 30, einen Übertragungszylinder 31,
einen Druckzylinder 32 und Fördertrommeln 33, 34,
die über
einen gemeinsamen Zahnräderzug
angetrieben werden. Die Drehung des Übertragungszylinder 31 wird
von einem Drehgeber 35 erfasst. Eine Motorgetriebeeinheit 36 ist
zum Antrieb besagten Zahnräderzuges
mit der Fördertrommel 33 verbunden.
Weiterhin stehen mit der Motorgetriebeeinheit 36 der Schwinggreifer 26,
die Vordermarken 25, die Umlenkrolle 21, die Zufuhrwalze 19 und
die Klappenwelle 14 antriebsmäßig in Verbindung, was durch
gestrichelte Linien symbolisch dargestellt ist. Der Hubmotor 7,
die Blasluftvorrichtung 13, der Saugkopf 8, der Detektor 15,
die Motorgetriebeeinheit 36 und der Geber 35 sind
mit einer Steuereinrichtung 37 verbunden.
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In 2 ist
ein Schema dargestellt, wie die Klappenwelle 14 angesteuert
werden kann. Wenn in der 2 bereits
in 1 eingeführte Bezugszeichen
verwendet werden, so handelt es sich um Elemente mit äquivalenter
Funktion. Eine Kurvenscheibe 38 ist antriebsmäßig mit
der Motorgetriebeeinheit 36 verbunden. Die Kurvenscheibe 38 wirkt
mit einer Kurvenrolle 39 zusammen, die drehbar an einem Ende
eines zweiarmigen Hebels 40 gelagert ist. Der Hebel 40 ist
in einem gestellfesten Lager 41 schwenkbar gehalten. Am
anderen Ende des Hebels 40 ist gelenkig eine Koppelstange 42 befestigt,
deren Ende mit einer weiteren Koppelstange 43 gelenkig verbunden
ist. Die Klappenwelle 14 sitzt drehbar an einem gestellfesten
Lager 44, wobei ein Ende der Koppelstange 43 fest
mit dem Lager 44 gekoppelt ist. Der Hebelarm 40 wird
mit einer Feder 45 beaufschlagt, so dass die Kurvenrolle 39 in
ständiger
Anlage an der Kurvenscheibe 38 bleibt. Beim Drehen der Kurvenscheibe 38 wird
die Kurvenrolle 39 ausgelenkt, was durch einen induktiven
Sensor 46 erfasst wird, der an eine Halterung 47 befestigt
ist und auf die Kurvenrolle 39 gerichtet ist. Zur Messung
der Höhe
der Vorderkante des Bogenstapels 2 ist ein optischer Sensor 48 vorgesehen,
der gestellfest angeordnet ist und der Messlicht 49 aus
der Umgebung der Vorderkante des Bogens 2 empfängt. Die
Sensoren 46, 48 sind mit der Steuereinrichtung 37 verbunden.
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Anhand der 3 soll das Verfahren zum Steuern der
Bogenzufuhr näher
erläutert
werden. Die Bogendruckmaschine arbeitet zyklisch, d. h., mit jeder
Umdrehung der einfach großen
Zylinder 30-32 wird ein Druckbild auf einem Bogen 1 erzeugt,
der auf dem Druckzylinder 32 in Greifern gehalten ist.
Der Anleger der Bogendruckmaschine wird so betrieben, dass in jedem
Zyklus genau ein Bogen 1 zugeführt wird, d. h., die Bogen 1 fördernden
Elemente im Anleger arbeiten ebenfalls zyklisch und in einer festen Phasenbeziehung
zur Drehstellung der Zylinder 30-32, die mit dem Drehgeber 35 erfasst
wird. Die Signale des Drehgebers 35 werden in der Steuereinrichtung 37 zu
Stellsignalen für
den Motor 7, die Blasluftvorrichtung 13 und für die bogenfördernden
Elemente am Saugkopf 8 verarbeitet. Mittels der Signale des
Tastfußes 11 und
des Detektors 15 bzw. 48 werden die Höhenlagen
des Bogenstapels 2 und des Saugkopfes 8 gesteuert.
Abhängig
von Drehzahl der Zylinder 30-32 und von der Bogendicke
wird der Hubmotor 7 angesteuert, so dass der Bogenstapel 2 mittels
der Umlenkrollen 6 und der Ketten 4, 5 angehoben
wird.
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Das in 3 dargestellte
Diagramm zeigt eine Kurve 50, die das Ausgangssignal des
Detektors 15 bzw. 48 über der Zeit wiedergibt. Die
Kurve 50 beinhaltet den Verlauf der Höhe der Vorderkante des Bogenstapels 2 über der
Oberkante der Klappenwelle 14 in vertikaler Position. Die
Kurve 50 besitzt eine Periode, die der Zyklusdauer beim
Drucken bzw. bei der Zufuhr von Bogen 1 entspricht. Der
Detektor 15 bzw. 48 liefert zu vorgegebenen Zeitpunkten
Höhenmesswerte 51,
die zum Teil im positiven Bereich, d. h., über der Oberkante der Klappenwelle 14 liegen. Diese
Messwerte 51 im positiven Bereich ergeben sich dann, wenn
sich ein Luftpolster unter den Bogen 1 im oberen Bereich
des Bogenstapels 2 gebildet hat. Gemäß der Erfindung sollen nur
solche Messwerte 51 zur Auswertung kommen, die in einem
Zeitbereich entstehen, in dem sich das Luftpolster weitestgehend abgebaut
hat. Hierzu wird das Signal des Sensors 46 herangezogen.
Der induktive Sensor 46 ist als Näherungssensor ausgebildet,
an dessen Ausgang zwei Signalpegel erscheinen. Befindet sich die
Kurvenscheibe 39 nahe genug am Sensor 46, dann
liegt das Ausgangssignal auf einem ersten Pegel, anderenfalls auf
dem zweiten Pegel. Die Auslenkung der Kurvenrolle 39 mit
der Kurvenscheibe 38 ist durch die Kopplung über den
Hebel 40 und die Koppelstangen 42, 43 proportional
dem Drehwinkel der Klappenwelle 14 um die Achse des Lagers 44.
Wenn das Ausgangssignal des Sensors 46 auf dem ersten Pegel liegt,
dann ist die Klappenwelle 14 aus ihrer vertikalen Position
vom Bogenstapel 2 weggeschwenkt, so dass die unter dem
Bogen 1 im oberen Bereich des Bogenstapels 2 angestaute
Luft entweichen kann. Mit dem Ausgangssignal des Sensors 46 wird
eine Diskriminatorschaltung angesteuert, die Zeitbereiche 52, 53 vorgibt,
in denen Messwerte 51 des Detektors 15 bzw. 48
zur Auswertung in der Steuereinrichtung 37 gelangen und
in denen Messwerte 51 ausgeblendet werden. In 3 sind die Zeitbereiche 53 in
denen die Messwerte ausgeblendet werden, schraffiert dargestellt.
Die Zeitbereiche 52, in denen die Messwerte zur Auswertung
gelangen, liegen jeweils in der Umgebung der Minima der Kurve 50.
In den Zeitbereichen 52 ist die Klappenwelle 14 vom
Bogenstapel 2 weggeklappt, wobei die Kurvenrolle 39 oder: "einen größeren Abstand
zum Sensor 46 einnimmt." Die
in den Zeitbereichen 52 zur Auswertung kommenden Messwerte 51 werden
gemittelt, woraus sich eine Kurve 54 ergibt. Die Werte
der gemittelten Kurve 54 werden zur Höhensteuerung des Bogenstapels 2 und des
Saugkopfes 8 verwendet.
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- 1
- Bogen
- 2
- Bogenstapel
- 3
- Stapelbrett
- 4,
5
- Kette
- 6
- Umlenkrolle
- 7
- Hubmotor
- 8
- Saugkopf
- 9
- Hubsauger
- 10
- Schleppsauger
- 11
- Tastfuß
- 12
- Lockerungsbläser
- 13
- Blasluftvorrichtung
- 14
- Klappenwelle
- 15
- Detektor
- 16
- Bogenlaufrichtung
- 17
- Richtung
- 18
- Taktwalze
- 19
- Zufuhrwalze
- 20
- Anlegertisch
- 21,22
- Umlenkrolle
- 23
- Transportband
- 24
- Vordermarke
- 25,26
- Richtung
- 27
- Schwinggreifer
- 28
- Zuführtrommel
- 29
- Druckwerk
- 30
- Formzylinder
- 31
- Übertragungszylinder
- 32
- Druckzylinder
- 33,34
- Fördertrommel
- 35
- Drehgeber
- 36
- Motorgetriebeeinheit
- 37
- Steuereinrichtung
- 38
- Kurvenscheibe
- 39
- Kurvenrolle
- 40
- Hebel
- 41
- Lager
- 42,43
- Koppelstange
- 44
- Lager
- 45
- Feder
- 46
- Sensor
- 47
- Halterung
- 48
- Sensor
- 49
- Messlicht
- 50
- Kurve
- 51
- Messwert
- 52,53
- Zeitbereich
- 54
- Kurve