DE102005022240A1

DE102005022240A1 - Maschine zum Verarbeiten von Bogen aus Bedruckstoff

Info

Publication number: DE102005022240A1
Application number: DE102005022240A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schäfer; Karlheinz Hügel; Jürgen Maass
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-01-05

Abstract

Eine Maschine zum Verarbeiten von Bogen aus Bedruckstoff umfasst einen Hauptantrieb (13), eine Bogenbremse (8) zum Bremsen der Bogen, einen Hilfsantrieb (14) zum Antreiben einer ungleichförmigen Umlaufbewegung der Bogenbremse (8) und eine Steuerungseinrichtung (15) zum Steuern des Hilfsantriebs (14). DOLLAR A Der Hilfsantrieb (14) ist durch die Steuerungseinrichtung (15) derart angesteuert, dass die Bogenbremse (8) und über diese der Hilfsantrieb (14) durch die Bogen frikativ beschleunigbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Verarbeiten von Bogen aus Bedruckstoff, mit einem Hauptantrieb, einer Bogenbremse zum Bremsen der Bogen, einem Hilfsantrieb zum Antreiben einer ungleichförmigen Umlaufbewegung der Bogenbremse und einer Steuerungseinrichtung zum Steuern des Hilfsantriebs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In DE 44 35 988 A1 ist eine solche Maschine beschrieben. Bei diesem Stand der Technik laufen eine Saugvorrichtung der Bogenbremse und eine Hinterkante des Bogens im Moment des Ansaugens des Bogens an die Bogenbremse synchron zueinander und demzufolge mit Maschinengeschwindigkeit. Danach wird der Bogen gemäß einem Geschwindigkeitsprofil von der Bogenbremse abgebremst und mit gegenüber der Maschinengeschwindigkeit verminderter Geschwindigkeit einem Auslagestapel zugeführt. Dies erfordert eine extrem hohe Dynamik des Hilfsantriebs, welcher bei jedem Zyklus von der Steuerungseinrichtung beschleunigt werden muss. Die derzeit verfügbaren Hilfsantriebe vermögen, insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten, die erforderliche Dynamik aufgrund der Massenträgheit des Systems kaum zu leisten.

Die DE 100 53 162 A1 und DE 196 20 938 C2 , welche lediglich ferneren Stand der Technik repräsentieren, vermögen keinen wirklich hilfreichen Beitrag zur Lösung des aufgeworfenen Problems zu leisten.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine der eingangs genannten Gattung entsprechende Maschine zu schaffen, bei welcher geringere Anforderungen an die Dynamik des Hilfsantriebs bestehen.

Diese Aufgabe wird durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Maschine zum Verarbeiten von Bogen aus Bedruckstoff, mit einem Hauptantrieb, einer Bogenbremse zum Bremsen der Bogen, einem Hilfsantrieb zum Antreiben einer ungleichförmigen Umlaufbewegung der Bogenbremse und einer Steuerungseinrichtung zum Steuern des Hilfsantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsantrieb durch die Steuerungseinrichtung derart angesteuert ist, dass die Bogenbremse und über diese der Hilfsantrieb durch die Bogen frikativ beschleunigbar sind.

Die Steuerungseinrichtung ist hierbei also derart ausgelegt, dass sie es dem Bogen gestattet, über seinen Kontakt mit der Bogenbremse nicht nur diese, sondern auch den an die Bogenbremse angeschlossenen Hilfsantrieb vorübergehend zu beschleunigen. Es ist also eine durch den Bogen erfolgende, passive Beschleunigung der Bogenbremse zusammen mit dem Hilfsantrieb gegeben und in dieser Beschleunigungsphase keine aktive Beschleunigung der Bogenbremse durch den Hilfsantrieb erforderlich. Deshalb sind die Anforderungen an die Eigendynamik des Hilfsantriebs geringer und sind die derzeit verfügbaren elektrischen Motore als der Hilfsantrieb auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten verwendbar.

In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Maschine genannt.

Bei einer Weiterbildung enthält die Steuerungseinrichtung ein Geschwindigkeitsprofil, gemäß welchem zu einem Kontakt-Zeitpunkt, zu dem der jeweils abzubremsende Bogen mit der Bogenbremse in Kontakt tritt, die Bogenbremse langsamer als besagter Bogen läuft. Hierbei kann das Geschwindigkeitsprofil derart ausgebildet sein, dass dem Kontakt-Zeitpunkt ein Greiferöffnungs-Zeitpunkt eines Kettenförderers, den die Maschine umfasst, nachfolgt, zu welchem der Kettenförderer besagten Bogen loslässt. Außerdem kann das Geschwindigkeitsprofil derart ausgebildet sein, dass in einer Zeitspanne, die dem Greiferöffnungs-Zeitpunkt nachfolgt, besagter Bogen von der Bogenbremse im Wesentlichen ohne Schlupf zwischen besagten Bogen und der Bogenbremse verzögert wird.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist der Hilfsantrieb der Bogenbremse als ein Direktantrieb zugeordnet. Dies ist hinsichtlich eines Verzichts auf ein dem Hilfsantrieb und der Bogenbremse zwischengeordnetes Getriebe und demzufolge der Reduzierung der Massenträgheit des gesamten Systems vorteilhaft. Gemäß dieser Weiterbildung können eine Motorwelle des Hilfsantriebs und eine Antriebswelle der Bogenbremse drehfest miteinander verbunden sein. Die drehfeste Verbindung der beiden Wellen kann beispielsweise über eine Ausgleichskupplung zum Ausgleich eines radialen, axialen oder die fluchtende Ausrichtung betreffenden Versatzes der beiden Wellen zueinander gegeben sein. Außerdem kann die Antriebswelle eine gemeinsame Antriebswelle zum Antreiben mehrerer Bremseinheiten der Bogenbremse sein. Diese Bremseinheiten können beispielsweise jeweils ein Bremsband oder einen Bremsriemen als umlaufendes Bremselement aufweisen und dem Format der Bogen entsprechend zueinander verstellbar sein.

Vorzugsweise ist die Bogenbremse in einem Bogenausleger der Maschine angeordnet und ist letztere eine Druckmaschine.

Weitere funktionell und konstruktiv vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Zeichnung.
In dieser zeigt:
1 die Seitenansicht einer Bogenbremse,
2 die Draufsicht auf die Bogenbremse und
3 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm der Bogenbremse.
1 und 2 zeigen ausschnittsweise eine Druckmaschine 1 mit einem Bogenausleger 2 zum Auslegen von Bogen 4 aus Bedruckstoff auf einem Auslagestapel 3. Der Bogenausleger 2 umfasst einen Kettenförderer 5 mit Greiferbrücken 6 und eine Bogenbremse 8 mit in einer Reihe angeordneten Bremseinheiten 9. Die Bogenbremse 8 befindet sich in Laufrichtung 21 der Bogen gesehen nach einer Leiteinrichtung 7 zum Leiten der Bogen 4 und vor dem Auslagestapel 3.
Jede Bremseinheit 9 umfasst ein umlaufendes Bremselement 10 und einen Vakuumanschluss 11 zum Beaufschlagen des Bremselements 10 mit Saugluft. Die Bremselemente 10 sind Saugscheiben und sitzen drehfest auf einer gemeinsamen Antriebswelle 12. Jedes Bremselement 10 kontaktiert beim Bremsen den Bogen 4 in einem anderen druckfreien Korridor 23.
Zum Antreiben der Bremselemente 10 dient ein Hilfsantrieb 14, der von einem Hauptantrieb 13 der Druckmaschine 1 separat ist. Der Hilfsantrieb 14 und der Hauptantrieb 13 sind elektrische Motoren und werden von einer elektronischen Steuerungseinrichtung 15 angesteuert. Der Hilfsantrieb 14 hat eine Motorwelle 22, die starr mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Zwischen der Motorwelle 22 und der Antriebswelle 12 ist keine Drehzahldifferenz vorhanden. Somit ist der Hilfsantrieb 14 ein sogenannter Direktantrieb der Bogenbremse 8.
3 zeigt mit Phantomlinie ein Geschwindigkeitsprofil 16 der Bogenbremse 8, welches als Programm in der Steuerungseinrichtung 15 enthalten ist. Mit Volllinie ist das korrespondierende Geschwindigkeitsprofil 17 des abzubremsenden Bogens 4 dargestellt.
Zu einem Kontakt-Zeitpunkt t₁ wird der Bogen 4 an die Bremselemente 10 angesaugt, wobei die von der Greiferbrücke 6 bzw. deren Maschinengeschwindigkeit bestimmte Bogengeschwindigkeit v_S höher als die Bremsengeschwindigkeit v_B der Bogenbremse 8 ist.
In einer dem Kontakt-Zeitpunkt t₁ unmittelbar nachfolgenden Zeitspanne I regelt die Steuerungseinrichtung 15 die Umlaufbewegung der Bogenbremse 8 derart lastweich bzw. flexibel, dass letztere durch den Bogen 4 dominiert wird. Die Steuerungseinrichtung 14 gestattet es dabei dem abzubremsenden Bogen 4 durch seinen Reibschluss mit den Bremselementen 10 diese und zusammen mit letzteren den Hilfsantrieb 14 zu beschleunigen. Die hierbei vom Hilfsantrieb 14 ausgeübte Kraft ist kleiner als die zwischen dem Bogen 4 und der Bogenbremse 8 wirksame Reibkraft. In der Zeitspanne I tritt zwischen den Bremselementen 10 und dem Bogen 4 ein Schlupf auf und wird der Bogen 4 sanft gestreckt. Dabei erweist sich die Ausbildung des Hilfsantriebs 14 als Direktantrieb mit kleiner Massenträgheit als vorteilhaft. Durch die kleine Massenträgheit werden Drehmomentstöße vermieden.
In einer darauffolgenden Zeitspanne II, welche in einem Zeitpunkt t₂ beginnt, wird der Bogen 4 durch eine von der Bogenbremse 8 ausgeübte Gegenkraft gestreckt gehalten und tritt zwischen dem Bogen 4 und der Bogenbremse 8 im Wesentlichen kein Schlupf mehr auf. Der Bogen 4 und die Bremselemente 10 laufen in der Zeitspanne II also zueinander synchron.
Die Zeitspanne II endet zu einem Greiferöffnungs-Zeitpunkt t₃, zu welchem die Greiferbrücke 6 den Bogen 4 an seiner Vorderkante freigibt.
In der dem Greiferöffnungs-Zeitpunkt t₃ unmittelbar nachfolgenden Zeitspanne III wird der Bogen 4 von der Bogenbremse 8 dominiert und verzögert. In dieser Verzögerungsphase bewegen sich die Bogenbremse 8 und der hierbei allein von der Bogenbremse 8 geförderte Bogen 4 nach wie vor im Wesentlichen ohne Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Bogenbremse 8 und Bogen 4.
In der Zeitspanne IV erfolgt die Ablage des Bogens 4 von der Bogenbremse 8 auf den Auslagestapel 3.
Die in den einzelnen Phasen des dargestellten Bremszyklus von der Bogenbremse 8 auf den Bogen 4 ausgeübte und vom Hilfsantrieb 14 erzeugte Gegenkraft kann an der Steuerungseinrichtung 15 in Abhängigkeit von dem einstellbaren Greiferöffnungs-Zeitpunkt t₃, der Maschinengeschwindigkeit, dem Bogenformat und/oder der Bogengrammatur eingestellt werden.

1: Druckmaschine
2: Bogenausleger
3: Auslagestapel
4: Bogen
5: Kettenförderer
6: Greiferbrücke
7: Leiteinrichtung
8: Bogenbremse
9: Bremseinheit
10: Bremselement
11: Vakuumanschluss
12: Antriebswelle
13: Hauptantrieb
14: Hilfsantrieb
15: Steuerungseinrichtung
16: Geschwindigkeitsprofil (der Bogenbremse 8)
17: Geschwindigkeitsprofil (des Bogens 4)
18: ./.
19: ./.
20: ./.
21: Laufrichtung
22: Motorwelle
23: druckfreier Korridor
t: Zeit
t₁: Kontakt-Zeitpunkt
t₂: Zeitpunkt
t₃: Greiferöffnungs-Zeitpunkt
v_S: Bogengeschwindigkeit
v_B: Bremsengeschwindigkeit
I: Zeitspanne
II: Zeitspanne
III: Zeitspanne
IV: Zeitspanne

Claims

Maschine zum Verarbeiten von Bogen (4) aus Bedruckstoff, mit einem Hauptantrieb (13), einer Bogenbremse (8) zum Bremsen der Bogen (4), einem Hilfsantrieb (14) zum Antreiben einer ungleichförmigen Umlaufbewegung der Bogenbremse (8) und einer Steuerungseinrichtung (15) zum Steuern des Hilfsantriebs (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsantrieb (14) durch die Steuerungseinrichtung (15) derart angesteuert ist, dass die Bogenbremse (8) und über diese der Hilfsantrieb (14) durch die Bogen (4) frikativ beschleunigbar sind.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (15) ein Geschwindigkeitsprofil (16) enthält, gemäß welchem zu einem Kontakt-Zeitpunkt (t₁), zu dem der jeweils abzubremsende Bogen (4) mit der Bogenbremse (8) in Kontakt tritt, die Bogenbremse (8) langsamer als besagter Bogen (4) läuft.
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine einen Kettenförderer (5) umfasst und das Geschwindigkeitsprofil (16) derart ausgebildet ist, dass dem Kontakt-Zeitpunkt (t₁) ein Greiferöffnungs-Zeitpunkt (t₁) nachfolgt, zu welchem der Kettenförderer (5) besagten Bogen (4) loslässt.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschwindigkeitsprofil (16) derart ausgebildet ist, dass in einer Zeitspanne (III), die dem Greiferöffnungs-Zeitpunkt (t₁) nachfolgt, besagter Bogen (4) von der Bogenbremse (8) im Wesentlichen ohne Schlupf zwischen besagtem Bogen (4) und der Bogenbremse (8) verzögert wird.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsantrieb (14) der Bogenbremse (8) als ein Direktantrieb zugeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorwelle (22) des Hilfsantriebs (14) und eine Antriebswelle (12) der Bogenbremse (8) drehfest miteinander verbunden sind.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12) eine gemeinsame Antriebswelle zum Antreiben mehrerer Bremseinheiten (9) der Bogenbremse (8) ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenbremse (8) in einem Bogenausleger (2) der Maschine angeordnet ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine eine Druckmaschine (1) ist.