DE102005044706A1

DE102005044706A1 - Vorrichtung zum Ablegen von Bogen auf einen Stapel

Info

Publication number: DE102005044706A1
Application number: DE102005044706A
Authority: DE
Inventors: Michael Krüger; Sven Dr. Lippardt; Jürgen Maass; Volker Müller
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2005-09-19
Publication date: 2006-04-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablegen von Bogen auf einen Stapel. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine verbesserte Ausrichtung der Bogen auf dem Stapel ermöglicht. Die Erfindung besteht darin, dass bei einer Vorrichtung zum Ablegen von Bogen auf einen Stapel, mit mindestens einem Förderelement zum zyklischen Vorwärtsbewegen der Bogen in eine Position über dem Stapel, mit mindestens einem hin- und hergehenden Ausrichtelement für gestapelte Bogen, und mit einer Einrichtung zur Steuerung der Bewegungen des Ausrichtelements, die einen Rechner enthält, zum Bewegen des Ausrichtelementes (2) mindestens ein Linearaktor (8) vorgesehen ist, wobei der Linearaktor (8) von dem Rechner steuerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablegen von Bogen auf einen Stapel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 198 06 100 A1 ist eine Anordnung zur Steuerung von zwei oder mehr Bogengeradstoßern im Ausleger einer Bogendruckmaschine bekannt, bei der eine Anschlagplatte mit einem pneumatischen Antrieb periodisch hin- und hergehend bewegt wird. Die Bewegungen der Anschlagplatte werden in ihrem zeitlichen Verlauf unterschiedlichen Parametern, wie Maschinengeschwindigkeit, Format, Bedruckstoff und Sujet, angepasst. Als Stellelement für den pneumatischen Antrieb dient ein Steuerventil. Der Zeitpunkt zur Betätigung des Steuerventils im Maschinentakt wird mit einem Rechner berechnet, der auf Speicher zugreift, in denen Kennlinien abgelegt sind, die das Ablageverhalten beeinflussende Parameter enthalten. Bei dieser Vorrichtung wird anhand der festen Kennlinien der Zeitpunkt für die Betätigung des Steuerventils gestellt, wobei der Bewegungsablauf unbeeinflusst bleibt.

Bei einer Vorrichtung zur Bildung eines Bogenstapels im Ausleger einer Bogendruckmaschine nach DE 196 27 241 A1 sind Rüttelplatten frei schwingend, z. B. an Federn, aufgehängt und mit einem Schwingungserreger verbunden, der unabhängig vom Auslegetakt oszilliert. Die Rüttelplatten sind mit dem Schwingungserreger berührungslos gekoppelt. Als Schwingungserreger dient eine Tauchspule, die bei einer festen Schwingfrequenz arbeitet, die in der Nähe, aber nicht exakt auf der Resonanzfrequenz der elastisch aufgehängten Rüttelplatte liegt. Der Bewegungsverlauf ist aufgrund der Aufhängung im wesentlichen sinusförmig und bleibt unverändert.

Bei einem Ausleger einer Bogendruckmaschine nach der DE 34 13 179 A1 ist es möglich, die Bewegung eines Bogengeradstoßers mit einem Rechner und gespeicherten Kennlinien vom Einzelhub pro Bogen auf Rüttelbewegung umzuschalten. Die Auswahl einer Kennlinie geschieht anhand von Eingaben zum Papiergewicht, Bogenformat und der Drehzahl der Bogendruckmaschine. Der Verlauf der Bewegung des Bogengeradstoßers im Einzelhubbetrieb und im Rüttelbetrieb ist fest vorgegeben.

In dem DE 196 16 422 C1 ist eine Einrichtung zur Steuerung von Seitenanschlägen in Bogenauslagen von Bogendruckmaschinen beschrieben, bei der in Abhängigkeit von den spezifischen Bedingungen des abzulegenden Bogens der Zeitpunkt des Einwirkens eines Seitenanschlages auf den Bogen von Hand variiert wird, in dem ein Drehschieber verstellt wird, der die Seitenanschläge periodisch mit Druckluft versorgt. Der Bewegungsablauf beim Einwirken des Seitenanschlages bleibt konstant.

Bei einer Stapeleinrichtung für Bogendruckmaschinen nach der DE 29 42 855 A1 ist der Antrieb für eine Rütteleinrichtung als elektromagnetischer Schwinger ausgebildet, dessen Schwingfrequenz über eine Steuereinrichtung erheblich gegenüber der Netzfrequenz herabgesetzt ist. In einer Variante wird die Schwingfrequenz von der Netzfrequenz überlagert, so dass neben langsamen Hubbewegungen schnelle Rüttelbewegungen an Rüttelplatten entstehen. Als Schwinger sind Linearvibratoren mit Erregerwicklung und Ankerwelle einsetzbar, die mit den Rüttelplatten gekoppelt sind. Die hin- und hergehende Bewegung der Rüttelplatten entsteht als Überlagerung zweier annähernd sinusförmiger Bewegungen.

Die DE 40 01 560 A1 zeigt einen Bogenausleger einer Bogendruckmaschine, bei der ein Bogenanschlag in Abhängigkeit von das Bogeablageverhalten beeinflussenden Parametern, insbesondere Betriebsparametern, der Bogendruckmaschine aktiviert wird. Die Parameter werden einem Rechner zugeführt und zu Stellsignalen für die Ansteuerung des Bogenanschlages verwendet. Die Stellsignale führen zu einer bestimmten Verzögerung im Bewegungsablauf des Bogenanschlages, wobei der Bewegungsablauf selbst unverändert bleibt.

Bei der Vorrichtung zur Probebogenentnahme an einem Ausleger einer Bogendruckmaschine nach der DE 198 08 310 A1 ist ein Bogenanschlag in eine zweite von dem Bogenstapel abgestellte Anschlagposition verfahrbar. Die Bogenförderung ist so einstellbar, dass ein Probebogen mit seiner Vorderkante bis an den vom Bogenstapel abgestellten Bogenanschlag gefördert wird und der Bogenanschlag aus der zweiten Anschlagposition in einer Entnahmeposition verfahrbar ist. Der Bogenanschlag steht in der jeweiligen Anschlagposition fest.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Ablegen von Bogen auf einen Stapel zu entwickeln, die eine verbesserte Ausrichtung der Bogen auf dem Stapel ermöglicht.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird zum Bewegen eines Ausrichtelementes für Bogen mindestens ein Linearaktor vorgesehen, der von einem Rechner steuerbar ist. Damit ist es möglich, das Ausrichtelement nach einem frei definierbaren Bewegungsprofil zu bewegen, so dass die Stapelbildung verbessert wird. Die Bewegung des Ausrichtelementes kann zur Phasenlage einer die Bogen auslegende Maschine und in Bezug auf andere Einstellungen der Maschine synchronisiert werden. Der rechnergesteuerte Linearaktor, insbesondere ein Tauchspulenaktor, kann mit einer frei programmierbaren Steuerung das Ausrichtelement flexibel bewegen. Damit ist eine Anspassung des Ausrichtvorganges der Bogen an unterschiedliche Betriebsarten, insbesondere an eine bestimmte Bedruckstoffart, Bedruckstoffdicke und Bedruckstoffformat, möglich. Die Position des Ausrichtelementes kann laufend mit einem Sensor, wie z. B. mit einem Hallsensor mit direkter Abtastung eines Magnetfeldes, erfasst werden. Der Linearaktor und das Ausrichtelement können durch eine elastische Kopplung mechanisch entkoppelt werden. Bei Verwendung der Vorrichtung in einer Bogendruckmaschine mit Transport der Bogen in Greifern kann mit dem Linearaktor die Phasenlage des Ausrichtelementes bezogen auf den Maschinentakt, die Stellung der Greiferöffnung, die Position der Vorderkante der Bogen, die Wirkung einer Bogenbremse und die Position eines weiteren Ausrichtelementes eingestellt werden. Weiterhin ist es möglich, die Start- und Stopposition des Ausrichtelementes zur leichten Entnahme eines Bogens zu stellen. Die Vorrichtung ermöglicht weiterhin, einen Bogen zur Markierung im Stapel gezielt zu verschieben.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden, es zeigen:
1: ein Schema einer Vorrichtung zur Ablage von Bogen auf einen Stapel, und
2, 3: verschiedene Bewegungsprofile einer Schwingplatte.
1 zeigt das Schema einer Vorrichtung zur Bildung eines Stapels 1 im Ausleger einer Bogendruckmaschine. Beidseitig des Stapels 1 sind zwei Rütteleinheiten angeordnet, wobei in 1 nur eine dargestellt ist. Die Rütteleinheit besteht aus einer Schwingplatte 2, die an Rückholfedern 3, 4 am Maschinengestell 5 aufgehängt ist. An der Schwingplatte 2 ist mittig auf der vom Stapel 1 abgewandten Seite ein elastomeres Koppelglied 6 befestigt. Das Koppelglied 6 ist mit einem Zuganker 7 eines Tauchspulenaktors 8 verbunden. Die Erregerwicklung 9 des Tauchspulenaktors 8 ist ortsfest am Maschinengestell 5 befestigt. Die Bewegung der Schwingplatte 2 wird von einem Hallsensor 10 erfasst, der auf einen Magneten 11 gerichtet ist, der an der Schwingplatte 2 befestigt ist. Alternativ könnte das Magnetfeld des Tauchspulenaktors 8 zur Wegerkennung der Schwingplatte 2 genutzt werden. Der Ausgang des Hallsensors 10 ist mit einer Steuereinrichtung 12 verbunden, die weitere Eingänge für einen Drehgeber 13 des Maschinenwinkels der Bogendruckmaschine und für einen Geber 14 für das Bewegungsprofil der Schwingplatte 2 aufweist. Die Steuereinrichtung 12 enthält einen Rechner zur Verarbeitung der Daten des Hallsensors 10, des Drehgebers 13 und des Gebers 14. An die Steuereinrichtung 12 ist weiterhin ein Geber 15 für ein Geschwindigkeitsprofil der Schwingplatte 2 und ein Geber 16 für den Kraft- bzw. Momentverlauf der Schwingplatte 2 bzw. für den Strom, mit dem die Erregerwicklung 9 angesteuert werden soll, angeschlossen. Die Steuereinrichtung 12 ist mit einer Leistungsentstufe 17 verbunden, die mit der Erregerwinklung 9 in Verbindung steht.
Wenn ein Bogen in Förderrichtung 21 über dem Stapel 1 durch Öffnen von Greifern fallen gelassen wird, dann wird der Tauchspulenaktor 8 so angesteuert, dass die Schwingplatte 2 den noch fallenden bzw. schwebenden Bogen kontaktiert und zu den bereits abgelegten Bogen ausrichtet. Ziel ist eine korrekte Stapelbildung mit vertikalen Seitenflächen des Stapels 1 ohne überstehende Bogen. Die Ansteuerung des Tauchspulenaktors 8 erfolgt über die Steuereinrichtung 12 und die Leistungsendstufe 17. Das elastomere Koppelglied 6 bzw. ein anderes Federelement zwischen dem Zuganker 7 und der Schwingplatte 2 bewirkt eine mechanische Entkopplung und Überlastsicherung. Mit dem Hallsensor 10 wird laufend die Lage der Schwingplatte 2 quer zur Förderrichtung 18 erfasst. Die Signale des Hallsensors 10 sind die Istsignale für eine Lageregelung der Schwingplatte 2. Dem Tauchspulenaktor 8 wird vom Geber 14 ein Bewegungsprofil vorgegeben. In der Steuereinrichtung 12 wird geprüft, ob die Istbewegung vom Sollbewegungsprofil abweicht. Falls Soll-Istabweichungen vorhanden sind, werden mittels des Rechners 15 kompensierende Stellgrößen generiert und über die Leistungsendstufe 17 der Erregerwicklung 9 zugeführt. Bei der Vorgabe des Bewegungsprofils mit dem Geber 14 werden Hub und Frequenz der Schwingplatte 2 einzeln vorgegeben und geregelt. Durch eine Übersteuerung können äußere und innere Kräfte an der Schwingplatte 2 kompensiert werden. Anhand des mit dem Drehgeber 13 erfassten Maschinenwinkels der Bogendruckmaschine kann die Lageregelung der Schwingplatte 2 getriggert werden und somit phaseneinstellbar bezogen auf den Maschinentakt und andere Maschinenelemente betrieben werden. Der zwischen der Leistungsendstufe 17 und der Erregerwicklung 9 auftretende Speisestrom I kann laufend gemessen und zusammen mit den Signalen des Hallsensors 10 für eine Überlastüberwachung verarbeitet werden. Bei Stromausfall bewegt sich die Schwingplatte 2 durch die Wirkung der Rückholfedern 3, 4 in eine gewünschte Ausgangslage.
In den 2 und 3 sind Soll-Bewegungsprofile für Karton und Bogen geringer Dicke dargestellt, wie sie vom Geber 14 vorgegeben werden. Die Richtung des Weges s der Schwingplatte 2 liegt senkrecht zur Förderrichtung 18. In der Steuereinrichtung 12 wird die Information zur Bogendicke eingegeben, woraufhin selbsttätig das korrekte Bewegungsprofil ausgewählt wird. Beim Drucken von Kartonbogen wird ein trapezförmiges Bewegungsprofil nach 2 ausgewählt. Die Anstiegsflanken sind ausreichend steil, um durch relativ kräftige Stöße der Schwingplatte 2 gegen einen fallenden Kartonbogen genügend Stoßenergie für die Ausrichtung des Kartonbogens zur Verfügung zu haben. Bei dünnen Bogen wird ein sinusförmiges Bewegungsprofil vorgegeben, mit dem die Bogen schonend auf eine Sollposition über den Stapel 1 gebracht werden. Bei Bedarf können Hub und Frequenz der Bewegungsprofile den aktuellen Gegebenheiten angepasst werden. Bei den Bewegungsprofilen nach 2 und 3 ergeben sich pro Kartonbogen drei harte Stöße und bei dünnen Bogen nur ein weicher Stoß, was einem sachten Schieben des Bogens nahe kommt.
In analoger Weise können mit den Gebern 15, 16 trapezförmige bzw. sinusförmige Profile für den Verlauf der Geschwindigkeit und der Kraft der Schwingplatte 2 abhängig vom Maschinenwinkel oder abhängig vom Öffnungswinkel von die Bogen fördernden Greifern vorgegeben werden.

1: Stapel
2: Schwingplatte
3, 4: Rückholfeder
5: Maschinengestell
6: Koppelglied
7: Zuganker
8: Tauchspulenaktor
9: Erregerwicklung
10: Hallsensor
11: Magnet
12: Steuereinrichtung
13: Drehgeber
14–16: Geber
17: Leistungsendstufe
18: Förderrichtung

Claims

Vorrichtung zum Ablegen von Bogen auf einen Stapel, mit mindestens einem Förderelement zum zyklischen Vorwärtsbewegen der Bogen in eine Position über dem Stapel, mit mindestens einem hin- und hergehenden Ausrichtelement für gestapelte Bogen, und mit einer Einrichtung zur Steuerung der Bewegungen des Ausrichtelementes, die einen Rechner enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen des Ausrichtelementes (2) mindestens ein Linearaktor (8) vorgesehen ist, und dass der Linearaktor (8) von dem Rechner steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Linearaktor ein Tauchspulenaktor (8) vorgesehen ist, der mit einer Schwingplatte (2) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Bewegung des Ausrichtelementes (2) erfassender Sensor (10) mit der Steuereinrichtung (12) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausrichtelement (2) ein magnetisches Teil (11) befestigt ist, auf das ein Hallsensor (10) gerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (10) für das Magnetfeld des Linearaktors (8) mit der Steuereinrichtung (12) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung zur Messung des Steuerstromes des Linearaktors (8) mit der Steuereinrichtung (12) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ablegen von Bogen im Ausleger einer Rotationsdruckmaschine ein Geber (13) für die Drehstellung Bogen fördernder Elemente mit der Steuereinrichtung (12) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenlage des Ausrichtelementes (2) bezogen auf den Zyklus des Förderelementes einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vorwärtsbewegen in die Position über dem Stapel (1) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt öffenbare Greifer vorgesehen sind, wobei die Phasenlage des Ausrichtelementes (2) bezogen auf den Zeitpunkt einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Stapels (1) Ausrichtelemente (2) vorgesehen sind, deren Phasenlage zueinander einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsprofil eines Ausrichtelementes (2) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtelement (2) auf eine vorbestimmte Start-Stop-Position einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Linearaktor (8) ein Linearmotor-Schrittantrieb vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (10) zum Erfassen der Beschleunigung des Ausrichtelementes (2) vorgesehen ist, der mit der Steuereinrichtung (12) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Ausrichtelementes (2) abhängig von der auf einen Bogen ausgeübten Stoßenergie steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausrichtelement (2) und dem Linearaktor (8) ein elastisches Koppelglied (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtelement (2) abhängig von die Qualität eines Bogens wiedergebenden Signalen stellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stapel (8) eine Markiervorrichtung für Bogen zugeordnet ist, und dass das Ausrichtelement (2) abhängig von einem Steuersignal für die Markierungsvorrichtung stellbar ist.