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Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für die schuppenförmige Bogenzufuhr im Maschinentakt über einen aus einem Bändertisch und einem Anlegblech bestehenden Anlegtisch zu einer Bogen verarbeitenden Maschine, wobei auf dem Anlegblech eine Ausrichtung der Bogen nach der Vorderkante sowie wahlweise nach einer Seitenkante erfolgt und die Überwachungsvorrichtung mit mindestens einem ein Ist-Profil der Bogenzufuhr erfassenden Tastelement sowie mit einer das Ist-Profil mit einem Soll-Profil vergleichenden Auswert- und Steuereinheit versehen ist.
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In Bogen verarbeitenden Maschinen wie z. B. Druckmaschinen ist es allgemein üblich, die von einem Bogenstapel vereinzelten Bogen unterlappt in einem schuppenförmigen Bogenstrom über einen Anlegtisch der Maschine zuzuführen. Der Anlegtisch besteht aus einem Bändertisch, der in der Regel als Saugbändertisch ausgebildet ist, und einem diesen nachgeordneten Anlegblech. Die auf dem Bändertisch vorgesehenen Bänder laufen stetig oder zyklisch um und transportieren den jeweils vordersten Bogen einer auf dem Bändertisch liegenden Bogenstaffel auf das Anlegblech sowie mit der Bogenvorderkante gegen an das Anlegblech und damit in die Bahn der Bogen im Maschinentakt führbare Anlegmarken. Der jeweils auf das Anlegblech transportierte Bogen wird durch die Anlegmarken nach der Vorderkante ausgerichtet und zur Ruhe gebracht. Der in Ruhe befindliche Bogen wird anschließend von Seitenmarken bezüglich der Seitenkante ausgerichtet und nachfolgend von Bogenhaltemitteln einer Bogenbeschleunigungseinrichtung ergriffen sowie auf Maschinengeschwindigkeit beschleunigt, wobei die Anlegmarken aus der Bahn der Bogen geführt werden. Es ist aber auch aus der
DE 195 24 891 A1 bekannt, auf dem Anlegblech keine Seitenmarken zum Ausrichten der Bogen bezüglich ihrer Seitenkante vorzusehen, sondern durch im Anlegblech eingelassene Messelemente die Lage der Bogenseitenkanten zu erfassen und mittels eines Soll-Ist-Vergleichs Stellimpulse zu generieren, die Stellgliedern zugeführt werden zum Stellen von quer zur Bogenlaufrichtung verschiebbar in der Bogenbeschleunigungseinrichtung oder dieser nachgeordneten Bogen führenden Zylindern aufgenommenen Bogenhaltemitteln.
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Um den störungsfreien Betrieb einer Bogen verarbeitenden Maschine zu ermöglichen und diese vor Beschädigungen durch fehlerhafte Zufuhr von bogenförmigen Materialien zu schützen, wird die schuppenförmige Bogenzufuhr von Überwachungsvorrichtungen auf das Vorhandensein von Falschbogen kontrolliert. Unter Falschbogen werden Doppel- oder Mehrfachbogen, also nicht ordnungsgemäß vom Bogenstapel vereinzelte Bogen, oder Schrägbogen, deren Vorderkante nicht senkrecht zur Förderrichtung verläuft, verstanden. Außerdem gehören zu den Falschbogen Fehlbogen und Früh- oder Spätbogen, die bezüglich ihrer Lage in schuppenförmigen Bogenstrom von einer Normallage abweichen, sowie Bogen, die hinsichtlich ihrer Länge nicht mit dem zur Verarbeitung vorgesehenen Bogenformat übereinstimmen. Letztlich werden als Falschbogen auch sogenannte Überschießbogen verstanden. Diese Überschießbogen entstehen dadurch, dass ein nach der Vorderkante auf dem Anlegblech ausgerichteter, von den Bogenhaltemitteln der nachgeordneten Bogenbeschleunigseinrichtung erfasster Bogen abgezogen und der den abziehenden Bogen unterlappende Folgebogen am freien Ende des abziehenden Bogens haftend, ebenfalls über die an das Anlegblech zurückgeführten Anlegmarken in die Bogen verarbeitende Maschine transportiert wird.
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In der
DE 10 2009 002 755 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bogenkontrolle in einer Bogendruckmaschine beschrieben, wobei das zur verarbeitende Material im Maschinentakt von einem Bogenanleger über einen Bändertisch staffelförmig unterlappt zu einem Anlegblech transportiert wird. Dabei wird das Höhenprofil der Bogenfolge kontinuierlich gemessen und aus den Profilhöhen einer fehlerfreien Bogenfolge ein Soll-Mittelwert gebildet oder dieser aus der Bogendicke, Formatlänge und Staffelabstand berechnet. Während des Maschinenbetriebs werden über jeweils ganze Maschinentakte Ist-Mittelwerten der Profilhöhen ermittelt und in einem Vergleich den Soll-Mittelwerten gegenüber gestellt. Bei einer Überschreitung vorgegebener Toleranzen erfolgt ein Eingriff in die Betriebsweise der Maschine zur Beseitigung der fehlerhaften Bogenzufuhr. Zum Erfassen der Profilhöhen ist mindestens einer Taktrolle eines Bogenanlegers eine Profilhöhenmesseinrichtung zugeordnet, die mit einer Verarbeitungsvorrichtung für die Profilhöhensignale verbunden ist. Die Profilhöhenmesseinrichtung erfasst über den gesamten Zeitraum des Kontaktes mit der Bogenstaffel Profilhöhen-Mittelwerte, die in der Verarbeitungsvorrichtung mit Soll-Werten verglichen werden. Bei Abweichung der Ist-Werte von den Soll-Werten erfolgt die Generierung eines Steuersignals für die Maschinensteuerung zur Auslösung einer für das Auftreten von Falschbogen vorgesehenen Betriebsweise.
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Nachteilig ist, dass die Überwachungsvorrichtung der staffelförmigen Bogenzufuhr mindestens einer Taktrolle eines Bogenanlegers zugeordnet oder unmittelbar im Übergang vom Bogenanleger zum Bändertisch angeordnet ist. Das bedeutet, dass in diesem Bereich regelmäßig drei Bogen in der Bogenstaffel übereinander liegen, sodass es beim Verarbeiten von zur Wellenbildung neigenden Bogenmaterials zu Fehlmessungen kommen kann, die die Produktivität der Bogen verarbeitenden Maschine mindern. Außerdem ist es von Nachteil, wenn das Höhenprofil der Bogenstaffel im oberen Bereich des Bändertischs erfasst wird, da die Möglichkeit besteht, dass die als Gutbogen in der Bogenstaffel von der Überwachungsvorrichtung detektierten Bogen sich während des Transports zum Anlegblech innerhalb der Bogenstaffel verschieben. Diese Bogen gelangen dann als Frühbogen, Spätbogen oder Schiefbogen auf das Anlegblech und so in die Bogen verarbeitende Maschine, was zur Makulaturbildung oder Maschinenstoppern führt. Durch eine derartige Überwachungsvorrichtung ist es auch nicht möglich, Überschießbogen zu erfassen oder diese zu verhindern, sodass zusätzliche Mittel vorgesehen werden müssen zum Überwachen der abziehenden Bogen und zum Verhindern der Bildung von Überschießbogen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überwachungsvorrichtung mit einem die schuppenförmige Bogenzufuhr erfassenden Tastelement zu schaffen, die universell einsetzbar ist und sicher auftretende Falschbogen im der Bogen verarbeitenden Maschine zugeführten schuppenförmigen Bogenstrom detektiert sowie die Bildung von Falschbogen reduziert bzw. verhindert.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Überwachungsvorrichtung nach den Merkmalen des ersten Anspruches gelöst.
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Durch die Ausbildung der Überwachungsvorrichtung und deren Anordnung derart, dass die das Profil der schuppenförmigen Bogenzufuhr erfassenden Tastelemente dem Anlegblech zugeordnet sind, also unmittelbar vor der das bogenförmige Material in die verarbeitende Maschine transportierenden Bogenbeschleunigungseinrichtung, können sämtliche auftretenden Falschbogen erfasst und ihre Zufuhr ausgeschlossen werden. Außerdem wird das Entstehen von Überschießbogen reduziert bzw. verhindert.
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Die Möglichkeit, wahlweise die Tastelemente während der Seitenausrichtung auf dem Anlegblech aus einer Tastposition in eine von dieser entfernten Tast-Ab-Position zu verbringen, erlaubt es, die erfindungsgemäße Lösung in Maschinen zu realisieren, bei denen die Ausrichtung nach der Seitenkante durch Verschieben der Bogenhaltemittel in der Bogenbeschleunigungseinrichtung in axialer Richtung realisiert wird und in Maschinen mit Seitenmarken, die dem Anlegblech zugeordnet sind.
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An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung ist ein Anlegtisch 1, der aus einem Bändertisch 2 und einem diesen nachgeordneten Anlegblech 3 besteht, gezeigt. Der Bändertisch 2 ist als Saugbändertisch 2.1 ausgebildet und weist über die Breite beabstandet verteilt Saugbänder 4 auf, die über Saugkästen 5 mit Unterdruck beaufschlagt werden und in einer Transportrichtung 6 stetig oder periodisch durch nicht dargestellte Mittel angetrieben umlaufen. An der Vorderseite des Anlegblechs 3 sind Anlegmarken 7 vorgesehen, die über die Maschinenbreite verteilt angeordnet sind und periodisch an das Anlegblech 3 angestellt und von diesem abgeschwenkt werden können. Dem Anlegblech 3 ist eine Bogenbeschleunigungseinrichtung 8 nachgeordnet, die als Schwinganlage 9 ausgebildet ist. Die Schwinganlage 9 weist als Bogenhaltemittel 10 Bogengreifer 11 auf. An beiden Seiten des Anlegblechs 3 ist jeweils eine Seitenmarke 12 vorgesehen. Statt der Seitenmarken 12 können Messelemente 13 mit der Oberfläche des Anlegblechs 3 vergleichend eingebaut sein.
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Auf dem Anlegblech 3 stützt sich ein Tastelement 14 einer Überwachungsvorrichtung 15 ab. Das Tastelement 14 ist im Ausführungsbeispiel als Transportrolle 14.1 ausgebildet. Als Tastelement 14 kann aber auch z. B. eine spielfrei in einem Kugelkäfig aufgenommene Kugel dienen, welche sich auf dem Anlegblech 3 abstützt. Das Tastelement 14 / Transportrolle 14.1 ist in einem Tasthebel 16 aufgenommen, der biegesteif mit einem Messhebel 17 verbunden ist. Tasthebel 16 und Messhebel 17 sind außerdem biegesteif einem Federhebel 18 und einem Stellhebel 19 zugeordnet. Sie bilden als funktionelle Einheit einen mehrgliedrigen Hebel 20 der schwenkbar einer Welle 21 zugeordnet ist. Die Welle 21 ist in einem Gehäuse 22 der Überwachungsvorrichtung 15 aufgenommen. Im Gehäuse 22 ist weiterhin ein Stellelement 23 gelagert, welches mit dem Stellhebel 19 in Wirkverbindung steht, sowie ein Federelement 24 aufgenommen, dessen Federkraft einstellbar ausgeführt ist und das sich gegen den Federhebel 18 des mehrgliedrigen Hebels 20 abstützt. Außerdem ist im Gehäuse 22 eine Distanzmesseinheit 25 vorgesehen, welche die Lage des Messhebels 17 detektiert. Das Stellelement 23 und die Distanzmesseinheit 25 sind mit einer Auswert- und Steuereinheit 30 verknüpft, die mit einer Eingabe Einheit 31 und mit einer Maschinensteuerung verbunden ist.
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Das Gehäuse 22 der Überwachungsvorrichtung 15 ist durch nicht dargestellte Mittel an einer Traverse angeordnet und kann quer zur Transportrichtung 6 verschoben und arretiert werden. Damit ist es möglich, die Lage der Überwachungsvorrichtung 15 an die Formatbreite des zur Verarbeitung gelangenden bogenförmigen Materials anzupassen. Außerdem ist es von Vorteil, zwei Überwachungsvorrichtungen 15 vorzusehen und diese beidseitig auf die Formatbreite einzustellen.
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Auf dem Anlegtisch 1 ist in der figürlichen Darstellung eine Bogenstaffel 26 gezeigt mit einem vordersten Bogen 27, einem Folgebogen 28 und einem nachgeordneten Bogen 29. Bei Produktionsbeginn liegt das Tastelement 14 auf der Oberfläche des Anlegblechs 3 mit einem geringen Druck auf, der bestimmt wird durch das Stellelement 23 und das Federelement 24. Von der Distanzmesseinheit 25 wird der Messhebel 17 detektiert und in der Auswert- und Steuereinheit 30 einen Nulllage erfasst. Die Bogenstaffel 26 wird in bekannter Weise vom Bogenanleger kommend über den Bändertisch 2 / Saugbändertisch 2.1, die Saugbänder 4 werden stetig oder zyklisch im Maschinentakt angetrieben, in Transportrichtung 6 gefördert und so der vorderste Bogen 27 auf das Anlegblech 3 und mit der Vorderkante gegen die an dem Anlegblech 3 positionierten Anlegmarken 7 transportiert. Dabei wird der vorderste Bogen 27 zur Ruhe gebracht und nach der Vorderkante ausgerichtet. Durch den Transport des vordersten Bogens 27 auf das Anlegblech 3 werden die Tastelemente 14 der Überwachungsvorrichtung 15, vorzugsweise sind zwei Überwachungsvorrichtungen 15 vorgesehen, um die Bogenstärke des zur Verarbeitung gelangenden Materials angehoben und diese über die Distanzmesseinheit 25 der Auswert- und Steuereinheit 30 zugeführt. Die Bogenstärke wird in Auswert- und Steuereinheit 30 gespeichert und die Stärke eines Doppelbogens ermittelt. Da der Drehwinkel der Maschine durch die Maschinensteuerung oder über eine Eintourenwelle der Auswert- und Steuereinheit 30 zugeführt wird, kann der Maschinendrehwinkel kontrolliert werden, zu dem die Bogenvorderkante des vordersten Bogen 27 von den Tastelementen 14 erfasst wird und dieser Ist-Wert mit einem in der Auswert- und Steuereinheit 30 abgelegten Soll-Wert verglichen werden. Stimmen diese Werte überein, wird der vorderste Bogen 27 korrekt transportiert. Entsprechend kann bei einer vor dem Soll-Wert liegenden Ist-Wert ein Frühbogen oder bei einem nach dem Soll-Wert liegenden Ist-Wert ein Spätbogen erkannt und die Maschinensteuerung entsprechend beeinflusst werden. Stimmen die von den beiden Tastelementen 14 erfassten Ist-Werte nicht überein, liegt ein Schrägbogen vor.
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Wenn der vorderste Bogen 27 mit der Vorderkante an den Anlegmarken 7 liegt, ist eine Ausrichtung nach einer Seitenkante erforderlich. Sind im Anlegblech 3 Messelemente 13 zur Erfassung der Lage einer Seitenkante vorgesehen, werden nach einem Soll-Ist-Vergleich die Bogenhaltemittel 10 der dem Anlegblech 3 nachgeordneten Bogenbeschleunigungseinrichtung 8 in axialer Richtung so gestellt, dass die Ist-Lage der Seitenkante der Soll-Lage entspricht.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Bogenbeschleunigungseinrichtung 8 als Schwinganlage 9 ausgebildet und mit Bogengreifern 11 versehen, die den vordersten Bogen 27 nach dem Erfassen der Lage einer Seitenkante durch eines der Messelemente 13 ergreifen. Anschließend werden die Anlegmarken 7 vom Anlegblech 3 abgeschwenkt und die Schwinganlage 9 beschleunigt. Damit wird der vorderste Bogen 27 zu einem abziehenden Bogen und der Folgebogen 28 in Richtung der Anlegmarken 7, den abziehenden Bogen unterlappend, transportiert, wobei die Vorderkante des Folgebogens 28 von den Tastelementen 14 sowie die Hinterkante des abziehenden Bogens detektiert und in der Auswert- und Steuereinheit 30 gespeichert bzw. die zeitliche Ankunft der Vorderkante des Folgebogens 28 an den Tastelementen 14 als Ist-Wert mit dem in der Auswert- und Steuereinheit 30 vorliegenden Soll-Wert verglichen wird. Nachdem der vordersten Bogen 27 der Bogenstaffel 26 abgezogen wurde, ist die Bogenlänge des zur Verarbeitung gelangenden Bogenmaterials ebenfalls in der Auswert- und Steuereinheit 30 gespeichert und eine Beeinflussung der Bogenzufuhr beim Einlaufen eines zu kurzen Bogens über die Auswert- und Steuereinheit 30 sowie die Maschinensteuerung möglich. Damit ist das Soll-Profil eines zur Verarbeitung gelangenden Auftrags in der Auswert- und Steuereinheit 30 gespeichert, wenn der Staffelabstand der Bogenstaffel 26, der Abstand zweier hintereinander liegenden Bogen, als eine konstante Größe der Bogen verarbeitenden Maschine ausgeführt ist.
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Es ist auch möglich, die Kenngrößen des zur Verarbeitung gelangenden bogenförmigen Materials, wie Bogenlänge und Bogendicke der Eingabeeinheit 31 zuzuführen und daraus in der Auswert- und Steuereinheit 30 eine für den zur Verarbeitung vorliegenden Auftrag charakteristisches Soll-Profil zu erstellen. Ist die Bogen verarbeitende Maschine mit einem einstellbaren Staffelabstand ausgerüstet, muss der gewählte Staffelabstand bei der Erstellung des Soll-Profils Berücksichtigung finden.
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Durch die Anordnung der Überwachungsvorrichtung 15 derart, dass die Tastelemente 14 auf dem Anlegblech 3 liegen, wird die Möglichkeit der Bildung von Überschießbogen reduziert bzw. verhindert, da der Folgebogen 28 stets auf dem Anlegblech 3 gehalten wird. Außerdem wird ein Überschießbogen auch dadurch erfasst, dass das Ist-Profil von dem in der Auswert- und Steuereinheit 30 gespeicherten Soll-Profil abweicht. Die Tastelemente 14 müssen beim Vorhandensein von die Seitenkante der Bogen erfassenden Messelementen 13 im Anlegblech 3 so angeordnet sein, dass zwischen den Tastelementen 14 und der Vorderkante des Folgebogens 28 ein ausreichender Abstand X bei Beginn der sich vom Anlegblech 3 entfernenden Bewegung der Bogenbeschleunigungseinrichtung 8 / Schwinganlage 9 vorliegt.
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Werden statt der Messelemente 13 dem Anlegblech 3 Seitenmarken 12 zugeordnet, müssen die Tastelemente 14 in Transportrichtung 6 vor den Seitenmarken 12 und ebenfalls in einem ausreichenden Abstand X zur Vorderkante des Folgebogens 28 bei Beginn der sich vom Anlegeblech 3 entfernenden Bewegung von Bogenbeschleunigungseinrichtung 8 / Schwinganlage 9 vorgesehen werden. Wie bei Bogen verarbeitenden Maschinen mit einer Seitenkantenausrichtung durch axiales Verschieben von Bogenhaltesystemen der Bogenbeschleunigungseinrichtungen werden auch bei Verwendung von Seitenmarken 12 die Tastelemente 14 ständig in Richtung des Anlegblechs 3 geführt zum Ermitteln des Soll-Profils bzw. zur Kontrolle des Ist-Profils. Um auch dünnes oder empfindliches Material problemlos nach der Seitenkante ausrichten zu können, sind die Seitenmarken 12 ebenfalls mit der Auswert- und Steuereinheit 30 verknüpft. Durch diese werden bei Bedarf die Stellelemente 23, bei Anordnung von zwei Überwachungsvorrichtungen 15 in den Seitenbereichen der Bogenstaffel 26, während der durch die Seitenmarken 12 realisierte Ausrichtzeit aktiviert und so die Tastelemente 14 aus Ihrer Tastposition, in der sie auf dem vordersten Bogen 27 und/oder dem Folgebogen 28 aufliegen, in eine davon entfernte Tast-Ab-Position verbracht, indem jeweils der mehrgliedrige Hebel 20 auf der Welle 21 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird. Diese wahlweise über einen festen Maschinendrehwinkelbereicht zu realisierende Tast-Ab-Position wird in dem in der Auswert- und Steuereinheit 30 zu hinterlegende Soll-Profil berücksichtigt und mit dem Ist-Profil verglichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anlegtisch
- 2
- Bändertisch
- 2.1
- Saugbändertisch
- 3
- Anlegblech
- 4
- Saugband
- 5
- Saugkasten
- 6
- Transportrichtung
- 7
- Anlegmarken
- 8
- Bogenbeschleunigungseinrichtung
- 9
- Schwinganlage
- 10
- Bogenhaltemittel
- 11
- Bogengreifer
- 12
- Seitenmarke
- 13
- Messelement
- 14
- Tastelement
- 14.1
- Transportrolle
- 15
- Überwachungsvorrichtung
- 16
- Tasthebel
- 17
- Messhebel
- 18
- Federhebel
- 19
- Stellhebel
- 20
- Mehrgliedriger Hebel
- 21
- Welle
- 22
- Gehäuse
- 23
- Stellelement
- 24
- Federelement
- 25
- Distanzmesseinheit
- 26
- Bogenstaffel
- 27
- Vorderster Bogen
- 28
- Folgebogen
- 29
- Nachgeordneter Bogen
- 30
- Auswert- und Steuereinheit
- 31
- Eingabeeinheit
- X
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19524891 A1 [0002]
- DE 102009002755 A1 [0004]
