DE10216742B4

DE10216742B4 - Einrichtung zur Detektion eines Druckproduktes beim Fördern durch eine drucktechnische Maschine

Info

Publication number: DE10216742B4
Application number: DE10216742A
Authority: DE
Inventors: Veronika Himmelsbach; Thomas Dr. Wolf; Helmut Buck
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: DE10216742A1

Abstract

Einrichtung zur Detektion eines Druckproduktes (3) beim Fördern durch eine drucktechnische Maschine,
mit einem Ultraschallsender (10) und einem Ultraschallempfänger (11), mit einer schallreflektierenden Fläche (13), die in Senderichtung von Schallwellen (15) hinter dem Förderpfad (21) des Druckproduktes (3) liegt, wobei bei Nichtvorhandensein des Druckproduktes (3) an der Fläche (13) reflektierte Schallwellen (17) auf den Ultraschallempfänger (11) fallen, und wobei bei Anwesenheit des Druckproduktes (3) am Druckprodukt (3) reflektierte Schallwellen (18) am Ultraschallempfänger (11) vorbeilaufen, und mit einer Auswerteinrichtung (14) für die an der Fläche (13) reflektierten Schallwellen (17),
wobei die Auswerteeinrichtung (14) eine Anordnung zur Laufzeitmessung zwischen einer ausgesendeten und einer empfangenen Schallwelle (15, 17) enthält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Detektion eines Druckproduktes beim Fördern durch eine drucktechnische Maschine.
Zum Steuern eines Fördervorganges von Bogen durch eine Druckmaschine ist es bekannt, im Förderweg der Bogen Detektoren einzusetzen, die auf das Vorhandensein eines Bogens und auf fehlerhafte oder mehrfache Förderung ansprechen. Desweiteren kommen Detektoren zum Einsatz, aus deren Signalen die Abmessungen eines Bogens, wie z. B. dessen Länge oder Dicke, abgeleitet werden kann. Die Detektoren können die Bogen entlang einer Linie abtasten oder die gesamte Oberfläche oder wesentliche Teile davon erfassen. Solche Detektoren werden eingesetzt, um die Druckqualität wiedergebende Signale zu gewinnen oder um festzustellen, ob ein Bogen eine Beschädigung, wie z. B. Löcher, umgeknickte Ecken oder Verschmutzungen, aufweist. Die Detektoren sind dem Material der Bogen angepaßt. Werden z. B. Bogen mit ferromagnetischen Eigenschaften gefördert, können insbesondere magnetische Detektoren verwendet werden. Die Ausgangssignale werden einer Steuervorrichtung zugeführt, wo sie zu Stellsignalen verarbeitet werden, die auf den Fördervorgang steuernd wirken. Hierzu können die Detektorsignale mit weiteren Signalen verknüpft werden, die z. B. die Position eines Bogens im Förderweg wiedergeben. Beim Fördern von Bogen auf Zylindern werden die Bogendetektionssignale vorzugsweise zusammen mit Drehgebersignalen verarbeitet, wobei ein Drehgeber die Winkelstellung eines Zylinders erfasst.
In dem DD 212 024 B1 ist eine Einrichtung zur Kontrolle der Bogenübergabe in Rotationsdruckmaschinen beschrieben, bei der eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung fest im Maschinengestell angeordnet sind und deren Verbindungslinie die Führungsbahn eines Bogens durchstößt. Die Detektion der Bogen erfolgt im Durchgangsbetrieb mit Licht, Laser oder Ultraschall. Aufgrund der baulichen Gegebenheiten in einer Druckmaschine wird die Führungsbahn in einem sehr spitzen Winkel durchstoßen. Die Installation der Detektoren auf beiden Seiten ist aufwendig, da sowohl Justagearbeiten als auch Kabelführungsarbeiten auf beiden Seiten erfolgen müssen. Mögliche Flatterbewegungen des Bogens können zu Fehlalarmen führen, da der Bogen das schmale Detektionsfeld verlässt. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Ultraschallschranken der Fall. Eine Anordnung mit optischen Detektoren ist zwar bei Verwendung eines feinen Abtaststrahles unempfindlich gegenüber Flatterbewegung, jedoch ist die Verschmutzung optischer Detektoren eine neue Quelle für den Ausfall der Detektionseinrichtung.
Eine Anordnung zur Bogenlageüberwachung nach der DE 199 10 244 A1 enthält als Kantendetektor einen Ultraschallsensor. Wenn im Erfassungsbereich des Ultraschallsensors ein Bogen einläuft, entstehen durch Intensitätsauswertung in zeitlicher Abfolge Signalflanken. Ist kein Bogen vorhanden, dann ergibt sich eine andere Signalflankenabfolge.
Eine Bogensensoranordnung nach der DE 197 07 657 A1 verwendet eine Lichtschrankenanordnung, bei der ein Messlichtstrahl aus dem Inneren einer Trommel heraus auf einen Bogen gerichtet wird. Fehlt der Bogen, trifft Licht auf einen Fotoempfänger, wobei die Intensität des Lichtes ausgewertet wird. Diese Lösung hat nur ein beschränktes Einsatzgebiet mit auf der Trommelmantelfläche aufliegenden Bogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Detektion eines Druckproduktes beim Fördern durch eine drucktechnische Maschine zu entwickeln, die mit geringem Aufwand eine sichere Detektion von Bogen verschiedenen Materials ermöglicht.
Die Aufgabe wird mit einer Einrichtung gelöst, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Detektion von Druckprodukten, wie Bogen, Bahnen oder Falzprodukten, werden Schallwellen verwendet, wobei dann, wenn kein Druckprodukt vorhanden ist, Schallwellen auf den Ultraschall-Empfänger fallen. Dadurch, dass in Senderichtung der Schallwellen eine schallreflektierende Fläche hinter dem Druckprodukt vorgesehen ist, hat man unter allen Umständen stets eine sichere Signalgabe, weil man davon ausgehen kann, dass die guten Reflektionseigenschaften der Fläche für Ultraschall auch bei starken Verschmutzungen erhalten bleiben. Sender und Empfänger können im günstigsten Fall dicht beieinander liegen oder baulich vereinigt sein, wodurch der Installationsaufwand gering ist. Die Detektion eines Bogens kann in einer Richtung geschehen, in der der Bogen auch bei Flatterbewegungen sicher erfasst wird. Die Detektion ist unabhängig vom Material des Druckproduktes und von dessen Reflexionsschwankungen in Bezug auf Ultraschall.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden, es zeigen:
1: ein Schema einer Bogentransportvorrichtung mit einem auf eine Speichertrommel gerichteten Ultraschalldetektor,
2: ein Schema einer Bogentransportvorrichtung mit einem auf eine Wendetrommel gerichteten Ultraschalldetektor und
3: ein Schema zur Signalauswertung.
In 1 ist ein Teil einer Bogentransportvorrichtung einer Bogendruckmaschine gezeigt. Die Bogentransportvorrichtung enthält eine Wendetrommel 1 und eine doppelt große Speichertrommel 2. Auf der Speichertrommel 2 sind Bogen 3 an der Vorderkante in Greifern 4 und an der Hinterkante mittels Saugern 5 gehalten. In der dargestellten Drehlage der Trommel 1, 2 wird ein Bogen 4 an seiner Hinterkante an Zangengreifer 6 übergeben. In gestrichelter Form ist in mehreren Szenen dargestellt, wie ein Bogen 3 mittels der Wendetrommel 1 gefördert wird und welche Bewegung die Zangengreifer 6 dabei ausführen. Die Wendetrommel 1 und die Speichertrommel 2 werden von einem Motor 7 angetrieben. Die Drehlage der Wendetrommel 1 wird von einem Drehgeber 8 erfasst. Zur Detektion eines mit den Zangengreifern 6 geförderten Bogens 3 ist ein Ultraschalldetektor 9 mit einem Ultraschall-Sender 10 und einem Ultraschall-Empfänger 11 vorgesehen, die am Maschinengestell 12 befestigt sind. Auf der Speichertrommel 2 ist in einem Winkelbereich α eine Ultraschallwellen reflektierende Fläche 13 ausgebildet. Als reflektierende Fläche 13 kann eine vorhandene Oberfläche, insbesondere eine metallische Oberfläche, der Speichertrommel 2 verwendet werden, die die erforderlichen Reflektionseigenschaften für Ultraschall aufweist. Wenn im Bereich der Bogenabfrage keine geeignete Ultraschall reflektierende Fläche existiert, dann kann ein zusätzliches mechanisches Element mit einer Fläche 13 an der Speichertrommel 2 vorgesehen werden, welches zur Reflektion von Ultraschall besonders ausgebildet ist. Bei einer Speichertrommel 2 mit Formatumstellung auf verschiedene Bogenlängen wird die reflektierende Fläche 13 winkelmäßig mitverstellt, wenn die Formatumstellung durchgeführt wird. Der Motor 7, der Drehgeber 8 und der Ultraschall-Detektor 9 stehen mit einer Steuereinrichtung 14 in Verbindung.
Im folgenden soll die Detektion der Bogen 3 beschrieben werden: Zur Detektion eines Bogens 3 werden von einem Ultraschall-Sender 10 Schallwellen 15 ausgesendet. Die Aussendung erfolgt in Richtung der Rotationsachse 16 der Speichertrommel 2 gerade in dem Zeitintervall bei dem die Fläche 13 in der Richtung der Schallwellen 15 liegt. Die Steuerung der Ein- und Ausschaltung des Ultraschall-Senders 10 kann winkelgesteuert mit Hilfe der Steuereinrichtung 14 geschehen, wobei die Steuereinrichtung 14 die Signale des Drehgebers 8 verarbeitet. In einem definierten Winkelfenster wird geprüft, ob ausgesendete Schallwellen 15 von der Fläche 13 zurück reflektiert werden. Dies geschieht genau dann, wenn sich kein Bogen 3 in den Zangengreifern 6 befindet. Die von der Fläche 13 reflektierte Schallwelle 17 trifft auf den Ultraschall-Empfänger 11, dessen Intensitäts-Signal in der Steuereinrichtung 14 verarbeitet wird. Die Steuereinrichtung 14 generiert ein Fehlersignal und bewirkt durch Stellsignale zum Motor 7 das Anhalten der Bogenförderung. Wenn ein Bogen 3 in den Zangengreifern 6 vorhanden ist, dann wird die Schallwelle 15 bereits am Bogen 3 reflektiert. Die am Bogen 3 reflektierte Schallwelle 18 erreicht in diesem Fall nicht den Ultraschall-Empfänger 11.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, bei der der Ultraschalldetektor 9 auf die Wendetrommel 1 gerichtet ist. Wie auch bei 1 sendet der Ultraschallsender 10 Schallwellen 15 aus, die falls kein Bogen 3 vorhanden ist, direkt, an der Oberfläche der Wendetrommel 1 reflektiert werden und vom Ultraschallempfänger 11 empfangen werden. Weil die Oberfläche der Wendetrommel 1 von sich aus Ultraschall reflektiert, erübrigt sich hier die Ausbildung einer separaten reflektierenden Fläche 13. Im Falle einer korrekten Bogenführung erfolgt eine Ablenkung der Ultraschallwellen gemäß dem Pfeil 18. Wie auch in der Ausführung gemäß 1 ist eine Steuereinrichtung 14 sowohl mit einem Geber 8 wie auch mit dem Ultraschalldetektor 9 verbunden, wodurch die Abfrage an einer definierten Winkelstellung β erfolgen kann.
Neben der Intensität der Schallwellen zu einer bestimmten Zeit kann alternativ die Laufzeit und/oder die Phase der Schallwellen 15, 17 zur Auswertung kommen. Beispielsweise unterscheiden sich die Laufzeiten deutlich, wenn ein Bogen 3 vorhanden ist oder die Schallwelle 15 an der Fläche 13 reflektiert wird. Für die Laufzeit t können, wie in 3 gezeigt, obere und untere Grenzwerte 19, 20 festgelegt werden. Dadurch ist es möglich, festzustellen, ob ein Bogen 3 vorhanden ist und ob er in einem vorgegebenen Bereich gefördert wird. Dieser Bereich kann der Art des Bogenmaterials und der Druckmaschine, insbesondere der Druckgeschwindigkeit, angepaßt werden. Die 3 zeigt die Soll-Bahn 21 eines Bogens 3 die dazu führt, dass ein entlang der Bahn 21 geförderter Bogen 3 eine Laufzeit t für die Schallwellen 15, 17 ergibt, die in dem Soll-Bereich 22 zwischen den Grenzwerten 19, 20 liegt. Geht beispielsweise ein Bogen 3 aus den Zangengreifern 6 verloren, dann würde sich eine Laufzeit t ergeben, die unter dem unteren Grenzwert 20 liegt. Die Bahn 23 eines verloren gegangenen Bogens 3 ist in 3 gestrichelt gezeichnet. Für den Fall, dass ein Bogen 3 nicht von den Zangengreifern 6 erfasst wird und auf der Speichertrommel 2 liegen bleibt, würde die Laufzeit t ebenfalls außerhalb des Soll-Bereichs 22 liegen, d. h., es würde zur Generierung eines Fehlersignales kommen.

1: Wendetrommel
2: Speichertrommel
3: Bogen
4: Greifer
5: Sauger
6: Zangengreifer
7: Motor
8: Drehgeber
9: Ultraschall-Detektor
10: Ultraschall-Sender
11: Ultraschall-Empfänger
12: Maschinengestell
13: Fläche
14: Steuereinrichtung
15: Schallwellen
16: Rotationsachse
17, 18: Schallwelle
19, 20: Grenzwert
21: Bahn
22: Bereich

Claims

Einrichtung zur Detektion eines Druckproduktes (3) beim Fördern durch eine drucktechnische Maschine, mit einem Ultraschallsender (10) und einem Ultraschallempfänger (11), mit einer schallreflektierenden Fläche (13), die in Senderichtung von Schallwellen (15) hinter dem Förderpfad (21) des Druckproduktes (3) liegt, wobei bei Nichtvorhandensein des Druckproduktes (3) an der Fläche (13) reflektierte Schallwellen (17) auf den Ultraschallempfänger (11) fallen, und wobei bei Anwesenheit des Druckproduktes (3) am Druckprodukt (3) reflektierte Schallwellen (18) am Ultraschallempfänger (11) vorbeilaufen, und mit einer Auswerteinrichtung (14) für die an der Fläche (13) reflektierten Schallwellen (17), wobei die Auswerteeinrichtung (14) eine Anordnung zur Laufzeitmessung zwischen einer ausgesendeten und einer empfangenen Schallwelle (15, 17) enthält.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fördern des Druckproduktes auf einer Übertragungstrommel (1, 2) zur Evaluierung der Emfängersignale und/oder zur Steuerung des Sendebetriebes des Ultraschallsenders (10) der Auswerteeinrichtung (14) den Drehwinkel (2) der Übertragungstrommel (1) wiedergebende Signale und/oder Signale zur Position des Druckproduktes (3) zuführbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ultraschallsender (10) und Ultraschallempfänger (11) baulich vereinigt sind, wobei Sende- und Empfangsrichtung im wesentlichen parallel liegen oder zusammenfallen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfallsrichtung der vom Ultraschallsender (10) ausgehenden Schallwellen (15) auf die Oberfläche des Druckproduktes (3) gegenüber der Normalen geneigt liegt, und dass die Fläche (13) gegenüber der Oberfläche des Druckproduktes (3) im Bereich des Auftreffbereiches der Schallwellen (15) geneigt liegt.