DE10354429B4

DE10354429B4 - Einrichtung zum Detektieren der Lage eines Objektes in einer drucktechnischen Maschine

Info

Publication number: DE10354429B4
Application number: DE10354429A
Authority: DE
Inventors: Götz Dr. Schnell
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2023-11-22
Also published as: DE10354429A1

Abstract

Einrichtung zum Detektieren der Lage eines Objektes in einer drucktechnischen Maschine,
enthaltend eine Vorrichtung (17, 18) zum Bewegen und Führen des Objektes (2, 16) und mindestens eines ortsfesten Detektors (1, 9, 25, 26) relativ zueinander, wobei der mindestens eine Detektor (1, 9, 25, 26) eine Anlagefläche (7) für das Objekt (2, 16) aufweist und mit einer Auswerteeinrichtung (13, 27) in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine Detektor (1, 25, 26) als auf Temperaturänderungen ansprechender, berührend wirkender Detektor (1, 25, 26) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Detektieren der Lage eines Objektes in einer drucktechnischen Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Herstellen, Inspizieren oder beim Drucken müssen Druckplatten in einer Herstellungsvorrichtung, einer Inspektionsanordnung oder auf einem Druckzylinder exakt positioniert werden. Weil die Vorderkante einer Druckplatte keine exakte Ausrichtung gestattet, werden Registerausstanzungen entlang der Vorderkante eingebracht und die Druckplatte mit den Registerausstanzungen gegen Registerbolzen gelegt.
In DE 693 08 951 T2 ist eine Vorrichtung zum Montieren einer Druckplatte für eine Druckmaschine beschrieben, bei der Plattenanlagedetektoren jeweils in Registerbolzen angeordnet sind. Dabei ist gewährleistet, dass nur dann ein Plattenanlagesignal erzeugt wird, wenn jeweils der Grund einer Ausstanzung am jeweiligen Registerbolzen anliegt. Die elektrisch leitenden Registerbolzen besitzen entweder eine den elektrischen Kontakt mit den Seitenkanten einer Ausstanzung verhindernde Isolation oder in den Registerbolzen ist ein Abstandssensor eingebettet, der auf den Grund jeweils einer Ausstanzung gerichtet ist. Derartige mit zwei oder drei Plattenanlagedetektoren arbeitende Vorrichtungen arbeiten nicht zuverlässig, so dass Fehlfunktionen beim Betreiben einer Druckmaschine auftreten können. Die Kontaktgabe einer Druckplatte an Registerbolzen ist verschmutzungsempfindlich. Anstelle von mechanisch berührenden Detektoren können optische, kapazitive oder induktive Sensoren eingesetzt werden. Derartige Sensoren sind nicht über die gesamte Breite von Materialien der in einer drucktechnischen Maschine zu detektierenden Objekte einsetzbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Detektieren der Lage eines Objektes in einer drucktechnischen Maschine zu entwickeln, die zuverlässig arbeitet und für verschiedene Objektmaterialien geeignet ist.
Die Aufgabe wird mit einer Einrichtung gelöst, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist mit Anspruch 2 bis 4 gegeben.
Die Erfindung beruht auf einem kalorimetrischen Erkennen der Anlage eines Objektes an einem auf Temperaturänderungen ansprechenden Detektor. Bei dem Detektor handelt es sich um einen berührend wirkenden Detektor. Sobald das Objekt an dem Detektor anliegt, geschieht ein Wärmeaustausch zwischen Objekt und Detektorkörper. Wenn der Detektor eine vorgesehene Lage einnimmt, dann kann durch Temperatur- bzw. Wärmemessungen ein Signal abgeleitet werden, dass das Objekt am Detektor anliegt. Der Wärmeleitwert des zu detektierenden Objektes unterscheidet sich deutlich von dem Wärmeleitwert der Umgebung des Objektes. Der kalorimetrische Anlagedetektor kann nach verschiedenen Technologien hergestellt sein. Z. B. können die zur Temperatur- oder Wärmemessung verwendeten Bauelemente als diskrete, oberflächenmontierte Bauelemente auf einer Leiterplatte angeordnet sein. Wenn der Detektor auf Folien mit entsprechenden Leiterbahnen angeordnet ist, dann ist es durch die Flexibilität einer Folie möglich, einen Detektor der Form des Objektes besonders anzupassen. Weiterhin können die Bauelemente eines Detektors in Dünn- oder Dichtschichttechnologie oder in Halbleitertechnologie realisiert sein.
Zur Realisierung des Aufbaus eines kalorimetrischen Anlagesensors ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. Der Detektor kann in einer ersten Variante als Heizelement aufgebaut sein, welches gleichzeitig der Temperaturmessung dient. Bei einer weiteren Variante sind Heizelemente und Temperaturerfassungselemente getrennt vorgesehen, wobei das Temperaturerfassungelement als temperaturabhängiger Widerstand, insbesondere als Widerstandsbauelement mit negativem oder positivem Temperaturkoeffizienten realisiert ist. Weitere Varianten ergeben sich mit Bauelementen aus einer temperaturabhängigen Grenzschicht, einem Thermoelement oder einem berührungslos erfassenden Infrarotstrahlungssensor. Gegenüber Lösungen nach dem Stand der Technik bietet die erfindungsgemäße Lösung eine Reihe von Vorteilen. Beim Kontakt zwischen Objekt und Detektor entstehen keine elektrischen Funken. Zur Feststellung der Anwesenheit eines Objektes ist nur eine Kontaktstelle nötig, wobei das Objekt als Wärmesenke wirkt. Es können mehrere Detektoren unabhängig voneinander am gleichen Objekt eingesetzt werden, so dass die Lage des Objektes bezüglich einer Anlagelinie festgestellt werden kann. Der Einfluß der Kontaktkraft zwischen Objekt und Detektor ist vernachlässigbar, so dass der Detektor bei manueller und automatischer Anlage einsetzbar ist. Der Detektor besitzt einen einfachen und kostengünstigen Aufbau, wobei keine bewegten Teile vorhanden sind. Weiterhin handelt es sich um eine potentialfreie Detektion die unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen ist.
Es ist möglich, den Detektor mehrteilig aufzubauen. Z. B. kann ein verschleißfestes Kontaktelement an einem Wärmeübertragungselement angeordnet sein, dem sich in Wärmeflußrichtung die zur Temperatur- bzw. Wärmemessung verwendeten Bauelemente anschließen.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden, es zeigen:
1, 2: ein Schema einer Einrichtung zur Detektion der Anlage eines Objektes,
3: ein Schema einer Einrichtung mit Temperaturkompensation, und
4: ein Schema in einer Anwendung bei der Detektion einer Druckplatte.
In den 1 und 2 ist ein Detektor 1 dargestellt, der bezüglich einem zu detektierenden Objekt 2 ortsfest und thermisch isoliert auf einem Basiskörper 3 angeordnet ist. Der Detektor 1 besteht aus einer Heizwicklung 4 und einem Temperatursensor 5. Von der Heizwicklung 4 und dem Temperatursensor 5 führen Leitungen 6 zu einer Steuereinrichtung für eine drucktechnische Maschine. Die Heizwicklung 4 und der Temperatursensor 5 sind in ein Material eingebettet, welches eine schnelle Temperaturänderung gestattet. Eine Anlagefläche 7 für das Objekt 2 ist besonders verschleißfest ausgebildet.
Mittels der Heizwicklung 4 wird der Detektor 1 auf eine Soll-Temperatur gebracht, die höher liegt als die Umgebungstemperatur. Gemäß 1 liegt das Objekt 2 nicht an der Anlagefläche 7 an. In diesem Zustand befindet sich der Detektor 1 temperaturmäßig in einem Gleichgewichtszustand. Die an die Umgebung und an den Basiskörper abgegebene Wärme wird mittels der Heizwicklung 4 ausgeglichen. Die punktiert gezeichneten Linien, welche von der Anlagefläche 7 ausgehen, zeigen schematisch einen Wärmefluss 8. Bei ausreichendem Abstand gelangt nahezu keine Wärme vom Detektor 1 zu dem Objekt 2. Gegenüber dem Detektor 1 stellt das Objekt 2 eine Wärmesenke dar. Wenn das Objekt 2, wie in 2 gezeigt, an der Anlagefläche 7 anliegt, dann tritt Wärme vom Detektor 1 in das Objekt 2 über. Dies bewirkt eine rasche Abkühlung des Detektors 1, was durch den Temperatursensor 5 erfasst wird. Am Ausgang des Temperatursensors 5 entsteht eine steile Signaländerung, die in der Steuereinrichtung weiterverarbeitet wird. Der Wärmeübergang vom Detektor 1 auf das Objekt 2 tritt auch noch dann auf, wenn die Anlagefläche 7 leicht verschmutzt ist, wodurch eine zuverlässige Detektion möglich ist.
In 3 ist eine Variante gezeigt, bei der eine Temperaturkompensation eingesetzt ist, um den Einfluß von Störungen durch Temperaturänderungen zu reduzieren. Hierzu ist neben einem ersten kalorimetrischen Detektor 1 ein weiterer Detektor 9 mit einer Heizwicklung 10 und einem Temperatursensor 11 vorgesehen. Die Leitungen 6, 12 der Detektoren 1, 9 führen zu einer Steuereinrichtung 13. Der Detektor 9 ist nahe beim Detektor 1 angeordnet und kommt nicht mit dem Objekt 2 in Berührung. Mit dem Detektor 9, der als einfaches Temperaturerfassungselement ausgeführt ist, werden die Umgebungstemperatur und deren Änderungen erfasst. Die Meßwerte des Detektors 9 werden in der Steuereinrichtung 13 verarbeitet, so dass Änderungen der Umgebungstemperatur bei der Auswertung des Signals vom Detektor 1 kompensierend berücksichtigt werden.
4 zeigt eine mögliche Anwendung innerhalb einer Druckmaschine. Dargestellt sind Registerbolzen 14, 15 für eine Druckplatte 16 in einem Zufuhrpfad zu einem Druckplattenzylinder. Die Druckplatte 16 wird mit nicht dargestellten Fördermitteln in Führungen 17, 18 in Richtung des Pfeiles 19 gegen die Registerbolzen 14, 15 bewegt. Die Druckplatte 16 besitzt an der Vorderkante 20 je eine rechteckförmige und eine u-förmige Ausstanzung 21, 22, mit denen sie gegen die Registerbolzen 14, 15 zur Anlage kommt. In Transportrichtung 19 der Druckplatte 16 gesehen, sind in die Registerbolzen 14, 15 kalorimetrische Detektoren 23, 24 thermisch isoliert eingebettet. Bei Verwendung eines Wärmeübertragungselementes ist es möglich, die kalorimetrischen Detektoren abseits von den eigentlichen Registerbolzen, vorzugsweise an einer Spannschiene einer Plattenspannvorrichtung, anzuordnen. Die Detektoren 23, 24 funktionieren so, wie zu den 1, 2 beschrieben. Wenn die Druckplatte 16 mit den Ausstanzungen 21, 22 zur Anlage an die Registerbolzen 14, 15 kommt, dann gibt es einen Wärmeaustausch zwischen den Detektoren 23, 24 und der Druckplatte 16. Die Änderung der Temperatur der Detektoren 23, 24 wird von Temperaturfühlern 25, 26 erfasst, die Bestandteil der Detektoren 23, 24 sind. Die Ausgangssignale der Temperaturfühler 25, 26 werden einer Steuereinrichtung 27 der Druckmaschine zugeführt und dort zu Stellsignalen 28 für die Fördermittel verarbeitet.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist prinzipiell möglich, ein Objekt gegen einen Detektor zu bewegen oder einen Detektor gegen ein Objekt zu bewegen oder ein Objekt und einen Detektor gleichzeitig aufeinander zu zubewegen.
Bezugszeichenliste

1: Detektor
2: Objekt
3: Basiskörper
4: Heizwicklung
5: Temperatursensor
6: Leitung
7: Anlagefläche
8: Wärmefluß
9: Detektor
10: Heizwicklung
11: Temperatursensor
12: Leitung
13: Steuereinrichtung
14, 15: Registerbolzen
16: Druckplatte
17, 18: Führung
19: Pfeil
20: Vorderkante
21, 22: Ausstanzung
23, 24: Detektor
25, 26: Temperaturfühler
27: Steuereinrichtung
28: Stellsignal

Claims

Einrichtung zum Detektieren der Lage eines Objektes in einer drucktechnischen Maschine, enthaltend eine Vorrichtung (17, 18) zum Bewegen und Führen des Objektes (2, 16) und mindestens eines ortsfesten Detektors (1, 9, 25, 26) relativ zueinander, wobei der mindestens eine Detektor (1, 9, 25, 26) eine Anlagefläche (7) für das Objekt (2, 16) aufweist und mit einer Auswerteeinrichtung (13, 27) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Detektor (1, 25, 26) als auf Temperaturänderungen ansprechender, berührend wirkender Detektor (1, 25, 26) ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (2, 16) mit einem ersten Detektor (1) in Berührung ist und keinen berührenden Kontakt mit einem weiteren Detektor (9) aufweist, wobei die Detektoren (1, 9) mit einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung (13) verbunden sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Detektor (1, 25, 26) aus einer Heizwicklung (4) und einem Temperatursensor (5) besteht.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Einrichtung zum Detektieren der Lage einer Druckplatte (16) der mindestens eine Detektor (25, 26) jeweils in einen Registerbolzen (14, 15) für die Druckplatte (16) thermisch isoliert eingebettet ist.