DE19642804C2

DE19642804C2 - Einstellvorrichtung für eine Greiferöffnungskurve in einem Kettenausleger einer Bogendruckmaschine

Info

Publication number: DE19642804C2
Application number: DE19642804A
Authority: DE
Inventors: Willi Becker; Juergen Rautert; Ralf Wadlinger
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2016-10-18
Also published as: DE19642804A1; JPH10128953A; US5918543A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung für eine Greiferöffnungskurve in einem Kettenausleger einer Bogendruckmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 43 35 230 A1 ist eine solche Einstellvorrichtung bekannt. Die Greiferöffnungskurve ist entsprechend der DE 30 02 591 C2 um eine etwa horizontale Achse schwenkbar angeordnet. Die Kombination mit dem Links-/Rechtsgewinde besteht aus einer ersten Gewindemutter, die im Maschinengestell abgestützt ist und von einer Gewindespindel der Verstellwelle durchgriffen wird, sowie einer zweiten Gewindemutter mit einem gegenüber der ersten Gewindemutter gegenläufigen Gewinde. Die zweite Gewindemutter ist an dem Koppelgetriebe angeordnet und wird von einer entsprechend gegenläufigen Gewindespindel der Stellwelle durchgriffen, so daß Drehwinkeländerungen mit einer Verdoppelung der Gewindesteigung auf das Koppelgetriebe wirken. Die Einstellung erfolgt in der Regel von Hand mittels eines auf das freie Ende der Stellwelle angeordneten Handrades. Die jeweilige Einstellposition wird an der Stellwelle oder dem Handrad unmittelbar angezeigt.

Aus der DE 81 83 65 ist eine hydraulisch wirksame motorische Verstelleinrichtung zur automatischen Anpassung der Greiferöffnungskurvenstellung in Anpassung an die Maschinendrehzahl bekannt, die jedoch sehr aufwendig ist und die Vorteile der mechanisch wirksamen Einstellvorrichtung gemäß DE 43 35 230 A1 nicht aufweist.

Aus der DE 34 13 179 A1 ist eine Einstellvorrichtung für eine Greiferöffnungskurve in einem Kettenausleger einer Bogendruckmaschine mit einer schwenkbar gelagerten Greiferöffnungskurve bekannt, wobei die Greiferöffnungskurve einen zusätzlichen Verstellmotor mit einer in Anpassung an sich beim Hochfahren und Zurückfahren der Drehzahl der Druckmaschine ändernden Parameter programmierbaren elektrischen Programmsteuerung zur selbsttätigen Nachführung der Greiferöffnungskurve aufweist, wobei zwischen diesem Verstellmotor und der Greiferöffnungskurve eine in der Verstelleinrichtung wirksame Kupplung vorgesehen sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung für die Greiferöffnungskurve mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Nachführung der Greiferöffnungskurve beim Hochfahren und beim Zurückfahren der Drehzahl der Druckmaschine in Anpassung an sich ändernde Betriebsdaten unter Berücksichtigung des jeweiligen Druckverfahrens und des Bedruckstoffes auszurüsten, die es dem Bediener ermöglicht, jederzeit manuell eingreifen zu können und dadurch die Position der Greiferöffnungskurve zu korrigieren.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in Ausbildungsmerkmalen nach den Patentansprüchen 1 und 9.

Bei einer solchen Einstellvorrichtung bleiben die Vorteile der rein mechanisch wirksamen Greiferöffnungskurvenverstellung, wie sie auch in der DE 43 35 230 A1 erwähnt sind, ohne Beeinträchtigung erhalten. Der Bediener kann somit jederzeit die Position der Greiferöffnungskurve über das Handrad oder eventuell auch motorisch korrigieren. Der Greiferöffnungszeitpunkt ist mit einer drehzahlangepaßten, programmierbaren Kennlinie entsprechend automatisch verstellbar, wobei die Lage der Kennlinie (zum Beispiel für unterschiedliche Bedruckstoffe) manuell oder motorisch veränderbar ist. Durch eine geeignete Programmsteuerung des zusätzlichen motorischen Verstellantriebes wird die Stellung der Greiferöffnungskurve beim Hochfahren der Drehzahl der Bogendruckmaschine und auch beim Zurückfahren der Drehzahl selbsttätig an sich aufgrund von Einflüssen der Massenträgheit unter Einfluß des jeweiligen Bedruckstoffes und des laufenden Arbeitsverfahrens ändernde Betriebsbedingungen angepaßt. Im praktischen Betrieb erspart eine solche automatische Nachführung der Greiferöffnungskurve dem Drucker vor allem beim Hochfahren der Drehzahl aber auch beim Zurückfahren der Drehzahl lange Wege beim gleichzeitigen Einrichten beispielsweise des Anlegers für die Bogen. Trotzdem ist jederzeit eine beliebige Übersteuerung durch den Drucker von Hand über das Stellrad oder gegebenenfalls motorisch durch einen Verstellantrieb durchführbar, um auf diese Weise größtmögliche Flexibilität an unterschiedliche Bedruckstoffe zu erreichen.

Für die Kupplung des Verstellmotors ist zum Beispiel eine elektronische Schaltkupplung geeignet.

Vorzugsweise ist der zusätzliche motorische Verstellantrieb durch eine schaltbare Kupplung oder Rutschkupplung mit der Verstellwelle kuppelbar. Im Verlaufe der Drehzahländerung der Maschine beim Hochfahren und beim Zurückfahren wird die Greiferöffnungskurve durch die Programmsteuerung des motorischen Verstellantriebes selbsttätig gesteuert. Ein mit der Verstellwelle verbundenes Potentiometer liefert die Istdaten der Verstellwelle für die elektrische Programmsteuerung bei Erreichung der Betriebsdrehzahlen am Ende des Hochfahrvorganges bzw. des Zurückfahrens der Maschinendrehzahl. Durch die schaltbare Kupplung oder Rutschkupplung kann jederzeit eine Übersteuerung durch das Handrad auf die Verstellwelle vorgenommen werden. Für unterschiedliche Arbeitsverfahren, unterschiedliche Bedruckstoffe und unterschiedliche Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsabläufe lassen sich entsprechend Programme für die Steuerung erstellen und einspeisen. Die schaltbare Kupplung kann wahlweise elektromagnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betätigbar sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Einstellvorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen,

Fig. 2 ein Ablaufschema für die Nachführsteuerung,

Fig. 3 Beispiele für Ablaufdiagramme für die Steuerung zum selbsttätigen Nachführen,

Fig. 4 weitere Beispiele für Ablaufdiagramme und

Fig. 5 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer Schaltkupplung,

Fig. 7 einen Mitnahmestift gemäß Schnitt 7-7 in Fig. 6,

Fig. 8 eine Schaltbuchse gemäß Schnitt 8-8 in Fig. 6.

Die Greiferöffnungskurve 1, die mit ihrer Kurvenbahn 2 gegen nicht dargestellte Kurvenrollen des an umlaufenden Ketten geführten Greifersystems im Anleger einer Bogendruckmaschine wirksam ist, ist im Maschinengestell um eine horizontale Achse 3 schwenkbar und gegebenenfalls in Längsrichtung verschiebbar angeordnet. Die Verstellung der Greiferöffnungskurve 1 erfolgt durch ein Handrad 4 auf einer Stellwelle 5, die mittels einer Kombination aus einem Links-/Rechtsgewinde auf einen Stellhebel 6 einwirkt, welcher um eine parallel zur Achse 3 liegende Schwenkachse 7 im Maschinengestell gelagert ist. Die Stellwelle 5 durchgreift mit einer ersten Gewindespindel 8 eine im Maschinengestell abgestützte erste Gewindemutter 9 und mit einer zweiten Gewindespindel 10 eine zweite Gewindemutter 11, wobei die Gewindesteigung der zweiten Gewindespindel 10 und der zweiten Gewindemutter 11 gegenläufig zur ersten Gewindespindel 8 mit der ersten Gewindemutter 9 ausgebildet ist, so daß die jeweiligen Verdrehwinkel der Stellwelle 5 entsprechend verstärkt auf den Stellhebel 6 und somit auf die Greiferkurve 1 übertragen werden.

Zusätzlich ist ein Verstellmotor mit einer elektronischen Programmsteuerung angeordnet, welcher über ein Stirnzahnradgetriebe 13, 14 durch eine schaltbare Rutschkupplung 15 mit der Stellwelle 5 verbindbar ist. Die Schalt- oder Rutschkupplung 15 ist in beide Richtungen der Verstellbewegung der Stellwelle 5 wirksam, so daß vom Verstellmotor 12 ausgehende Verstellbewegungen auf die Stellwelle 5 übertragen werden. Bei einer Ausführung der Einstellvorrichtung mit Rutschkupplung wird durch eine Drehbewegung des Handrades 4 die Stellbewegung des Verstellmotors 12 übersteuert. Anstelle oder ergänzend zu dem Handrad kann ein motrischer Verstellantrieb vorgesehen sein. Außerdem ist mit der Verstellwelle 5 ein Potentiometer 16 gekuppelt, welches die jeweilige Winkelstellung der Verstellwelle 5 und ihre Verdrehbewegung in die Steuerung für den Verstellmotor 12 einspeist.

Über diesen zusätzlichen Verstellmotor mit elektronischer Programmsteuerung erfolgt beim Hochfahren der Drehzahl und auch beim Zurückfahren der Drehzahl der Bogendruckmaschine selbsttätig eine entsprechende Nachführung der Greiferöffnungskurve unter Berücksichtigung des jeweils durchgeführten Arbeitsverfahrens, des bearbeiteten Bedruckstoffes und sich ändernder Betriebsbedingungen. Ein Ablaufschema für die elektronische Steuerung des Verstellmotors 12 für die Nachführung der Greiferöffnungskurve 1 ist in der Fig. 2 dargestellt. Ein Eingabetableau 25 eines Rechners 24 ermöglicht die Eingabe einer beliebigen Steuerkurve durch den Bediener. Im Rechner 24 lassen sich Maschinengeschwindigkeit und die Position der Greiferöffnungskurve 1 speichern. Im Rechner 24 erfolgt eine Umrechnung auf Steuersignale 29 für den Motor 12 in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit. Vorteilhaft sind diese Steuersignale 29 als Steuerkurve in einem Zwischenspeicher 27 speicherbar, wobei nicht löschbare Referenzkurven überschrieben werden können, um die Wiederherstellung des Ursprungszustandes zu ermöglichen. Aus diesem Zwischenspeicher 30 werden Steuerbefehle für den Stellmotor 12 abgefragt. In den Speicher 7 des Rechners 24 wird beim Hochfahren der Maschinendrehzahl die Maschinengeschwindigkeit beim Erreichen der frühesten Greiferöffnung gespeichert. Beim Zurückfahren wird dieser Wert dann wieder gelöscht. In dieser Position der Greiferöffnungskurve 1 befindet sich ein Anschlag, um das Potentiometer 16 für den Stellmotor 12 nicht zu überdrehen und identische Hoch- und Rücklaulkurven für die Motorsteuerung zu erhalten.

Mögliche Ablaufdiagramme für eine solche elektronische Steuerung sind in der Fig. 3 dargestellt. Die beiden im oberen Teil unter a) dargestellten Kurven veranschaulichen die Nachführung der Greiferöffnungskurve links beim Hochfahren der Drehzahl und rechts beim Zurückfahren der Drehzahl einer Bogendruckmaschine. In dem mittleren Teil b) veranschaulichen Diagramme einer FRÜH eingestellten Greiferöffnungskurve links beim Hochfahren und rechts beim Zurückfahren der Drehzahl der Bogendruckmaschine. Im unteren Teil c) veranschlichen Diagramme das Nachfahren einer auf SPÄT eingestellten Greiferöffnungskurve links beim Hochfahren der Drehzahl und rechts beim Zurückfahren der Drehzahl.

In der Fig. 4 sind zwei Beispiele für individuell programmierte Steuerungskurven der elektronischen Steuerung für den Verstellmotor 12 im oberen Teil für das Hochfahren der Drehzahl und im unteren Teil für das Zurückfahren der Drehzahl wiedergegeben. Solche Steuerungskurven sind vom Drucker individuell gestaltbar und ermöglichen ihm eine größtmögliche Flexibilität für die Steuerung der Greiferöffnungskurve in Anpassung an sich ändernde Betriebsbedingungen der Bogendruckmaschine, insbesondere beim Hochfahren der Drehzahl und beim Zurückfahren der Drehzahl. Es besteht für den Drucker die Möglichkeit, mittels einer Speichertaste Eckwerte einer beliebigen Hochlaufkurve oder Rücklaufkurve zu speichern bzw. zu löschen. Die Standardhochlaufkurven bleiben dann jedoch als Referenz erhalten.

Das in der Fig. 5 wiedergegebene Ausführungsbeispiel zeigt schematisch eine Ausbildung der Einstellvorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen ohne Kupplung zwischen der Verstellspindel 5 und dem automatischen Verstellantrieb 12 zum Nachführen der Greiferöffnungskurve beim Hochfahren und Zurückfahren der Drehzahl der Druckmaschine. Eine der beiden Gewindemuttern, und zwar die Gewindemutter 9, ist mit einem Außengewinde 17 versehen, welches in einem ortsfest angeordnetes Innengewinde verschraubbar ist. Dieses Innengewinde ist beispielsweie in einem Lagerbock 22 angeordnet oder mit einer Gewindemutter unmittelbar in eine Seitenwand 23 des Maschinengestells eingesetzt. Der Drehwinkel der Gewindemutter 9 gegenüber dem Lagerbock 22 oder dergleichen wird durch einen Anschlag 19 begrenzt, gegen den ein an der Gewindemutter angeordneter Zapfen zur Anlage kommt. Zwischen der Gewindemutter 9 und dem Potentiometer 16 sind Antriebsmittel 18 vorgesehen, die die Drehwinkelveränderung der Gewindemutter 9 gegenüber der Verstelllwelle 5 auf das Potentiometer 16 überträgt. Das Potentiometer 16 seinerseits ist an einem auf der Verstellwelle 5 angeordneten Mitnehmer 21 befestigt. Das Potentiometer 16 speist somit die Iststellung der Verstellwelle 5 in die Steuerung des Verstellmotors 12 für die automatische Nachführung der Greiferöffnungskurve ein. Die Verstellung des Verstellmotors 12 wird durch ein Stirnradgetriebe 13, 14 auf die Verstellwelle 5 übertragen.

Das in der Fig. 6 widergegebenen Ausführungsbeispiel zeigt schematisch eine Ausbildung der Einstellvorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen einer schaltbaren Kupplung zwischen der Verstellspindel 5 und dem automatischen Verstellantrieb 12 zum Nachführen der Greiferöffnungskurven beim Hochfahren und Zurückfahren der Drehzahl der Druckmaschine. Die schaltbare Kupplung ist so ausgebildet, daß das Zahnrad 14 drehbar auf der Stellwelle 5 gelagert ist und eine Kupplungshälfte 37 aufweist, die stirnseitig Zähne, Klauen oder einen Reibbelag trägt. Die Kupplungshälfte 37 arbeitet hierbei zusammen mit einer zweiten Kupplungshälfte 36, die entsprechend der ersten ausgebildet ist und an einer Axialkurve 34 angeordnet ist. Die Axialkurve 34 weist eine axial ausgerichtete Steuerkontur auf und ist fest an einer axial verschiebbar gelagerten Schaltbuchse 39 befestigt. Die Schaltbuchse 39 umfaßt koaxial die Stellwelle 5 und ist auf dieser verschiebbar jedoch mittels einer Paßfedervorrichtung 38 gegen Verdrehung gelagert. In einer Axialbohrung trägt die Stellwelle 5 koaxial eine Schaltwelle 32, die mit dem Handrad 4 verbunden ist. An einem dem Handrad 4 gegenüberliegenden Ende der Schaltwelle 32 ist ein Mitnahmestift 33 angebracht, der mit der Steuerkontur der Axialkurve 34 in Wirkverbindung steht. Hierbei ragt der Mitnahmestift 33 mit großem Spiel durch zwei Schlitze 43, 44 in der Stellwelle 5 hindurch. Eine die Schaltbuchse 39, die Stellwelle 5 und die Schaltwelle 32 koaxial umfassende Rückstellfeder 41 stützt sich mit einem Ende an der Schaltbuchse 39 und mit dem anderen Ende an einem gestellfesten Federwiderlager 42 ab. Zur Einleitung einer Stellbewegung wird das Handrad 4 soweit in oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis der Mitnahmestift 33 innerhalb der Schlitze 43, 44 an der Stellwelle 5 anschlägt. Hierbei hat der Mitnahmestift 34 durch seine Anlage an der Axialkurve 34 die Schaltbuchse 39 soweit gegen die Kraft der Rückstellfeder 41 verschoben, daß die beiden Kupplungshälften 36, 37 voneinander getrennt sind. Eine weitere Drehung des Handrads 4 bewirkt nunmehr die Mitnahme der Stellwelle 5 und damit eine durch die Gewindemutter 9 eingeleitete Axialverschiebung der Stellwelle 5. Ein Einkuppeln erfolgt durch Loslasssen des Handrads 4 und einem damit verbundenen Zurückdrehen des Mitnahmestiftes 33, welcher durch die Rückstellfeder 41 in Verbindung mit der Kontur der Axialkurve 34 eingeleitet wird.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Greiferöffnungskurve

2

Kurvenbahn

3

Achse

4

Handrad

5

Stellwelle

6

Stellhebel

7

Schwenkachse

8

Gewindespindel

9

Gewindemutter

10

Gewindespindel

11

Gewindemutter

12

Verstellmotor

13

Stirnzahnradgetriebe

14

Stirnzahnradgetriebe

15

Rutschkupplung

16

Potentiometer

17

Außengewinde der Gewindemutter

9

18

Antriebsmittel

19

Anschlag

20

Anschlag

21

Mitnehmer

22

Lagerbock

23

Seitenwand

24

Steuerrechner

25

Eingabetableau

26

Einlesewerte

27

Zwischenspeicher

28

29

Abfrage (Steuersignale)

30

Zwischenspeicher

31

Ausgabe

32

Schaltwelle

33

Mitnahmestift

34

Axialkurve

35

36

Kupplungshälfte (

34

)

37

Gegenkupplungshälfte (

14

)

38

Paßfederverbindung

39

Schaltbuchse

40

41

Rückstellfeder

42

Federwiderlager

43

Schlitz (

5

)

44

Schlitz (

5

)

Claims

1. Einstellvorrichtung für eine Greiferöffnungskurve in einem Kettenausleger einer Bogendruckmaschine mit einer schwenkbar gelagerten Greiferöffnungskurve, wobei die Greiferöffnungskurve einen zusätzlichen Verstellmotor mit einer in Anpassung an sich beim Hochfahren und Zurückfahren der Drehzahl der Druckmaschine ändernden Parameter programmierbaren elektrischen Programmsteuerung zur selbsttätigen Nachführung der Greiferöffnungskurve aufweist, wobei zwischen diesem Verstellmotor und der Greiferöffnungskurve eine in der Verstelleinrichtung wirksame Kupplung vorgesehen sein kann, dadurch gekennzeichnet,
dass die Greiferöffnungskurve (1) durch ein Koppelgetriebe mit einer Gewindemutter (11) einer Kombination eines Links-/Rechtsgewindes einer Verstellwelle (5) verbunden ist, die in der anderen ortsfest abgestützten Gewindemutter (9) der Kombination des Links-/Rechtsgewindes verschiebbar ist und
dass die Kupplung (15) schaltbar zwischen dem Verstellmotor (12) und der Verstellwelle (5) angeordnet ist.

2. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (15) eine Rutschkupplung ist.

3. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (36, 37) eine koaxial in der Verstellwelle (12) schwenkbar gelagerte Schaltwelle (32) aufweist, die einen Mitnahmestift (33) trägt.

4. Einstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplung (36, 37) eine koaxial die Verstellwelle (12) außen umfassende Schaltbuchse (39) aufweist, die stirnseitig eine Axialkurve (34) aufweist, welche in Wirkverbindung mit dem Mitnahmestift (33) steht.

5. Einstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellfeder (41) koaxial die Schaltbuchse (39) die Stellwelle (5) die Schaltwelle (32) umfasst und zwischen einem Widerlage (42) und der Schaltbuchse (39) angeordnet ist.

6. Einstellvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Verstellwelle (5) verbundenes Potentiometer (16) Istdaten der Verstellwelle (5) in die elektrische Steuerung des Verstellmotors (12) einspeist.

7. Einstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuerung für den Verstellmotor (12) unterschiedliche Steuerungsprogramme für unterschiedliche Bedruckstoffe, sich ändernde Betriebsdaten unter Berücksichtigung des jeweiligen Arbeitsverfahrens aufweist sowie für einen individuellen Verstellantrieb zur Nachführung der Greiferöffnungskurve (1) beim Hochfahren und Zurückfahren der Drehzahl der Druckmaschine programmierbar ist.

8. Einstellvorrichtung für eine Greiferöffnungskurve in einem Kettenausleger einer Bogendruckmaschine, bei der die Greiferöffnungskurve mit einer Lagerung schwenkbar geführt und durch ein Koppelgetriebe mit einer Gewindemutter einer Kombination eines Links-/Rechtsgewindes einer Verstellwelle verbunden ist, die in der anderen, ortsfest abgestützten Gewindemutter der Kombination des Links- /Rechtsgewindes verschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferöffnungskurve (19) einen zusätzlichen Verstellmotor (12) mit einer in Anpassung an sich beim Hochfahren und Zurückfahren der Drehzahl der Druckmaschine ändernden Parametern programmierbaren elektrischen Programmsteuerung zur selbsttätigen Nachführung der Greiferöffnungskurve (1) aufweist, wobei die eine der beiden Gewindemuttern (9) mit einem Außengewinde (17) axial verstellbar in ein ortsfest angeordnetes Innengewinde eingreift und durch das Handrad (4) - gegebenenfalls motorisch - verschraubbar ist und wobei zwischen dieser Gewindemutter (9) und einem die Winkelstellung der Verstellwelle (5) in das Steuerprogramm für den Verstellmotor (12) einspeisenden Potentiometer (16) Antriebsmittel (18) vorgesehen sind.

9. Einstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindemutter (9) mit dem Außengewinde (17) zwischen Anschlägen (19) über vorzugsweise nahezu 360 Grad verdrehbar angeordnet und der Antrieb des Potentiometers (16) gegenüber der Gewindemutter (9) zwischen Anschlägen (20) über vorzugsweise nahezu 360 Grad begrenzt ist.