DE19730042C2

DE19730042C2 - Vorrichtung zur Steuerung einer Bogenführung in einer Bogendruckmaschine

Info

Publication number: DE19730042C2
Application number: DE1997130042
Authority: DE
Inventors: Michael Reisig; Manfred Herold; Marco Bergmann
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: DE19730042A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bogenführung in einer Bogendruckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der gattungsbildenden DE 34 13 179 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bogenführung in einer Bogendruckmaschine bekannt, bei welcher eine Schaltung zum selbsttätigen Einstellen von Stellgliedern für die Blas- und/oder Saugluftrate vorgesehen ist. Dem die Blas- und/oder Saugluftrate beeinflussendem Stellglied ist wenigstens ein Sensor zugeordnet, durch dessen Signale die Blas- und/oder Saugluftrate auf einem vorgesehenen Wert steuerbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bogenführung in einer Bogendruckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig zu erweitern, dass die Bogen mit einfachen Mitteln exakt und störungsfrei durch die Druckmaschine transportiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung der Vorrichtung mit den in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wesentlich ist, daß durch die berührungslosen Sensoren unmit telbar die Istlage an einer durch die Blasluft/Saugluft beein flußten Stelle des Bogens bzw. der Istabstand zu einem Bezugs punkt erfaßt wird und diese nach Differenzbildung mit der entsprechenden Sollage bzw. dem Sollabstand in eine Stellgröße umgesetzt wird, mit welcher jeweils ein Stellglied beauf schlagt wird, welches die Blas- und/oder Saugluftrate, die auf den Bogen an oder in der Nähe der Meßstelle einwirkt, beein flußt. Mit anderen Worten wird mittels der berührungslosen Sensoren direkt erfaßt, ob Bogen die exakte Bogenführung ver lassen und es wird aufgrund dieser Erfassung selbstätig die Blas- oder Saugluftrate nachreguliert, um den gewünschten Sollzustand zu erreichen. Eine solche Regelung der Blasluftra te kann insbesondere an einer Druckzylinder-Blasvorrichtung erfolgen, welche ein freies Bogenende eines von den Greifern des Druckzylinders am Bogenanfang erfaßten Bogens gegen den Druckzylinder preßt. Durch Einstellung der Blasluftrate der Druckzylinderblasvorrichtung wird gewährleistet, daß ein auf den Bedruckstoff bzw. Bogen ausgeübter Gegendruck nicht dazu führt, daß die Ecken des Bogens durch Verwirbelung einschlagen und anschließen verknicken. Vielmehr wird durch die Nachju stierung der Blasluftrate durch Steuerung der Lufterzeuger an der Druckzylinderblasvorrichtung erreicht, daß es nicht zu unerwünschten Verformungen des Bedruckstoffes kommt.

Hierzu dient speziell die Maßnahme nach Anspruch 7, daß der berührungslose Sensor in einem Bereich zwischen dem Druckzy linder und einem Transferter dergestalt angeordnet ist, daß er die Istlage eines von dem Transferter an den Druckzylinder übergebenen und an diesem zur Anlage gelangenden Bogens er faßt. Die Nachregulierung der Blasluft aus dieser Druckzylinderblasvorrichtung erfolgt dann durch die Ausbildung nach Anspruch 8, daß ein Stellglied der Druckzylinderblasvorrich tung abhängig von wenigstens einem Sensorausgang steuerbar ist.

Die voranstehend beschriebene Stabilisierung und Führung der Bogen kann als Feinjustierung vorteilhaft gemäß Anspruch 2 kombiniert werden mit einem zur Steuerung der Blas- und/oder Saugluftrate vorgesehenen Computer mit einer Eingabe für Para meter der Bogen und der Bogendruckmaschine, der einen Soll werte der Blas- und/oder Saugluftrate als Kennlinienfeld spei chernden Speicher umfaßt, wobei ein Ausgang des Computers mit einem Sollwertgeber in Verbindung steht, der über ein Stell glied die Blas- und/oder Saugluftrate steuert. Hiermit kom biniert wird die Feinjustierung der Istlage bzw. des Istab standes der mit der Blas- und/oder Saugluft beaufschlagten Bogens mit den die Istlage bzw. den Istabstand erfassenden berührungslosen Sensoren. Zu den Parametern des Bogens gehören Druckstoffstärke bzw. Papiergewicht, Farbdichte und Bogenfor mat. Ein wesentlicher Parameter der Bogendruckmaschine ist die Maschinengeschwindigkeit. Alle diese Parameter bzw. Kenngrößen liegen bei der Steuerung der Druckmaschine vor. Die Bedruck stoffstärke wird an einem Leitstand angegeben. Die Maschinen geschwindigkeit wird über Inkrementalgeber in eine Steuerungs einrichtung der Maschine eingelesen. Die Farbdichte wird mit einer farbdichten Meßanlage ermittelt. Anhand dieser in der Steuerungseinrichtung vorliegenden Kenngrößen kann der Soll wert der Blas- und/oder Saugluftrate aus einem in dem Computer gespeicherten Kennlinienfeld ausgelesen werden und der Rege lung der Bogenlage zugrundegelegt werden. Die sonst übliche Feinkorrektur der Bogenlage von Hand über eine Bedientastatur erfolgt hier automatisch mittels der berührungslosen Sensoren, die die Istlage bzw. den Istabstand des Bogens erfassen. Für die Erzeugung der Blasluft bzw. Saugluft, deren Rate geregelt wird, können frequenzgeregelte Gebläse verwendet werden. Die Blas- und/oder Saugluftrate kann aber auch durch den Einsatz von Proportionalventilen oder Stellventilen an dem Lufterzeuger für die Luftverbraucher erfolgen.

Als besonders geeigneter Sensor der Bogenlagen kann gemäß Anspruch 3 der berührungslose Sensor ein nach dem Triangula tionsprinzip messender Abstandssensor sein. Andere geeignete Sensoren sind Reflexlichttaster und Lasertaster. Solche zu sammenfassend als Lichttaster zu bezeichnende Sensoren geben typische Signale abhängig davon ab, ob sie den Bogen erfassen, auf den sie gerichtet sind, oder nicht, um die Blasluft- oder Saugluftrate nachzuregulieren. Insbesondere wird die Blasluft- oder Saugluftrate mit einem solchen Lichttaster solange nach reguliert, bis der Bogen, auf den der Lichttaster gerichtet ist, von dem Lichttaster nicht mehr erkannt wird.

Besonders geeignet ist die Variante gemäß Anspruch 4 bestehend aus einem programmierbaren Lichttaster, dessen Schaltschwelle mittels eines Mikroprozessors innerhalb des Lichttasters ein stellbar ist. Damit kann von der Maschinensteuerung selbstätig eingestellt die Schaltschwelle in Abhängigkeit von dem Be druckstoff geändert werden.

Zur Nachregulierung der Blasluftrate der zwischen die Bögen geblasenen Blasluft an einem Anleger ist gemäß Anspruch 9 vorgesehen, daß wenigstens zwei berührungslose Abstandssenso ren an dem Anleger auf verschiedene Stellen einer Oberseite eines Bogenstapels gerichtet sind. Damit kann die Ausrichtung des obersten Bogens bezüglich einer Sollage selbstätig festge stellt werden und in ein nachjustierendes Stellsignal umge setzt werden.

Hierzu sind im einzelnen vorzugsweise gemäß Anspruch 10 wenig stens zwei Reihen von berührungslosen Abstandssensoren an dem Anleger parallel zu Kanten des Bogenstapels auf diesen gerich tet. Den berührungslosen Abstandssensoren können von diesen gesteuerte Ejektoren zugeordnet sein, um die gleichmäßige Vereinzelung über der Fläche des oberen Bogens zu erreichen.

Für die Regulierung der Blasluftrate an dem Anleger können auch Sensoren gemäß Anspruch 6 eingesetzt werden, bestehend aus einer Lichtschranke, deren Lichtstrahlenbündel durch den Bogen bei Verlassen der Soll-Lage unterbrochen wird. Hiermit können größere Bereiche des Bogens mit einem einzigen Sensor erfaßt werden.

In vorteilhafter Weise kann hier eine Reihe berührungsloser Abstandssensoren gemäß Anspruch 11 ersetzt werden durch eine Lichtschranke, indem wenigstens eine erste Lichtschranke und eine zweite Lichtschranke an dem Anleger dergestalt angeordnet sind, daß ein Strahlenbündel der ersten Lichtschranke und ein Strahlenbündel der zweiten Lichtschranke rechtwinklig zu dem Strahlenbündel der ersten Lichtschranke über eine Oberseite des Bogenstapels verlaufen. In einer Weiterbildung der vor anstehenden Vorrichtung, die eine noch exaktere Erfassung der Bogenlage bewirkt, ist gemäß Anspruch 12 vorgesehen, daß das Strahlenbündel der ersten Lichtschranke parallel und benach bart zu einem ersten Rand eines Bogens über der Oberseite des Bogenstapels verläuft, daß das Strahlenbündel der zweiten Lichtschranke parallel und benachbart zu einem zweiten Rand des Bogens über der Oberseite des Bogenstapels gerichtet ist und daß ein Strahlenbündel einer dritten Lichtschranke par allel und benachbart zu einem dritten, zu dem zweiten Rand entgegengesetzten und parallelen Rand des Bogens verläuft. Es werden hier also lediglich drei Lichtschranken benötigt, um die Ausrichtung praktisch der gesamten Oberfläche des oberen Bogens auf dem Bogenstapel zu erfassen.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren erläutert, aus denen sich weitere Merkmale, insbesondere hinsichtlich der Anordnung der Sensoren ergeben. Es zeigen:

Fig. 1 eine berührungslose Abstandssensoranordnung in dem Bereich zwischen einem Druckzylinder und einem Transferter in einer schematischen Seitenansicht;

Fig. 2a eine berührungslose Abstandssensoranordnung an einem Anleger in einer schematischen Ansicht von einer ersten Seite;

Fig. 2b eine Ansicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2a, jedoch auf eine zweite Seite rechtwinklig zu der ersten Seite in Fig. 2a und

Fig. 3 eine Lichtschrankenanordnung an dem Anleger, eben falls in einer schematischen Seitenansicht.

In Fig. 1 ist eine mögliche Anordnung eines berührungslosen Abstandssensors 1 in dem Bereich zwischen einem Druckzylinder 2 und einem Transferter 3 schematisch dargestellt.

Aus Fig. 1 kann ersehen werden, wie ein Bogen, der zunächst auf dem Transferter 3 liegt und dort mit 5 bezeichnet ist, in den Spalt zwischen dem Druckzylinder und einem Gummizylinder 4 eingeführt wird. In dieser Lage ist der Bogen mit 6 bezeich net.

Eine in dem Bereich zwischen dem Druckzylinder 2 und dem Transferter 3 angeordnete Druckzylinderblasvorrichtung 7 mit einem Blasluftrohr 8 dient dazu, durch Gegendruck an dem Bogen 6 zu verhindern, daß es zu unerwünschten Verformungen des Bogens kommt, so daß das Bogenende glatt und vollständig an dem Druckzylinder 2 anliegt.

Der dazu erforderliche Gegendruck wird durch die Blasluft, die aus dem Blasluftrohr 8 strömt, mit einregulierter Blasluftrate erreicht. Zum Einregulieren dient der berührungslose Abstands sensor 1, der hier an der Druckzylinderblasvorrichtung so angeordnet ist, daß er auf den Bereich des Bogens 6 gerichtet ist, auf den die Druckzylinderblasvorrichtung 7 bläst. Der Abstandssensor 1 ermittelt die Istlage des Bogens 6 und ver stellt eine in der Zeichnung nicht dargestellte Blasluftquel le, die mit dem Blasluftrohr 8 verbunden ist, über nicht dar gestellte elektronische Baugruppen, wie einem Regler mit Ver stärker und einem an dessen Ausgang angeschlossenen Stellglied, welches auf den Lufterzeuger bzw. eine Leitung zwischen dem Lufterzeuger und dem Blasluftrohr 8 einwirkt. Der Abstandssensor 1 kann dabei insbesondere als Lichttaster rea lisiert sein.

Wenn der Lichttaster den Bogen 6 erkennt, so wird die Blas luftrate durch Verstellen eines Ventils zwischen einem Blas lufterzeuger und der Druckzylinderblasvorrichtung mittels eines Stellglieds so verstellt, daß Luft nachreguliert wird, bis der Bogen 6 von dem Sensor nicht mehr erkannt wird. In dem letzten Fall ist die Istlage des Bogenendes gleich dessen Soll-Lage.

Als Abstandssensor 9 kann ein programmierbarer Lichttaster eingesetzt werden, bei dem die Schaltschwelle, bei der der Sensor schalten soll, in Abhängigkeit von beispielsweise dem Bedruckstoff eingestellt werden kann. Diese Einstellung er folgt über einen innerhalb des Sensors angeordneten Mikropro zessor gesteuert von der äußeren Maschinensteuerung. Damit läßt sich die exakte Anlage des Endes des Bogens an dem Druck zylinder unabhängig von dem Bedruckstoff erreichen.

In den Fig. 2a und 2b sowie 3 ist mit 13 allgemein ein Anleger bezeichnet, in dem von einem Papierstapel 11 jeweils ein ober ster Bogen 12 durch Blasluft, welche zwischen die Bogen gebla sen wird, abgenommen und weiter in die Bogendruckmaschinen geführt wird. Damit die Bogenführung ordentlich erfolgt, ist eine genau dosierte Blasluftrate einzujustieren. Dies ge schieht in der Ausführungsform gemäß den Fig. 2a und 2b durch wenigstens zwei Reihen berührungsloser Abstandssensoren 13, 14, 15 in Fig. 2a und 16, 17, 18 in Fig. 2b, die auf den ober sten Bogen gerichtet sind. Die Abstandssensoren 13, 14, 15 einerseits und 16, 17, 18 andererseits nehmen dabei die in den Fig. 2a und 2b dargestellten gegenseitigen Abstände jeweils innerhalb einer Strecke ein, die parallel zu einer Kante des Papierstapels 11 verlaufen.

In der in Fig. 3 dargestellten Variante der berührungslosen Sensoranordnung in dem im übrigen gleichen Anleger 10 sind statt der berührungslosen Abstandssensorreihen Lichtschranken vorgesehen, und zwar: Eine erste Lichtschranke mit einem Lichtschrankensender 19 und einem Lichtschrankenempfänger 20, zwischen denen ein nicht bezeichnetes Lichtstrahlenbündel parallel zu einem ersten Rand des Papier- bzw. Bogenstapels 11 verläuft, der parallel zur Zeichenebene orientiert ist, sowie eine zweite Lichtschranke 21 und eine dritte Lichtschranke 22, die jeweils ähnlich der ersten Lichtschranke aufgebaut sind, jedoch benachbart und parallel zu einem zweiten Rand bzw. zu einem dritten Rand des Papierstapels 11 über dessen oberen Bogen 12 gerichtet sind, wobei die genannten zweiten und drit ten Ränder senkrecht zu der Papierebene orientiert sind. Damit wird insgesamt weitgehend der Randbereich des oberen Bogens erfaßt, um die Blasluftrate, mit der zwischen die Bogen gebla sen wird, zum Erreichen der Soll-Lage einzujustieren.

Bezugszeichenliste

1

Abstandssensor

2

Druckzylinder

3

Transferter

4

Gummizylinder

5

Bogen an Transferter

6

Bogen an Druckzylinder

7

Druckzylinderblasvorrichtung

8

Blasluftrohr

9

Abstandssensor

10

Anleger

11

Papierstapel

12

oberster Bogen

13

Abstandssensor (

1

. Reihe)

14

Abstandssensor (

1

. Reihe)

15

Abstandssensor (

1

. Reihe)

16

Abstandssensor (

2

. Reihe)

17

Abstandssensor (

2

. Reihe)

18

Abstandssensor (

2

. Reihe)

19

Lichtschrankensender

1

. Lichtschranke

20

Lichtschrankenempfänger

1

. Lichtschranke

21

2

. Lichtschranke

22

3

. Lichtschranke

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung einer Bogenführung in einer Bogendruckmaschine, insbesondere an einem Anleger zum Vereinzeln von Bogen oder im Bereich einer Bogenführung oder beim Verlassen der Bogenführung, mit einer Schaltung zum selbsttätigen Einstellen von Stellgliedern auf einen Stellgrößenwert einer Blas- und/oder Saugluftrate in Verbindung mit mindestens einem Sensor, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (1, 13-22) als ein berührungslos tastender Sensor ausgebildet ist, dass der Sensor (1, 13-22) eine Ist- Lage bzw. einen Ist-Abstand im Vergleich zu einer Soll-Lage bzw. einem Soll-Abstand zu einem Bezugspunkt des mit der Blas- und/oder Saugluft beaufschlagten Bogens (6) erfasst und dass der die gesteuerte Einstellung der Stellglieder bewirkende Stellgrößenwert mit der Soll-Ist- Differenz gebildet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1, 13-22) mit einem Ist-Wert-Eingang eines Reglers mit Verstärker verbunden ist, an dessen Ausgang das die Blas- und/oder Saugluftrate beeinflussende Stellglied angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Computer mit einer Eingabe für Parameter der Bogen (6) und der Bogendruckmaschine vorgesehen ist, der einen Speicher aufweist, in welchem die Soll-Werte für die Blas- und/oder Saugluftrate als ein Kennlinienfeld abgespeichert sind, und dass ein Ausgang des Computers mit einem Sollwertgeber für die Blas- und/oder Saugluftrate verbunden ist, durch den das die Blas- und/oder Saugluftrate steuernde Stellglied kombiniert in Abhängigkeit der Signale des Sensors (1, 13- 22) steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1, 13-22) ein nach dem Triangulationsprinzip messender optischer Abstandssensor ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1, 13-22) als ein programmierbarer Lichttaster ausgebildet ist, dessen Schaltschwelle mittels eines Mikroprozessors innerhalb des Lichttasters einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1, 13-18) ein nach dem Laufzeitprinzip messender Ultraschall-Abstandssensor ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine Lichtschranke (19-22) ist, deren Lichtstrahlenbündel durch den Bogen bei Verlassen der Soll-Lage unterbrochen wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) in einem Bereich zwischen einem Druckzylinder (2) und einem Transferter (3) angeordnet ist und dadurch die Ist-Lage eines von dem Transferter (3) an den Druckzylinder (2) übergebenden Bogens (6) erfassbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (13-18) in einem Anleger (10) auf die Oberseite eines Bogenstapels (11) gerichtet angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere und wenigstens in zwei Reihen angeordnete Sensoren (13-15; 16-18) angeordnet sind, wobei diese Reihen parallel zu den Kanten des Bogenstapels (11) verlaufen.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Anleger (10) zwei Lichtschranken (19, 20, 21) angeordnet sind, wobei das Strahlenbündel der ersten Lichtschranke (19, 20) sowie das Strahlenbündel der zweiten Lichtschranke (21) oberhalb der Oberseite des Bogenstapels (11) rechtwinkelig zueinander verlaufen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenbündel der ersten Lichtschranke (19, 20) parallel und benachbart zu einem ersten Rand eines Bogens verläuft, dass das Strahlenbündel der zweiten Lichtschranke (21) parallel und benachbart zu einem zweiten Rand des Bogens verläuft und dass ein Strahlenbündel einer dritten Lichtschranke (22) parallel und benachbart zu einem dritten, dem zweiten Rand gegenüberliegenden Rand des Bogens verläuft.