DE19735895C1 - Hubantrieb für eine automatische Stapelwechselvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubantrieb für eine automatische Stapelwechselvor­ richtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Bogenoffsetdruckmaschinen werden die zu bedruckenden Bogen von der Oberseite eines Anlegerstapels entnommen über einen Fördertisch zu einer An­ lage transportiert. Da bei Bogenoffsetdruckmaschinen Bedruckstoffstärken bis zu einer Größenordnung 1 mm verarbeitet und auch mit einer hohen Druckgeschwin­ digkeit durch die Maschine gefördert werden (10.000 bis 15.000 Bogen/h), sind die Stapel im Anleger der Maschine relativ schnell abgearbeitet. Um den Auflagedruck ohne Unterbrechung fortführen zu können, ist es nötig, einen neuen Stapel auf der Stapeltragplatte bereitzustellen, d. h. diesen neuen Stapel genau in der gleichen Position unterhalb des Reststapels (vorheriger abgearbeiteter Stapel) zu positio­ nieren und sodann den Reststapel mit dem neuen Hauptstapel zu vereinigen. Zu diesem Zweck sind automatische Stapelwechselvorrichtungen entwickelt worden, vermittels denen der bis auf einen Rest abgearbeitete Stapel (Reststapel), von der Palette auf der Stapeltragplatte abgenommen und nach dem Absenken der Stapel­ tragplatte sowie dem Aufsetzen eines neuen Stapels wieder lagegenau auf der Oberseite eines neuen Hauptstapels aufgelegt werden kann. Diese bekannten Stapelwechselvorrichtungen arbeiten insbesondere mit horizontal verfahrbaren Stäben (Tragstäben) nach Art eines Rechens zusammen, wobei diese den Rest­ stapel aufnehmenden Stäbe an einer vertikal verfahrbaren Hilfsstapeltragvorrich­ tung angebracht sind.

Sowohl die den Hauptstapel aufnehmende Stapeltragplatte des Anlegers als auch die dem Anleger vorgeordnete Hilfsstapeltragvorrichtung weisen jeweils eine Hub­ vorrichtung mit eigenem Antrieb auf. Um die Oberseite des Hauptstapels bzw. des durch die Hilfsstapeltragvorrichtung gehaltenen Reststapels innerhalb eines vor­ gegebenen Höhenniveaus zu halten, ist im Anleger ein Stapelhöhenabtaster in Form eines geeigneten Sensors angeordnet, dem entsprechende Signale ent­ nehmbar und einer dem jeweiligen Antrieb zugeordneten Steuerung zuführbar sind. Durch die den Antrieben vorgeordnete Steuerung ist ein Arbeitspunkt wähl­ bar, d. h. die Einschalthäufigkeit sowie die Einschaltlängen werden abhängig vom Arbeitstakt der Maschine sowie der Bedruckstoffstärke gewählt. Bei großen Be­ druckstoffstärken sowie einem hohen Arbeitstakt der Maschine (hohe Druckge­ schwindigkeit) werden demzufolge die Antriebe für den Hauptstapel und die Hilfs­ stapeltragvorrichtung entsprechend häufiger und auch für eine längere Zeitdauer eingeschaltet.

Aufgrund des Zusammenwirkens einer Hilfsstapeltragvorrichtung mit dem Anleger bzw. dem auf der Palette der Stapeltragplatte befindlichen Hauptstapels ist es nötig, die Hilfsstapeltragvorrichtung mit den darin befindlichen und horizontal ein- und ausfahrbaren Tragstäben über längere Zeiträume synchron mit der Stapel­ tragplatte bzw. der Oberseite der dem Hauptstapel aufnehmenden Palette zu ver­ fahren. Diese Synchronität der Hubbewegungen der Hilfsstapeltragvorrichtung bzw. der Stäbe mit der Palette sind insbesondere deswegen nötig, um die Stäbe im geeigneten Moment zwischen der Oberseite der Palette und der Unterseite des Hauptstapels einzufahren und daraufhin die Hilfsstapeltragvorrichtung synchron bis zu dem Zeitpunkt zu bewegen, bis der Hauptstapel auf ein vorgesehenes Niveau abgearbeitet ist und die Stapeltragplatte mit der Palette zum Beladen mit einem neuen Hauptstapel abgesenkt wird.

Die Antriebe der Hubvorrichtung für die Stapeltragplatte (Hauptstapel) sowie die Hilfstapeltragvorrichtung sind entsprechend der zu hebenden und zu senkenden Lasten sowohl elektrisch als auch mechanisch unterschiedlich ausgeführt. Um die erforderliche Synchronität hinsichtlich der Hubbewegungen zwischen Hilfsstapel­ tragvorrichtung und der auf der Stapeltragplatte befindlichen Palette zu erzielen sind demzufolge technisch aufwendige Vorkehrungen zu treffen. Da durch die Hubvorrichtungen der Hilfsstapeltragvorrichtung bzw. der Stapeltragplatte des Hauptstapels aber unterschiedliche Lasten zu bewegen sind, sind insbesondere die mechanischen Komponenten dieser Hubvorrichtung unterschiedlich. Dies trifft sowohl für die entsprechenden Zugmittel als auch für die zwischen den elektri­ schen Antrieben und den Zugmitteln angeordneten Getriebe zu.

Um die Hilfsstapeltragvorrichtung bei einer gegebenen Bewegung des Haupt­ stapels (der Stapeltragplatte des Hauptstapels) nachzuführen ist es möglich, den Antrieb der Hilfsstapeltragvorrichtung der Bewegung des Antriebes des Anlegers (Stapeltragplatte) nachzuführen, d. h. durch entsprechende sensorische Mittel diese Bewegung zu erfassen und entsprechende Stellbefehle für den Antrieb der Hilfsstapeltragvorrichtung zu generieren. Dieses verkompliziert den bautechni­ schen Aufwand aber erheblich. Eine andere Möglichkeit besteht darin, während des Synchronverfahrens den Antrieb der Hilfsstapeltragvorrichtung über geeignete Regelalgorithmen vom Sensor der Stapelhöhenabtastung gesteuert nachzuführen. Dazu ist es aber nötig, die Stapelhöhenabtastung (Sensor) in einer zusätzlichen Weise hinsichtlich der Gegebenheiten des Antriebs der Hilfsstapeltragvorrichtung auszuwerten und entsprechende Stellbefehle zu generieren. Dies kann nur dann erfolgen, wenn dem Antrieb der Hilfsstapeltragvorrichtung eine zusätzliche Steue­ rung mit Auswertung der Sensorsignale vorgeordnet ist bzw. wenn die die Sensor­ signale auswertende Steuerung mit einer entsprechenden Rechenkapazität ver­ sehen ist.

Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Hubantrieb für eine automatische Stapelwechseleinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig zu erweitern, so daß unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zum synchronen Ver­ fahren der Stapeltragplatte des Hauptstapels und der Hilfsstapeltragvorrichtung innerhalb gegebener Toleranzen möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die den Hubvorrichtungen der Stapel­ tragplatte des Hauptstapels bzw. der Hilfsstapeltragvorrichtung zugeordneten An­ triebssteuerungen derartig parametriert sind, so daß sowohl die Stapeltragplatte des Hauptstapels als auch die Hilfsstapeltragvorrichtung bei gleich langen Ein­ schaltzeiten jeweils um gleiche Hübe bewegt werden. In einem bevorzugten Aus­ führungsfall der Erfindung ist dabei die elektrische Antriebssteuerung für den Hubantrieb des Hilfsstapelträgers derartig parametriert, daß durch den ent­ sprechenden Antrieb in allen Arbeitspunkten bei gleicher Einschaltzeit wie für den Antrieb des Hauptstapels die Hilfsstapeltragvorrichtung den gleichen Hub (Weg) zurücklegt. Durch diese mittels entsprechender Parameterwahl erzielbare Syn­ chronisierung der Antriebe von Hauptstapel und Hilfsstapeltragvorrichtung ist es möglich, beiden elektrischen Antriebssteuerungen (Stapeltragplatte - Hauptstapel Hilfsstapeltragvorrichtung) eine gemeinsame Steuerung zuzuordnen, welche mit dem Sensor für die Stapelhöhenabtastung des Hauptstapels verbunden ist und entsprechend dem durch die Bedruckstoffstärke sowie dem Arbeitstakt der Ma­ schine bedingten Arbeitspunkt Schaltbefehle mit gegebener Häufigkeit und vorge­ gebener Zeitdauer generiert. Bei entsprechender Parameterwahl in Verbindung mit den geforderten mechanischen Toleranzen hinsichtlich der Synchronität der Hub­ bewegung ist es dabei auch möglich, daß durch die Steuerung die Schaltbefehle für den Antrieb des Hauptstapels (Anleger) sowie der Hilfsstapeltragvorrichtung nicht zeitgleich an die entsprechenden Antriebssteuerungen (Umrichter) abge­ geben werden. Demzufolge wird das Fahren der Antriebe nicht zeitsynchron er­ folgen, da es nur wichtig ist, daß in bestimmten Zeitintervallen jeweils die gleichen Wege gefahren werden. Zeitverzögerungen innerhalb dieser Toleranz bei der Übertragung der Schaltsignale wirken sich dann nicht nachteilig aus.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Synchronisierung mittels entsprechender Pa­ rameterwahl hat dabei nicht nur den Vorteil, daß sowohl der Antrieb für den Hauptstapel als auch der für die Hilfsstapeltragvorrichtung von einer jeweils gleich lange Schaltsignale generierenden Steuerung bedient werden können, sondern daß es auch möglich ist, die Schaltsignale zu unterschiedlichen Zeitpunkten dem jeweiligen Antrieb zuzuführen. So können die Antriebe in den übrigen Betriebs­ arten von der einen Steuerung in vollkommen unabhängiger Weise relativ zuein­ ander Verfahren werden. Angesprochen sind hierbei die Betriebssituationen, wenn die Hilfsstapeltragvorrichtung zum Anfahren einer vorgegebenen Position mit hö­ herer Geschwindigkeit herab- bzw. heraufgefahren und die Stapeltragplatte des Hauptstapels entsprechend den Signalen des Stapelhöhensensors dem Takt der Maschine folgend bewegt wird. Eine andere Betriebssituation, in denen sowohl Stapeltragplatte des Hauptstapels als auch die Hilfsstapeltragvorrichtung voll­ kommen unabhängig voneinander Verfahren werden, ergibt sich nach dem Ein­ fahren der Tragstäbe der Hilfsstapeltragvorrichtung zwischen Palette und Unter­ seite des Hauptstapels und der Übernahme des Reststapels. Danach wird der An­ trieb der Hilfsstapeltragvorrichtung entsprechend den Signalen der Stapelhöhen­ abtastung getaktet, wohingegen zum Beladen der Stapeltragplatte des Anlegers diese vorzugsweise mit erhöhter Geschwindigkeit in eine Grundposition abgesenkt wird und nach Aufstellen eines neuen Hauptstapels mit Palette die Stapeltragplatte des Anlegers wieder hochgefahren wird.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß durch lediglich eine die Signale der Stapelhöhenabtastung (Sensor) erfassende Steuerung sowohl der Antrieb des Hauptstapels als auch der der Hilfsstapeltragvorrichtung mit entspre­ chenden Schaltsignalen versorgbar ist. In der Betriebsart "Haupt- und Hilfsstapel synchron Verfahren" werden dabei von der Steuerung gleich lange aber nicht not­ wendiger Weise auch zeitgleiche Einschaltsignale bereitgestellt, wobei durch die entsprechende Parametrierung der elektrischen Antriebssteuerung der Hilfsstapel­ tragvorrichtung durch die Hilfsstapeltragvorrichtung die gleichen Hubwege zurück­ gelegt werden wie vom Hauptstapel (Stapeltragplatte). Das unabhängige Verfahren der Stapeltragplatte des Hauptstapels und der Hilfsstapeltragvorrichtung erfolgt in einfacher Weise dadurch, daß durch die Steuerung die Einschaltsignale für die jeweiligen Antriebe unterschiedlich lang vorgegeben werden oder ein bzw. beide Antriebe mit kontinuierlichen Einschaltsignalen gefahren werden.

Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an­ hand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 einen Anleger mit einer Hilfsstapeltragvorrichtung sowie den entsprechenden Antrieben nebst Steuerung,

Fig. 2 u. 3 die von der Steuerung generierter Schaltsignale zum synchronen / asynchronen Verfahren des Hauptstapels und der Hilfsstapeltragvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Bogenoffsetdruckmaschine 1 (erstes Druckwerk), der über einen Fördertisch Bogen von einem Anleger 2 zugeführt werden. Im Anleger 2 ist auf einer Stapeltragplatte 6 auf einer Palette 5 ein Stapel 4 aufgestellt, von dessen Oberseite im Takt der Maschine Bogen entnommen und über den Fördertisch der Anlage zugeführt werden. Die Stapeltragplatte 6 des Stapels 4 im Anleger 2 ist über eine nicht dargestellte Hubvorrichtung über einen Antrieb 7 heb- und senkbar.

Dem Anleger 2 ist eine Hilfsstapeltragvorrichtung 3 zugeordnet, welche als ein entlang von Führungsschienen 10 am Anleger 2 höhenverfahrbares Gestell 8 mit darin angeordneten horizontal verfahrbaren Tragstäben 9 ausgebildet ist. Die Tragstäbe 9 können über nicht dargestellte Antriebsmittel nach Verfahren der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 in ein vorgegebenes Höhenniveau zwischen der Unter­ seite des Stapels 4 und der Oberseite der Palette 5 zum Abnehmen des Stapels 4 eingefahren werden. Die Wirkungsweise und Ausbildung der Tragstäbe 9 der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 der in Fig. 1 gezeigten Art ist an sich bekannt und in der nicht vorveröffentlichten DE 197 04 285 A1 ausführlich beschrieben.

Das Gestell 8 der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 ist über eine nicht explizit darge­ stellte Hubvorrichtung entlang der Führungsschienen 10 am Anleger 2 über einen zugeordneten Antrieb 11 in Form eines Elektromotors verfahrbar. Dem Antrieb 7 für den Hauptstapel 4 des Anlegers 2 sowie dem Antrieb 11 der Hilfsstapeltragvor­ richtung 3 sind jeweils entsprechend der Ausbildung der Motore Antriebssteue­ rungen 12 und 13 zugeordnet, welche jeweils einen Umrichter/Frequenzumrichter in Verbindung mit einer programmierbaren Steuerung/Rechner umfassen. Durch die Antriebssteuerung 12, 13 werden die Antriebe 7, 11 entsprechend vorgebbarer Einschaltsignale in geeigneter Weise bestromt. Der Netzanschluß der Antriebs­ steuerungen 12, 13 ist in Fig. 1 angedeutet.

Die Antriebssteuerungen 12, 13 stehen mit einer den gesamten Stapelwechsel­ vorgang als auch das Nachführen der Hubbewegungen vornehmenden Steuerung 14 in Wirkverbindung. Mit der Steuerung 14 ist ferner eine Stapelhöhenabtastung 15 für den Stapel 4 im Anleger 2 in Form eines Sensors verbunden. Dem Sensor der Stapelhöhenabtastung 15 sind dabei geeignete Signale genau dann entnehm­ bar, wenn die Oberkante des Stapels 4 innerhalb eines vorgegebenen Höhen­ niveaus zum Liegen kommt. Entsprechend werden durch die Steuerung 14 Schalt­ signale generiert und der Antriebssteuerung 12 der Stapeltragplatte 6 des An­ legers 2 bzw. über die Antriebssteuerung 13 der Hilfstapeltragvorrichtung 3 zuge­ führt. Mit der Steuerung 14 steht ferner noch eine Eingabevorrichtung 16 in Ver­ bindung, durch welche ein automatischer Stapelwechselvorgang mit den entspre­ chenden Hubbewegungen der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 und dem Ein- und Aus­ fahren der Tragstäbe 9 sowie das Heben und Senken der Stapeltragplatte 6 des Anlegers 2 manuell auslösbar ist.

Die Antriebssteuerung 12, 13 der Antriebe 7, 11 des Anlegers 2 bzw. der Hilfs­ stapeltragvorrichtung 3 sind als programmierbare bzw. parametrierbare Antriebs­ steuerungen ausgebildet. Durch entsprechende Parametervorgabe ist dabei er­ zielbar, daß der jeweils von der Antriebssteuerung 12, 13 bestromte Antrieb 7, 11 mit einer definierten Rampe auf eine vorgegebene Drehzahl hochläuft um dann mit Ende des Einschaltsignals mit einer vorgegebenen Abtourrampe (Ausschaltzeit) wieder zum Stillstand zu kommen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der dem Antrieb 11 der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 zugeordnete Antriebssteuerung 13 derartig parametriert ist, daß sich durch die gleichen Einschaltzeiten der Steuerung 14 für die Antriebssteuerung 12 des Anlegers 2 und die Antriebssteuerung 13 der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 gleiche Hubbewegungen der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 bzw. der Stapeltragplatte 6 des Anlegers 2 ergeben. Dies bedeutet, daß in den Drehzahl-Zeitdiagrammen der entsprechenden Antriebssteuerungen 12, 13 wäh­ rend der gleichlangen Einschaltzeiten (Steuerung 14) die von den Antrieben 7, 11 ausgeführten Bewegungen die gleichen Drehzahl-Zeitflächeninhalte aufweisen.

Fig. 2 zeigt die seitens der Steuerung in Verbindung mit der Stapelhöhen­ abtastung 15 generierten Einschaltsignale für die Antriebssteuerungen 12, 13. Dargestellt ist über die Zeit t der Pegel des Schaltsignales S der Steuerung 14. Wiedergegeben ist dabei, daß die Schaltsignale S für die Antriebssteuerung 12 zeitversetzt zu den Schaltsignalen S für die Antriebssteuerung 13 der Hilfsstapel­ tragvorrichtung bereitgestellt werden, wobei jedoch die Länge der Schaltsignale S während des Zustandes "EIN" gleich lang sind. Mit den in Fig. 2 dargestellten Schaltsignalen S werden über die Antriebssteuerung 12, 13 und die Antriebe 7, 11 von der Stapeltragplatte 6 des Anlegers 2 und der Hilfsstapeltragvorrichtung 3 die gleichen Hubwege ausgeführt.

Fig. 3 zeigt einen Verlauf der Schaltsignale S der Steuerung 14 bei einem asyn­ chronen Betrieb der Antriebe 7, 11. In der hier dargestellten Betriebsart wird über die Steuerung 14 die Antriebssteuerung 12 des Antriebes 7 für den Anleger 2 weiterhin getaktet betrieben, d. h. die Stapeltragplatte 6 bewegt sich in Abhängig­ keit der Signale der Stapelhöhenabtastung 15 (Sensor), wohingegen der Antriebs­ steuerung 13 ein kontinuierliches Schaltsignal S vorgegeben wird, so daß die An­ triebssteuerung 13 den Antrieb 11 mit einer maximalen Nenndrehzahl fährt. In diesem Falle wird die Hilfsstapeltragvorrichtung 3 mit einer vorgegebenen maxi­ malen Geschwindigkeit verfahren.

Bezugszeichenliste

1

Bogendruckmaschine

2

Anleger

3

Hilfsstapeltragvorrichtung

4

Stapel

5

Palette

6

Stapeltragplatte

7

Antrieb (Stapeltragplatte

6

)

8

Gestell (Hilfsstapeltragvorrichtung

3

)

9

Tragstäbe

10

Führungsschiene (Hilfsstapeltragvorrichtung

3

)

11

Antrieb (Hilfsstapeltragvorrichtung

3

)

12

Antriebssteuerung (Antrieb

7

)

13

Antriebssteuerung (Antrieb

11

)

14

Steuerung

15

Stapelhöhenabtastung

16

Eingabevorrichtung
SSchaltsignal
tZeit

Claims (5)

1. Hubantrieb für eine automatische Stapelwechselvorrichtung einer bogenver­ arbeitenden Maschine, insbesondere für eine Bogenoffsetdruckmaschine mit Non-Stop-Anleger, mit einer über einen Antrieb (7) und vorgeordneter Antriebs­ steuerung (12) heb- und senkbaren Stapeltragplatte (6) des Anlegers und einer über einen Antrieb (11) und vorgeordneter Antriebssteuerung (13) heb- und senkbaren Hilfsstapeltragvorrichtung (3), wobei die Antriebssteuerungen (12, 13) mit einer die Si­ gnale einer mit dem Stapel (4) auf der Stapeltragplatte (6) zusammenwirkenden Sta­ pelhöhenabtastung (15) auswertenden Steuerung (14) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zum synchronen Verfahren der Stapeltragplatte (6) und der Hilfsstapel­ tragvorrichtung (3) durch die Steuerung (14) beiden Antriebssteuerungen (12, 13) Schaltsignale (S) gleicher Dauer vorgebbar sind und daß eine der An­ triebssteuerungen (12, 13) eine derartige das Drehzahl-Zeitverhalten betref­ fende Parametrierung aufweist, daß während eines Schaltsignales (S) von der dem zugehörigen Antrieb (7, 11) getriebenen Last (Stapeltragplatte 6, Hilfsstapeltragvorrichtung 3) die gleiche Hubbewegung hervorrufbar ist wie von der Last des zweiten Antriebs (7, 11).

2. Hubantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerung (14) während des synchronen Verfahrens der Stapel­ tragplatte (6) und der Hilfsstapeltragvorrichtung (3) entsprechend den Signa­ len der Stapelhöhenabtastung (15) gleich lange Einschaltsignale (S) zuein­ ander zeitversetzt generierbar sind.

3. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerung (14) zum Verfahren der Stapeltragplatte (6) des An­ legers (2) und der Hilfsstapeltragvorrichtung (3) in einer asynchronen Be­ triebsart den Antriebssteuerungen (12, 13) unterschiedliche Schaltsignale (S) zuführbar sind.

4. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antrieben (7, 11) zugeordneten Antriebssteuerungen (12, 13) als mit jeweils einem programmierbaren Rechner versehene Umrichter aus­ gebildet sind.

5. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuerung (13) der Hilfsstapeltragvorrichtung (3) die das Drehzahl-Zeitverhalten des Antriebs (11) betreffende Parametrierung aufweist.