DE19906343B4

DE19906343B4 - Vorrichtung zum Fördern eines Druckerzeugnisses durch eine drucktechnische Maschine

Info

Publication number: DE19906343B4
Application number: DE19906343A
Authority: DE
Inventors: Holger Leonhardt
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2019-02-17
Also published as: DE19906343A1

Abstract

Vorrichtung zum Fördern eines Druckerzeugnisses durch eine drucktechnische Maschine,
bestehend aus einem Fördermittel (36) mit mindestens einem das Druckerzeugnis (43) an einer vorlaufenden Kante haltenden Greifer (44), der aus einer beweglichen Greiferspitze (8) und einer festen Greiferauflage (47) mit einer Greiferauflagefläche besteht,
und bestehend aus einer Überwachungsanordung (53) für eine Position des Druckerzeugnisses (43) im mindestens eine Greifer (44), bei der mindestens ein berührungslos wirkender Sensor für eine quer zu einer Förderrichtung (45) liegende Kante (49) des Druckerzeugnisses (43) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß außerhalb einer vom Druckerzeugnis (43) überdeckten Förderbereiches mindestens ein Stimuluselement (42) vorgesehen ist, welches mit dem Fördermittel (36) fest verbunden ist und welches mindestens zwei in Förderrichtung (45) voneinander beabstandete zu detektierende Elemente (46, 48) enthält, wobei das beim Fördern vorlaufendes Element (46) vor einer vorlaufenden und das nachlaufende Element (48) in Förderrichtung (45) nach einer nachlaufenden Kante der Greiferauflagefläche einer...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern eines Druckerzeugnisses durch eine drucktechnische Maschine, wie aus der DE 26 59 469 A1 bekannt.
Bei drucktechnischen Maschinen ist es bekannt, die Lage der zur Inspektion oder Bearbeitung geförderten Druckerzeugnisse in Greifern zu erfassen. Die Greifer können mit einem Zylinder vereinigt sein oder sich an endlosen Förderern, wie z. B. an Ketten, befinden. Zur Erfassung der Lage werden ortsfeste, photoelektrische Kantensensoren eingesetzt, die ein Signal abgeben, wenn die Vorderkante des Druckerzeugnisses in den Erfassungsbereich eintritt und die Hinterkante den Erfassungsbereich verläßt. Da in den Erfassungsbereich neben den Druckerzeugnissen auch Elemente der Fördereinrichtung eintreten, sind Maßnahmen zu treffen, daß durch die von den Kanten der Elemente hervorgerufenen Signalflanken keine Fehler bei der Erfassung der Lage des Druckerzeugnisses in den Greifern verursachen.
Bei der in US 5,608,504 beschriebenen Lösung werden zum Detektieren eines Aufzeichnungsmaterials mindestens zwei in Förderrichtung angeordnete Sensoren verwendet. Der Abstand der Sensoren ist in Förderrichtung geringer als die Länge des Materials. Neben der Schwärzung der Auflagefläche für das Material soll durch die Anordnung mehrerer Sensoren eine Fehldetektion verhindert werden.
Bei der in DE 42 44 276 A1 beschriebenen Anordnung zur Messung der Lage einer Bogenkante auf einem Zylinder ist quer zur Umlaufrichtung seitlich eines den Bogen haltenden Greifers eine aus mehreren Spuren bestehende Marke in der Auflagefläche des Bogens vorgesehen, welche beim Vorhandensein eines Bogens teilweise von diesem abgedeckt ist. Jeder Spur ist eine stationäre photoelektrische Abtastanordnung zugeordnet. In den Spuren sind Steuermarkierungen vorhanden, die eine Initialisierung der Lagemessung bewirken. Die Steuermarkierungen sind kodiert. Die aus den Spuren an den Steuermarkierungen abgeleiteten Signale können logisch verknüpft werden. Erst wenn die logische Verknüpfung ein definiertes Ergebnis bringt, wird die Lagemessung vorgenommen. Damit soll verhindert werden, daß beliebige, im Erfassungsbereich der photoelektrischen Abtastanordnung liegende Objekte das Vorhandensein eines Bogens vortäuschen und eine Fehlmessung bewirken. Die Steuermarkierungen und die Abtastanordnung sind material- und kostenaufwendig.
In der US 4,292,529 wird mittels eines Fotosensors überwacht, ob ein Bogen in Greifern gehalten ist oder nicht. In den Greifern sind Schlitze eingebracht, durch die Meßlichtstrahlen gelangen. Mit einem Drehgeber wird ein Zeitfenster vorgegeben, in dem das Sensorsignal ausgewertet wird.
Bei einer Lösung nach der DE 26 59 469 A1 wird die Lage eines Bogens in Greifern mit einem Strichgitter und einem Gegengitter überwacht. Die Gitterkonstante bildet eine Meßverkörperung für die Länge, die der Bogen nicht das Strichgitter abdeckt.
Aus der DE 25 45 627 A1 ist ein Zylinder bekannt, an dem ein Reflexionsbalken angeordnet ist. Je nachdem, wie stark der Balken von einem Bogen überdeckt ist, werden Impulse gezählt, die entstehen, solange ein Meßlichtstrahl einer Fotozelleneinrichtung reflektiertes Licht empfängt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Fördern eines Druckerzeugnisses zu entwickeln, die mit geringem Aufwand an Kosten und Material eine sichere und genaue Überwachung der Lage des Druckerzeugnisses in Greifern ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe ergibt sich mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das gemäß der Erfindung vorzusehende Stimuluselement kann einfach aufgebaut sein. Im einfachsten Fall handelt es sich um ein streifenförmiges Material, welches an den Fördermittel so befestigt ist, daß in Förderrichtung ein fester Abstand zu den in Bezug auf die Fördereinrichtung festen Teilen der Greifer besteht.
Das Stimuluselement ist außerhalb des vom Druckerzeugnis beim Fördern überstrichenen Bereiches vorgesehen. Dieser Bereich stellt den Raum dar, der vom Druckerzeugnis und den das Druckerzeugnis haltenden Greifern beim Fördern durchschritten wird. Zusätzlich ist ein Geber vorgesehen, an dessen Ausgang ein Signal zur relativen Lage der Greifer zu einer Referenzposition ansteht. Beim Fördern des Druckerzeugnisses auf einem Zylinder wird hierzu vorteilhaft ein Drehgeber vorgesehen, der an der Achse des Zylinders angekoppelt ist. Das Stimuluselement kann so frei angeordnet sein, daß während eines Förderzyklus nur das Stimuluselement in den Erfassungsbereich des ortsfest installierten Detektors gelangt.
Stimuluselement und Detektor bzw. Sensor für das Stimuluselement sind so aufeinander abgestimmt., daß eine hohe Sicherheit und Genauigkeit bei der Detekton gewährleistet ist. Neben photoelektrischen Detektoren sind beliebige Sensoren einsetzbar, die auf die Form oder das Material des Stimuluselementes ansprechen. Als Beispiele seien pneumatische, kapazitive oder induktive Detektoren genannt. Das Stimuluselement kann als aktives eine Strahlung oder ein Feld aussendendes Element vorgesehen sein. Zum Beispiel kann das Stimuluselement eine selbstleuchtende Fläche enthalten, die bei ungünstigen Umgebungsbedingungen noch sicher zu detektieren ist. Bei Verwendung von Strahlung aussendenden Elementen kann zur Erhöhung der Zuverlässigkeit die Strahlung moduliert werden, wobei der Detektor nur für das Modulationssignal sensitiv ist.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden, es zeigen:
1: eine Querschnittsdarstellung einer Fördereinrichtung mit einem Zylinder,
6: eine Fördereinrichtung mit einem Zylinder und einem seitlich sitzenden Stimuluskörper,
7: eine Abwicklung der in 6 gezeigten Mantelfläche in eine Ebene, und
8: Signaldiagramme von einem auf die Mantelfläche und auf einen seitlichen Stimulus-Körper gerichteten Kantendetektor.
In 1 ist ein Zylinder 1 einer Bogendruckmaschine gezeigt, bei dem ein Bogen 2 auf der Mantelfläche 3 gehalten ist. An der Vorderkante 4 ist der Bogen in Greifern 5 gehalten. An der Hinterkante 6 wirkt ein Sauggreifer 7. Jeder Greifer 5 besteht aus einer beweglichen Greiferspitze 8 und einer festen Greiferauflage 9. Die Greifersppitze 8 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet, der auf einer Greiferwelle 10 sitzt, die zum Öffnen oder Schließen der Greifer 5 um ihre Achse drehbar ist. An dem von der Greiferspitze 8 abgewandten Hebelarm wirkt eine Feder 11, die die notwendigen Haltekräfte aufbringt. Auf einem fest mit dem Zylinder 1 verbundenen Halter 12 ist ein quaderförmiger Körper 13 befestigt. In radialer Richtung des Zylinders 1 liegt der Körper 13 im wesentlichen in der Höhe der Mantelfläche 3.
In den 6 und 7 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt. Ein Zylinder 36 ist drehbar im Gestell 37 einer Bogendruckmaschine gelagert und von einem Motor 38 angetrieben. Über einen Zahnräderzug 39 werden synchron mit dem Zylinder 36 weitere Zylinder angetrieben, die in 6 nicht näher dargestellt sind. An der Welle 40 des Zylinders 36 ist ein Drehgeber 41 angekoppelt, dessen Ausgangssignal proportional dem Rotationswinkel α des Zylinders 36 ist. Der 6 ist weiterhin zu entnehmen, daß an der Stirnseite des Zylinders 36 ein quaderförmiger Körper 42 befestigt ist, der in radialer Richtung in Höhe von einen Bogen 43 auf dem Zylinder 36 haltenden Greifern 44 liegt. Wie die Abwicklung der Auflagefläche für den Bogen 43 in eine Ebene in 7 zeigt, liegt eine Oberfläche des Körpers 42 in Umfangsrichtung 45 mit einer vorlaufenden Kante 46 vor den vorlaufenden Kanten der Greiferauflagen 47 und mit der nachlaufenden Kante 48 nach der vorlaufenden Kante 49 eines Zylinderkanals. Die vorlaufende Kante 50 des Bogens 43 liegt in Umfangsrichtung 45 gesehen zwischen den Kanten 46 und 48. Dem Körper 42 ist ein gestellfester Kantendetektor 51 zugeordnet, der entlang einer Linie 52 abtastet, in der der Körper 42 und sonst kein weiteres detektierbares Element angeordnet ist. Ein weiterer Kantendetektor 53 ist zwischen zwei Greifern 44 auf die Oberfläche des Zylinders 36 gerichtet und tastet entlang einer Linie 54 ab, die parallel zur Linie 52 liegt. Der Drehgeber 41, die Kantendetektoren 51, 53 und der Motor 38 sind mit einer Steuerung 55 verbunden.
Die Kantendetektoren 51, 53 können baugleich sein und sind so ausgebildet, daß immer dann ein Signalwechsel erfolgt, wenn ein Objekt in den Erfassungsbereich eintritt bzw. heraustritt. Anhand von 8 soll näher beschrieben werden, wie mit Hilfe der in den 6 und 7 gezeigten Vorrichtung auf den Fördervorgang Einfluß genommen werden kann. Das in 8 oben dargestellte Diagramm stellt das Ausgangssignal des Kantendetektors 53 dar und das untere das Ausgangssignal des Kantendetektors 51. Ein H-Pegel kennzeichnet den Zustand, daß ein Objekt in den Erfassungsbereich des Kantendetektors 51 bzw. 53 vorhanden ist. Das Ausgangssignal d₅₃ (α) des Kantendetektors 53 enthält einige Pulse 56–59 mit unterschiedlicher Impulsdauer. Die Pulse 56–58 können von Kanaleinbauten hervorgerufen sein, die nacheinander in den Erfassungsbereich des Kantendetektors 53 eintreten. Der Puls 59 hat die längste Dauer und wird dann erzeugt, wenn ein Bogen 43 oder die Auflagefläche für den Bogen 43 in den Erfassungsbereich eintritt. Mit jeder Umdrehung des Zylinders 36 wiederholen sich die Pulsfolgen. Pro Umdrehung des Zylinders 36 erzeugt der Kantendetektor 51 nur einen Puls 60. Die L/H-Flanke des Pulses 60 entsteht durch die Kante 46 und die H/L-Flanke durch die Kante 48 des Körpers 42. In den Diagrammen ist mit α der Absolutwert des Drehwinkels des Zylinders 36 bezeichnet, der aus dem Signal des Drehgebers 41 abgeleitet wird. Bei konstantem Durchmesser des Zylinders 36 ist der Drehwinkel α proportional der Förderstrecke des Bogens 43. Wenn mit einer geeigneten Auswerteschaltung die Differenz aus dem Drehwinkel α₅₀, der beim Erfassen der Bogenvorderkante 50 durch den Kantendetektor 53 gespeichert werden kann und dem Drehwinkel α₄₆, der beim Eintreten der Kante 46 in den Erfassungsbereich des Kantendetektors 51 gespeichert werden kann, gebildet wird, dann erhält man ein Maß für die Lage des Bogens 43 in den Greifern 44. Die Winkeldifferenz (α₅₀-α₄₆) kann mit Hilfe des bekannten Durchmessers des Zylinders 36 in einer Längeneinheit angegeben werden. Der Winkelwert α₄₆, der von der Kante 46 hervorgerufen wird, steht in fester Beziehung zur Lage der Greiferauflagen 47. Wenn die Winkeldifferenz einen vorgegebenen Wert überschreitet, z. B größer als (α₄₉-α₄₆) wird, dann kann ein Signal generiert werden, daß kein Bogen 43 in den Greifern 44 gehalten ist. Wenn es sich um einen verlorengegangenen Bogen 43 handelt, dann kann über die Steuerung 55 der Motor 38 gestoppt werden.
Die Auswertung der Signale des Kantendetektors 51 bzw. 53 kann mit rechentechnischen Mittels geschehen. Z. B. kann mit der L/H-Flanke des Kantendetektors 51 beim Winkelwert α₄₆ ein Zeitmesser gestartet werden und mit der L/H-Flanke des Kantendetektors 53 beim Winkelwert α₅₀ bzw. α₄₉ gestoppt werden. Da sich aus dem Signal des Drehgebers 41 die aktuelle Geschwindigkeit der Bogendruckmaschine bestimmen läßt, entspricht die gemessene Zeit bei gleichförmiger Geschwindigkeit einem Weg s, der ein Maß für die Lage des Bogens 43 auf dem Zylinder 36 ist. Die Auflösung einer solchen Zeitmeßeinheit kann mit Hilfe der Steuerung 55 der aktuellen Maschinengeschwindigkeit angepaßt werden. Der Betrag der Phasenversatzes zwischen der Lage der Kante 46 und der Lage der Greiferauflage 47 kann in einen Initialisierungslauf der Steuerung 55 eingelernt werden und bei der Auswertung und Ausgabe von Signalen zur Lage des Bogens 43 in den Greifern 44 berücksichtigt werden. Das Einlernen kann bei Rotation des Zylinders 36 geschehen, wobei sich kein Bogen 43 in den Greifern 44 befindet. Beim Einlernen können ebenso alle Montagetoleranzen, z. B. des Körpers 42 und der Greiferauflage 47, berücksichtigt werden, wobei als Basis die Kanalkante 49 dient, die den Beginn der Auflagefläche für die Bogen 43 darstellt. Die Steuerung 55 kann so aufgebaut sein bzw. beim Einsatz eines Rechners so programmiert sein, daß der Kantendetektor 53 nur dann eine Speicherung der Zeitinformation auslösen kann, wenn die Zeitmessung vorher mit der L/H-Flanke des Kantendetektors 51 beim Winkelwert α₄₆ gestartet wurde. Die unvermeidlichen durch Kanaleinbauten hervorgerufenen Pulse 56–58 bewirken somit keine Aktion in der Steuerung, da zum Zeitpunkt ihres Auftretens die Zeitmessung noch nicht in Gang gesetzt wird. Die Steuerung 55 wird dadurch von unnötigen Signalverarbeitungsvorgängen entlastet.

1: Zylinder
2: Bogen
3: Mantelfläche
4: Vorderkante
5: Greifer
6: Hinterkante
7: Sauggreifer
8: Greiferspitze
9: Greiferauflage
10: Greiferwelle
11: Feder
12: Halter
13: Körper
36: Zylinder
37: Gestell
38: Motor
39: Zahnräderzug
40: Welle
41: Drehgeber
42: Körper
43: Bogen
44: Greifer
45: Umfangsrichtung
46: Kante
47: Greiferauflage
48–50: Kante
51: Kantendetektor
52: Linie
53: Kantendetektor
54: Linie
55: Steuerung
56–60: Pulse

Claims

Vorrichtung zum Fördern eines Druckerzeugnisses durch eine drucktechnische Maschine, bestehend aus einem Fördermittel (36) mit mindestens einem das Druckerzeugnis (43) an einer vorlaufenden Kante haltenden Greifer (44), der aus einer beweglichen Greiferspitze (8) und einer festen Greiferauflage (47) mit einer Greiferauflagefläche besteht, und bestehend aus einer Überwachungsanordung (53) für eine Position des Druckerzeugnisses (43) im mindestens eine Greifer (44), bei der mindestens ein berührungslos wirkender Sensor für eine quer zu einer Förderrichtung (45) liegende Kante (49) des Druckerzeugnisses (43) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb einer vom Druckerzeugnis (43) überdeckten Förderbereiches mindestens ein Stimuluselement (42) vorgesehen ist, welches mit dem Fördermittel (36) fest verbunden ist und welches mindestens zwei in Förderrichtung (45) voneinander beabstandete zu detektierende Elemente (46, 48) enthält, wobei das beim Fördern vorlaufendes Element (46) vor einer vorlaufenden und das nachlaufende Element (48) in Förderrichtung (45) nach einer nachlaufenden Kante der Greiferauflagefläche einer für das Druckerzeugnis (43) liegt, daß ein ortsfest installierter Detektor (51) vorgesehen ist, der auf ein Vorhandensein der zu detektierenden Elemente (46, 48) des Stimuluselementes (42) in seinem Erfassungsbereich (14) anspricht, und daß ein Geber (41) für eine relative Position der Greifer (44) in bezug auf eine feste Referenzposition vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (51) photoelektrische Baulelemente enthält und das Stimuluselement (42) in Förderrichtung (45) einen gleichförmigen Remissionsverlauf aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fördern des Druckerzeugnisses (43) auf einem Zylinder (36) das Stimuluselement (42) in radialer Richtung in einer Höhe einer Mante1fläche des Zylinders (36) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stimuluselement (42) ein fester Körper mit zwei parallelen Kanten (46, 48) vorgesehen ist, die quer zur Förderrichtung (45) liegen, wobei der Detektor (51) als Kantendetektor ausgebildet ist.