DE3026163A1

DE3026163A1 - Vorrichtung und verfahren zur steuerung der geschwindigkeit eines dem zusammentragen von bogen o.dgl. dienenden staplers

Info

Publication number: DE3026163A1
Application number: DE19803026163
Authority: DE
Inventors: Walter J Stobb
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1981-01-15
Also published as: SE8005005L; JPS5810345B2; GB2054528B; US4361318A; GB2054528A; FR2460875A1; JPS5623158A

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PFENNING ■ MAAS · MEINIG · SPOTT

Patentanwälte ■ Kurfürstendamm 170, D 1000 Berlin 15

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PATENTANWÄLTE BERLIN · MÜNCHEN

J. Pfenning, Dipl.-Ing. - Berlin Dr. I. Maas, Dipl.-Chem. ■ München K. H. Meinig. Dipl.-Phys. · Berlin Dr. G. Spott, Dipl.-Chem. ■ München

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	Seilwehrpatent
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Our reference	Date

8. Juli 1980

Walter J.Stobb R.D.1, Box 60

Pittstown, New Jersey 08867, U.S.A.

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit eines dem Zusammentragen von Bogen oder dergleichen dienenden Staplers

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— X mm

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Förderorganes, auf dem ein Bogenstapel gebildet wird, und betrifft die Steuerung eines Förderorganes für einen Bogenstapler, wie er in der Druckindustrie Verwendung findet.

Bogenstapler zur Sammlung von Papierbogen, wie sie bei einer Druckpresse, einer Schneidvorrichtung und einer FaIt- oder Falzvorrichtung anfallen, werden üblicherweise in der Druckindustrie benutzt. Bei den bekannten Staplern wird ein Bogenstrom auf einem ersten Förderorgan gebildet, der die Bogen von einem Faltorgan oder dergleichen aufnimmt und den Bogenstrom einem Stapler oder in gestapeltem Zustand einem zweiten Förderorgan zuführt. Bei dieser Anordnung wird der Bogenstrom von dem ersten Förderorgan abgenommen und in aufrechtstehender Stellung in dem Stapler auf dem zweiten Förderorgan gesammelt. Hierbei ist es wichtig, daß das den Bogenstapel aufnehmende zweite Förderorgan mit einer kritischen Geschwindigkeit bewegt wird, die dem Wachsen des Stapels angepaßt ist. Diese Geschwindigkeit hängt ab von der Geschwindigkeit des dem Stapler zulaufenden Bogenstromes und ebenso von der Dicke des Bogenstromes, da beide Parameter auf die Geschwindigkeit

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des Wachsens des Stapels selbst einwirken. Wenn der Bogenstrom sich relativ schnell bewegt, wird natürlich auch der Stapel relativ schnell gebildet werden, und wenn der Bogenstrom entsprechend dick ist, werden die in dem Stapel auf einem Rand stehenden Bogen zu einem relativ schnell wachsenden Stapel führen.

Bei den bekannten Stapelvorrichtungen sind also zwei variable Parameter gegeben bezüglich der Geschwindigkeit und der Dicke des zulaufenden Bogenstromes, und diese beiden variablen Parameter bestimmen die Geschwindigkeit des Wachsens des zusammengetragenen Bogenstapels. Bisher erfolgte eine Anpassung an diese variablen Parameter durch eine manuelle Geschwindigkeitssteuerung des Förderorganes, auf dem der Bogenstapel gesammelt und ausgebildet wird. Diese manuelle Steuerung kann üblicherweise bestehen in der Einstellung des Antriebes einer Rolle, die einen Teil des Förderorganes für den Bogenstapel bildet. Eine solche Steuerung macht es erforderlich, daß das Bedienungspersonal dauernd den Stapel beobachtet, so daß es die notwendigen manuellen Einstellungen vornehmen kann, um eine optimale Geschwindigkeit des Förderers zu erhalten, auf dem der Stapel ausgebildet wird.

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Eine derartige Ausführungsform einer manuellen Steuerung ist in der US-PS 2 933 313 gezeigt, bei der die relative Geschwindigkeit zwischen den beiden einen Bogenstapel aufnehmenden Förderorganen gesteuert wird durch manuelle Mittel zur Veränderung des wirksamen Antriebes der Rollen, die operativ den beiden Förderorganen zugeordnet sind. Dieser bekannte Stand der Technik zeigt eine Geschwindigkeitssteuerung eines Stapelförderers, die sich stützt auf die Expansion und Kontraktion einer der Förderrollen, über die das Förderband geführt ist, um von Hand die Geschwindigkeit des Stapelförderers einzustellen.

Eine weitere bekannte Ausführungsform bei derartigen Stapelvorrichtungen ist aufgezeigt in der üS-PS 2 884 243, bei der ein erstes Förderorgan zur Aufnahme des Bogenstromes und ein zweites Förderorgan zur Aufnahme des Bogenstapels vorgesehen sind, das den Bogenstrom von dem ersten Förderorgan übernimmt und den Stapel von dem Bogenstrom abfördert.

Diese bekannten Ausführungsformen sind insoweit nachteilig, als sie einmal die ständige Anwesenheit von Bedienungspersonal erforderlich machen, und zum anderen

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durch manuelle Einstellung ein optimales Wachsen des gebildeten Stapels in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit und der Dicke des Bogenstromes nicht zuverlässig erreichbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen, und unabhängig von einem Bedienungspersonal eine ständige und optimale Anpassung der Geschwindigkeit des Wachsens des Bogenstapels in Abhängigkeit von diesen Parametern zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches gelöst durch die in seinem kennzeichnenden Teil unter Schutz gestellten Maßnahmen.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch unter Schutzgestellten Erfindung dar.

Das Verfahren stellt die bei der Vorrichtung ablaufenden Betätigungsschritte unter Schutz.

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Die Erfindung zeigt eine automatisch arbeitende Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit des Stapelförderers, die erfolgt in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit und Dicke des zulaufenden Bogenstapels, die zwei veränderbare Parameter bilden. Das automatisch arbeitende Verfahren besteht in der Abtastung dieser beiden variablen Parameter und in dem Antrieb des Stapelförderers in Übereinstimmung mit diesen, so daß der Stapel mit einer optimalen Geschwindigkeit bewegt wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen aufgezeigt.

Die beiliegenden Zeichnungen stellen eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung und des Verfahrens dar, und es bedeutet:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit der automatischen Geschwindigkeitssteuerung ausgestatteten Stapelfördervorrichtung ;

Fig. 2 schematische Darstellung dernach dem

erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Steuereinrif.htnng,

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Auf die US-PS 2 933 313 und ihre Offenbarung wird insoweit Bezug genommen, als sie eine manuell betätigbar* Anordnung zur Änderung der Geschwindigkeit des Stapelförderers zeigt, um den Stapelförderer mit einer Geschwindigkeit zu bewegen und wachsen zu lassen, die abhängig ist von der Geschwindigkeit des zulaufenden Bogenstromes. Diese Geschwindigkeit hängt ab von der linearen Geschwindigkeit und von der Stärke des Bogenstromes. Die beiliegenden Zeichnungen zeigen einen Bogenstapler, der ein erstes Förderorgan 10 für die Bogen 13 und ein zweites Förderorgan 11 zeigt, auf dem der Stapel S gesammelt und ausgebildet wird. In bekannter Weise wird ein Bogenstrom SS auf dem- ersten Förderorgan gesammelt, das eine drehbare Antriebsscheibe 12 besitzt, die benachbart zu einer Bogen-Faltvorrichtung oder dergleichen angeordnet ist, so daß die einzelnen Bogen 13 auf das Förderorgan 10 in dachziegelartiger Übereinanderanordnung auffallen können. Das Förderorgan 10 besitzt ein endloses Förderband 14, das um die Scheiben 12, 16, 17, 18 und ebenfalls um eine drehbare Trommel 19 geführt ist. Das Förderorgan 10 nimmt den Bogenstrom SS auf und bewegt ihn in Richtung der gezeigten Pfeile auf dem Förderband 14, um den Bogenstrom SS in den Stapel S zu überführen.

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Zur Führung des Bogenstromes SS besitzt das Förderorgan 10 ein weiteres Förderband 21, das über die drehbaren Scheiben 22, 23 und 24 und ebenfalls über die drehbare Trommel 19 geführt ist. In Aufwärtsrichtung des ersten Förderorgans 10, die unmittelbar links von der Trommel 19 beginnt und sich bis zu dem Stapel S erstreckt, nehmen die Förderbänder 14, den dachziegelartig übereinander geschichteten Bogenstrom SS zwischen sich auf und bewegen ihn in den Stapel S in an sich bekannter Weise entsprechend der US-PS 2 884 243.

Die Stapelvorrichtung besitzt einen Rahmen 26 zur Aufnahme der Scheiben und der Trommel 19 mit Ausnahme der Scheibe 12, und der Rahmen 26 besitzt ein Anschlagelement 27 am oberen Rand des Stapels 10, das sich durc den Weg des Förderbandes 21 erstreckt, so daß es mit den oberen Rändern 28 der Bogen 13 des zulaufenden Bogenstromes SS in Eingriff tritt, so daß die einzelnen Bogen 13 aus dem Bogenstrom SS entnommen und in ausgerichteter Weise in dem Stapel gesammelt werden, der in Richtung des Pfeiles A wächst und sich bewegt. Wie bekannt ist, ist an der linken Seite oder dem vorderen Ende des Stapels S eine Stapelanlage 29

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angeordnet, wie Fig. 1 zeigt, um dem Stapel eine aufrechte Stellung bei aufrechtstehendem Bogen 13 zu geben. Die Scheiben 23 und 24 sind gegenüber dem Stapel S einstellbar, so daß die oberen Bogenränder 28 sich durch Biegung versteifen können, wenn sie an dem Anschlagelement 27 zur Anlage kommen, so daß eine einwandfreie Ausrichtung der Bogen 13 in dem Stapel S gewährleistet ist. Diese Anordnung ist ebenfalls bekannt und wird erreicht durch die bewegliche Aufnahme der Scheiben 23, 24 auf ihren Tragarmen 31, 32, die ihrerseits schwenkbar auf einer Welle 33 in dem Rahmenteil 34 angeordnet sind.

Es ist außerdem bekannter Stand der Technik, das Anschlagelement 27 in der Höhe einstellbar zu machen, beispielsweise durch die Anordnung einer Gewindehülse 36 auf einer Gewindestange 37, wobei die Hülse 36 das Anschlagelement 27 trägt, so daß dieses in Übereinstimmung mit der Höhe der Bogen 13 des Stapels S eingestellt werden kann. Der Stapel S wird auf dem zweiten Förderorgan 11 gebildet, das die Scheibe 17 und das von dieser angetriebene Förderband 38 besitzt. Die Art des Antriebes wird nachstehend im einzelnen beschrieben.

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Ein Rahmenbett 39 liegt unterhalb des Obertrums des Förderbandes 38, wie Fig. 1 zeigt, um das Förderband 38 und den auf diesem gebildeten Stapel S abzustützen, was ebenfalls zum bekannten Stand der Technik gehört.

Hinausgehend über den vorstehend geschilderten bekannten Stand der Technik zeigt die Erfindung eine Überwachung des zulaufenden Bogenstromes SS bezüglich seiner linearen Geschwindigkeit und seiner Dicke, und diese beiden Faktoren bestimmen die Geschwindigkeit des Wachsens des Stapels S in Richtung des Pfeiles A. Zu diesem Zwecke ist ein erster Sensor 41 angeordnet, der Änderungen in der Dicke T des Bogenstromes SS abtastet, und es ist ein zweiter Sensor 42 vorgesehen, der Änderungen der linearen Geschwindigkeit des ersten Förderorganes 10 abtastet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Der Bogenstrom SS ist in einem viertel Kreis um die Trommel herumgeführt, wie sie in bekannter Weise bei derartigen Stapelvorrichtungen angewendet wird, und der Bogenstrom SS besitzt eine gewisse Dicke entweder mit oder ohne Berücksichtigung der Dicke der Förderbänder 14, 21, die an beiden Seiten des Stromes SS anliegen. Jede Änderung der Dicke des Stromes SS wird abgetastet durch den Sensor 41, der ein Dickenmesser ist und einen Fühler 43 besitzt,

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der mit dem Strom SS oder vorzugsweise mit dem Förderband 14 in Kontakt steht. Bei einer Änderung der Dicke des Bogenstromes SS wird der Fühler 43 radial zur Drehachse der Trommel 19 bewegt und verstellt hierbei den ihn tragenden Arm 44, der in das Sensorgehäuse 46 eingreift. Eine Druckfeder 47 ist in dem Gehäuse 46 angeordnet und liegt an einem sich durch den Arm 44 quer erstreckenden Stift 48 an und hält so den Fühler 43 in Anlage an der Trommel 19, die den Bogenstrom SS abstützt.

In dem Gehäuse 46 ist ein elektrisches Element 49 angeordnet, das einen Geberarm 51 besitzt, der ein elektrisches Signal nach Art einer elektrischen Brücke erzeugt bei Bewegung des Armes 44. Dieses elektrische Signal wird durch die Leitungen 52 gegeben, die mit dem Geberarm 51 und dem elektrischen Element 49 verbunden sind, daß einen Therheostat der Brücke bildet. Auf diese Weise wird jede Änderung in der Dicke des ankommenden Bogenstromes SS durch den Sensor 41 abgetastet, wobei derartige Änderungen ein elektronisches Signal erzeugen, das durch die Leitungen 52 auf einen elektronischen Steuer-Übertrager oder Transducer 53 gegeben wird, der elektrisch mit den Leitungen 52 verbunden ist.

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Der Übertrager 53ist üblicher bekannter Konstruktion und empfängt ein elektrisches Signal und gibt dieses wieder weiter an ein anderes elektrisches Element, wie später ausgeführt wird.

Der Sensor 41 liegt mit seinem als Dickenmesser dienenden Fühler 43 federnd an dem Förderband 14 oder an dem Bogenstrom SS mittels der Feder 47 an zur Bestimmung der Dicke T. Jede durch den Sensor abgetastete Änderung der Dicke T ergibt ein elektronisches Signal, das durch die Leitungen 22 dem elektronischen übertrager 53 zugeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt das Rahmenglied 54 des Staplers, das eine drehbar angeordnete Antriebswelle 54 trägt, auf der die Förderscheibe 17 für das Förderband 38 angeordnet ist, auf dem der Stapel S liegt. Es ist ein Haupt-Antriebs-Gleichstrommotor vorgesehen mit einem Tachometer-Mitnehmer, der beispielsweise über das Untersetzungsgetriebe 58 von dem nicht dargestellte Antrieb der Druckpresse angetrieben wird. Der Tachometer-Generator 42, der elektrisch mit dem Gleichstrom-Motor 57 verbunden ist, tastet die Geschwindigkeit des Motors 57 ab und gibt ein geeignetes elektrisches Signal durch die zwischen dem Generator 42 und dem

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Übertrager 53 angeordneten Leitungen 59. Dieses zweite elektrische Signal wird auf den Übertrager 53 gegeben. Ein anderer Gleichstrommotor 61 ist in dem Stapler vorgesehen und steht in Antriebsverbindung mit der Antriebswelle 56 und ist ebenfalls elektrisch mit dem übertrager 53 durch die Leitungen 62 verbunden. Der Motor 61 und der Übertrager 53 sind so ausgebildet, daß die von dem Übertrager 53 aufgenommenen elektronischen Signale der beiden Sensoren 51, 52 zu dem Gleichstrommotor 61 geführt werden, um diesen mit einer Geschwindigkeit zu betätigen in Abhängigkeit von den beiden Signalen der Sensoren 41, 42. Die Stapler-Antriebswelle 56 und das Förderband 11 werden mit einer Geschwindigkeit betätigt, die den von den Sensoren 41, 42 abgegebenen Signalen entspricht. Wenn die Dicke T des Bogenstromes S sich erhöht, wird an dem Übertrager 53 ein bestimmtes Signal erzeugt, um diesen mit einer höheren Geschwindigkeit anzutreiben in Anpassung an die größere Dicke oder Menge der zulaufenden Bogen, so daß der Stapel S mit einer größeren Geschwindigkeit wächst, während der Förderer 11 sich mit .dieser größeren Geschwindigkeit bewegt. Wenn die Druckpresse mit einer höheren Geschwindigkeit als normal umläuft, wird wiederum der Generator 42 diese der Erhöhung der Geschwindigkeit abtasten und ein

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Signal zu dem übertrager 53 geben, der dieses Signal wiederum dem Gleichstrommotor 61 zuführt und die Welle 56 und damit das Förderband 11 mit einer höheren Geschwindigkeit betätigt in Anpassung an die größere Menge der in den Stapel S eingeführten Bogen.

Das Verfahren zur Steuerung des Bogensammlers ist in den vorstehenden Ausführungen und in den Zeichnungen aufgezeigt, wobei der Bogenstrom auf dem ersten angetriebenen Förderorgan 10 aufgenommen wird, die Dicke des Stromes und die Geschwindigkeit des Stromes auf dem ersten Förderorgan abgetastet wird und die Bildung des Bogenstapels auf dem zweiten Förderorgan 11 erfolgt. Der elektrische Antrieb des zweiten Förderorganes 11 erfolgt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des ersten Förderorganes 10 und von der Dicke des Bogenstromes auf dem ersten Förderorgan in Zusammenwirkung mit dem übertrager 53.

Das zweite Förderorgan 11 besitzt den Antriebsmechanismus 61 in Form eines Gleichstrommotors. Bei dieser Anordnung wird das Förderorgan angetrieben mit einer gesteuerten Geschwindigkeit entsprechend den beiden variablen Parametern, nämlich der Dicke T und der Geschwindigkeit des Motors 57, der beispielsweise von der Druckpresse ,

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der Faltvorrichtung oder dergleichen angetrieben wird, was nicht gezeigt ist. Der übertrager 53 besitzt zwei elektrische Eingänge der Leitungen 52 und zwei elektronische Eingänge der Leitungen 59; während nur eine Ausgangsquelle durch die Leitungen 62 vorhanden ist. Der Übertrager 53 integriert die Eingänge durch die Leitungen 52 und 59, und wenn die Summe der integrierten Eingangssignale Null ist, dann ist auch das Ausgangssignal der Leitungen 62 Null und es erfolgt keine Änderung der Geschwindigkeit des angetriebenen Staplers. Wenn jedoch die Eingangssignale eine meßbare Erhöhung der Masse der in den Stapel eintretenden Bogen anzeigt, gibt das Ausgangssignal in den Leitungen 62 diese Erhöhung wieder, um die Geschwindigkeit des Förderorganes 11 zu erhöhen; das umgekehrte erfolgt dann, wenn die Eingangssignale durch die Leitungen und 59 einen meßbaren Abfall in dem übertrager 53 anzeigen.

Ein erstes Förderorgan bewegt einen Bogenstrom in einem Stapler auf ein zweites Förderorgan, das den Stapel von dem zulaufenden Bogenstrom fortbewegt. Der Bogenstrom wird um eine Trommel geführt, die einen Teil des ersten Förderorganes bildet, und das zweite Förderorgan nimmt den Stapel auf und bewegt sich mit

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SAD ORiOiNAL

Lef seife

Claims

ANSPRÜCHE

1.) Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit eines dem Zusammentragen von Bogen oder dergleichen dienenden Staplers mit einem ersten, der Aufnahme eines Bogenstromes gleicher oder unterschiedlicher Dicke dienenden Förderorgan, mit einem zweiten, der Sammlung und Aufnahme eines Bogenstapels aus dem Bogenstrom des ersten Förderorganes dienenden Förderorgan und mit einem mit dem zweiten Förderorgan verbundenen, seinem Antrieb mit gesteuerter Geschwindigkeit dienenden Antriebsorgan, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster, mit dem ersten Förderorgan (10) und dem auf ihm befindlichen Eogenstrom (SS) zugeordneter, der Abtastung eines Wechsels der Dicke des Bogenstromes (SS) dienender Sensor (41) und ein zweiter, dem ersten Förderorgan (10) zugeordneter, der Abtastung eines Wechsels der Geschwindigkeit dienender Sensor (42) vorgesehen sind, daß ein mit beiden Sensoren (41,42) verbundener, auf jede abgetastete Dickenänderung des Bogenstromes (SS) und auf jede Geschwindigkeitsänderung des ersten Förderorganes (10) ansprechender Übertrager (53) angeordnet ist, und daß der Übertrager

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(53) mit dem Antriebsorgan (61) zur Steuerung der
Geschwindigkeit des zweiten Förderorganes (11)
verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das erste Förderorgan (10) eine den geförderten Bogenstrom (SS) unter Druck setzende Anlage (19)
besitzt, und daß der erste Sensor (41) ein
Dickenmesser ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (61) und

die Sensoren (41,42) mit elektronischen Komponenten ausgerüstet und elektrisch miteinander verbunden
sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Anlage (19) eine teilweise von dem Bogenstapel (SS) umgriffene Trommel ist, und daß der
erste Sensor (41) einen elastisch an dem die
Trommel (19) umgreifenden Bogenstrom (SS) in Anlage gehaltenen Fühler (43) besitzt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Antriebsorgan (61), die Sensoren (41,42) und der Übertrager (53) elektronische Komponenten besitzen und elastisch miteinander verbunden sind, und daß der Fühler (43) ein in Abhängigkeit von unterschiedlicher Dicke des Bogenstapels (SS) sich änderndes elektronisches Signal erzeugt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (42) ein Tachometergenerator ist zur Erzeugung eines elektrischen Signales in Abhängigkeit von der sich ändernden Geschwindigkeit des ersten Förderorgans (10) .

7. Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit des Staplers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogen in Form eines Bogenstromes auf einem ersten angetriebenen Förderorgan getragen werden, daß die Geschwindigkeit des ersten Förderorganes und die Dicke des Bogenstromes elektronisch abgetastet werden, daß der Bogenstrom zu einem Stapel auf dem zweiten angetriebenen Förderorgan gesammelt wird, und daß das zweite Förderorgan in

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Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des ersten Forderorgan.es und von der Dicke des Bogenstromes angetrieben wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Signale auf einen Übertrager und über diesen auf das zweite angetriebene Förderorgan gegeben werden zur Steuerung seiner Geschwindigkeit .

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