DE3613969C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für die
geschuppte Bogenzufuhr zu Druckmaschinen, mit einer an einem
Träger oberhalb einer Unterlage der geschuppt angeordneten
Bogen drehbar gelagerten Abtastrolle, wobei der Träger durch
einen Stellmotor derart einstellbar ist, daß die Abtastrolle
nur dann gedreht wird, wenn eine bestimmte Anzahl von Bogen
übereinanderliegen, mit einem mit der Abtastrolle zusammen
wirkenden Sensor, wobei zwischen der Abtastrolle und der
Unterlage eine im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene der
Bogen quer zu ihrer Achsrichtung bewegliche Zwischenrolle
vorgesehen sein kann.
Bei einer derartigen aus der DE-PS 31 18 010 bekannten
Vorrichtung ist die Abtastrolle, die mit den Bogen nicht
unmittelbar in Berührung kommt, sondern über eine zwischen
den Bogen und der Abtastrolle angeordnete Rolle angetrieben
wird, begrenzt drehbar. Ein Sensor erkennt, wenn die Abtast
rolle einen vorbestimmten Drehwinkel zurückgelegt hat, und
gibt dann ein Signal ab. Es ist eine Feder vorgesehen, die
die Abtastrolle aus der zuletzt genannten Stellung in eine
Grundstellung zurückschwenkt. In der Grundstellung wird
durch die Abtastrolle ein Kontakt betätigt und dadurch eine
Kontrollampe im gelöschten Zustand gehalten. Die Abtastrolle
und die Zwischenrolle sind an einem Träger gelagert. Die
Höhe des Trägers und damit die Höhe der Zwischenrolle über
der Unterlage der Bogen, einer angetriebenen Walze, kann
durch einen von einer Bedienungsperson zu schaltenden Elek
tromotor eingestellt werden. Die Einstellung wird so vorge
nommen, daß z. B. bei zwei übereinanderliegenden Bogen die
Zwischenrolle die Abtastrolle nicht berührt, wodurch diese
in Grundstellung bleibt, daß aber bei drei Bogen die Zwi
schenrolle die Abtastrolle entgegen der Kraft der Feder
verdreht. Dabei leuchtet die Kontrollampe auf. Nach dem Ende
der Dreifachüberlappung erlischt die Kontrollampe wieder.
Dadurch kann die Bedienungsperson die korrekte Einstellung
der Überwachungsvorrichtung kontrollieren und ggf. durch
Einschalten des Elektromotors eine korrekte Einstellung
herbeiführen. Ist die Überlappung zu lang, liegt also ein
Mehrfachbogen vor, so spricht der Sensor an und veranlaßt
ein Fehlersignal.
Bei der bekannten Vorrichtung ist durch die Größe des
Schwenkwinkels der Abtastrolle bis zum Auslösen des Sensors
die Länge des Überlappungsbereichs, bei dem der Sensor noch
nicht auslöst, vorgegeben und kann nicht oder nur schwierig
verändert werden. Besonders beim erstmaligen Verwenden von
Bogen mit einer bisher nicht verwendeten Dicke erfordert das
Einstellen der Überwachungsvorrichtung eine erhöhte Aufmerk
samkeit. Zwar ist zum Einrichten der bekannten Maschine
vorgesehen, den die Höhe des Trägers verstellenden Motor
dann mit einem den Abstand der Abtastrolle von der Unterlage
des Papiers vergrößernden Antriebsimpuls zu beaufschlagen,
wenn sich die Abtastrolle verdreht, wobei anzunehmen ist,
daß der Motor nur eingeschaltet werden soll, wenn die Anzahl
der zum Verdrehen führenden übereinander liegenden Bogen
kleiner ist als vorgesehen. Dieser Vorgang muß jedoch von
der Bedienungsperson überwacht werden.
Die Abtastrolle der bekannten Maschine benötigt nach dem
Auftreten einer zulässigen Überlappung eine gewisse Zeit, um
wieder in ihre Grundstellung zu gelangen. Damit die Abtast
rolle kurzen Abständen zwischen den Überlappungen folgen
kann, muß eine starke Rückstellkraft für die Abtastrolle
erzeugt werden und dementsprechend eine ausreichend stark
vorgespannte Feder vorgesehen werden. Das Spannen dieser
Feder während einer Überlappung bremst die Bogen und kann
den Bogentransport beeinflussen und die Oberfläche der Bogen
beschädigen, insbesondere, wenn diese bereits bedruckt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungs
vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die
sich leicht handhaben läßt. Diese Aufgabe wird gemäß der
Erfindung dadurch gelöst, daß die Abtastrolle unbegrenzt
drehbar gelagert ist, daß der Sensor derart ausgebildet ist,
daß er jede Drehbewegung der Abtastrolle erfaßt, daß eine
Einrichtung zum Messen des Abstands der Abtastrolle bzw. der
Zwischenrolle von der Unterlage der geschuppten Bogen vorge
sehen ist, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die
mit dem Sensor, der Meßeinrichtung und dem Stellmotor gekop
pelt ist, daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines für den
Drehwinkel der Druckmaschine charakteristischen Signals
vorgesehen ist, das der Steuereinrichtung zugeführt wird,
und daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß
sie den Schuppenaufbau überwacht.
Eine derartige Überwachung ist möglich, weil anhand des für
den Drehwinkel charakteristischen Signals festgestellt
werden kann, ob die Vorderkante eines Bogens zu dem Zeit
punkt, zu dem sie an der Abtastrolle eintreffen muß, tat
sächlich eintrifft, oder ob die Vorderkante eines Bogens zu
diesem Zeitpunkt ausbleibt oder zu anderen Zeitpunkten
eintrifft. Durch die Einrichtung zum Messen des Abstands der
Abtastrolle von der Unterlage kann dabei die Dicke des unter
die Abtastrolle laufenden Bogens schnell ermittelt werden,
und diese Information kann zur weiteren Überwachung des
Schuppenaufbaus herangezogen werden.
Das für den Drehwinkel der Maschine charakteristische Signal
ist zweckmäßigerweise ein Taktsignal, das den jeweiligen
Drehwinkel der Druckmaschine ausreichend genau anzeigt,
beispielsweise für eine volle Umdrehung der Druckmaschine
1024 Impulse aufweist. Die Drehbewegung der Abtastrolle wird
nicht oder nicht notwendigerweise zur Erfassung der Länge
eines Überlappungsbereichs mehrerer Bogen verwendet.
Es ist zwar durch die DE-OS 29 30 270 eine Kontrolleinrich
tung für die Zufuhr von Bogen bekannt, mit der Unregelmäßig
keiten in der Bogenzufuhr erkannt werden sollen, bei welcher
Vorrichtung ein Weggeber vorgesehen ist, durch den der
Abstand zwischen zwei Rollen, der der Dicke eines zwischen
den Rollen liegenden Bogens entspricht, gemessen werden
kann. Bei der bekannten Vorrichtung wird jedoch die mit dem
Weggeber gekoppelte Rolle stets durch eine Feder gegen die
andere Rolle gedrückt, wodurch besonders empfindliche Bogen
in ihrer Oberflächengüte beeinträchtigt werden können. Die
mit dem Weggeber gekoppelte Rolle dient nicht zur Ermittlung
der Länge des Überlappungsbereichs.
Außerdem ist durch die DE-OS 25 45 820 eine Überwachungsvor
richtung mit einer Abtastrolle bekannt, die unbegrenzt drehbar
gelagert ist, wobei ein Sensor vorgesehen ist, der jede Dreh
bewegung der Abtastrolle erfaßt. Die bekannte Vorrichtung
dient dazu in Geldscheinausgabeautomaten festzustellen, wenn
nicht ein einzelner Geldschein von einem Geldscheinstapel ent
nommen wird, sondern wenn sich Geldscheine überlappen. Im letzt
genannten Fall wird ein Schaltvorgang ausgelöst, der dafür
sorgt, daß keiner der sich überlappenden Geldscheine ausgegeben
wird, sondern daß diese Scheine in eine besondere Ablage gelangen.
Die Erfindung umfaßt zwei eng miteinander verwandte Ausfüh
rungsformen, wobei bei der einen Ausführungsform die Abtast
rolle unmittelbar mit den Bogen zusammenwirkt, und bei der
anderen Ausführungsform wie beim eingangs genannten Stand
der Technik die Abtastrolle von einer Zwischenrolle gedreht
wird, wenn die Zwischenrolle durch unter ihr hindurchlaufen
de Bogen angehoben und gedreht wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne
Zwischenrolle liegt darin, daß die Vorrichtung so einge
stellt werden kann, daß die Abtastrolle beim störungsfreien
Bogentransport nicht in Berührung mit den Bogen ist. Ledig
lich dann, wenn zu viele Bogen übereinanderliegen, kommt die
Abtastrolle mit dem obersten Bogen in Berührung, wird durch
diesen gedreht, und der Sensor meldet dies und gibt ein
Fehlersignal ab.
Der Abstand der Vorderkanten unmittelbar aufeinanderfolgen
der Bogen hängt vom Typ des Anlegers ab. Daher hängt die
Anzahl der sich einander maximal überlappenden Bogen von der
Bogenlänge ab. Bei einfachen Ausführungsformen der Erfindung
kann die Anzahl der maximal sich überlappenden Bogen vom
Bediener in die Steuereinrichtung eingegeben werden, oder
aber es kann die Bogenlänge eingegeben werden, und die
Vorrichtung ermittelt die Anzahl der sich maximal überlap
penden Bogen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgese
hen, daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß
sie die Bogenlänge selbsttätig ermittelt. Dies erfolgt
dadurch, daß eine Abnahme der Gesamtdicke der übereinander
liegenden Bogen erfaßt und dadurch die hintere Kante eines
Bogens festgestellt wird. Diese Ausführungsform ermöglicht
es, daß die Vorrichtung die Anzahl der zulässigerweise
maximal einander überlappenden Bogen völlig selbsttätig
ermittelt.
Wenn die Anzahl der maximal einander überlappenden Bogen
bekannt ist, so besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß
die Einstellung der Abtastrolle bzw. Zwischenrolle auf eine
derartige Höhe, daß die Bogen die mit ihnen unmittelbar in
Berührung kommende Rolle, nämlich die Abtastrolle bzw.
Zwischenrolle, nur dort berühren, wo eine vorbestimmte
Anzahl von Bogen sich überlappen, selbsttätig und schnell
vorgenommen werden kann. Vorteilhaft erfolgt dabei die
Einstellung so, daß die Höhe der Abtastrolle bzw. Zwischen
rolle, d. h. der kleinste Abstand der Abtastrolle bzw. Zwi
schenrolle von der Unterlage, bei der es sich im allgemeinen
um eine angetriebene Walze handeln wird, um weniger als eine
Bogendicke größer ist als die Gesamtdicke der sich zulässi
gerweise maximal überlappenden Bogen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerein
richtung derart ausgebildet, daß sie beim Durchlaufen des
ersten Bogens unter der Abtastrolle bzw. Zwischenrolle durch
Höhenverstellung des Trägers die Dicke des Bogens ermittelt
und die Abtastrolle bzw. Zwischenrolle auf eine Höhe ein
stellt, die größer ist als die Dicke eines einzelnen Bogens,
jedoch kleiner als die zweifache Bogendicke.
Wird dann die Vorderkante eines zweiten Bogens erkannt, der
mit dem ersten Bogen überlappt, so veranlaßt die Steuerein
richtung, daß die Abtastrolle bzw. Zwischenrolle auf eine
Höhe eingestellt wird, die größer ist als die zweifache
Bogendicke, jedoch kleiner als die dreifache Bogendicke, und
so fort.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerein
richtung derart ausgebildet, daß sie während des Vorhanden
seins des die Drehung der Abtastrolle anzeigenden Signals
des Sensors das für den Drehwinkel der Druckmaschine charak
teristische Signal auswertet, um hierdurch die Länge des
Überlappungsbereichs zu ermitteln.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Krafterzeu
gungseinrichtung vorgesehen, die die Abtastrolle mit einer
durch die Steuereinrichtung einstellbaren Kraft belastet.
Während beim Stand der Technik, beispielsweise bei der
zuletzt genannten Druckschrift, die Kraft, mit der die
Abtastrolle auf der Oberseite der Bogen aufliegt, durch eine
Feder vorgegeben wird und lediglich von Hand einstellbar
ist, ermöglicht es somit die geschilderte Ausführungsform,
die Kraft automatisch einzustellen. Als Maß kann hierfür die
Bogendicke, ggf. gemeinsam mit einer Angabe über die Papier
art, dienen. Die einzustellende Kraft kann in einem Speicher
der Steuereinrichtung vorgegeben sein. Soweit die Papierdic
ke die Kraft bestimmt, kann die Steuereinrichtung, die die
Papierdicke automatisch erfaßt, die Kraft selbst automatisch
einstellen. Die Kraft kann weitgehend unabhängig von der
Lage der Abtastrolle eingestellt werden, wenn dies nötig
ist. Als Krafterzeugungseinrichtung ist gemäß einer Ausfüh
rungsform der Erfindung ein Elektromotor vorgesehen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Steuereinrichtung das vom Sensor gelieferte Signal und
das für den Drehwinkel der Maschine charakteristische Signal
miteinander vergleicht und bei Abweichungen, die ein vorbe
stimmtes Maß überschreiten, ein Störungssignal abgibt.
Während die eingangs beschriebene Erfindung es nicht erfor
dert, den Drehwinkel der Abtastrolle genau zu erfassen, weil
lediglich die Tatsache einer Drehbewegung der Abtastrolle
festgestellt werden muß, ist gemäß dieser Ausführungsform
vorgesehen, daß die Abtastrolle ein für den Drehwinkel der
Abtastrolle charakteristisches Signal abgibt, das Rück
schlüsse auf die Länge des Überlappungsbereichs zuläßt.
Dieses Signal wird mit dem für den Drehwinkel der Maschine
charakteristischen Signal verglichen, das vorzugsweise ein
Taktsignal ist, und dessen Taktfrequenz ein Maß für die
Transportgeschwindigkeit der Bogen ist. Wenn beispielsweise
infolge eines Blockierens der Abtastrolle unzulässige Abwei
chungen zwischen dem Drehwinkel der Abtastrolle (oder der
Zeit, während der sich die Abtastrolle dreht) und dem vom
Maschinentakt abhängigen Signal auftreten, so wird dies
erkannt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das für den
Drehwinkel der Maschine charakteristische Signal ein Takt
signal, und die Steuereinrichtung ist derart ausgebildet,
daß sie das Auftreten der Vorderkante eines Bogens an der
Abtastrolle bzw. Zwischenrolle mit der Phase des Taktsignals
vergleicht und bei einer unzulässigen Abweichung ein Stö
rungssignal abgibt. Durch diese Weiterbildung der Erfindung
kann besonders einfach überwacht werden, ob die Vorderkanten
der Bogen stets innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls,
das durch den Maschinentakt bestimmt wird, auftreten, wie
dies bei ordnungsgemäßer Arbeitsweise der die Bogen zur
Druckmaschine zuführenden Vorrichtung der Fall ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch und teilweise abgebrochen eine Druck
maschine mit einem Bogenanleger,
Fig. 2 den im Bogenanleger der Fig. 1 vorgesehenen Teil
der Überwachungsvorrichtung in einer schemati
schen Darstellung,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der in Fig. 2 gezeig
ten Vorrichtung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Überwachungsvorrichtung,
Fig. 5 eine Darstellung verschiedener Signalverläufe,
Fig. 6 eine Darstellung, in der zwei verschiedene Be
triebsmöglichkeiten der Vorrichtung gezeigt sind.
In Fig. 1 ist schematisch ein Teil einer Druckmaschine 1
gezeigt, der von einem Bogenanleger 2 sich überlappende
Bogen aus Papier von einem Stapel 3 zugeführt werden. Die
sich teilweise überlappenden Bogen durchlaufen eine Abtast
einrichtung 4 und gelangen über einen Anlegertisch 5 zur
Druckmaschine 1. Mit einem Zahnrad der Druckmaschine 1, das
bei jedem Maschinentakt, der einem einzigen Druckvorgang
entspricht, eine volle Umdrehung ausführt, ist ein Taktge
ber 6 verbunden. Dieser ist nur schematisch dargestellt und
weist eine Strichscheibe mit im Beispiel 1024 Marken auf.
Die Drehung der Strichscheibe wird von einer Lichtschranke
abgetastet, die ein Taktsignal entsprechend der Drehung der
Strichscheibe erzeugt. Aus dem Taktsignal kann der augen
blickliche Drehwinkel der Druckmaschine 1 ermittelt werden.
Eine oberhalb des Anlegertisches 5 angeordnete Führungs
schiene 8 sorgt dafür, daß die Papierbogen nicht zu weit
nach oben geraten können.
Die Abtasteinrichtung 4 ist in Fig. 2 in einer Seitenansicht
gezeigt. Eine rotierend angetriebene Transportrolle 9 ragt
in eine Aussparung des Anlegertisches 5 und fördert in
Fig. 2 von rechts kommende Papierbogen nach links. An einem
maschinenfesten Teil 10 ist ein mehrarmiger Hebel 11 an
einer Welle 12 schwenkbar gelagert. Das in Fig. 2 nach links
weisende Ende des Hebels 11 trägt eine Abtastrolle 13, die
eine von einem am Hebel 11 befestigten Sensor 14 abtastbare
Strichmarkierung 15 trägt, die zusammen mit dem Sensor einen
Inkrementgeber bildet. Der Sensor 14 ist in der Lage, eine
Drehung der Abtastrolle 13 festzustellen. Bei einer Ausfüh
rungsform der Erfindung ist der Sensor 14 zusammen mit
weiteren Einrichtungen auch in der Lage, den Drehwinkel der
Abtastrolle 13 festzustellen.
An einem nach oben ragenden Vorsprung 17 des maschinenfesten
Teils 10 ist eine Stange 18 angelenkt, die ein Gewinde
trägt. Auf diesem Gewinde ist eine Hülse 26 schraubbar
geführt, die in eine Verbreiterung 27 übergeht, die einen
Anschlag für die Bewegung eines weiteren Arms 28 des Hebels
11 nach links in Fig. 2 bildet. Die Hülse 26 ist mit der
Welle eines als Gleichstrommotor ausgebildeten Motors 22
verbunden. Die Stromzuführung erfolgt über Leitungen 23. An
der in Fig. 2 linken Seite des Motors 22 ist ein Potentiome
ter 20 am Gehäuse 24 des Motors befestigt. Die Welle des
Motors 22 ist mit dem Schleifer des Potentiometers 20 ver
bunden, und die mit dem Schleifer verbundene Anschlußleitung
des Potentiometers 20 ist mit dem Bezugszeichen 21 versehen.
Das Gehäuse 24 des Motors ist in nicht dargestellter Weise
durch einen Vorsprung des Gehäuses, der in einen Schlitz
eines maschinenfesten Teils eingreift, gegen Verdrehen
gesichert. Der Motor 22 kann daher die Hülse 26 verdrehen,
wodurch die Gesamtlänge von Stange 18 und Hülse 26 je nach
Drehrichtung des Motors 22 vergrößert oder verkleinert wird,
so daß hierdurch der Abstand des Anschlags von dem Vorsprung
17 verändert werden kann.
Durch Verdrehen der Hülse 26 kann der lichte Abstand 30
zwischen der Transportrolle 9 und der Abtastrolle 13 verän
dert werden, wenn diese nicht von Bogen angehoben wird.
Die Welle 12, an der der Hebel 11 befestigt ist, ist mit dem
Rotor eines weiteren Gleichstrommotors 32 verbunden, dessen
Feld durch Dauermagnete erzeugt wird. Einer Ankerwicklung 33
des weiteren Motors 32 kann Gleichstrom zugeführt werden,
der je nach Stromrichtung auf den Hebel 11 ein Drehmoment in
der Ansicht der Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzei
gersinn ausübt. Dadurch kann je nach Stromrichtung und
Stromstärke der von der Abtastrolle 13 auf zwischen ihr und
der Transportrolle 9 befindliche Bogen ausgeübte Druck, der
das durch das Gewicht der einzelnen Teile unter Berücksich
tigung der Hebelverhältnisse erzeugt wird, vergrößert oder
verkleinert werden, um hierdurch einen gewünschten Druck
oder eine gewünschte von der Abtastrolle 13 erzeugte Kraft
zu erzeugen.
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Abtastein
richtung unterscheidet sich von dem in Fig. 2 gezeigten
Beispiel im wesentlichen dadurch, daß die Abtastrolle 13
nicht unmittelbar mit der Oberseite der Papierbogen in
Kontakt kommen kann, sondern daß zwischen der Abtastrolle 13
und der Transportrolle 9 eine Zwischenrolle 40 angeordnet
ist, deren Gewicht durch eine Zugfeder 42 getragen wird, die
an dem die Abtastrolle 13 tragenden Hebel verankert ist. Die
Abtastrolle 13 wird bei diesem Ausführungsbeispiel nur dann
gedreht, wenn die Zwischenrolle 40 durch Papierbogen von der
Transportrolle 9 so weit weg bewegt worden ist, daß sie die
Abtastrolle 13 berührt. Bei dieser Vorrichtung kann durch
die Einstellung der Hülse 26 die unterste mögliche Stellung
der Abtastrolle 13 und dadurch (unter Berücksichtigung der
Eigenschaften der Zugfeder 42) der Zwischenrolle 40 vorgege
ben werden, und durch den dem weiteren Motor 32 zugeführten
Strom kann, solange die soeben genannte unterste Stellung
nicht erreicht ist, die Kraft eingestellt werden, mit der
die Zwischenrolle 40 auf die Papierbogen drückt.
Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung, die die Vorrichtung nach Fig. 2
enthält. Ein Mikrocomputer 51, beispielsweise ein Intel
SBC86/12, ist über ein Bussystem 70 mit einer Maschinensteu
ereinrichtung 50 verbunden, durch die die Druckmaschine 1
gesteuert werden kann. Durch die geschilderte Verbindung
wird ein Datenaustausch zwischen der Maschinensteuerung 50
und der Vorrichtung zur Überwachung der Bogenzufuhr möglich.
Der Taktgeber 6 (vgl. Fig. 1) an der Druckmaschine 1 liefert
auf einer Leitung 78 ein Maschinentaktsignal an den Mikro
computer 51, der im Zusammenhang mit einem auf einer Aus
gangsleitung 71 des Sensors 14 erscheinenden Signal Weglän
gen errechnen und weiter verarbeiten kann. Die erforderliche
Andruckkraft, die durch den weiteren Motor 32 erzeugt wird,
wird durch den Mikrocomputer 51 aufgrund der mittels des
Potentiometers 20 ermittelten Dicke der einzelnen Papierbo
gen errechnet und in Form eines digitalen Sollwertes auf
einer Leitung 75 an einen Digital/Analog-Umsetzer 59 weiter
gegeben. Proportional zu einem an dessen Ausgang erscheinen
den analogen Sollwert 76 wird durch eine Motorstromregelung
60 ein Motorstrom erzeugt und dem weiteren Motor 32 zuge
führt. Der Motorstrom wird mittels einer lediglich angedeu
teten Gegenkopplung konstant gehalten. Der dem Abstand 30
(Fig. 2) proportionale Analogwert, der vom Potentiometer 20
über dessen mit dem Schleifer verbundene Leitung 21 gelie
fert wird, wird zunächst einem Analog/Digital-Umsetzer 54
zugeführt, dessen Ausgangssignal dem Mikrocomputer 51 über
eine Leitung 72 zugeführt wird. Das Einstellen des Abstan
des 30 erfolgt durch den Motor 22, dem über eine Treiberstu
fe 56 der erforderliche Strom zugeführt wird. Die Treiber
stufe 56 kann sowohl manuell über einen Taster 57 als auch
automatisch über ein auf einer Leitung 73 geliefertes Aus
gangssignal des Mikrocomputers 51 angesteuert werden.
Eine Anzeige 58, die mit Leuchtdioden arbeitet und vom
Mikrocomputer 51 gesteuert wird, zeigt dem Bediener die
korrekte Bogenüberlappung sowie eventuell auftretende feh
lende Bogen oder Mehrfachbogen an.
Über einen symbolisch dargestellten von Hand zu betätigenden
Schalter 53 kann die Betriebsart der Überwachungsvorrichtung
eingestellt werden.
Anhand der Fig. 5 wird das Auftreten einiger Signale der
Überwachungsvorrichtung erläutert. Mit dem Bezugszeichen 80
ist schematisch die Überlappung einzelner Papierbogen B
gezeigt, wobei der in Bewegungsrichtung vordere Endbereich
eines folgenden Bogens unter dem hinteren Endbereich des
vorhergehenden Bogens liegt. Die Darstellung 80 zeigt ledig
lich Einfachüberlappungen. Die Kurve 81 zeigt die Gesamt
dicke der Bogen B, wie sie im zeitlichen Ablauf an der
Abtastrolle 13 auftritt, gestrichelt. Die Gesamtdicke
schwankt zwischen der Dicke d eines einfachen Bogens und der
doppelten Dicke eines einfachen Bogens, nämlich 2d, dort, wo
sich zwei Bogen B überlappen. Die Höhe der Abtastrolle 13
über der Transportrolle 9 (Fig. 2) ist zur Unterdrückung von
Störungen, beispielsweise infolge von geringfügigen
Dickenschwankungen der Bogen, um einen bestimmten Prozent
satz Td (weniger als 100%) größer als die Dicke d eines
einfachen Bogens, jedoch kleiner als die doppelte Bogen
dicke 2d. Diese Tatsache ist durch eine oberhalb der Kurve
81 eingezeichnete Abtastrolle 13 illustriert.
Zu den Zeiten, wo an der Abtastrolle 13 Überlappungen zwi
schen zwei Bogen B auftreten, dreht sich die Abtastrolle 13,
und der Sensor 14 liefert somit ein durch den Drehwinkel der
Abtastrolle 13 in seiner Dauer bestimmtes Signal, das durch
den Kurvenverlauf 82 dargestellt wird. Dabei entspricht die
Größe S 1, die der Dauer der Abgabe dieses Signals ent
spricht, der Länge einer Überlappung von im Beispiel zwei
Bogen B. Während einer folgenden Wegstrecke S 3 der Bewegung
der Bogen B liefert der Sensor 14 keine Signale, weil die
Abtastrolle 13 keinen Bogen berührt und daher stillsteht.
Die Wegstrecke S 2 ist durch die Konstruktion des Bogenanle
gers bedingt konstant. Diese Wegstrecke S 2 entspricht dem
Abstand der Vorderkanten zweier unmittelbar aufeinander
folgender Bogen und ist die Summe der Größen S 1 und S 3.
Dieser Zusammenhang gilt nur, wenn, wie im Beispiel, maximal
zwei Bogen übereinander überlappen. Die Größen S 1, S 2 und S 3
werden nicht durch Zählen der Impulse des vom Sensor 14
gelieferten Signals ermittelt, sondern durch Zählen der
Impulse des vom Taktgebers 6 gelieferten Signals, das beim
Lauf der Druckmaschine ständig vorhanden ist. Die Bogenlänge
b, die für die Einstellung formatabhängiger Einrichtungen
der Druckmaschine 1 verwendet werden kann, wird aus den
Größen S 1, S 2 und S 3 und aus der Anzahl der maximal einander
überlappenden Bogen durch den Mikrocomputer 51 ermittelt. Im
Beispiel, wo sich lediglich zwei Bogen bei einem korrekten
Schuppenaufbau überlappen können, ist die Größe b die Summe
von S 1 und S 2.
Die Längenbestimmung der genannten Größen anhand der Impuls
anzahl des vom Taktgeber 6 abgegebenen Signals ist geschwin
digkeitsunabhängig. Über das Bussystem 70 enthält die
Maschinensteuerung 50 die Längeninformation zum Verstellen
formatabhängiger Einrichtungen an der Druckmaschine.
Die Abtastrolle 13 ist nicht bestmöglich reibungsfrei gela
gert, sondern mit etwas Reibung, damit sie nach Ende des
Kontaktes mit den Bogen rasch zum Stillstand kommt. Damit die
Beschleunigung der Abtastrolle 13 aus dem Stillstand keine
Schäden an der Oberfläche der Papierbogen verursacht, ist
die Abtastrolle 13 mit sehr geringem Gewicht und Massen
trägheitsmoment konstruiert und im wesentlichen durch ein
leichtes Kunststoffrad gebildet.
Anhand der Fig. 6 wird erläutert, wie die Überwachungsvor
richtung (mit der in Fig. 2 gezeigten Abtasteinrichtung) den
Einstellvorgang ausführt. Beim Starten der Druckmaschine
wird zunächst anhand einer im Speicher der Maschinensteue
rung 50 vorhandenen Information geprüft, ob eine Neueinstel
lung der Tastrolle 13 erforderlich ist. Dies ist beispiels
weise dann der Fall, wenn nach einem Fehler die vom Bogenan
leger gelieferten, einander überlappenden Bogen abgeräumt
wurden und deshalb der Aufbau einer geschuppten Bogenzufuhr
neu überwacht werden muß. Ist keine Neueinstellung erforder
lich, so wird die Bogenüberwachung an dem Punkt fortgeführt,
an dem sie unterbrochen wurde.
In Fig. 6 zeigt das Diagramm 100 die Anordnung einander
überlappender Bogen B, wobei man sich diese Bogen als von
rechts nach links in Fig. 6 laufend vorstellen muß. Im
Diagramm 101 ist mit einer gestrichelten Linie der Verlauf
der Gesamtdicke der Bogen dargestellt, ähnlich wie mit der
Kurve 81 in Fig. 5. Mit einer ausgezogenen Linie ist die
Höheneinstellung der Abtastrolle 13 bei der Bogenzuführüber
wachung mit Längenbestimmung gezeigt, und im Diagramm 102
bei einer reinen Mehrfachbogenkontrolle. Im Diagramm 102 ist
wiederum mit einer gestrichelten Linie der Dickenverlauf der
Bogen in gleicher Weise wie im Diagramm 101 eingezeichnet.
Die Zeitachse verläuft in Fig. 6 von links nach rechts. Nach
einem Start wird die Tastrolle 13 mittels des Hebels 11 und
des Motors 22 von einer Grundstellung, die zum Zeitpunkt P 1
vorhanden ist, in der sie von der rotierenden Transportrol
le 9 abgehoben ist, zur Transportrolle 9 bewegt. Sobald der
Sensor 14 Signale abgibt, die die Drehung der Tastrolle 13
anzeigen, hat diese die Transportrolle 9 berührt. Dies ist
zum Zeitpunkt P 2 der Fall. Es wird nun der vom Potentiome
ter 20 an der Leitung 21 gelieferte Spannungswert in den
Mikrocomputer 51 eingespeichert und dort dem Wert 0 für den
Abstand 30 zugeordnet. Danach wird die Abtastrolle 13 durch
Einschalten des Motors 22 wieder so weit von der Transport
rolle 9 abgehoben, daß sie stehenbleibt und daher der Sen
sor 14 keine Signale mehr abgibt; dies ist zum Zeitpunkt P 3
der Fall. Die bisher beschriebenen Vorgänge sind abgeschlos
sen, bevor der erste Bogen zur Abtastrolle 13 gelangt.
Zum Zeitpunkt P 4 wird durch Eintreffen der Vorderkante des
ersten Bogens die Abtastrolle 13 gedreht und der Sensor 14
gibt Signale ab. Die Vorderkante des ersten Bogens (oder der
Zeitpunkt P 4) muß innerhalb eines vorbestimmten Maschinen
winkels (Drehstellung des den Taktgeber 6 antreibenden
Maschinenteils) auftreten; ist dies nicht der Fall, so wird
durch die Überwachungsvorrichtung gemeldet, daß ein Bogen
fehlt (Fehlbogen). Nach dem Erkennen des ersten Bogens im
Zeitpunkt P 4 wird die Abtastrolle 13 weiter angehoben, und
zwar solange, bis der Sensor 14 kein Signal mehr abgibt;
dies ist zum Zeitpunkt P 5 der Fall. Nun wird das vom Poten
tiometer 20 zu diesem Zeitpunkt gelieferte Signal vom Mikro
computer 51 gelesen und abgespeichert. Der Mikrocomputer 51
ermittelt unter Berücksichtigung der Kennlinie des Potentio
meters 20 und der Steigung des Gewindes der Stange 18 die
Bogendicke d und bestimmt nun anhand einer abgespeicherten
Tabelle die Andruckkraft, mit der der Motor 32 den Hebel 11
in der Darstellung der Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn, also
gegen die Bogen bzw. an den Anschlag 27 drücken soll, und
den hierzu gehörenden Motorstrom. Außerdem wird ein neuer
Abstand 30 berechnet, der geringfügig kleiner ist als die
doppelte Bogendicke 2d, und dieser neue Abstand wird einge
stellt. Dieser Vorgang ist zum Zeitpunkt P 6 abgeschlossen.
Der genannte Abstand, der der einfachen Bogendicke d plus
einer Toleranz Td (kleiner als d) entspricht, ist so ge
wählt, daß einerseits Ungleichmäßigkeiten im Bedruckstoff
(Papierbogen) nicht zum Mitdrehen der Abtastrolle 13 führen,
daß andererseits aber die Anfangskante des nächsten Bogens
zum Zeitpunkt P 7 eindeutig erkannt wird. Zunächst wird vom
Mikrocomputer 51 wieder geprüft, ob die Bogenanfangskante
des nächsten Bogens zum Zeitpunkt P 7 innerhalb eines zuläs
sigen Maschinenwinkelbereichs eintrifft; danach wird die
Abtastrolle 13 durch Steuerung vom Mikrocomputer 51 um den
Betrag einer Bogendicke d höher gestellt. Dieser Vorgang ist
kurz nach dem Zeitpunkt P 7 abgeschlossen. Beim Anheben der
Abtastrolle 13 zum Zeitpunkt P 4 und P 7 wird eine Speicher
stelle im Mikrocomputer 51 um den Betrag 1 erhöht, so daß
die Anzahl n der zu einem bestimmten Zeitpunkt übereinander
liegenden Bogen ebenfalls bekannt ist.
Zum Zeitpunkt P 8, der der erwarteten Vorderkante des in
Fig. 6 dritten Bogens entspricht, wird zunächst die vom
Bediener vorgewählte Betriebsart, nämlich entweder eine
Mehrfachbogenkontrolle (Darstellung 102) oder die Bogen
zuführüberwachung mit Bogenlängenmessung (Darstellung 101)
vom Mikrocomputer 51 festgestellt, und danach wird die
Justierung des Zwischenraums 30 beim Ablauf gemäß Darstel
lung 101 auf (n-1)xd + Td zum Zeitpunkt P 9 oder in der Dar
stellung 102 auf den Wert nxd + Td vorgenommen.
Der Transportweg der Bogen zwischen den Zeitpunkten P 7 und
P 8 entspricht der konstanten Länge S 2 in Fig. 5, die durch
den Typ des Bogenanlegers 2 vorgegeben ist.
Aus der Tatsache, daß zum Zeitpunkt P 8 die Abtastrolle 13
nicht gedreht wird, erkennt die Vorrichtung, daß wiederum
nur eine zweifache Überlappung vorliegt.
Der Zeitpunkt P 9 liegt sehr kurze Zeit nach dem Zeitpunkt
P 8. Bei der Bogenzuführüberwachung mit Bogenlängenmessung
(Darstellung 101) kommt somit die Abtastrolle 13 sehr kurze
Zeit, nachdem die Vorderkante des dritten Bogens B in Fig. 6
bei ihr eingetroffen ist, in Berührung mit der Oberseite der
geschuppten Bogen und wird gedreht. Im Zeitpunkt P 10 hört
die Drehung auf, weil hier die Überlappung zweier Bogen
endet. Die Steuereinrichtung kann nun die Bogenlänge errech
nen aus dem Vorschub der Bogen zwischen den Zeitpunkten P 4
und P 7 zuzüglich der zwischen den Zeitpunkten P 8 und P 10
gemessenen Überlappungslänge. Falls das Absenken der Abtast
rolle 13 nach dem Zeitpunkt P 8 nicht rasch genug möglich
ist, so wird zweckmäßigerweise die dem Zeitpunkt P 10 folgen
de Überlappung zur Messung der Länge der Überlappung heran
gezogen. Die Bogenlänge kann durch die Vorrichtung ständig
ermittelt werden.
Fig. 6 zeigt lediglich Zweifachüberlappungen. Wenn sich mehr
als zwei Bogen gleichzeitig überlappen, dann kann bei der
Bogenzuführkontrolle (Darstellung 101) die Bogenlänge noch
nicht im Zeitpunkt P 10 errechnet werden, sondern erst zu
einem entsprechend später liegenden Zeitpunkt. Die Bogenlän
ge kann somit nach dem Zeitpunkt ermittelt werden, in dem
die maximal auftretende Anzahl von Überlappungen vorliegt.
Bei der Bogenzuführungskontrolle (Darstellung 101) werden
die in Fig. 5 dargestellten und beschriebenen Größen S 1, S 2,
S 3, n ständig gemessen bzw. errechnet. Da sowohl bei fehlen
den Bogen als auch bei Mehrfachbogen und extremen, die
Funktion der Druckmaschine beeinträchtigenden Bogenverschie
bungen die Signalabgabe des Sensors 14 an der Tastrolle 13
beeinflußt wird, werden diese Fehler sicher erkannt und
gemeldet. Bei jeder Überlappung von zwei Bogen wird die
Abtastrolle 13 bei dieser Betriebsart gedreht.
Bei fehlendem Bogen wird dem Bediener mittels der Leucht
diodenanzeige 58 ein Fehlbogen signalisiert und durch Wei
terleiten dieser Meldung an die Maschinensteuerung 50 ggf.
eine Unterbrechung der Bogenzufuhr bewirkt. Die auf dem
Anlegertisch 5 bereits befindlichen Bogen werden danach noch
bedruckt und anschließend das Bedrucken eingestellt. Durch
einen Start-Befehl des Bedieners wird die Fehlermeldung
aufgehoben und der Aufbau der geschuppten Bogenzufuhr wird,
wie oben beschrieben, erneut überwacht.
Zu viel geförderte Bogen (Mehrfachbogen) werden ebenfalls
optisch angezeigt und an die Maschinensteuerung 50 gemeldet.
Die fehlerhafte Stelle im Bogenstrom, also in den aufeinan
derfolgenden Bogen, wird nun, nachdem der Bogenanleger
abgestellt worden ist, noch weiter transportiert, bis der
Mehrfachbogen eine dem Bediener leicht zugängliche Stelle
erreicht hat und die Maschine einen Bedruckvorgang gerade
beendet hat. Anschließend wird der Bedruckvorgang durch die
Maschine eingestellt und der zu viel geförderte Bogen kann
mühelos vom Bediener entfernt werden. Nach dem Starten der
Druckmaschine wird der Aufbau der geschuppten Bogenzufuhr
neu kontrolliert.
Bei der reinen Mehrfachbogenkontrolle gemäß Darstellung 102
gibt normalerweise der Sensor 14 kein Signal ab, weil die
Abtastrolle 13 auch im Bereich von Überlappungen nicht mit
dem Bogen in Kontakt kommt. Es werden daher durch Überwa
chung einer Drehung der Abtastrolle 13 anhand des Ausgangs
signals des Sensors 14 ausschließlich zu viel geförderte
Bogen und lange, die Funktion der Druckmaschine beeinträch
tigende Falten im Bedruckstoff erkannt, wenn diese Falten
eine Mitdrehung der Abtastrolle 13 bewirken.
Kurz nach dem Zeitpunkt P 10, d. h. dem Erkennen der Hinter
kante des zweiten Bogens in Fig. 6, hat die Vorrichtung
erstmals alle Daten ermittelt, die für die geschilderten
Funktionsabläufe der Vorrichtung bei der Bogenzuführüber
wachung mit Bogenlängenmessung (Darstellung 101)
erforderlich sind.
Bei der Mehrfachbogenkontrolle (Darstellung 102) hat die
Vorrichtung kurz vor dem Zeitpunkt P 8, wo am Ausbleiben
einer Dickenzunahme erkannt wird, daß nur Zweifachüberlap
pungen vorkommen, alle Daten ermittelt, die für die hier
erforderlichen Funktionsabläufe erforderlich sind.
Dem Mikrocomputer 51 ist bekannt, wieviele Impulse des vom
Taktgeber 6 gelieferten Signals auftreten, bis ein vom
Bogenanleger aufgelegter Bogen bei der Abtastrolle 13 ein
trifft. Wird der Bogenanleger während des Laufs der Druckma
schine 1 abgeschaltet, sollen die auf dem Anlegertisch 5
vorhandenen Bogen jedoch noch bedruckt werden, so nimmt die
Gesamtdicke der unter der Abtastrolle 13 vorbeilaufenden
Bogen allmählich ab. Damit auch dieser Abbau der geschuppten
Bogenzufuhr zuverlässig überwacht werden kann, wird durch
den Mikrocomputer 51 dann, wenn aufgrund
eines Abschaltsignals des Bogenanlegers dessen Stillstand
dem Mikrocomputer 51 bekannt ist, die Abtastrolle 13 jeweils
kurz nach dem Vorbeilaufen der Hinterkante eines Bogens um
eine Bogendicke abgesenkt. Sofern die Bogen noch ordnungsge
mäß liegen und zugeführt werden, wird dabei die Abtast
rolle 13 nicht gedreht. Sofern jedoch einer der Bogen Falten
hat oder ein Mehrfachbogen auftritt, wird dies durch die
Abtastrolle 13 erkannt, die in diesem Falle gedreht wird.
Ein Fehlbogen kann in diesem Stadium der Abtastung nicht
erkannt werden; der Fehlbogen muß jedoch vorher erkannt
worden sein, als die Abtastrolle die Vorderkanten der Bogen
abgetastet hat.
Claims (11)
1. Überwachungsvorrichtung für die geschuppte Bogenzufuhr
zu Druckmaschinen, mit einer an einem Träger oberhalb
einer Unterlage der geschuppt angeordneten Bogen
drehbar gelagerten Abtastrolle (13), wobei der Träger
durch einen Stellmotor derart einstellbar ist, daß die
Abtastrolle nur dann gedreht wird, wenn eine bestimmte
Anzahl von Bogen übereinanderliegen, mit einem mit der
Abtastrolle (13) zusammenwirkenden Sensor (14), wobei
zwischen der Abtastrolle und der Unterlage eine im
wesentlichen rechtwinklig zur Ebene der Bogen quer zu
ihrer Achsrichtung bewegliche Zwischenrolle (40)
vorgesehen sein kann,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastrolle (13)
unbegrenzt drehbar gelagert ist, daß der Sensor (14)
derart ausgebildet ist, daß er jede Drehbewegung der
Abtastrolle (13) erfaßt, daß eine Einrichtung zum
Messen des Abstands der Abtastrolle (13) bzw. der
Zwischenrolle (40) von der Unterlage der geschuppten
Bogen vorgesehen ist, daß eine Steuereinrichtung
vorgesehen ist, die mit dem Sensor, der Meßeinrichtung
und dem Stellmotor gekoppelt ist, daß eine Einrichtung
zum Erzeugen eines für den Drehwinkel der Druckma
schine charakteristischen Signals vorgesehen ist, das
der Steuereinrichtung zugeführt wird, und daß die
Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie den
Schuppenaufbau überwacht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß
sie die Bogenlänge selbsttätig ermittelt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet
ist, daß sie beim Durchlaufen des ersten Bogens unter
der Abtastrolle (13) bzw. Zwischenrolle (40) durch
Höhenverstellung des Trägers die Dicke des Bogens
ermittelt und die Abtastrolle (13) bzw. Zwischen
rolle (40) auf eine Höhe einstellt, die größer ist als
die Dicke eines einzelnen Bogens, jedoch kleiner als
die zweifache Bogendicke.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
derart ausgebildet ist, daß sie während des Vorhanden
seins des die Drehung der Abtastrolle (13) anzeigenden
Signals des Sensors (14) das für den Drehwinkel der
Druckmaschine charakteristische Signal auswertet, um
hierdurch die Länge des Überlappungsbereichs zu ermit
teln.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Krafterzeugungsein
richtung vorgesehen ist, die die Abtastrolle (13) oder
Zwischenrolle (40) mit einer durch die Steuereinrich
tung einstellbaren Kraft belastet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Krafterzeugungseinrichtung ein elektrischer
Motor (32) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Speicher zum Speichern der durch die
Krafterzeugungseinrichtung auszuübenden Kraft minde
stens in Abhängigkeit von der Papierdicke vorgesehen
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß
sie die Kraft auf einen im Speicher enthaltenen Wert
selbsttätig einstellt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung das
vom Sensor (14) gelieferte Signal und das für die
Drehzahl der Druckmaschine (1) charakteristische
Signal miteinander vergleicht und bei Abweichungen,
die ein vorbestimmtes Maß überschreiten, ein Störungs
signal abgibt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das für die Drehzahl der
Druckmaschine (1) charakteristische Signal ein Takt
signal ist, und daß die Steuereinrichtung derart
ausgebildet ist, daß sie das Auftreten der Vorderkante
eines Bogens an der Abtastrolle (13) mit der Phase des
Taktsignals vergleicht und bei einer unzulässigen
Abweichung ein Störungssignal abgibt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
derart ausgebildet ist, daß sie beim Vorliegen eines
das Abschalten des Bogenanlegers anzeigenden Signals
den Schuppenabbau überwacht.
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