DE3631456A1 - Einrichtung zum steuern einer stapelhebevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern einer Stapelhebevorrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei welcher Stapelhebevorrichtung mittels eines Antriebs Nachführbewegungen ausgeführt werden, um die Oberseite des Stapels innerhalb eines Höhenbereichs zu halten und eine die Lage der Oberseite des Stapels abfragende Einrichtung vorge­ sehen ist, die feststellt, ob die Oberseite eine vorbestimm­ te Höhenlage erreicht hat oder nicht, wobei die Nachführbe­ wegungen mittels einer Steuervorrichtung durch das Ergebnis der Abfrage beeinflußbar ist.

Bei einer derartigen aus der DD-PS 1 58 171 bekannten Steue­ rung für einen Bogenanleger wird in Abhängigkeit davon, in welchen zeitlichen Abständen ein Abtaster feststellt, daß die Stapeloberseite die gewünschte Höhe nicht erreicht, der Zählerstand eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers beeinflußt, durch den eines von einer Mehrzahl von Zeitgliedern akti­ viert wird, wodurch ein Antriebsmotor für die durch das jeweilige Zeitglied bestimmte Zeit eingeschaltet wird. Durch dieses Steuerverfahren wird abhängig von der verarbeiteten Papiermenge die Größe des Stapelhubs durch unterschiedliche Laufzeiten des Motors realisiert. Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Größe der Nachführbewegung nicht direkt von der Papierdicke abhängig ist, und daß die Papierdicke nicht ermittelt werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch die Zeitsteuerung Einflußgrößen wie Temperatur, Spannung, Alterung usw. nicht berücksichtigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art derart auszubilden, daß die Möglichkeiten hinsichtlich der Steuerung der Nachführbewe­ gung erweitert werden können. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zum Ermitteln einer von der Nachführbewegung der Stapelhebevorrichtung abhängigen Größe vorgesehen ist.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die von der Stapelhebevorrichtung ausgeführten Nachführbewegungen ge­ nauer in ihrer Größe festgelegt werden können, weil die von der Nachführbewegung abhängige Größe ermittelt wird, bei­ spielsweise der Drehwinkel des Motors, der die Stapelhebe­ vorrichtung antreibt. Dadurch können Abweichungen der tat­ sächlich ausgeführten Nachführbewegung von der durch die Steuereinrichtung vorgegebenen Nachführbewegung, wie sie beispielsweise durch eine Schwergängigkeit im Antrieb der Stapelhebevorrichtung oder duch Verschleiß einer Bremse auftreten können, ermittelt und bei der Vorgabe der nächsten Nachführbewegung berücksichtigt werden. Dies ermöglicht es auch, eine optimale Anpassung der Nachführbewegungen an die Bogendicke rasch vorzunehmen. Die Erfindung ist sowohl bei Vorrichtungen, die einen Stapel anheben, als auch bei Vor­ richtungen, die einen Stapel absenken, anwendbar.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Information über die Arbeitsgeschwindig­ keit (insbesondere Taktzahl=Bogenzahl) der Maschine vorge­ sehen. Der Vorteil liegt darin, daß sich hierdurch die Möglichkeit eröffnet, im Zusammenhang mit der bekannten Größe der zuvor ausgeführten Nachführbewegung die Bogendicke automatisch zu ermitteln. Auch ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, auf einfache Weise festzustellen, ob und ggf. wie viele Bogen während einer Nachführbewegung entnommen bzw. zugeführt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß in einem Speicher Soll-Werte für die Nachführbewegung in Abhängigkeit von der Bogendicke speicherbar sind. Der Vor­ teil liegt darin, daß hierdurch beispielsweise die zu einer bestimmten Bogendicke gehörende Nachführbewegung dem Bedie­ ner angezeigt werden kann, damit dieser diese optimale Nachführbewegung als Vorgabe von Hand einstellt. Vorteilhaft ist jedoch eine Weiterbildung der Erfindung, bei der die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie in Abhän­ gigkeit von einer ermittelten oder vorgegebenen Bogendicke die Ausführung einer Nachführbewegung veranlaßt, deren Größe dem im Speicher enthaltenen, der Bogendicke zugeordneten Wert entspricht. In diesem Falle wird somit die Nachführbe­ wegung von der Einrichtung automatisch eingestellt.

In Einzelfällen kann es zweckmäßig sein, vor Beginn der Arbeit der die Bogen verarbeitenden Maschine von Hand einen Wert für die Bogendicke vorzugeben, und dieser Wert kann dann durch die erfindungsgemäße Einrichtung automatisch korrigiert werden. Auch ist es möglich, als Anfangswert für die Bogendicke den Wert zu nehmen, der sich aus dem bekann­ ten Unterschied in der Höhenlage des Stapels beim Über­ schreiten der Ansprechhöhe eines Schaltelementes und beim Unterschreiten der Ansprechswelle eines Schaltelementes zusammen mit der Information über die Anzahl der entnommenen Bogen ergibt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Bogendicke unter Verwendung der Information über die Arbeitsgeschwindig­ keit der Maschine und der Information über die Größe einer ausgeführten Nachführbewegung gewonnen. Wenn die zuletzt genannte Information als Drehwinkel des Antriebsmotors der Stapelhebevorrichtung vorliegt, so geht in die Information über die Größe der Nachführbewegung das Untersetzungsver­ hältnis eines dem Motor nachgeschalteten Getriebes ein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuervor­ richtung derart ausgebildet, daß sie die Nachführbewegung so steuert, daß die Einschalthäufigkeit des Antriebs innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Bei dieser Ausführungs­ form vergrößert die Steuervorrichtung die Größe der Nach­ führbewegung dann, wenn die Einschalthäufigkeit, gemessen an dem genannten Bereich, zu groß ist, und sie verkleinert die Nachführbewegung, wenn die Einschalthäufigkeit zu klein ist. Dadurch kann auf die Belastbarkeit des Antriebs der Stapel­ hebevorrichtung Rücksicht genommen werden.

Sollte keine Information über die Taktzahl der die Bogen verarbeitenden Maschine vorliegen, so kann in diesem Falle die Steuervorrichtung mindestens ein Zeitglied enthalten, das einstellbar sein kann, oder aber es werden die Zeiten durch eine in der Steuervorrichtung enthaltene digitale Datenverarbeitungseinrichtung, die auch für Zeitmessungen herangezogen werden kann, verwirklicht. Wenn eine Informa­ tion über die Taktzahl der die Bogen verarbeitenden Maschine nicht vorliegt, so liegt bei Verwirklichung der zuletzt beschriebenen Ausführungsform dennoch eine Information über die geförderte Papiermenge pro Zeiteinheit (Höhe der Nach­ führbewegung multipliziert mit der Einschalthäufigkeit) vor.

Die Größe der Nachführbewegung kann bei Ausführungsformen der Erfindung größer sein als eine Bogendicke und insbeson­ dere einem Mehrfachen einer Bogendicke mindestens annähernd entsprechen. Dadurch ergibt sich eine relativ geringe Ein­ schalthäufigkeit des Antriebs. Die Größe der Nachführbewe­ gung kann auch einer einzigen Bogendicke entsprechen. Dann ist die Einschalthäufigkeit größer. Die Größe der Nachführ­ bewegung kann auch kleiner sein als eine Bogendicke. Wenn der zeitliche Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Nachführbewegungen sich sehr kleinen Werten nähert, nähert sich die Nachführbewegung einer kontinuierlichen Nachführbe­ wegung; eine kontinuierliche Nachführbewegung wird erfin­ dungsgemäß ebenfalls in Betracht gezogen. Hierbei entfallen mechanische und insbesondere thermische Belastungen des Antriebs infolge einer für den Antrieb zu hohen Einschalt­ häufigkeit.

Auch bei kontinuierlicher Nachführbewegung wird durch die Vorrichtung zum Ermitteln einer von der Nachführbewegung abhängigen Größe diese Größe ständig ermittelt. Bei kontinu­ ierlicher Nachführbewegung kann es sich bei der genannten Größe vorzugsweise um die Nachführgeschwindgkeit handeln.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Nachführbewegung während des Betriebs der Vorrich­ tung umgeschaltet wird. Insbesondere ist es möglich, dann, wenn bei dem später anhand der Fig. 2 beschriebenen Zeitab­ lauf kurz nach dem Zeitpunkt t 5 die Papierdicke bekannt ist, auf eine gegenüber der beim Einschalten der Maschine vorge­ sehenen Nachführbewegung kleinere Nachführbewegung (wie im Ausführungsbeispiel beschrieben) oder auf eine konstante Nachführbewegung umzuschalten.

Allgemein gesprochen muß die Stapelhebevorrichtung bei konstanter Arbeitsgeschwindigkeit der die Bogen verarbeiten­ den Maschine und unter der Annahme einer weitgehend konstan­ ten Papierdicke der Maschine im Durchschnitt pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Papiermenge (gemessen als Gesamtdicke der zugeführten oder abgenommenen Bogen) zuführen bzw. von der Maschine abführen. Es kann daher die im Durchschnitt pro Zeiteinheit von der Stapelhebevorrichtung zu fördernde Papiermenge als Regelgröße vorgegeben werden, wie dies bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung kann dann so ausgebildet sein, daß sie die Nachführbewegung und/oder die Einschalthäufigkeit so wählt, daß die benötigte Papiermenge gefördert wird.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die nach dem Abschalten des Antriebs am Ende einer Nachführbewegung noch von der Stapelhebevorrichtung ausgeführte Bewegung erfaßt und bei der Ermittlung der tatsächlich ausgeführten Nach­ führbewegung verwendet. Hierdurch wird eine besonders genaue Ermittlung der tatsächlich ausgeführten Nachführbewegung ermöglicht. Auch besteht die Möglichkeit, ein nach dem Abschalten des Motors noch erfolgendes Nachlaufen des Motors bei der Vorgabe der auszuführenden Nachführbewegung zu berücksichtigen. Die zuletzt beschriebene Ausführungsform ermöglicht eine genaue Arbeitsweise der Einrichtung und der angeschlossenen Stapelhebevorrichtung unabhängig von etwai­ gen Verschleißerscheinungen einer den Motor nach Ausführung einer Nachführbewegung anhaltenden Bremse.

Bei Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuervorrichtung die Geschwindigkeit der Nachführbewegung steuert. Diese Ausführungsform kann besonders leicht bei Antrieben verwirklicht werden, deren Drehzahl sich leicht steuern oder regeln läßt, beispielsweise bei Verwendung eines Gleichstrommotors. Durch eine derartige Drehzahlverän­ derung kann die Arbeitsweise der gesamten Steuereinrichtung für die Stapelhebevorrichtung noch besser den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.

Es ist vorteilhaft, dann, wenn die die Oberseite des Stapels abfragende Einrichtung hysteresebehaftet ist, nur eine vorbestimmte Flanke des Ausgangssignals der abfragenden Vorrichtung auszuwerten, wie dies bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist.

Die Erfindung kann insbesondere bei einer Stapelhebevorrich­ tung für den Anlegestapel oder Ablegestapel einer Druck­ maschine verwendet werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination und bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Einrichtung zur Stapelsteuerung;

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung eines ersten Steuerverfahrens mit einer teilweise genaueren Darstellung eines weiteren Steuerverfahrens,

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung eines anderen Steuerverfahrens.

Eine Stapelvorrichtung 1 weist mehrere Ketten 2 auf, an denen ein Tisch 3 aufgehängt ist. Auf dem Tisch 3 liegt ein Stapel 4 von Papierbogen. Die Ketten 2 sind durch einen als 3-Phasen-Drehstrommotor ausgebildeten Motor 6 über ein Getriebe 8 antreibbar, das mit der Welle 10 des Motors 6 verbunden ist. Bei Bedarf kann ein anderer Motor verwendet werden, z.B. ein Gleichstrommotor. Den Ausgang des Getrie­ bes 8 bildet eine weitere Welle 30, die über Kegelzahnräder 31 und 32 Kettenzahnräder 33 antreibt, die mit den Ketten 2 in Eingriff sind. Gewichte 34 an den freien Enden der Ket­ ten 2 halten diese straff. Auf der Welle 10 des Motors 6 sitzt auch ein Impulsgeber 12, der pro Umdrehung der Welle eine bestimmte Anzahl von Impulsen erzeugt, so daß hierdurch der Drehwinkel der Welle 10 ermittelt werden kann. Eine elektromechanische Bremse 14 gestattet es, nach dem elektri­ schen Abschalten des Motors 6 diesen rasch anzuhalten. Ein an der Stapelvorrichtung 1 befestigter Fühler 16, der im Beispiel als mechanischer Taster ausgebildet ist, ist dazu bestimmt, ein elektrisches Signal abzugeben. Wenn beim Anheben des Tischs 3 die Oberseite des Stapels 4 eine be­ stimmte Höhe überschreitet (Einschaltschwelle des Fühlers). Werden anschließend Bogen vom Stapel 4 entnommen, so gibt der Fühler 16 erst ein das Absinken der Oberseite des Sta­ pels 4 anzeigendes Signal ab, wenn die Oberseite des Stapels um beispielsweise 0,5 mm abgesunken ist (Ausschaltschwelle). Der Unterschied in der Höhe der Einschaltschwelle und der Ausschaltschwelle ist durch eine Hysterese des Fühlers 16 bedingt. Der Fühler 16 ist so ausgebildet, daß der Stapel 4 auch nach dem Überschreiten der Einschaltschwelle noch weiter angehoben werden kann.

Der Fühler kann auch in berührungslos wirkender Ausführung, z.B. als optischer Reflextaster oder kapazitiver Tastkopf, zur Anwendung kommen.

Falls das Vorhandensein einer Hysterese stört oder die Hysterese eines bestimmten Fühlers zu groß ist, so können andere Konstruktionen eines Fühlers verwendet werden, bei denen der Einfluß der Hysterese beispielsweise dadurch ausgeschaltet ist, daß die Fühler die Oberseite des Bogens im Maschinentakt abtasten und bei jedem Takt so weit angeho­ ben werden, daß die Ausschaltschwelle des betreffenden Fühlers hierbei unterschritten wird; die Anordnung ist dabei z.B. so getroffen, daß lediglich das der Einschaltschwelle entsprechende Signal ausgewertet wird.

Einer Steuerschaltung 20 wird das Ausgangssignal des Impuls­ gebers 12 und des Fühlers 16 zugeführt. Außerdem wird der Steuerschaltung 20 ein für die Arbeitsgeschwindigkeit einer die Bogen des Stapels 4 verarbeitenden Maschine, bei der es sich um eine Bogen-Offsetdruckmaschine handeln kann, charak­ teristisches Signal, im Beispiel ein Taktsignal, zugeführt. Ein mit der Druckmaschine gekoppelter, dieses Signal lie­ fernder Taktgeber 22 ist symbolisch dargestellt.

Die Steuerschaltung 20 ist mit einem Leistungsteil 26 ver­ bunden, das mit einer 3-phasigen Netzleitung 24 verbunden ist. Das Leistungsteil 26 veranlaßt je nach seiner durch die Steuerschaltung erfolgenden Ansteuerung entweder, daß der Motor 6 läuft und dabei den Stapel 4 anhebt, wobei die Bremse 14 gelöst ist, oder daß dem Motor 6 kein Strom zuge­ führt wird und die Bremse 14 den Motor stillsetzt bzw. im Stillstand hält. Die Steuerschaltung ist auch in der Lage, den Motor 6 bei Bedarf in der umgekehrten Drehrichtung laufen zu lassen, um ein Absenken des Tischs 3 zu ermögli­ chen.

Es ist auch möglich, daß der Motor elektrisch gebremst wird und die mechanische Bremse nur in Notfällen, z.B. bei Netz­ spannungsausfall, in Wirkung tritt. Auch ein selbsthemmendes Getriebe, z.B. Schneckengetriebe, kann als Bremse dienen.

Die Steuerschaltung 20 enthält eine Recheneinrichtung und einen Speicher, in dem das Programm der Recheneinrichtung und Erfahrungswerte für die optimale Nachführbewegung in Abhängigkeit von der jeweiligen Bogendicke abgespeichert sind.

Anhand des in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellten Kurvenverlaufs wird ein erstes Verfahren erläutert, nach dem die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung arbeitet. Der Stapel 4 soll sich vor Beginn des Arbeitsvorgangs in einer gegenüber dem Fühler 16 stark abgesenkten Stellung A befinden (Zeit­ punkt t 1). Nach dem Einschalten der Einrichtung von Hand wird zunächst der Motor 6 eingeschaltet und der Stapel 4 so weit angehoben, bis die Einschaltschwelle des Fühlers 16 erreicht ist (t 2). Dies ist die Höhe H 1 in Fig. 2. Sobald die Stapeloberseite die Höhe H 1 erreicht hat, wird die Druckmaschine und eine Bogenabnahmevorrichtung eingeschal­ tet, die von der Oberseite des Stapels 4 bei jedem Takt der Druckmaschine einen Bogen entnimmt. Nach Abnahme einer von der Bogendicke abhängigen Anzahl von Bogen (t 3) unterschrei­ tet die Höhe der Stapeloberseite die in Fig. 2 eingezeigte Höhe H 2, die der Ausschaltschwelle des Fühlers 16 ent­ spricht. Der Fühler 16 gibt hierbei ein dieses Unterschrei­ ten anzeigendes Signal an die Steuerschaltung 20. Diese veranlaßt nun, daß der Stapel 4 um einen Erfahrungswert, der vorzugsweise der mittleren optimalen Nachführbewegung ent­ spricht, also dem Mittelwert der größtmöglichen und der kleinstmöglichen Nachführbewegung, angehoben wird; die Stapeloberseite erreicht dabei im Beispiel die Höhe H 3 (Zeitpunkt t 4). Um den beschriebenen Anhebevorgang auszufüh­ ren, löst die Steuerschaltung 20 die Bremse 14 und schaltet gleichzeitig den Motor 6 ein. Nach der Ausführung der soeben genannten Nachführbewegung beendet die Steuerschaltung 20 die Stromzuführung zum Motor 6 und schaltet gleichzeitig die Bremse 14 ein.

Die Ausführung dieser mittleren Nachführbewegung wird durch Auswertung der vom Impulsgeber 12 gelieferten Impulse er­ kannt; wenn die Steuerschaltung eine der genannten Nachführ­ bewegung entsprechende Anzahl von Impulsen vom Impulsge­ ber 12 empfangen hat, schaltet sie den Motor 6 ab. Bedingt durch die Massenträgheit des Rotors des Motors 6 und anderer Teile und nicht zu vermeidende zeitliche Verzögerungen im Wirksamwerden der Bremse 14 läuft der Motor 6 nach dem Abschaltbefehl noch etwas weiter. Durch Zählen der vom Impulsgeber 12 gelieferten Impulse nach dem Abschaltsignal der Steuerschaltung 20 wird erkannt, um welchen Winkel der Motor 6 nachgelaufen ist. Dieser Wert wird bei den künftigen von der Steuerschaltung 20 vorgegebenen Nachführbewegungen berücksichtigt, so daß der Motor 6 jeweils kurz vor Beendi­ gung der jeweiligen Soll-Nachführbewegung abgeschaltet wird und durch den Nachlauf des Motors die optimale Nachführbewe­ gung (Soll-Nachführbewegung) mit großer Genauigkeit erreicht wird.

Nach dem Erreichen der Höhe H 3 zum Zeitpunkt t 4 werden bei stillstehendem Motor 6 durch die Bogenabnahmevorrichtung, die während der Ausführung der Nachführbewegungen nicht abgeschaltet wird, weiterhin Bogen entnommen. Die Anzahl der Bogen, die abgenommen werden, bis die Höhe H 2 wieder unter­ schritten wird (t 5), wird durch Auswertung der vom Taktge­ ber 22 gelieferten Taktsignale gezählt.

Die Steuerschaltung ermittelt die Bogendicke oder Papier­ dicke P aus der der Ausschaltschwelle entsprechenden Höhe H 2, der nach Ausführung der soeben genannten Nachführ­ bewegung erreichten Höhe H 3 und der Anzahl X der vom Zeit­ punkt t 4 bis zum Zeitpunkt t 5 (Erreichen der Ausschalt­ schwelle H 2) entnommenen Bogen nach der Formel P=(H 3-H 2)/X.

Mit Hilfe der in der Steuerschaltung gespeicherten Tabelle wird der Sollwert für die nächste Nachführbewegung h ermit­ telt. Beträgt die Papierdicke z.B. 0,1 mm, so ist die Nach­ führbewegung aufgrund von Erfahrungswerten z.B. auf 1 mm einzustellen. Diese Nachführbewegung führt im Beispiel zur Höhe H 4 (Zeitpunkt t 6).

Damit ergibt sich die Einschaltfrequenz F des Motors 6 in Abhängigkeit von der Druckgeschwindigkeit (als Bogenentnah­ men pro Zeiteinheit gemessen) zu F=V×P/h.

Den Sollwert S (in Grad) für den Drehwinkel des Motors 6 zur Ausführung der soeben beschriebenen Nachführbewegung auf die Höhe H 4 ermittelt die Steuerschaltung 20 nach der Formel

S = 360 × i × h/(2 × r × pi)-k,

dabei ist i die Getriebeuntersetzung (je größer i ist, um so stärker ist die durch das Getriebe 8 bewirkte Drehzahlverringerung), k (in Grad) der Nachlaufwinkel des Rotors des Motors 6 nach dem Abschalten des Motors, r der Radius des in die den Tisch 3 tragenden Ketten eingreifenden Abtriebsritzels des Getriebes 8, h die Nachführbewegung und pi = 3,14159. . . .

Dieser Sollwert S für den Drehwinkel wird von der Steuer­ schaltung beim Einschalten des Motors 6 vorgegeben. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß der Impulsgeber 12 pro volle Umdrehung der Welle 10 jeweils 360 Impulse abgibt, so daß jeder Impuls einem Drehwinkel von 1° entspricht. Der Motor 6 bleibt so lange eingeschaltet, bis die von der Steuerschaltung 20 gemessene Zahl der vom Impulsgeber 12 gelieferten Impulse dem soeben beschriebenen Sollwert S entspricht.

Der Nachlaufwinkel k des Motors 6 hängt von verschiedenen Betriebsgrößen wie dem Gewicht des Stapels 4, dem Zustand der Bremse, der Umgebungstemperatur, der Netzspannung und anderen Größen ab. Da sich diese Größen im allgemeinen nur langsam ändern, sorgt die Ermittlung des Nachlaufwinkels k bei der Ausführung jeder Nachführbewegung dafür, daß die vorgegebene Nachführbewegung mit großer Genauigkeit erreicht wird.

Die Steuerschaltung 20 ist bei einem anderen Ausführungsbei­ spiel so ausgebildet, daß sie nach dem anhand der Fig. 3 erläuterten Verfahren arbeitet. Ausgehend von einer stark abgesenkten Stellung A (t 1) des Stapels 4 wird dieser zu­ nächst so weit angehoben, bis die Oberseite des Stapels die Einschaltschwelle H 1 des Fühlers 16 erreicht (t 2). Nach dem Einschalten der Druckmaschine und der Bogenabnahmevorrich­ tung von Hand oder automatisch verringert sich die Höhe der Oberseite des Stapels durch Abnahme der Bogen. Nach dem Entnehmen (Zeitpunkt t 3) einer vorgegebenen Anzahl von Bogen, die nach dem ersten Einschalten ein Erfahrungswert von z.B. X=4 ist, gibt die Steuerschaltung 20 das Signal zum Anheben des Stapels 4, bis die Oberseite des Stapels die Position H 1 wieder erreicht hat (t 4). Der Drehwinkel des Motors 6 wird während dieser Nachführbewegung mit der Höhe h (h=H 1-H 3) mit Hilfe des Impulsgebers 12 ermittelt. Aus dem Drehwinkel kann die tatsächlich ausgeführte Nachführbewegung und mit Hilfe der Taktzahl die Papierdicke von der Steuer­ schaltung 20 ermittelt werden:

h = (S + k) × 2 × r × pi/(i × 360) und
P = h/X.

Wie bei dem anhand der Fig. 2 beschriebenen Verfahren ermit­ telt die Steuerschaltung 20 den Sollwert für die weitere Nachführbewegung und die dieser jeweils weiter folgenden Nachführbewegungen unter Berücksichtigung der Papierdicke und aus einem im Speicher der Steuervorrichtung gespeicher­ ten Erfahrungswert für die dieser Papierdicke entsprechende auszuführende Nachführbewegung. Der Sollwert ist im Fall der Fig. 3 die Anzahl der Takte bzw. Bogen, nach der jeweils wiederum eine Nachführbewegung ausgeführt wird. Das Ab­ schaltsignal für den Motor wird dabei jeweils aufgrund des vom Fühler 16 abgegebenen Signals beim Überschreiten der Höhe H 1 erzeugt.

Die nach den beiden bisher beschriebenen Verfahren kleinst­ mögliche vorgebbare Nachführbewegung ist durch die Hysterese des Fühlers 16, also durch den Höhenunterschied zwischen den Höhen H 1 und H 2 vorgegeben. Wenn ein Fühler ohne Hysterese verwendet wird, oder wenn die Hysterese durch besondere Maßnahmen unwirksam gemacht wird (z.B. dadurch, daß der Fühler bei jedem Maschinentakt von der Oberseite des Stapels genügend weit abgehoben und anschließend wieder in seine ursprüngliche Lage gebracht wird), so können beliebig kleine Nachführbewegungen vorgegeben werden.

Das Steuerverfahren läßt sich entsprechend den verschiede­ nen Anforderungen anpassen. Ist es z.B. erwünscht, die Nachführbewegung besonders klein zu halten, so kann die Einschaltfrequenz des Motors gegenüber dem anhand Fig. 2 erläuterten Verfahren erhöht werden. Es ist möglich, den Papierstapel im Druckmaschinentakt nachzuführen. Hierbei kann die Nachführbewegung der mittleren Papierdicke entspre­ chen. Dabei ändert sich die Höhenlage der Oberseite des Papierstapels zwischen zwei Grenzen, die oberhalb der Höhe H 2 und gleichzeitig unterhalb der Höhe H 1 in Fig. 2 liegen können. Die Steuerschaltung 20 kann dabei zweckmäßigerweise so ausgebildet sein, daß unmittelbar nach dem Verstreichen des Zeitpunks t 5 in Fig. 2, wo die Dicke des Papiers ermit­ telt worden ist, die Nachführbewegung zunächst so gesteuert wird, daß die Oberseite des Papierstapels sich auf der Höhe (H 1+H 2)/2 befindet oder diese geringfügig überschreitet. Anschließend wird dann jeweils ein Bogen entnommen, eine Nachführbewegung (Anhebebewegung) um eine Papierdicke ausge­ führt, der nächste Bogen entnommen und so fort. Zu diesem Verfahren gehört in Fig. 2 die nach dem Zeitpunkt t 5 an­ schließende strichpunktierte Kurve, in der die einzelnen Nachführbewegungen und Bogenentnahmen schematisch gezeigt sind. Wenn die Nachführbewegung der Papierdicke genau gleich ist und die Papierdicke konstant bleibt, sollte dabei wäh­ rend beliebig langer Zeiten weder die Höhe H 1 nach oben noch die Höhe H 2 nach unten überschritten werden. Geschieht dies doch, so kann dies ein Hinweis auf eine sich ändernde Pa­ pierdicke sein. In diesem Fall kann dann entweder die Pa­ pierdicke erneut festgestellt werden, oder aber es wird, wenn vorher die Höhe H 2 unterschritten worden ist, aufgrund der früher ermittelten Papierdicke die Nachführbewegung so gesteuert, daß sich die Oberseite des Papierstapels wieder auf der Höhe (H 1+H 2)/2 befindet und anschließend wird dann wieder auf eine Nachführbewegung gleich der mittleren Pa­ pierdicke pro Maschinentakt umgeschaltet.

Die Einschaltfrequenz des Antriebs kann sogar noch erhöht werden, dies bedeutet jedoch eine erhöhte Anforderung an die mechanische und elektrische Auslegung der Stapelförderein­ richtung.

Andererseits ist es z.B. möglich, die Einschalthäufigkeit des Antriebs durch Vorgabe entsprechender Steuerbefehle klein zu machen, wobei eine vergrößerte Nachführbewegung in Kauf genommen werden muß. Der Vorteil einer geringen Ein­ schalthäufigkeit kann in der thermischen Entlastung des Antriebs liegen.

Ebenso ist es möglich, während des Arbeitsprozesses das Steuerverfahren bei verschiedenen Betriebsbedingungen umzu­ schalten, um für den jeweiligen Zustand eine optimale Anpas­ sung zu erreichen.

In Fig. 2 und 3 ist der Kurvenverlauf, der die zeitliche Änderung der Höhenlage der Oberseite des Papierstapels zeigt, aus zeichnerischen Gründen stark vereinfacht. So erfolgt die Verringerung der Höhe beispielsweise zwischen den Zeitpunkten t 4 und t 5, und zwischen den Zeitpunkten t 6 und t 7 in Fig. 2 nicht völlig gleichmäßig, sondern treppen­ förmig, weil sich die Höhe der Oberseite des Papierstapels plötzlich ändert, wenn ein Bogen entnommen wird, jedoch zwi­ schen den Zeitpunkten, in denen Bogen entnommen werden, konstant bleibt, sofern nicht gleichzeitig eine Nachführbe­ wegung überlagert ist. Bei den Nachführbewegungen, bei­ spielsweise zwischen den Zeitpunkten t 1 und t 2, zwischen den Zeitpunkten t 3 und t 4 und zwischen den Zeitpunkten t 5 und t 6 in Fig. 2 ist angenommen, daß diese Nachführbewegungen zeitlich so liegen, daß während der Nachführbewegung kein Bogen vom Stapel entnommen wird; eine derartige Entnahme eines Bogens hätte einen in der Kurve liegenden senkrechten Abfall der Höhe zur Folge. Es wird darauf hingewiesen, daß die Nachführbewegung insbesondere dann, wenn sie einer mehrfachen Bogendicke entspricht, beispielsweise der Dicke von 10 Bogen, in ihrem zeitlichen Verlauf zweckmäßigerweise so angeordnet ist, daß während der Anhebebewegung ein oder mehr Bogen entnommen werden. Es sind dann keine allzu großen Geschwindigkeiten der Nachführbewegung und demzufolge keine allzu großen Beschleunigungen der mitunter recht erheblichen Masse des Papierstapels erforderlich.

Wenn in einem derartigen Fall beispielsweise eine Nachführ­ bewegung entsprechend einer 10fachen Bogendicke ausgeführt werden soll und bekannt ist, daß während der Ausführung dieser Nachführbewegung beispielsweise zwei Bogen entnommen werden, so muß die Steuerschaltung dies berücksichtigen und daher eine Nachführbewegung entsprechend 10+2 Bogendicken ausführen, damit nach Ausführung dieser Nachführbewegung die Oberseite des Stapels tatsächlich um 10 Bogendicken höher liegt als bei Beginn der Nachführbewegung. Diese Berücksich­ tigung der entnommenen Bogen kann entweder bereits vor Beginn der Nachführbewegung erfolgen oder aber es wird während der Nachführbewegung von der Steuerschaltung beob­ achtet, wieviele Taktsignale von dem Taktgeber 22 geliefert werden, und es wird bei jedem Taktsignal der Sollwert der Nachführbewegung um eine Bogendicke vergrößert.

Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen be­ schrieben, wie sie bei der Nachführung des Papierstapels eines Bogenanlegers, der Papierbogen einer Druckmaschine zuführt, auftreten können. Die Erfindung ist aber auch beispielsweise für den Bogenableger einer Druckmaschine geeignet, bei dem bedruckte Papierbogen auf einem Stapel aufgelegt und der Stapel abgesenkt wird, damit die Stapel­ oberseite immer ungefähr in der gleichen Höhe liegt. Es ist auch möglich, bei ein und derselben Druckmaschine oder einer anderen Bogen verarbeitenden Maschine sowohl einen Bogenanleger als auch einen Bogenableger vorzusehen; dabei wird insbesondere bei einer Druckmaschine die Nachführbewe­ gung bei beiden soeben genannten Einrichtungen im allgemei­ nen nicht gleich sein, insbesondere deshalb, weil ein be­ druckter Papierbogen dicker ist als ein unbedruckter Papier­ bogen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt es, während der Arbeit der die Bogen verarbeitenden Maschine die Höhe der Nachführbewegung ständig an die augenblicklich vorhandene Papierdicke anzupassen. Im Gegensatz zu einer reinen Zeit­ steuerung haben äußere Einflüsse wie die Last, die Tempera­ tur und die Versorgungsspannung sowie der Zustand der Bremse keinen nachteiligen Einfluß auf die Arbeitsweise der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung, weil die tatsächlich ausgeführte Nachführbewegung gemessen wird. Die Ermittlung der Papier­ dicke erfolgt nicht durch Einzelmessung eines Bogens und ist daher gegen Störungen wenig anfällig. Die Größe der Nach­ führbewegungen kann beliebig gewählt werden, z. B. größer oder kleiner als (H 2-H 1), und auch bei fehlender Hysterese des Fühlers 16 ist die Erfindung anwendbar.

Außerdem besteht eine Möglichkeit, die Funktion des Motors und der Bremse durch Auswertung der Signale des Impulsgebers ständig zu kontrollieren und, falls erforderlich, ein Warn­ signal zu erzeugen.

Sofern die erfindungsgemäße Einrichtung die Papierdicke oder Bogendicke ermittelt, kann diese Größe angezeigt und/oder einer Steuervorrichtung der Bogen verarbeitenden Maschine zugeführt werden, die diese Größe, falls erforderlich, für Steuer- oder Einstellzwecke verwenden kann.

Claims (14)

1. Einrichtung zum Steuern einer Stapelhebevorrichtung einer Bogen verarbeitenden Maschine, bei welcher Stapelhebevorrichtung mittels eines Antriebes Nach­ führbewegungen ausgeführt werden, um die Oberseite des Stapels innerhalb eines Höhenbereichs zu halten, und eine die Lage der Oberseite des Stapels abfragende Einrichtung vorgesehen ist, die feststellt, ob die Oberseite eine vorbestimmte Höhenlage erreicht hat oder nicht, wobei die Nachführbewegungen mittels einer Steuervorrichtung durch das Ergebnis der Abfrage beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (Impuls­ geber 12) zum Ermitteln einer von der Nachführbewegung abhängigen Größe vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (Taktgeber 22) zum Erzeugen einer Information über die Arbeitsgeschwindigkeit (insbeson­ dere Taktzahl) der Maschine vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem Speicher Soll-Werte für die Nachführbewegung in Abhängigkeit von der Bogendicke speicherbar sind.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (Steuerschaltung 20) derart ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von einer ermittelten oder angegebenen Bogendicke die Ausführung einer Nachführbewegung veranlaßt, dessen Höhe dem im Speicher enthaltenen, der Bogendicke zugeordneten Wert entspricht.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe einer Nachführ­ bewegung größer ist als eine Bogendicke.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Nachführbewegung einer einzigen Bogendicke entspricht.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Nachführbewegung kleiner als eine Bogendicke ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführbewegung kontinuierlich ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von der Ermittlung eines Werts, beispielsweise der Bogendicke, die Nachführbewegung, beispielsweise die Größe der Nachführbewegung, umschaltet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogendicke unter Verwendung der Information über die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine und der Information über die Höhe einer ausgeführten Nachführbewegung gewonnen wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß die Einschalthäufigkeit des Antriebs innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von einer vorgegebenen oder ermittelten durchschnittlich pro Zeiteinheit zu fördernden Papiermenge die Größe der Nachführbewegung und/oder die Einschalthäufigkeit einstellt.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Abschalten des Antriebs (Motor 6) am Ende einer Nachführbewegung noch von der Stapelhebevorrichtung ausgeführte Bewe­ gung erfaßt und bei der Ermittlung der tatsächlich ausgeführten Nachführbewegung verwendet wird.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Anordnung zum Ändern der Nachführgeschwindigkeit aufweist.