DE3836310A1 - Verfahren und anordnung zur steuerung von schaltvorgaengen an einer druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei Druckmaschinen, insbesondere bei Mehrfarben-Rotations-Offset-Druckmaschinen, ist das Ein- und Ausschalten verschiedener Funktionen in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Druckmaschine bzw. vom jeweils zurückgelegten Weg des Druckbogens erforderlich. So dürfen beispielsweise der Gummizylinder und der Gegendruckzylinder nur zusammengefahren werden, wenn sich der Druckbogen im Druckwerk befindet. Bei bekannten Druckmaschinen sind zur Steuerung derartiger Schaltvorgänge an den betreffenden Zylindern bzw. Wellen Abfragescheiben vorgesehen, welche bei einer vorgegebenen Winkelstellung ein Schaltsignal abgeben. Ferner werden von optischen Sensoren Signale abgegeben, wenn sich der Druckbogen in vorgegebenen Positionen befindet. Diese Maßnahmen bedeuten jedoch einen erheblichen Aufwand und können nicht ohne weiteres an verschiedene Druckmaschinen angepaßt werden. Sie erfordern beispielsweise eine unterschiedliche Realisation bei in der Abwicklung verschieden langen Druckmaschineneinheiten (Druckwerk, Lackierwerk, Trockner usw.) sowie bei Schön- und Widerdruckwerken. Außerdem ist die Druckzahl durch Abtasten des Bogens mit optischen Sensoren begrenzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen an einer Druckmaschine anzugeben, welches sich durch geringen technischen Aufwand auszeichnet und sich an verschiedene Druckmaschinen und Betriebsbedingungen in einfacher Weise anpassen läßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß außer einem Inkrementalgeber je nach Ausführung der Druckmaschine im einzelnen kein weiterer bzw. nur wenige weitere Sensoren erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuerte Druckmaschine in einfacher Weise an verschiedene Betriebsarten, beispielsweise an Schöndruck oder Schön- und Widerdruck, und an verschiedene Druckbogenlängen angepaßt werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens und vorteilhafte Anordnungen zu dessen Durchführung möglich.

Insbesondere werden bei Weiterbildungen der Erfindung die Schaltvorgänge bei Schön- und Widerdruck in vorteilhafter Weise an die jeweilige Druckbogenlänge angepaßt.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung bei der Umstellung der Druckmaschine von Schöndruck auf Schön- und Widerdruck.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein Beispiel für eine bei der Anordnung nach Fig. 1 vorgesehene Steuerschaltung

Fig. 3 Zeitdiagramme verschiedener Signale bei der Anordnung nach Fig. 1 und

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Programms, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 werden Schaltvorgänge beispielsweise einer Bogen-Offset-Druckmaschine 1 mit zwei Druckwerken 2, 3 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuert. Die Druckmaschine 1 umfaßt ferner einen Druckbogenanleger 4 und einen Druckbogenausleger 5, Einrichtungen 6, 7 zum An- und Abschalten des Drucks in den beiden Druckwerken 2, 3 und Einrichtungen 8, 9 zum An- bzw. Abstellen der Farbauftragswalzen ebenfalls in beiden Druckwerken 2 und 3. Außerdem ist ein Trockner 10 und ein Pudergerät 11 vorgesehen.

Da die Einrichtungen 6 bis 9 sowie der Trockner 10 und das Pudergerät 11 an sich bekannt sind und ihre Einzelheiten im Zusammenhang mit der Erfindung nicht interessieren, sind sie in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellt. Zur Ermittlung der jeweiligen Position der Druckmaschine ist ein Inkrementalgeber 12 im Bereich des Antriebs der Druckmaschine 1 vorgesehen. Ferner ist ein optischer Sensor in Form einer Reflexlichtschranke 13 an einer Wendetrommel 15 angeordnet, die zusammen mit einer Speichertrommel 14 zu einer Wendeeinrichtung gehört. Im Bereich des zweiten Druckwerks 3 befindet sich eine Abfragescheibe 17, welche mit einem Schalter 18 zusammenwirkt, der bei einer vorgegebenen Winkelstellung ein Schaltsignal abgibt.

Der Inkrementalgeber 12, der optische Sensor 13 und der Schalter 18 sind mit Eingängen einer Steuereinrichtung 20 verbunden, während die Einrichtungen 6 bis 9, der Trockner 10 und das Pudergerät 11 an Ausgänge der Steuereinrichtung 20 angeschlossen sind.

Die Steuereinrichtung 20 besteht im wesentlichen aus einer Steuerschaltung 21, einer Formatmeßschaltung 22, einer Tastatur 23 und aus einem Umschalter 24. Sowohl der Steuerschaltung 21 als auch der Formatmeßschaltung 22 werden die Ausgangsimpulse des Inkrementalgebers 12 zugeführt. Über den Umschalter 24 kann entweder der optische Sensor 13 oder der Schalter 18 mit der Formatmeßschaltung verbunden werden, wodurch jeweils eine von zwei verschiedenen Möglichkeiten zur Ermittlung der Druckbogenlänge bzw. des Formats angewählt werden kann. Einzelheiten dazu werden später beschrieben. Die Druckbogenlänge bzw. das Format können auch über die Tastatur 23 eingegeben werden. Das ermittelte bzw. eingegebene Format wird von der Formatmeßschaltung zur Steuerschaltung gegeben und wird bei den nach der Wendetrommel 15 erfolgenden Schaltvorgängen berücksichtigt.

Fig. 2 zeigt die Steuerschaltung 21 (Fig. 1). Der Inkrementalgeber besteht beispielsweise aus einer mit optischen Markierungen versehenen Teilscheibe, die von opto-elektrischen Wandlern abgetastet wird. Dabei gibt einer der opto-elektrischen Wandler während jeweils einer Umdrehung einen Impuls 0 ab. Ferner werden Tachosignale A und B erzeugt, die mäanderförmig und zueinander um 90° phasenverschoben sind. Bei einem gebräuchlichen Inkrementalgeber umfassen die Tachosignale A und B jeweils 1024 Impulse pro Umdrehung.

Die Tachosignale A und B werden zur Erfassung der Drehrichtung und der Position der Druckmaschine ausgewertet. Zur Erfassung der Drehrichtung werden die Tachosignale A und B einer Schaltung 31 zugeführt. Die Schaltung 31 weist zwei Ausgänge 32, 33 auf, wobei am Ausgang 32 ein Signal zur Kennzeichnung der Drehrichtung und am Ausgang 33 ein Impuls bei Änderung der Drehrichtung abgegeben wird. Während das die Drehrichtung kennzeichnende Signal einem Dateneingang eines Rechners 30 zugeführt wird, erzeugt der Impuls am Ausgang 33 eine Programmunterbrechung (Interrupt, IR).

Zur Erfassung der Position werden die Tachosignale A und B und der Impuls 0 einer Zählerschaltung 34 zugeführt. Außerdem ist vorgesehen, daß der Impuls 0 eine Programmunterbrechung auslöst und die Zählerschaltung rücksetzt, so daß der Zählerstand die Position bzw. die Drehwinkel bezogen auf eine Anfangsstellung angibt. Dieser Wert wird bei der Anordnung nach Fig. 1 als Ist-Position einem Vergleicher 35 zugeführt und dort mit einer Soll-Position, welche vorher vom Rechner 30 über ein Bussystem 38 in ein Register 38 eingeschrieben wurde, verglichen. Ist die Druckmaschine bei der Soll-Position angelangt, so sind beide Werte gleich und der Vergleicher 35 löst eine Programmunterbrechung aus, worauf der Rechner die bei der Soll-Position vorgesehenen Schaltvorgänge veranlaßt. Unmittelbar danach kann über das Register 36 eine neue Soll-Position eingegeben werden. Bis die Druckmaschine diese neue Soll-Position erreicht, ist im Rechner keine laufende Erfassung der Position der Druckmaschine erforderlich.

Über das Bussystem 38 ist der Rechner 30 ferner mit einem Speicher 39 verbunden, in welchem dauerhaft die Daten der jeweiligen Druckmaschine gespeichert sind. Bei diesen Daten handelt es sich im wesentlichen um die Positionen, das heißt die Winkelstellungen des Inkrementalgebers, bei welchen die ebenfalls gespeicherten Schaltvorgänge ausgelöst werden sollen. Entsprechend dem jeweiligen Weg des Druckbogens durch die Druckmaschine weisen diese Winkelstellungen nicht nur Werte von 0° bis 360°, sondern auch größere Werte auf.

Ferner können dem Rechner 30 Daten über eine Schnittstelle 47 von der Formatmeßschaltung 22 und über eine weitere Schnittstelle 48 von der Tastatur 23 zugeführt werden. Schließlich ist eine Ausgabeeinheit 40 vorgesehen, deren Ausgänge über Leistungsstufen 41 bis 46 mit den Einrichtungen 6 bis 11 (Fig. 1) verbunden sind. Hierüber kann der Rechner die einzelnen Schaltvorgänge auslösen.

Beim Start des Druckvorgangs wird im Rechner 30 ein Programm gestartet, welches die zuvor aus dem Speicher 39 in einen Arbeitsspeicher des Rechners geladenen Winkelstellungen mit der Winkelstellung des Inkrementalgebers 12 vergleicht. Dazu wird zunächst die kleinste der gespeicherten Winkelstellungen in das Register 36 eingeschrieben. Erreicht der Zähler 34 den gleichen Wert, wird vom Vergleicher 35 eine Programmunterbrechung ausgelöst. Der Rechner fragt daraufhin ab, welcher Schaltvorgang zu dieser Winkelstellung gehört und gibt entsprechende Daten an die Ausgabeeinheit 40. Danach lädt der Rechner 30 die nächste Winkelstellung in das Register 36, usw. Dabei kann es durchaus vorkommen, daß bei einer Winkelstellung mehrere Schaltvorgänge ausgelöst werden. Bei Schön- und Widerdruck werden die Winkelstellungen entsprechend den von der Formatmeßschaltung 22 oder von der Tastatur 23 übernommenen Daten umgerechnet. Dieses betrifft lediglich die Daten nach der Wendetrommel 15 (Fig. 1). Bei Druckmaschinen mit mehr als zwei Druckwerken wird das Format bei mehrfachen Wendungen des Druckbogens entsprechend häufig berücksichtigt.

Anhand der Zeitdiagramme nach Fig. 3 wird im folgenden die Funktion der Formatmeßschaltung erläutert. Die Zeilen a) bis c) zeigen die vom Inkrementalgeber 12 abgegebenen Tachosignale 0, A und B. Die Vorderflanke des Tachosignals 0 kennzeichnet die Nullstellung (0°) der Druckmaschine. Wegen der großen Zahl der auf eine Umdrehung entfallenen Tachosignale A und B sind diese im vergrößerten Zeitmaßstab und nur im Bereich der Nullstellung dargestellt. Zeile d) zeigt ein vom Schalter 18 (Fig. 1) erzeugtes Signal. Die Abfragescheibe 17 ist derart angebracht, daß die Rückflanke des Signals S 0 im Schöndruck genau mit der Vorderflanke des Signals 0 zusammenfällt.

Wird die Druckmaschine auf Schön- und Widerdruck umgestellt, so erfolgt eine Verdrehung der Wendetrommel 15 gegenüber der Speichertrommel 14 um einen von der Druckbogenlänge abhängigen Winkel α. Damit wird gegenüber dem Inkrementalgeber 12 auch das gesamte nachfolgende Druckwerk verstellt. Das Signal des Schalters 18 wird entsprechend phasenverschoben. Zeile e) zeigt ein Signal S 1 bei kleiner Druckbogenlänge, während Zeile f) ein Signal S 2 bei größerer Druckbogenlänge darstellt. Der entsprechende Verstellwinkel α1 bzw. α2 wird durch Auszählen der Tachosignale A bzw. B gemessen und über die Schnittstelle 47 (Fig. 2) dem Rechner 30 mitgeteilt.

Die Ermittlung des Verstellwinkels α entsprechend der Druckbogenlänge kann jedoch auch mit Hilfe eines optischen Sensors 13 erfolgen. Zur Erläuterung dieses Verfahrens sind in den Zeilen g), h) und i) der Fig. 3 Ausgangssignale des optischen Sensors 13 für verschiedene Winkelstellungen dargestellt. Da der optische Sensor 13 nicht nur ein Signal erzeugt, wenn Papier an dem optischen Sensor vorbeigeführt wird, sondern auch, wenn Metallteile des Zylinders an dem optischen Sensor vorbeigeführt werden, besteht das in den Zeilen b) bis i) dargestellte Signal aus mehreren einzelnen Impulsen, die ein Signalmuster bilden, das sich bei jeder Umdrehung wiederholt. Dieses Signalmuster kann in an sich bekannter Weise derart gespeichert werden, daß ein Vergleich des an sich gleichen, jedoch phasenverschobenen Signalmusters mit einem gespeicherten möglich ist. Aus der Verschiebung der beiden Signalmuster zueinander wird auf die Verdrehung der Druckwerke geschlossen.

Mit Hilfe einer Weiterbildung der Erfindung kann die Verdrehung zwischen der Speichertrommel 14 für die jeweilige Druckbogenlänge in einfacher Weise wie folgt vorgenommen werden. Nach dem Lösen einer Kupplung zwischen den zu verdrehenden Trommeln 14, 15 und dem Festlegen des Druckwerks 3 mit einer in Fig. 1 schematisch angedeuteten Klinke 16 wird mit Hilfe des Antriebs das Druckwerk 2 und damit die Speichertrommel 14 solange gedreht, bis die für das jeweilige Format erforderliche Verdrehung erreicht ist. Dieses wird ebenfalls mit Hilfe der Steuerschaltung 21 (Fig. 1) durch Vergleich mit einem über die Tastatur 23 eingegebenen Wert festgestellt. Der Antrieb wird dann automatisch abgeschaltet, die Trommeln wieder miteinander gekuppelt und das Druckwerk 3 freigegeben.

Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dazu verwendet werden, vorgegebene Winkelstellungen der Druckwerke anzufahren. Dieses ist insbesondere, zum Ein- bzw. Ausspannen der Druckplatten erforderlich, damit die Befestigungsschrauben für die Druckplatten zugänglich sind.

Fig. 4a) stellt ein Programm dar, welches zur Initialisierung nach dem Einschalten durchlaufen wird. Nach dem Start bei 51 wird bei 52 eine Tabelle mit Schaltgradzahlen (gespeicherte Winkelstellungen) entsprechend dem jeweils zu steuernden Typ der Druckmaschine geladen. Daraufhin erfolgt eine Verzweigung 53, bei der abgefragt wird, ob die Druckmaschine auf Widerdruck steht. Ist dieses der Fall, werden im Programmteil 54 alle Schaltgradzahlen, welche für Schaltvorgänge hinter der Wendung stehen, entsprechend der Länge des Druckbogens korrigiert. Nach der Verzweigung 53 bzw. nach dem Programmteil 54 werden die Schaltgradzahlen bei 55 in steigender Reihenfolge sortiert. Im Programmteil 56 wird das Register 36 (Fig. 2) mit der ersten Schaltgradzahl geladen. Danach wird bei 57 der Interrupt-Eingang, an den der Vergleicher 35 angeschlossen ist, freigegeben, worauf das Initialisierungsprogramm 58 beendet wird.

Fig. 4b) stellt ein Programm dar, welches bei jedem durch den Vergleicher 35 (Fig. 2) veranlaßten Interrupt abläuft. Nach dem Interrupt 61 wird bei 62 das für die jeweilige Winkelstellung bzw. Schaltgradzahl vorgesehene Schaltprogramm aufgerufen. Danach erfolgt bei 63 eine Programmverzweigung in Abhängigkeit davon, ob das Register 36 mit der höchsten Schaltgradzahl geladen ist. Ist dieses nicht der Fall, so wird bei 64 das Register mit der nächst höheren Schaltgradzahl geladen. Befindet sich bereits die höchste Schaltgradzahl im Register 36, so wird das Register 36 bei 65 mit der niedrigsten Schaltgradzahl geladen. Danach wird der Interrupt-Eingang für den Vergleicher 35 bei 66 wieder freigegeben, worauf bei 67 das Interrupt-Programm beendet ist und der Rechner das jeweils unterbrochene Programm weiter abarbeiten kann.

Claims (13)

1. Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen an einer Druckmaschine, bei welcher an einer Welle ein Winkelgeber vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Winkelstellung mit gespeicherten Winkelstellungen verglichen wird und bei Übereinstimmung ein der Winkelstellung jeweils zugeordneter Schaltvorgang ausgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Druckmaschine, die zwischen Schöndruck und Schön- und Widerdruck umstellbar ist, die gespeicherten Winkelstellungen, welche Schaltvorgänge nach einer Wendung des jeweiligen Druckbogens betreffen, unter Berücksichtigung der Druckbogenlänge mit der jeweiligen Winkelstellung verglichen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbogenlänge mit Hilfe einer opto-elektrischen Einrichtung im Bereich der Druckmaschine nach der Wendeeinrichtung gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schön- und Widerdruck die Druckbogenlänge durch Vergleich der von dem Winkelgeber ermittelten jeweiligen Winkel und dem Ausgangssignal einer drehwinkelabhängigen Schalteinrichtung (Abfragescheibe) ermittelt wird, welche nach der Wendeeinrichtung angeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbogenlänge manuell eingegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem oder mehreren Druckwerken einer Druckmaschine eine An- bzw. Abschaltung des Drucks und eine An- bzw. Abstellung der Farbauftragswalzen ausgelöst werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Pudergerät an- bzw. abschaltbar ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Trockner an- bzw. ab- oder auf Bereitschaft schaltbar ist.

9. Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber von einem Inkrementalgeber gebildet wird, der mit einem Zähler verbunden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkrementalgeber an einer Welle des Antriebsstranges der Druckmaschine angeordnet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umstellung der Druckmaschine von Schöndruck auf Schön- und Widerdruck eine Kupplung gelöst wird und derjenige Teil des jeweiligen Druckwerks, der dadurch nicht mehr mit dem Antrieb der Druckmaschine verbunden ist, blockiert wird, daß der Antrieb der Druckmaschine in Betrieb genommen wird, während der jeweils zurückgelegte Drehwinkel mit einem für die Länge des zu verwendenden Druckbogens vorgegebenen Drehwinkel verglichen wird und daß bei Übereinstimmung der Antrieb stillgesetzt und danach die Kupplung geschlossen und die Blockierung aufgehoben wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Schaltvorgang ein Anhalten der Druckmaschine bewirkt wird und daß mindestens eine der gespeicherten Winkelstellungen einer für Wartungs- und/oder Einrichtarbeiten geeigneten Stellung der Druckmaschine entspricht.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch Betätigung eines bestimmten Bedienelementes der Antrieb der Druckmaschine gestartet wird, ein Vergleich der jeweiligen Winkelstellung mit einer dem Bedienelement zugeordneten gespeicherten Winkelstellung vorgenommen und bei Übereinstimmung der Antrieb abgeschaltet wird.