DE3842390A1 - Steuervorrichtung zur ansteuerung von ventileinheiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung von Ventileinheiten, durch die Druck- und/oder Unterdruckverbraucher einer Bogen verarbei­ tenden Maschine im Arbeitstakt der Bogen verarbeitenden Maschine mit einer Druck- und/oder Unterdruckquelle verbindbar bzw. trennbar sind, wobei die Taktfrequenz des Arbeitstakts zwischen einer Minimaltaktfrequenz und einer Maximaltaktfrequenz änderbar ist.

Bei derartigen bekannten Steuervorrichtungen werden über die Ventileinheiten z.B. Trennsauger, Schlepp­ sauger sowie andere Druck- und/oder Unterdruckver­ braucher während bestimmten Taktabschnitten des Ar­ beitstaktes der Bogen verarbeitenden Maschine mit Druck bzw. Unterdruck beaufschlagt um z.B. eine Bogenerfassung und -weiterförderung durchzuführen.

Da der Druckaufbau bzw. Druckabbau an den Verbrauchern eine bestimmte Zeit benötigt und die Druck- bzw. Unterdruckquelle mit konstanter Leistung fördert kommt es bei Anstieg der Taktfrequenz des Arbeits­ taktes zu einer Verzögerung des Ansprechens der beaufschlagten Verbraucher gegenüber dem jeweiligen Taktabschnitt des Arbeitstaktes. Dies führt zu einer vom Arbeitstakt abweichenden unkorrekten Verarbeitung der Bogen wie z.B. einer verzögerten Bogenförderung. Durch eine verzögerte Bogenförderung können die Bogen aber einer weiterverarbeitenden Einrichtung wie z.B. einer Druckmaschine nicht mehr korrekt zugeführt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Steuervor­ richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine taktgenaue Bogenverarbeitung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Taktfrequenz des Arbeitstaktes von einer Sensoreinrichtung erfaßbar und ein entsprechendes Signal einer Steuereinheit zuleitbar ist, durch die die Ventileinheiten bei höherer Taktfrequenz als der Minimaltaktfrequenz dem Arbeitstakt voreilend ansteuer­ bar sind. Damit kann eine Beaufschlagung des Ver­ brauchers so rechtzeitig erfolgen, daß die Funktion des Verbrauchers zum exakt richtigen Zeitpunkt während des Arbeitstaktes wirksam wird und somit eine Bogen­ verarbeitung taktgenau erfolgt.

Die Sensoreinrichtung kann ein Drehbewegungssensor sein, durch den die Drehzahl pro Zeiteinheit eines proportional zum Arbeitstakt drehbar an­ treibbaren Bauteils der Bogen verarbeitenden Maschine erfaßbar ist, wobei vorzugsweise das drehbar antreib­ bare Bauteil eine in einem Saugkopf drehbar ange­ ordnete Steuerwelle ist. Damit erfolgt eine Vor­ eilung der Ansteuerung in Abhängigkeit von der je­ weiligen Taktfrequenz.

Die Ventileinheit kann von einer in der Taktfrequenz drehbar antreibbaren Welle, vorzugsweise der Steuer­ welle des Saugkopfes ansteuerbar sein.

Besitzt die Steuervorrichtung solch eine Ventilein­ richtung, daß ein von der Welle drehbar antreibbarer Steuerschieber in einer Steuerhülse drehbar ange­ ordnet ist und der Steuerschieber derart mit Steuer­ ausnehmungen versehen ist, daß während einer bestimmten Relativstellung von Steuerschieber und Steuerhülse zueinander über die Steuerausnehmung eine Verbindung zwischen einem Einlaß und einem Auslaß herstellbar ist, die an der Steuerhülse ausgebildet sind, so kann die Steuerhülse um ihre Drehachse drehbar gelagert sein und um einen bestimmten Winkel um ihre Drehachse zwischen einer der Minimaltaktfrequenz zugeordneten Minimal­ position und einer der Maximaltaktfrequenz zuge­ ordneten Maximalposition von einem elektromotorischen Antrieb verschwenkbar antreibbar sein. Damit wird die Ansteuerung der Ventileinheit durch die Welle noch entsprechend der Taktfrequenz durch relatives Verdrehen der Steuerhülse gegenüber dem Steuer­ schieber korrigiert.

In einer einfachen Ausführung kann die Steuerhülse von einem von der Steuereinheit ansteuerbaren Schritt­ motor verschwenkbar antreibbar sein.

Dazu kann koaxial mit der Steuerhülse ein Zahnrad fest verbunden sein, in das ein von dem elektro­ motorischen Antrieb antreibbarer Trieb eingreift.

In einer Bauteile und Bauaufwand sparenden Weise kann die Steuerhülse mehrere Paare jeweils einander zuge­ ordneter Ein- und Auslässe aufweisen und der Steuer­ schieber mehrere diesen Paaren jeweils zugeordnete Steuerausnehmungen besitzen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann durch einen Positionssensor die jeweilige Position der Bogen verarbeitenden Maschine während eines Arbeits­ taktes erfaßbar und ein entsprechendes Signal der Steuereinheit zuleitbar sein und von der Steuerein­ heit die als elektromagnetisches Ventil ausgebildete Ventileinheit in Abhängigkeit sowohl des Positions­ sensorsignals als auch des Taktfrequenzsignals an­ steuerbar sein.

Die Ventileinheit kann mehrere unabhängig voneinander betätigbare Magnetventile besitzen, die zu einer Ventilbatterie zusammengefaßt oder einzeln an ver­ schiedenen Stellen angeordnet sein können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuer­ vorrichtung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuer­ vorrichtung.

In beiden Ausführungsbeispielen ist über einem Bogen­ stapel 1 ein Saugkopf 2 angeordnet, der einen Trennsauger 3 zum Trennen des obersten Bogens 4 vom Bogenstapel 1 und einen Schleppsauger 5 zum Weitertransport des Bogens 4 in Förderrichtung aufweist.

Eine Steuerwelle 7 des Saugkopfs 2 ist proportional zum Arbeitstakt des Saugkopfes 2 drehbar antreibbar.

An dem einen stirnseitigen Ende der Steuerwelle 7 ist ein vom Saugkopf 2 getragener Drehbewegungssensor 8 angeordnet, durch den die Drehzahl pro Zeiteinheit der Steuerwelle 7 erfaßbar und ein entsprechendes elektrisches Signal einer elektronischen Steuerein­ heit 9 bzw. 9′ zuleitbar ist.

In Fig. 1 ist mit dem anderen freien Ende der Steuer­ welle 7 ein rohrförmiger Steuerschieber 10 drehfest verbunden, der in einer ihn umschließenden Steuer­ hülse 11 eine Ventileinheit 12 bildend drehbar ange­ ordnet ist. Die Steuerhülse 10 besitzt jeweils sich radial gegenüberliegend Einlässe 13 und Auslässe 14, wobei die Einlässe 13 mit Unter- bzw. Überdruck von einem nicht dargestellten pneumatischen Drucker­ zeuger beaufschlagbar sind und die Auslässe 14 mit ebenfalls nicht dargestellten pneumatischen Ver­ brauchern verbunden sind.

Durch in dem Steuerschieber 10 ausgebildete Steuer­ ausnehmungen 15 sind die jeweils einander zuge­ ordneten Einlässe 13 und Auslässe 14 während einer bestimmten Relativstellung von Steuerschieber 10 und Steuerhülse 11 zueinander in Verbindung.

Mit der Steuerhülse 11 ist ein Zahnrad 16 koaxial fest verbunden, das über einen Trieb 17 von einem am Gehäuse des Saugkopfes 2 fest angeordneten Schrittmotor 18 drehbar antreibbar ist.

Entsprechend der vom Drehbewegungssensor 8 erfaßten Drehzahl der Steuerwelle 7 wird von der Steuerein­ heit 9 der Schrittmotor 18 so angesteuert, daß er die Steuerhülse in eine der jeweiligen Drehzahl der Steuerwelle 7 entsprechende Schwenklage um ihre Drehachse verschwenkt. Damit kann bei erhöhter Dreh­ zahl und damit erhöhter Taktfrequenz des Arbeits­ taktes die Ansteuerung der Verbraucher dem Arbeits­ takt voreilend erfolgen.

In Fig. 2 sind an dem Gehäuse des Saugkopfs 2 vier Magnetventile 19 nebeneinander angeordnet und bilden die Ventileinheit 12. Es versteht sich, daß die Magnetventile 19 auch an anderen Einbaustellen und separat voneinander angeordnet sein können. Jedes Magnetventil 19 besitzt sich gegenüberliegend einen Einlaß 13 und einen Auslaß 14, die wie in Fig. 1 mit einem pneumatischen Druckerzeuger bzw. einem pneumatischen Verbraucher verbunden sind. Zusätz­ lich zu dem Drehbewegungssensor 8 ist noch ein Positionssensor 20 angeordnet, durch den die je­ weilige Drehposition der Steuerwelle 7 während eines Arbeitstaktes erfaßbar und ein entsprechendes elektrisches Signal der Steuereinheit 9′ zuleitbar ist.

In Abhängigkeit von sowohl diesem Positionssensor­ signal als auch von dem Drehzahlsignal des Drehbe­ wegungssensors 8 werden in der Steuereinheit 9′ elektrische Ansteuersignale generiert, mit denen die Magnetventile 19 beaufschlagt werden. Damit kann bei erhöhter Drehzahl und damit erhöhter Takt­ frequenz dem entsprechenden Zeitpunkt während eines Arbeitstaktes voreilend eine Ansteuerung der Ver­ braucher erfolgen.

Claims (11)

1. Steuervorrichtung zur Ansteuerung von Ventilein­ heiten, durch die Druck- und/oder Unterdruckver­ braucher einer Bogen verarbeitenden Maschine im Arbeitstakt der Bogen verarbeitenden Maschine mit einer Druck- und/oder Unterdruckquelle verbindbar bzw. trennbar sind, wobei die Taktfrequenz des Arbeitstakts zwischen einer Minimaltaktfrequenz und einer Maximaltaktfrequenz änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz des Arbeitstaktes von einer Sensoreinrichtung er­ faßbar und ein entsprechendes Signal einer Steuer­ einheit (9, 9′) zuleitbar ist, durch die die Ventil­ einheiten (12) bei höherer Taktfrequenz als der Minimaltaktfrequenz dem Arbeitstakt voreilend an­ steuerbar sind.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorein­ richtung ein Drehbewegungssensor (8) ist, durch den die Drehzahl pro Zeiteinheit eines proportional zum Arbeitstakt drehbar antreibbaren Bauteils der Bogen verarbeitenden Maschine erfaßbar ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar an­ treibbare Bauteil eine in einem Saugkopf (2) drehbar angeordnete Steuerwelle (7) ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit (12) von einer in der Taktfrequenz drehbar antreib­ baren Welle ansteuerbar ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle die Steuerwelle (7) des Saugkopfes (2) ist.

6. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer derartigen Ventileinheit, daß ein von der Welle drehbar antreibbarer Steuerschieber in einer Steuerhülse drehbar angeordnet ist und der Steuerschieber derart mit einer Steuerausnehmung ver­ sehen ist, daß während einer bestimmten Relativstellung von Steuerschieber und Steuerhülse zueinander über die Steuerausnehmung eine Verbindung zwischen einem Einlaß und einem Auslaß herstellbar ist, die an der Steuerhülse ausgebildet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuerhülse (11) um ihre Drehachse drehbar gelagert ist und um einen bestimmten Winkel um ihre Drehachse zwischen einer der Minimaltaktfrequenz zugeordneten Minimalposition und einer der Maximaltaktfrequenz zugeordneten Maximalposition von einem elektromotorischen Antrieb verschwenkbar antreibbar ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (11) von einem von der Steuereinheit (9) ansteuer­ baren Schrittmotor (18) verschwenkbar antreibbar ist.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial mit der Steuerhülse (11) ein Zahnrad (16) fest verbunden ist, in das ein von dem elektromotorischen Antrieb an­ treibbarer Trieb (17) eingreift.

9. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (11) mehrere Paare jeweils ein­ ander zugeordneter Ein- und Auslässe (13, 14) auf­ weist und der Steuerschieber (10) mehrere diesen Paaren jeweils zugeordnete Steuerausnehmungen (15) besitzt.

10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Positonssensor (20) die jeweilige Position der Bogen verarbeitenden Maschine während eines Arbeitstaktes erfaßbar und ein entsprechendes Signal der Steuereinheit (9′) zuleitbar ist und von der Steuereinheit (9′) die als elektromagnetisches Ventil ausgebildete Ventileinheit (12) in Abhängigkeit so­ wohl des Positionssensorsignals als auch des Takt­ frequenzsignals ansteuerbar ist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit (12) mehrere unabhängig voneinander betätigbare Magnetventile (19) besitzt.