DE3842390C2 - Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Ventileinheit, durch die Über- und/oder Unterdruckverbraucher einer Bogen verarbeiten­ den Maschine im Arbeitstakt der Bogen verarbeitenden Maschine mit einer Über- und/oder Unterdruckquelle ver­ bindbar oder trennbar sind, wobei die Taktfrequenz des Arbeitstaktes zwischen einer Minimaltaktfrequenz und einer Maximal­ taktfrequenz änderbar ist.

Bei derartigen bekannten Steuervorrichtungen werden über die Ventileinheiten z. B. Trennsauger, Schlepp­ sauger sowie andere Über- und/oder Unterdruckverbrau­ cher während bestimmten Taktabschnitten des Arbeitstak­ tes der Bogen verarbeitenden Maschine mit Über- 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 Über- bzw. Unter­ druckquelle mit konstanter Leistung fördert, kommt es bei Anstieg der Taktfrequenz des Arbeitstaktes zu einer Verzögerung des Ansprechens der beaufschlagten Verbrau­ cher gegenüber dem jeweiligen Taktabschnitt des Arbeitstaktes. Dies führt zu einer vom Arbeitstakt ab­ weichenden unkorrekten Verarbeitung der Bogen wie z. B. einer verzögerten Bogenförderung. Durch eine verzögerte Bogenförderung können die Bogen aber einer weiterverar­ beitenden Einrichtung wie z. B. einer Druckmaschine nicht mehr korrekt zugeführt werden.

Aus der DE-OS 30 33 780 ist ein Verfahren zum Steuern der Ankunft einzeln vorgeschobener Bogen am Einlaß von Bogen verarbeitenden Maschinen bekannt, bei dem die An­ kunft jeweils eines Bogens an einer Anlagestelle durch eine Sensoreinrichtung erfaßt wird. Zur Steuerung der optimalen Ankunft der Bogen wird dabei der Bogenvor­ schub in Abhängigkeit vom Signal der Sensoreinrichtung geregelt.

Aus der DE-OS 21 45 273 ist eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Ventileinheit bekannt, bei der eine Sensoreinrichtung die Taktfrequenz des Arbeitstaktes einer Bogen verarbeitenden Maschine erfaßt und über ei­ ne Steuereinheit die Ventileinheit für eine Saugdüse und eine Blasdüse eines Saugkopfes ansteuert.

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

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Taktfrequenz des Arbeitstaktes von einer Sensorein­ richtung erfaßbar und ein entsprechendes Signal einer Steuereinheit zuleitbar ist, durch die die Ventilein­ heit bei höherer Taktfrequenz als der Minimaltaktfre­ quenz dem Arbeitstakt voreilend ansteuerbar ist. Damit kann eine Beaufschlagung des Verbrauchers so rechtzei­ tig erfolgen, daß die Funktion des Verbrauchers zum exakt richtigen Zeitpunkt während des Arbeitstaktes wirksam wird und somit eine Bogenverarbeitung taktgenau erfolgt.

Die Sensoreinrichtung kann ein Drehbewegungssensor sein, durch den die Drehzahl pro Zeiteinheit eines pro­ portional zum Arbeitstakt drehbar antreibbaren Bauteils der Bogen verarbeitenden Maschine erfaßbar ist, wobei vorzugsweise das drehbar antreibbare Bauteil eine in einem Saugkopf drehbar angeordnete Steuerwelle ist. Da­ mit erfolgt eine Voreilung der Ansteuerung in Abhängig­ keit von der jeweiligen Taktfrequenz.

Die Ventileinkeit kann von einer in der Taktfrequenz drehbar antreibbaren Welle, vorzugsweise der Steuerwel­ le des Saugkopfes ansteuerbar sein.

Besitzt die Steuervorrichtung solch eine Ventileinheit, daß ein von der Welle drehbar antreibbarer Steuerschie­ ber in einer Steuerhülse drehbar angeordnet ist und der Steuerschieber derart mit Steuerausnehmungen 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 Steuerhül­ se ausgebildet sind, so kann die Steuerhülse um ihre Drehachse drehbar gelagert sein und um einen bestimmten Winkel um ihre Drehachse zwischen einer der Minimal­ taktfrequenz zugeordneten Minimalposition und einer der Maximaltaktfrequenz zugeordneten Maximalposition von einem elektromotorischen Antrieb verschwenkbar antreib­ bar sein. Damit wird die Ansteuerung der Ventileinheit durch die Welle noch entsprechend der Taktfrequenz durch relatives Verdrehen der Steuerhülse gegenüber dem Steuerschieber korrigiert.

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

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

In einer Bauteile und Bauaufwand sparenden Weise kann die Steuerhülse mehrere Paare jeweils einander zugeord­ neter Ein- und Auslässe aufweisen und der Steuerschie­ ber mehrere diesen Paaren jeweils zugeordnete Steuer­ ausnehmungen besitzen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann durch einen Positionssensor die jeweilige Position der Bogen verar­ beitenden Maschine während eines Arbeitstaktes erfaßbar und ein entsprechendes Signal der Steuereinheit zuleit­ bar sein und von der Steuereinheit die als elektromag­ netisches Ventil ausgebildete Ventileinheit in Abhän­ gigkeit sowohl des Positionssensorsignals als auch des Taktfrequenzsignals ansteuerbar ist.

Die Ventileinheit kann mehrere unabhängig voneinander betätigbare Magnetventile besitzen, die zu einer Ven­ tilbatterie zusammengefaßt oder einzeln an verschieden­ en Stellen angeordnet sein können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer er­ findungsgemäßen Steuervorrichtung

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer er­ findungsgemäßen Steuervorrichtung.

In beiden Ausführungsbeispielen ist über einem Bogen­ stapel 1 ein Saugkopf 2 angeordnet, der einen Trennsau­ ger 3 zum Trennen des obersten Bogens 4 vom Bogenstapel 1 und einen Schleppsauger 5 zum Weitertransport des Bo­ gens 4 in Förderrichtung 6 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 an­ geordnet, durch den die Drehzahl pro Zeiteinheit der Steuerwelle 7 erfaßbar und ein entsprechendes elektri­ sches Signal einer elektronischen Steuereinheit 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 Steuerhülse 11 eine Ventileinheit 12 bildend drehbar angeordnet ist. Die Steuerhülse 10 besitzt jeweils sich radial ge­ genüberliegende Einlässe 13 und Auslässe 14, wobei die Einlässe 13 mit Unter- bzw. Überdruck von einem nicht dargestellten pneumatischen Druckerzeuger beaufschlag­ bar sind und die Auslässe 14 mit ebenfalls nicht darge­ stellten pneumatischen Verbrauchern verbunden sind.

Durch in dem Steuerschieber 10 ausgebildete Steueraus­ nehmungen 15 sind die jeweils einander zugeordneten 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 Steuereinheit 9 der Schrittmotor 18 so angesteuert, daß er die Steuer­ hülse 11 in eine der jeweiligen Drehzahl der Steuerwel­ le 7 entsprechende Schwenklage um ihre Drehachse ver­ schwenkt. Damit kann bei erhöhter Drehzahl und damit erhöhter Taktfrequenz des Arbeitstaktes die Ansteuerung der Verbraucher dem Arbeitstakt 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 Magnet­ ventile 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 pneuma­ tischen Druckerzeuger bzw. einem pneumatischen Verbrau­ cher verbunden sind. Zusätzlich zu dem Drehbewegungs­ sensor 8 ist noch ein Positionssensor 20 angeordnet, durch den die jeweilige Drehposition der Steuerwelle 7 während eines Arbeitstaktes erfaßbar und ein entsprech­ endes elektrisches Signal der Steuereinheit 9′ zuleit­ bar ist.

In Abhängigkeit von sowohl diesem Positionssensorsignal als auch von dem Drehzahlsignal des Drehbewegungssen­ sors 8 werden in der Steuereinheit 9′ elektrische An­ steuersignale generiert, mit denen die Magnetventile 19 beaufschlagt werden. Damit kann bei erhöhter Drehzahl und damit erhöhter Taktfrequenz dem entsprechenden Zeitpunkt während eines Arbeitstaktes voreilend eine Ansteuerung der Verbraucher erfolgen.

Claims (11)

1. Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Ventilein­ heit, durch die Über- und/oder Unterdruckverbraucher einer Bogen verarbeitenden Maschine im Arbeitstakt der Bogen verarbeitenden Maschine mit einer Über- und/oder Unterdruckquelle verbindbar oder trennbar sind, wobei die Taktfrequenz jedes Arbeitstaktes wischen einer Mini­ maltaktfrequenz und einer Maximaltaktfrequenz änderbar ist und wobei die Taktfrequenz des Arbeitstaktes von einer Sensoreinrichtung erfaßbar und ein entsprechendes Signal einer Steuereinheit (9, 9′) zuleitbar ist, durch die die Ventileinheit (12) bei höherer Taktfrequenz als der Minimaltaktfrequenz dem Arbeitstakt voreilend ansteuerbar ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sensor­ einrichtung ein Drehbewegungssensor (8) ist, durch den die Drehzahl pro Zeiteinheit eines proportional zum Ar­ beitstakt drehbar antreibbaren Bauteils der Bogen ver­ arbeitenden Maschine erfaßbar ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das drehbar antreibbare Bauteil eine in einem Saugkopf (2) drehbar angeordnete Steuerwelle (7) ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, wobei die Ventileinheit (12) von einer in der Taktfrequenz dreh­ bar antreibbaren Welle ansteuerbar ist.

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

6. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche mit einer derartigen Ventileinheit, daß ein von einer Welle drehbar antreibbarer Steuerschieber (10) in der Steuerhülse (11) drehbar angeordnet ist und der Steuerschieber (10) derart mit einer Steuerausnehmung (15) versehen ist, daß während einer bestimmten Rela­ tivstellung von Steuerschieber (10) und Steuerhülse (11) zueinander über die Steuerausnehmung (15) eine Verbindung zwischen einem Einlaß (13) und einem Auslaß (4) herstellbar ist, die an der Steuerhülse (11) aus­ gebildet sind, wobei die Steuerhülse (11) um ihre Dreh­ achse drehbar gelagert ist und um einen bestimmten Win­ kel um ihre Drehachse zwischen einer der Minimaltakt­ frequenz zugeordneten Minimalposition und einer der Maximalposition zugeordneten Maximalposition von einem elektromotorischen Antrieb schwenkbar antreibbar ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuer­ hülse (11) von einem von der Steuereinheit (9) ansteu­ erbaren Schrittmotor (18) verschwenkbar antreibbar ist.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei 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 An­ sprüche, wobei die Steuerhülse (11) mehrere Paare je­ weils einander zugeordneter Ein- und Auslässe (13, 14) aufweist und der Steuerschieber (10) mehrere diesen Paaren jeweils zugeordnete Steuerausnehmungen (15) be­ sitzt.

10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei durch einen Positionssensor (20) die jeweilige Position der Bogen verarbeitenden Maschine während ei­ nes Arbeitstaktes erfaßbar und ein entsprechendes Sig­ nal der Steuereinheit (9′) zuleitbar ist und von der Steuereinheit (9′) die als elektromagnetisches Ventil ausgebildete Ventileinheit (12) in Abhängigkeit sowohl des Positionssensorsignals als auch des Taktfrequenz­ signals ansteuerbar ist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Ven­ tileinheit (12) mehrere unabhängig voneinander betätig­ bare Magnetventile (19) besitzt.