DE4323091A1

DE4323091A1 - Anordnung zur Kontrolle der Lage einer Bogenkante auf einer Bogentransporttrommel

Info

Publication number: DE4323091A1
Application number: DE19934323091
Authority: DE
Inventors: Bernd Echtle; Andreas Schulz
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1993-07-10
Filing date: 1993-07-10
Publication date: 1995-01-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen der Lage einer Bogenkante bzw. eine Anordnung zum Feststellen des Vorhandenseins einer Bogenkante auf einer Bogentransporttrommel, die Sensoren für die Bogenkante enthält, welche mit der Bogentransporttrommel umlaufen und deren Sensorsignale drahtlos bzw. kontaktlos zu einer stationären Auswerteeinrichtung übertragen werden.

Die Bogenkontrollvorrichtungen nach DE GM 77 00 430 und DE 41 13 478 A1 enthalten fotoelektrische Sensoren, die in dem Greiferrand von den einen Bogen haltenden Greifern integriert sind. Die Sensorsignale werden entweder über Schleifringe weitergeleitet oder auf der Bogentransporttrommel zunächst zwischengespeichert und im Stillstand der Bogentransporttrommel an eine stationäre Auswerteeinrichtung weitergegeben. Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß die Schleifringe verschleißbehaftet sind und die Signalübertragung unzuverlässig ist, und daß durch eine Zwischenspeicherung der Signale keine online-Auswertung möglich ist.

In DE 35 17 179 A1 ist eine Bogenkontrolleinrichtung für einen rotierenden Bogenführungszylinder einer Druckmaschine beschrieben, bei der auf dem Bogenführungszylinder ein Sender und ortsfest am Maschinengestell ein Empfänger vorgesehen ist. Das Signal, ob ein Bogen in einem Greifersystem vorhanden ist oder nicht vorhanden ist, ist in dem Lichtstrom enthalten, der vom Sender in Richtung des Empfängers führt. Die Signalübertragung erfolgt nur in dem Zeitpunkt, wo der Sender gegenüber dem Empfänger steht. Zur Stromversorgung des Senders ist auf dem Bogenführungszylinder eine Induktionsspule vorgesehen, die, falls sich der Bogenführungszylinder dreht, als Ankerspule in einem konstanten Magnetfeld wirkt. Die in der Spule induzierte Wechselspannung wird gleichgerichtet und dem Sender zugeführt. Im Stillstand oder im Schleichgang der Druckmaschine ist die Betriebsspannung für den Sender nicht mehr ausreichend hoch, so daß die Bogenkontrolleinrichtung in diesem Drehzahlbereich nicht arbeitet.

In US 3,595,567 ist ebenfalls eine Bogenkontrollvorrichtung offenbart, die lediglich die An- oder Abwesenheit eines Bogens innerhalb eines Greifersystems detektiert. Die Bogenkontrollvorrichtung enthält zwei mit einem Zylinder umlaufende Spulen, die jeweils mit je einer ortsfesten Spule zusammenwirken. Eine der ortsfesten Spulen steht mit einer Gleichspannungsquelle in Verbindung, während die zweite ortsfeste Spule mit einer Auswerteschaltung in Verbindung steht. Wenn ein Bogen innerhalb eines Greifersystems nicht vorhanden ist, dann werden die diametral auf den Zylindern angeordneten Spulen durch mindestens einen Greifer geerdet. Dadurch wird ausgehend von der ersten ortsfesten Spule über die auf den Zylinder angeordneten Spulen auf die zweite ortsfeste Spule eine Spannung induziert, die in einer Steuereinrichtung ausgewertet werden kann. Nachteilig hierbei ist, daß der Bogensensor durch die elektrische Funktion der Greifer kontaktbehaftet ist, und daß die Bogenkontrollvorrichtung ebenfalls nur zu diskreten Zeitpunkten arbeitet. Die besagten Probleme beim Stillstand oder Schleichgang der Druckmaschine treten auch hier in Erscheinung.

Bei der in DT 16 48 423 beschriebenen Einrichtung zur Drehmomentmessung an sich drehenden Wellen sind an zwei sich im axialen Abstand voneinander gelegenen Querschnitten der jeweiligen Welle mit ihr rotierende elektrische Winkelwertgeber vorgesehen, wobei die Meßsignale schleifringfrei zu einer ortsfesten Auswerteeinrichtung übertragen werden. Die Übertragung der Meßsignale und die Speisung der auf der Welle angeordneten aktiven Meßanordnung erfolgt durch kapazitive Kopplung. Jeweils ein Teil des entsprechenden Koppelkondensators ist als umlaufender Ring auf der Mantelfläche der Welle ausgebildet. Die Phase oder die Frequenz der über die Koppelkondensatoren übertragenen Meßsignale verändert sich mit dem Torsionswinkel der Welle. Die Koppelkondensatoren sind in ihrer Kapazität konstant, so daß der Frequenzgang der Meßsignale nicht beeinträchtigt wird. Der Koppelkondensator zur Einspeisung der Energie für die aktive rotierende Meßanordnung ist so groß bemessen, daß er nur einen geringen Wechselstromwiderstand für die zu übertragende HF-Hochfrequenzversorgungsspannung bildet. Nachteilig hierbei ist, daß die Koppelkondensatoren auf der Mantelfläche des Zylinders angeordnet sind, was bei Anwendung in einer Druckmaschine ungünstig wäre, und daß die auf der Welle angeordneten Sensoren aktive Elemente enthalten, die eine aufwendige Spannungsversorgung benötigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Kontrolle der Lage einer Bogenkante auf einer Bogentransporttrommel zu entwickeln, die eine kontaktlose, kontinuierliche, maßliche Erfassung der Lage in jedem beliebigen Drehzahlbereich mit einem geringen Aufwand ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer rotierenden Bogentransporttrommel mindestens ein kapazitiver Sensor für eine Bogenkante vorgesehen ist, der zusammen mit einer ebenfalls rotierenden Spule einen passiven Schwingkreis bildet, wobei eine ortsfeste Auswerteeinrichtung einen aktiven Schwingkreis enthält, der mit dem passiven Schwingkreis koppelbar ist.

Die Hochfrequenzeigenschaften des passiven Schwingkreises sind abhängig von der Lage des Bogens, weil der Bogen bei einer Lageänderung die Dielektrizitätskonstante bzw. die Kapazität des kapazitiven Sensors verändert. Mit der Veränderung der Kapazität verändert sich auch die Resonanzfrequenz des passiver Schwingkreises. Zur Auswertung dieser Veränderung kann der aktive Schwingkreis durchstimmbar sein oder es sind Mittel in der Auswerteeinrichtung enthalten, die eine Strom- oder Spannungsmessung bzw. eine Frequenzmessung im aktiven Schwingkreis durchführen. Der passive Schwingkreis kann auf einer Oberwelle des aktiven Schwingkreises resonant sein. Im passiven Schwingkreis sind keinerlei Hilfsenergiequellen vorgesehen. Zur kontinuierlichen Erfassung der Lagemeßwerte einer Bogenkante ist es vorteilhaft, wenn die Spule des passiven Schwingkreises koaxial zur Drehachse der Bogentransporttrommel angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand einer Zeichnung noch näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Anordnung und

Fig. 2 eine Anordnung eines kapazitiven Sensors in einer Greiferauflagefläche.

Gemäß Fig. 1 sind auf einer in Seitenwänden 1, 2 einer Druckmaschine gelagerten Bogentransporttrommel 3 Greifer 4 vorgesehen, die einen Bogen 5 an seiner Vorderkante 6 halten. Zur Lageerfassung der Vorderkante 6 des Bogens 5 in Umlaufrichtung 7 der Bogentransporttrommel 3 ist auf der Bogentransporttrommel 3 ein kapazitiver Sensor 8 vorgesehen. Der Sensor 8 besteht aus einer ersten Kondensatorplatte 9, die über der Vorderkante 6 angeordnet ist und die an einem Halter 10 befestigt ist, der mit der Bogentransporttrommel 3 fest verbunden ist. Desweiteren enthält der Sensor 8 eine zweite Kondensatorplatte 11, die unmittelbar unter der Bogenvorderkante 6 in die Bogenauflagefläche der Bogentransporttrommel 3 integriert ist. Die Kondensatorplatten 9, 11 sind über Leitungen 12, 13 mit einer Spule 14 verbunden, die koaxial zur Drehachse 15 In einem Zapfen 16 der Bogentransporttrommel 3 angeordnet ist. Die Spule 14 steht in magnetischer Kopplung mit einer Spule 17, die Bestandteil einer ortsfesten Auswerteeinheit 18 Ist. Die Auswerteeinheit 18 enthält einen Hochfrequenzgenerator 19 mit einem aktiven Schwingkreis 20, der aus der Spule 17 und einem Kondensator 21 besteht. Desweiteren enthält die Auswerteeinheit 18 einen Verstärker 22 und eine Auswerteschaltung 23, die mit einer Antriebsvorrichtung 24 für die Bogentransporttrommel 3 und mit einer Anzeigevorrichtung 25 in Verbindung steht.

Die gegen die Bogentransporttrommel 3 isolierten Kondensatorplatten 9, 11 und die Spule 14 bilden einen passiven Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz durch die Lage des Bogens 5 zwischen den Kondensatorplatten 9, 11 beeinflußt wird. Eine Verschiebung der Vorderkante 6 in den Greifern 4 verändert die Resonanzfrequenz von besagtem passiven Schwingkreis. Durch die Kopplung mit dem aktiven Schwingkreis 20 verändert sich auch der Scheinwiderstand des aktiven Schwingkreises 20 bzw. entsprechend dem Ohmschen Gesetz für Wechselstromkreise dessen Ströme und Spannungen. Die Strom- oder Spannungsänderungen werden mit dem Verstärker 22 verstärkt und an die Auswerteschaltung 24 weitergegeben. Das Ausgangssignal der Auswerteschaltung 24 kann als Lagemeßwert an die Anzeigevorrichtung 25 ausgegeben werden oder beispielsweise als Stellglied an die Antriebsvorrichtung 24 weitergegeben werden, die dann, wenn der Bogen 5 unzulässig in den Greifern 4 gehaltert ist, die Rotation der Bogentransporttrommel 3 abstellt. Das Ausgangssignal kann ebenso dazu verwendet werden, die Anlagevorrichtung der Bogen 5 vor der Übernahme in die Greifer 4 zu verstellen.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante ist der Sensor 8 direkt am Greifer 4 und in der ihm zugeordneten Greiferauflage 26 angeordnet. Die Kondensatorplatte 9 ist in der Greiferspitze 27 eingelassen und die Kondensatorplatte 11 ist in die Greiferauflage 26 eingebettet. Diese Variante hat den Vorteil, daß ein Greiferschlupf des Bogens 5 direkt im Greifer 4 gemessen werden kann, bzw. daß festgestellt werden kann, ob der Bogen im Greiferschluß vorhanden ist.

Die Kondensatorplatte 11 kann auch durchgehend über die gesamte Breite der Bogentransporttrommel 3 verlaufen, während zwei, drei oder mehrere Greiferspitzen 27, wie oben beschrieben, Kondensatorplatten 9 zugeordnet sind. Es ist ebenso möglich die passiven Schwingkreise und die zugehörigen aktiven Schwingkreise 20 mehrfach auszuführen, wobei dann die Resonanzfrequenzen der entsprechenden Schwingkreispaare voneinander verschieden sein können.

Bezugszeichenliste

1 Seitenwände
2 Seitenwände
3 Bogentransporttrommel
4 Greifer
5 Bogen
6 Vorderkante
7 Umlaufrichtung
8 Sensor
9 Kondensatorplatte
10 Halter
11 Kondensatorplatte
12 Leitungen
13 Leitungen
14 Spule
15 Drehachse
16 Zapfen
17 Spule
18 Auswerteeinheit
19 Hochfrequenzgenerator
20 Schwingkreis
21 Kondensator
22 Verstärker
23 Auswerteschaltung
24 Antriebsvorrichtung
25 Anzeigevorrichtung
26 Greiferauflage
27 Greiferspitze

Claims

1. Anordnung zur Kontrolle der Lage einer Bogenkante auf einer Bogentransporttrommel,
bestehend aus einem mit der Bogentransporttrommel rotierenden Sensor für die Bogenkante, und bestehend aus Mitteln zur kontakt- und drahtlosen Übertragung der Signale zur einer ortsfesten Auswerteeinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß ein kapazitiver Sensor (8) vorgesehen ist, der zusammen mit einer mit der Bogentransporttrommel (3) rotierenden Spule (14) einen passiven Schwingkreis bildet,
und daß die Auswerteeinrichtung (18) einen aktiven Schwingkreis (20) enthält, der mit dem passiven Schwingkreis koppelbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz im aktiven Schwingkreis (20) durchstimmbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Sollage der Bogenkante (6) die Resonanzfrequenzen des aktiven (20) und passiven Schwingkreises im wesentlichen gleich sind oder sich durch ganzzahlige Vielfache unterscheiden.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (14) koaxial zur Drehachse (15) der Bogentransporttrommel (3) angeordnet ist.