EP0114393B1

EP0114393B1 - Verfahren und Vorrichtung zur passgerechten Zuführung von Bogen an bogenverarbeitenden Maschinen

Info

Publication number: EP0114393B1
Application number: EP83113058A
Authority: EP
Inventors: Willi Jeschke
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1986-10-29
Also published as: DK606083A; AT393104B; AU2211983A; US4613125A; ES8501340A1; AU567133B2; MX158294A; ES528046A0; NO156285C; NO156285B; ZA839164B; DE3367196D1; ATA424783A; DE3301722A1; DK606083D0; JPS59142147A; BR8400226A; EP0114393A1; NO840190L; DE3301722C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur passgerechten Zuführung von Bogen an bogenverarbeitenden Maschinen, bei denen der Bogen nach Überdecken eines Teiles einer Abtasteinrichtung oder Passieren dieser Abtasteinrichtung, senkrecht zu der auszurichtenden Bogenkante mit Hilfe einer Ausrichtevorrichtung bewegt wird.
Die Bogen nach der Bogenvorderkante und/ oder nach der Bogenseitenkante bei sehr hohen Maschinengeschwindigkeiten exakt auszurichten, ist bei Maschinen herkömmlicher Bauart nur schwerlich möglich, denn die Bogen werden jeweils gegen mechanische Anschläge, z.B. Vorder-und Seitenmarken geführt. Die Ausrichtung der Bogen erfolgt durch Schieben oder Ziehen. Dadurch treten bei extremen Geschwindigkeiten in erhöhtem Masse Passungenauigkeiten bei den Druckerzeugnissen auf.
Es ist ein Verfahren zur passgerechten Zuführung von Bogen aus der DE-AS 2046602 bekannt.
Bei der obengenannten Entgegenhaltung wird zur Bogenlageerkennung ein Messkopf verwendet, der so beschaffen ist, dass innerhalb eines Messbereiches jedem Teilbereich ein gesonderter Wert zugeordnet werden kann. Der Grad der Überdeckung des Messbereiches wird dabei erkannt und ein der augenblicklichen Bogenlage entsprechendes Signal erzeugt, auf dessen Grundlage die jeweilige Seitenausrichtung berechnet werden muss.
Um eine genaue Seitenausrichtung berechnen zu können, ist es also unumgänglich, die Lage jedes einzelnen Bogens exakt zu bestimmen, da sonst die berechnete Seitenausrichtung nicht der geforderten Bogenlage entspricht.
Damit auch versetzt ankommende Bogen noch erfasst werden können, muss der Messkopf so justiert sein, dass der theoretische Bogeneinlauf in der Mitte des Messbereiches liegt.
Eine Justierung in Richtung «Vollüberdekkung» des Messbereiches würde zwangsläufig dazu führen, dass ein versetzt ankommender Bogen den Messbereich voll überdeckt und auch ausserhalb des Messbereiches liegen könnte. Die Folge davon ist, dass mangels Erfassungsmöglichkeit der Bogenlage auch keine Seitenausrichtung errechnet werden kann. Dieser Nachteil kann aber auch bei einer zur Mitte des Messbereiches gerichteten Justierung auftreten, nämlich, wenn ein stärker versetzter Bogen einläuft.
Zusammenfassend ist als nachteilig anzusehen, dass einerseits die Lage jedes eingelaufenen Bogens mittels eines aufwendigen Messinstrumentes bzw. Messverfahrens bestimmt werden muss und dass andererseits die Seitenausrichtung jedes einzelnen Bogens berechnet werden muss, wobei die Genauigkeit der Seitenausrichtung wesentlich von der zunächst ermittelten Bogenlage abhängt.
Aus der DE-PS 23 22 194 C2 ist bekannt, dass vor dem Anlegen des Bogens die Lage des Bogens mit Hilfe einer Abtastvorrichtung festgestellt wird, und dass zur Ausrichtung des Bogens auf dem Anlegetisch verstellbare Vordermarken vorgesehen sind.
Die Abtasteinrichtung besteht aus mindestens je einem Geber und einem Empfänger, wobei die Abtasteinrichtung zwischen den Greifern des Druckzylinders zur Abtastung der Bogenvorderkante angeordnet ist. Über Schaltmittel werden dann die verstellbaren Vordermarken zur Ausrichtung des Bogens eingesetzt.
Nachteilig bei dieser Einrichtung wirkt sich die aufwendige Konstruktion der verstellbaren Vordermarken zur Bogenausrichtung aus. Vor allem sind jedoch Vorrichtungen mit grosser Masse für schnelle Bewegungsvorgänge mit exakter Steuerung nicht einsetzbar.
In der DE-OS 30 33 780 AI ist ein Verfahren zum Steuern der Ankunft von Bogen am Einlass von Druckmaschinen beschrieben. Es wird die jeweilige Ankunft des Bogens innerhalb vorgegebener Zeitintervalle überwacht. Weiterhin ist ein Signalgeber vorgesehen, der eine Nachstellung des Bogenvorschubs auslöst. Somit ist bekannt, die Ankunft der einzelnen Bogen an der Anlegestelle durch elektrooptische Tastmittel dahingehend zu überwachen, ob sie in vorgegebenen Zeitintervallen, d.h. innerhalb eines vorgegebenen Drehwinkelbereiches einer Maschinenwalze liegt. Es erfolgt eine automatische Maschinenabstellung, wenn die Bogenankunft ausserhalb des Toleranzbereiches fällt.
Die zur Verfügung stehende Zeit zur Ausrichtung eines Bogens ist auch von der Schuppung der Bogen, die zur Anlage gebracht werden sollen, abhängig. Die Seitenausrichtung eines Bogens muss immer so schnell und rechtzeitig erfolgt sein, dass mit dem nachfolgenden Bogen der Schuppe ebenso verfahren werden kann. Der seitliche Ziehvorgang kann erst dann erfolgen, wenn die Bogenhinterkante des abzuziehenden Bogens den Wirkungsbereich der Seitenmarke verlassen hat. Durch eine Minimierung der einzelnen Bogenabstände in der Schuppe kann die Bogengeschwindigkeit auf dem Anlegetisch in Grenzen verringert werden, was bei gleich guter Ausrichtung theoretisch höhere Maschinengeschwindigkeiten ermöglicht.
In der britischen Patentschrift G B-PS 1 323 868 wird ein Verfahren zur Kontrolle von registerhaltig bedruckten Bogen beschrieben. Diese Kontrolle wird vor oder in jedem Druckwerk unter Beachtung der jeweiligen Bezugslinien durchgeführt. Es wird eine Positionsabweichungsmessung an den Bogen vorgenommen, und im Anschluss daran werden digitale Korrekturimpulse entsprechend den Positionsdifferenzen zu den Stellgliedern übertragen. Nachteilig ist, dass jede Lageabweichung der Bogen von der Soll-Stellung eine messtechnische Erfassung und eine davon abhängige Verstellung der ebenfalls mit relativ grossen Massen behafteten Bogentransportmittel notwendig macht.
Somit stellt sich die Aufgabe, die Mängel der bekannten Verfahren und Einrichtungen zu beseitigen, vor allem die beim Ausrichten zu bewegenden Massen zu verringern. Ferner wird ein Ausrichteverfahren angestrebt, das die Bogenkanten schont, sowie ohne Anschläge und Seitenmarken auskommt.
Die Aufgabe wird gelöst, indem während der Bogenförderung die auszurichtende Bogenkante die Messzone der Abtasteinrichtung passiert, diese dabei voll überdeckt und eine Ausrichtebewegung einleitet, dass die auszurichtende Bogenkante die Messzone freigibt, wodurch ein Signal erzeugt wird, das die Ausrichtevorrichtung veranlasst, den Bogen um eine vorgegebene konstant bleibende Strecke in die passgenaue Position zu bewegen.
Eine weitere Lösung der Aufgabe ist dadurch gegeben, dass während der Bogenförderung die auszurichtende Bogenkante die Messzone der Abtasteinrichtung passiert und diese dabei nicht überdeckt, dass der Bogen eine zunächst in Richtung der Abtasteinrichtung und dann eine von der Abtasteinrichtung weggerichtete Bewegung ausführt und folglich mit der Kante zweimal die Messzone der Abtasteinrichtung passiert, und dass die beiden dabei erzeugten Signale zur Einleitung der konstanten Ausrichtebewegung zur passgenauen Position hin herangezogen werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastvorrichtung aus mindestens einem Sensor besteht, dass eine getriggerte, digitale Steuerelektronik zur Verarbeitung der erzeugten Signale und Weiterleitung derselben vorgesehen ist, und dass zur Ausführung der Bogenbewegung, entsprechend der Signale, eine Ausrichtevorrichtung, die mit der digitalen Steuerelektronik gekoppelt ist und die Bogen in die vorgegebene passgenaue Position bewegt, vorgesehen ist.
Da die Ausrichtung des Bogens nach dem erfindungsgemässen Verfahren in der Bewegung stattfindet, d.h. es werden keine ortsfesten Anschläge benötigt, lässt sich somit die Bogenfördergeschwindigkeit beträchtlich erhöhen. Eine zeitraubende und aufwendige Ermittlung der Lage des nicht ausgerichteten Bogens und somit die Berechnung eines für jeden Bogen individuellen Korrekturweges entfällt. Dadurch ist das erfindungsgemässe Verfahren für eine fliessende Bogenanlage besonders geeignet. Durch die Freigabe der Abtasteinrichtung lässt sich in einfacher Weise das erfindungsgemässe Verfahren auf Schuppenanleger anwenden, weil die Abtasteinrichtung für den nächsten Ausrichtevorgang wieder bereitsteht, bevor der vorher ausgerichtete Bogen abgezogen sein muss.
Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Bogenkante die Abtasteinrichtung durch die Ausrichtebewegung zunächst abdeckt, danach aber wieder freigibt. Dabei ist es notwendig, dass der Bogen eine zunächst in Richtung der Abtasteinrichtung und dann eine von der Abtasteinrichtung weggerichtete Bewegung ausführt, folglich mit der Kante zweimal die Messzone der Abtasteinrichtung passiert, und dass die beiden dabei erzeugten Signale zur Einleitung der Ausrichtebewegung zur passgenauen Position hin herangezogen werden. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, den Stapel seitlich zu versetzen. Die Toleranzbreite der Bogenlagen in der Schuppe quer zur Förderrichtung bei möglichst kurzer Ausrichtstrecke lässt sich dann erweitern, wenn man zulässt, dass die Bogen der Schuppe vor der Einleitung der in Richtung der Abtasteinrichtung geführten Ausrichtebewegung die Messzone sowohl abdecken als auch nicht abdecken. Auch hierbei ist es nicht notwendig, den Stapel seitlich zu versetzen.
Vorteilhaft ist es, wenn ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sind, durch die die Vorderkante des jeweils vordersten Bogens der Schuppe kontrolliert und ausgerichtet wird. Dadurch erübrigen sich die Vordermarken herkömmlicher Art.
Die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels dient im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Anlegevorrichtung mit einer Abtasteinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,
Fig. 2 schematisch eine Seitenausrichtung schuppenförmig zugeführter Bogen nach der Erfindung,
Fig. 3 eine Abwandlung von Figur 2 insofern, als an Stelle der Vordermarken ein Sensor angeordnet ist,
Fig. 4 eine Abwandlung von Fig. 2 insofern, als die Abtasteinrichtung von dem auszurichtenden Bogen abgedeckt wird,
Fig. 5 ein Blockschaltbild der elektronischen Abtasteinrichtung, und
Fig. 6 den Spannungsverlauf des erzeugten Signals.

In Figur 1 ist schematisch der Bogentransport zu einem ersten nicht näher dargestellten Druckwerk einer bogenverarbeitenden Maschine hin dargestellt. Der Anlegetisch 1, über den die Bogen 2 zum Anlegezylinder 3 transportiert werden, ist derart ausgebildet, dass er zum Anlegezylinder 3 hin geneigt ist. In dem Anlegetisch 1 befinden sich die Austrittsöffnungen 4 für die Saugluft einer Ausrichtevorrichtung, die in Form eines seitlich verschiebbaren Saugkastens 5 ausgebildet ist. Der Saugkasten 5 ist über einen Rohrstutzen 6 mit einem Schlauch 7, der zu einer nicht dargestellten Saugvorrichtung führt, gekoppelt. Diesem Saugkasten 5 ist im Anlegetisch 2 ein Messschlitz 8 nachgeordnet. Oberhalb des Anlegetisches 2, genau gegenüber dem Messschlitz 8, befindet sich ein oder mehrere Sensoren 9 mit einer hier nicht näher dargestellten Auswerteelektronik 10. Am Ende des schräg ausgebildeten Anlegetisches 2 sind nach unten wegklappbare Vordermarken 11 angeordnet.
Die jeweils obersten Bogen 2 eines nicht dargestellten Bogenstapels laufen geschuppt über den schräg ausgebildeten Anlegetisch 1 und werden nach Ausrichtung vom Anlegezylinder 3 übernommen. Während des Bogentransportes wird die Vorderkante des jeweiligen Bogens 2 an die Vordermarken 11 angelegt und ausgerichtet. Danach erfolgt eine seitliche Bewegung mittels des Saugkastens 5, wobei die Seitenkante des bewegten Bogens an der Messlinie 12, gebildet von dem Sensor 9 in Verbindung mit dem Messschlitz 8, vorbeigeführt wird.
In Figur 2 ist die Seitenausrichtung für einen Schuppenstrom zugeführter Bogen 13, bei der die Sensoren 9 durch den Ausrichtevorgang freigelegt werden, abgebildet.
Die in Fig. 2 dargestellte Schuppe besteht aus einer Reihe von Bogen 13, die eine geringfügig voneinander abweichende Lage haben können. Alle Bogen der Schuppe müssen jedoch, wenn sie gegen die Vordermarke 11 stossen, die Sensoren 9 abdecken, beispielsweise wie durch die strichpunktierte Linie 15 dargestellt. In dieser Lage stiess der Bogen 14 gegen die Vordermarke 11. Danach ist der Bogen 14 entsprechend dem Bewegungspfeil 18 von dem Saugkasten 5 quer zur Bogenförderrichtung bewegt worden. Dabei hat die linke Seitenkante des Bogens 14 die Messlinie 12 der beiden Sensoren 9 überschritten, wodurch Signale erzeugt wurden, die den Saugkasten 5 veranlassen, den Bogen nur um die festgelegte Strecke 20 zu bewegen. Die ausgezogen dargestellte Position des Bogens 14 zeigt folglich dessen passgenau ausgerichtete Lage.
Während der Bogen 14 von dem Anlegezylinder 3 dem nicht dargestellten Druckwerk zugeführt wird, deckt der nachfolgende Bogen 13 bereits die Sensoren 9 wieder ab. Dabei stösst seine Vorderkante gegen die Vordermarke 11. Danach bewegt der Saugkasten 5 den in Ausrichteposition gebrachten Bogen in Richtung des Pfeils 18. Auch dessen linke Seitenkante passiert nun die Messlinie 12 der Sensoren 9, woraufhin der Saugkasten 5 den Bogen 13 nur noch um die festliegende Strecke 20 transportiert, so dass dieser auch ebenfalls in die passgerechte Lage gelangt, die in Fig. 2 der Bogen 14 einnimmt. Auf dieselbe Art wird mit jedem nachfolgenden Bogen der Schuppe verfahren. Bedingung für eine korrekte Seitenausrichtung ist, dass der jeweils ankommende Bogen die Sensoren 9 abdeckt. Die spezielle Lage des Bogens braucht nicht mehr ermittelt zu werden, weil nach Passieren der Messlinie 12 jeder Bogen um die vorgegebene Strecke 20 in Richtung des Pfeils 18 transportiert wird.
Im Falle einer fliessenden Bogenzuführung kann unter Verzicht fester Vordermarken 11 mit Hilfe eines zusätzlichen Sensors 16 die Vorderkantenausrichtung vorgenommen werden, wie in Figur 3 gezeigt. Dieser Sensor 16 ist im rechten Bereich der Vorderkante des auszurichtenden Bogens 14 angedeutet. Sobald die Vorderkante des in Ausrichteposition gelangenden Bogens beide Sensoren 9 und den zusätzlichen Sensor 16 überschritten hat, kann unter Heranziehung derer Signale mittels besonderer Steuerung des Saugkastens 5 eine Ausrichtung sowohl hinsichtlich der Seitenkante, als auch der Vorderkante des Bogens vorgenommen werden. Die Zuführung der Bogen der Schuppe erfolgt in der Form, dass sie entweder die Sensoren 9 abdecken oder seitlich an diesen vorbeigeführt werden. Im Falle, dass der jeweils vordere Bogen der Schuppe im Ausrichtebereich die Sensoren 9 nicht abdeckt, muss zur Signalerzeugung eine Ausrichtebewegung in Richtung der Sensoren 9 erfolgen.
Die Ausführungsform der Abbildung in Fig. 4 weicht von der nach Fig. 2 insofern ab, als alle Bogen 13 der Schuppe in Richtung des Pfeils 17 gesehen, rechts an den Sensoren 9 vorbeigeführt werden. Nach Anlegen des jeweils obersten Bogens 14 der Schuppe an die Vordermarke 11 hatte dessen linke Seitenkante die strichpunktierte Linie 21 eingenommen. Ist die Vorderkantenausrichtung erfolgt, bewegt der Saugkasten 5 den angelegten Bogen 14 gemäss dem Doppelpfeil 24 über die Sensoren 9 hinweg und wieder zurück in die ausgezogene Lage. Dabei werden in den beiden Sensoren 9 zusammen vier Signale erzeugt, die gemittelt werden, so dass der gemittelte Wert aller vier Signale den Transport des Bogens um die vorgegebene Strecke 20 auslöst. Alle nachfolgenden Bogen 13 werden gleichfalls nach der Vorderkantenausrichtung zunächst seitlich über die Sensoren 9 hinweggeführt und danach zurück in die passgenaue Lage des Bogens 14 befördert.
Die Messlinie 12 und damit die Stellung der Sensoren 9 kann mittels einer nicht dargestellten Einrichtung veränderbar sein. Durch diese Justiermöglichkeit lässt sich beispielsweise die Abtasteinrichtung auf verschiedene Bogenformate einstellen. Auch können Registerfehler mittels dieser Einrichtung korrigiert werden.
In Figur 5 ist ein Blockschaltbild der Abtasteinrichtung 25 zur Bogenüberwachung abgebildet. Diese Abtasteinrichtung 25 besteht aus mindestens einem Sensor 9 und einer mit diesem Sensor 9 verbundenen getriggerten, digitalen Steuerelektronik. Wird die Strahlung 26 durch einen ankommenden Bogen unterbrochen, d.h. es befindet sich ein Bogen zwischen dem Sensor 9 und dem Messschlitz 8, dann erfolgt die Verarbeitung des Signals.
Der Signalverlauf ist in Figur 6 dargestellt. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, und auf der Ordinate ist die Spannung U aufgetragen. Der Spannungsverlauf sieht nun folgendermassen aus: Zum Ausgangszeitpunkt t_o, die Messlinie 12 ist frei, beträgt die Spannung U₁. Sie behält ihren Wert bis zum Zeitpunkt t_j, da die Messlinie 12 in diesem Augenblick vom Bogen abgedeckt wird. Innerhalb.der kurzen Zeitdauer t₁ bis t₂ fällt die Spannung auf den Wert U_o. Der untere Spannungswert U_o bleibt solange erhalten, bis der Bogen durch die Ausrichtebewegung die Messlinie 12 wieder freigeben wird, was zum Zeitpunkt t₃ erfolgt. Danach steigt die Spannung erneut wieder auf den Wert U₁ an. Diese Perioden wiederholen sich bei jedem Passieren einer Bogenkante.
Diese Spannungsflanke in der Zeitspanne t₁ bis t₂ wird nun von der digitalen, getriggerten Steuerelektronik ausgenutzt. Der Spannungsabfall von U₁ auf U_o wird von der, die Strahlung 26 passierenden, Bogenkante im Sensor 9 erzeugt. Die dadurch erzeugten Signale werden nun weiterverarbeitet, indem das Signal vom Operationsverstärker 27, der auch als Komparator dient, verstärkt wird. Das verstärkte Signal gelangt über einen Bandpassfilter 28 zu einem Gleichrichter 29. Das gleichgerichtete Nutzsignal wird nun mit Hilfe des Triggers 30 getriggert und über ein Gatter 31 dem Saugkasten 5 zur Ausführung der Bewegung des Bogens zugeführt.

Claims

1. Verfahren zur passgerechten Zuführung von Bogen (13) an bogenverarbeitenden Maschinen, bei denen der Bogen (13) nach Überdecken eines Teiles einer Abtasteinrichtung (25) senkrecht zu der auszurichtenden Bogenkante mit Hilfe einer Ausrichtevorrichtung (5) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bogenförderung die auszurichtende Bogenkante die Messzone (8) der Abtasteinrichtung (25) passiert, diese dabei voll überdeckt und eine Ausrichtebewegung einleitet, dass die auszurichtende Bogenkante die Messzone (8) freigibt, wodurch ein Signal erzeugt wird, das die Ausrichtevorrichtung (5) veranlasst, den Bogen (13) um eine vorgegebene konstant bleibende Strecke in die passgenaue Position zu bewegen.

2. Verfahren zur passgerechten Zuführung von Bogen (13) an bogenverarbeitenden Maschinen, bei denen der Bogen (13) nach Passieren einer Abtasteinrichtung (25) senkrecht zu der auszurichtenden Bogenkante mit Hilfe einer Ausrichtevorrichtung (5) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bogenförderung die auszurichtende Bogenkante die Messzone (8) der Abtasteinrichtung (25) passiert und diese dabei nicht überdeckt, dass der Bogen eine zunächst in Richtung der Abtasteinrichtung (25) und dann eine von der Abtasteinrichtung (25) weggerichtete Bewegung ausführt und folglich mit der Kante zweimal die Messzone (8) der Abtasteinrichtung (25) passiert, und dass die beiden dabei erzeugten Signale zur Einleitung der konstanten Ausrichtebewegung zur passgenauen Position hin herangezogen werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur passgerechten Zuführung von Bogen (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastvorrichtung (25) aus mindestens einem Sensor (9) besteht, dass eine getriggerte, digitale Steuerelektronik (10) zur Verarbeitung der erzeugten Signale und Weiterleitung derselben vorgesehen ist, und dass zur Ausführung der Bogenbewegung, entsprechend der Signale, eine Ausrichtevorrichtung (4, 5), die mit der digitalen Steuerelektronik (10) gekoppelt ist und die Bogen in die vorgegebene passgenaue Position bewegt, vorgesehen ist.