DE102006046526B4

DE102006046526B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ausrichtung eines Bogenstapels am Anleger einer Bogenrotationsdruckmaschine

Info

Publication number: DE102006046526B4
Application number: DE102006046526.1A
Authority: DE
Inventors: Volkmar Schumann; Ulrich Köhler; Dr.-Ing. Riese Martin
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2026-09-30
Also published as: DE102006046526A1

Abstract

Verfahren zur Ausrichtung eines Bogenstapels (1) am Anleger einer Bogenrotationsdruckmaschine, wobei
- seitliche Bogenstapelpositionen mit einem Stapelsensor (4) erfasst, mit einer Solllage (S_B) des Bogenstapels (1) verglichen und daraus Lageabweichungen ermittelt werden,
- diese Lageabweichungen von einer Stapelpositioniervorrichtung (3) ausgeglichen werden und
- seitliche Bogenlagen der vom Bogenstapel (1) abgezogenen Bogen auf dem Anlegetisch (7) mit mindestens einem Bogen- Seitenkantensensor (6) erfasst werden, mit folgenden Schritten
- Vorausrichten des Bogenstapels (1) nach den Signalen des Stapelsensors (4) vor Druckbeginn,
- Ausrichten des Bogenstapels (1) nach den Signalen des Bogen-Seitenkantensensors (6) oder nach den Signalen des Bogen-Seitenkantensensors (6) und des Stapelsensors (4) bei zugeschaltetem Bogenlauf auf dem Anlegetisch (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausrichtung eines Bogenstapels am Anleger einer Bogenrotationsdruckmaschine, wobei seitliche Bogenstapelpositionen mit einem Stapelsensor erfasst, mit einer Bogenstapel-Solllage verglichen und daraus Lageabweichungen ermittelt werden, die Lageabweichungen von einer Stapelpositioniervorrichtung ausgeglichen werden und seitliche Bogenlagen der vom Bogenstapel abgezogenen Bogen auf dem Anlegetisch mit mindestens einem Bogen- Seitenkantensensor erfasst werden.
In Bogenrotationsdruckmaschinen werden die zu bedruckenden Bogen von einem Anlegebogenstapel abgezogen und in Schuppenformation auf einem Anlegetisch zur Anlegelinie transportiert, in einer einheitlichen Vorder- und Seitenkantenlage ausgerichtet, und auf einer Anlegetrommel vorbeschleunigt dem ersten Druckwerk zugeführt, so dass alle Bogen in derselben seitlichen Position die Druckwerke durchlaufen und die Druckbilder mit hoher Lagegenauigkeit auf die Bedruckstoffe aufgebracht werden. Die Bogen werden dazu entweder bereits an der Anlegelinie mit Seitenziehmitteln an einem Seitenkantenanschlag (Seitenmarke) des Anlegetisches ausgerichtet oder ziehmarkenfrei auf der Anlegetrommel in die vorgesehene Seitenlage bewegt, wobei es für die ziehmarkenfreie Variante erforderlich ist, die seitliche Lage des Bogens zunächst auf dem Anlegetisch mit einem Bogen- Seitenkantensensor zu messen und nach der Bestimmung der Lageabweichung von der Solllage die Bogenhaltesysteme zusammen mit dem Bogen während seines Transportes auf der Anlegetrommel um den Betrag der ermittelten Abweichung und in entgegengesetzter Richtung in die Solllage zu verschieben.
Bei der seitlichen Ausrichtung der Bogen an einer Seitenmarke erfasst eine Seitenzieheinrichtung die auszurichtenden Bogen üblicherweise mittels Unterdruck und verschiebt sie kraftschlüssig und schlupfbehaftet in einer seitlichen Ziehbewegung um einen individuell je nach Bogenanfangslage verschieden langen Ziehweg bis zum Anschlag an der Seitenziehmarke. Da das Ausrichten der Bogen an Seitenmarken im Gegensatz zur ziehmarkenfreien Ausrichtung nur nach einer Seitenkante, d.h. nur in einer Zieh- oder Verschieberichtung erfolgen kann, wird der Bogenstapel bei dieser Ausrichtvariante um einen Mindestzieh- bzw. -verschiebeweg seitlich versetzt zur Ausrichtposition positioniert. Aufgrund des begrenzten Ziehweges der Seitenzieheinrichtungen bzw. der ziehmarkenfreien Seitenausrichtmittel und der geringen, für die Bogenausrichtung verfügbaren Zeit ist es erforderlich, den Bogenstapel am Anleger vorauszurichten, d.h. in eine Bogenstapel-Solllage zu bringen, die minimale Zieh- bzw. Ausrichtwege für die Bogenlagekorrektur ermöglicht.
Zur Bogenstapelpositionierung ist es beispielsweise aus der DE 198 30 933 A1 bekannt, eine Bogenstapelseitenkante optisch mit einem Stapelsensor zu erfassen und nach dem Vergleich mit einer vorgegebenen Bogenstapel- Solllage eine Stapelpositioniervorrichtung anzusteuern, die einen den Bogenstapel tragenden Bogenstapelträger seitlich um den Betrag der Abweichung der Bogenstapelseitenkante von der Bogenstapel-Solllage verschiebt. Bei schiefen oder unregelmäßigen Bogenstapeln sind mit geringer werdender Bogenstapelhöhe während des Druckens mehrfache Lagekorrekturen erforderlich. Derartige Stapelsensoren sind üblicherweise ca. 50 mm unterhalb der Bogenstapeloberkante positioniert, da die oberen Bogen zur Erleichterung des Abziehens von der Bogenstapeloberfläche und sichereren Vereinzelung durch Blasluft aufgelockert werden müssen und sich daher in diesem Bereich in Bewegung befinden, so dass deren Lageerfassung Schwierigkeiten bereiten würde. Der Stapelsensor erfasst daher die Lageabweichungen der Bogen innerhalb der oberen 50 mm nicht. Bei sehr schiefen oder unregelmäßig geschichteten Bogenstapeln „hinkt“ die Bogenstapelpositionierung damit der realen Bogenstapellage an der Bogenstapeloberkante um den zwischen Bogenstapeloberseite und Abtastposition des Stapelsensors auftretenden Schiefbetrag hinterher.
Weiterhin kann beim Leerdrucken des Bogenstapels das Signal des Stapelsensors nicht bis zum letzten Bogen genutzt werden, so dass es möglich ist, dass die einlaufenden Bogen außerhalb des Ziehbereiches der Seitenzieheinrichtungen bzw. Seitenausrichtungsmittel oder außerhalb des Erfassungsbereiches des Seitenkantensensors eintreffen und dadurch einen Druckmaschinenstillstand auslösen oder zumindest nicht korrekt ausgerichtet werden können.
Aus den Dokumenten DE 100 33 490 A1 , DE 34 33 994 A1 , DE 32 10 943 A1 und DE 28 08 774 A1 sind verschiedene Vorrichtungen zum seitlichen Ausrichten von Bogenstapeln in Bogenanlegern bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Nachteilen die Bogenausrichtung an der Bogenanlage zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des ersten Anspruchs oder eine Vorrichtung mit den Merkmalen des siebten Anspruchs gelöst. Durch die Umschaltung der Bogenstapelpositioniervorrichtung vom Stapelsensor auf einen ohnehin vorhandenen Bogen- Seitenkantensensor oder durch die zusätzliche Berücksichtigung der Lagesignale des Bogen- Seitenkantensensors bei der Stapelpositionsregelung kann die Genauigkeit der Bogenausrichtung erhöht und die Reaktionszeit auf Bogenlageabweichungen verkürzt werden. Darüber hinaus können durch geringere Abweichungen der auf dem Anlegetisch zugeführten Bogen von der Solllage und mit einer dementsprechenden Verringerung der Ziehwege höhere Maschinengeschwindigkeiten und eine genauere Seitenkantenausrichtung erreicht werden.
Die Erfindung soll an einem Bogenanleger einer Bogenrotationsdruckmaschine näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerung der Bogenstapelausrichtung in einer Ansicht von vorn
2 die erfindungsgemäße Steuerung der Bogenstapelausrichtung in einer Ansicht von oben

Wie aus der 1 ersichtlich, die einen Bogenstapel 1 an einem Bogenanleger einer Bogenrotationsdruckmaschine darstellt, umfasst die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zunächst einen an sich bekannten Bogenstapelträger 2, auf welchem der Bogenstapel 1 gelagert ist, und eine dem Bogenstapelträger 2 zugeordnete bekannte Stapelpositioniervorrichtung 3, die motorisch den Bogenstapelträger 2 seitlich in eine für eine vorgebbare Solllage S_B des Bogenstapels 1 erforderliche Position verschiebt und dazu mit einem Stapelsensor 4 an einer der beiden Bogenstapelseitenflächen zusammenwirkt, der die seitliche Position des Bogenstapels 1 erfasst und üblicherweise als ein Abstandssensor ausgebildet ist.
Mit dem Stapelsensor 4 ist eine Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 verbunden, die aus den Stapelsensorsignalen Lageabweichungen des Bogenstapels 1 von der Solllage S_B ermittelt und die Stapelpositioniervorrichtung 3 für den Bogenstapelträger 2 mit den Lageabweichungssignalen ansteuert, so dass die vom Stapelsensor 4 erfassten Lageabweichungen des Bogenstapels 1 ausgeglichen werden.
Zusätzlich verfügt die Druckmaschine über zumindest einen ebenfalls bekannten Bogen-Seitenkantensensor 6 am Anlegetisch 7 (2), der die Lage der Bogenseitenkanten vor dem seitlichen Ausrichten der Bogen fortlaufend erfasst. Dies kann beispielsweise ein CCD- Zeilensensor sein, der quer zur Bogenlaufrichtung am Anlegetisch 7 angeordnet ist und den Bereich einer der Seitenkanten der Bogen im Schuppenstrom der vom Bogenstapel 1 abgezogenen Einzelbogen abtastet.
Die Bogenausrichtung erfolgt im Ausführungsbeispiel durch eine (nicht dargestellte) Seitenzieheinrichtung, welche die Bogen beispielsweise mit einer seitlich beweglichen Saugplatte im Anlegetisch 7 auf der Unterseite kraftschlüssig erfasst und bis zum Anschlag der Bogenseitenkante an eine Seitenmarke 8 verschiebt.
Die Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 weist zumindest zwei Signaleingänge auf, die schaltbar ausgeführt sind bzw. der Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 ist eine Umschalteinrichtung 9 vorgeordnet, so dass die Signaleingänge entweder mit dem Stapelsensor 4 oder dem Bogen- Seitenkantensensor 6 oder mit beiden Sensoren 4,6 verbindbar sind. Bei Kopplung des Bogen- Seitenkantensensors 6 mit der Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 werden in der Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 aus den Bogen- Seitenkantenlagen Lageabweichungen gegenüber einer vorgebbaren Solllage S_K der Bogenseitenkanten ermittelt.
Die Solllage S_B des Bogenstapels 1 und die Solllage S_K der Bogenseitenkanten auf dem Anlegetisch 7 werden durch die Position der Seitenmarke 8 und den notwendigen minimalen Ziehweg definiert.
Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Zur Vorausrichtung eines neuen Bogenstapels 1 am Anleger einer Bogenrotationsdruckmaschine vor Druckbeginn werden die seitlichen Bogenstapelpositionen mit dem Stapelsensor 4 erfasst und entsprechende Abstandssignale an die Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 ausgegeben, in der Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 mit der vorgegebenen Solllage S_B des Bogenstapels 1, die nach dem Abziehen der Bogen von der Stapeloberfläche zu minimalen Ziehwegen für die Bogenausrichtung an der Seitenmarke 8 des Anlegetisches 7 führt, verglichen und daraus eine Lageabweichung ermittelt. Daraufhin wird der Bogenstapel 1 von der dem Bogenstapel 1 zugeordneten Stapelpositioniervorrichtung 3 um den Betrag der Lageabweichung seitlich versetzt, bis die Solllage S_B der Stapelseitenkante im Erfassungsbereich des Stapelsensors 4 wiederhergestellt ist.
Da der Stapelsensor 4 aufgrund der pneumatischen Bogenauflockerung der oberen Bogenlagen nicht in Höhe der Stapeloberfläche angeordnet ist, von der die Bogen abgezogen werden, sondern etwa 50 mm darunter, werden die nach Zuschalten des Bogenlaufes vom Stapel abgezogenen Bogen nach der Lage der tiefer liegenden Bogen auf dem Anlegetisch 7 ausgerichtet. Sollte der Stapel in dem Abschnitt zwischen dem obersten Bogen und den Bogen in Höhe der Messstelle des Stapelsensors 4 seitliche Versetzungen aufweisen, entstehen Seitenlagefehler und die auf den Anlegetisch 7 geförderten Bogen weisen dadurch nicht mehr die entsprechende Solllage S_K der Bogenseitenkanten auf. Infolgedessen erhöhen sich die erforderlichen Ziehwege bei der Bogenausrichtung, so dass bei konstanter Zykluszeit für das Ausrichten die Bogenbeschleunigungen steigen und damit die Ausrichtfehler zunehmen und der Verschleiß der Ziehmittel zunimmt. Die geringere Förderfrequenz limitiert in unerwünschter Weise die Druckgeschwindigkeit. Bei ungleichmäßiger Bogenlage im Stapel kann es auch geschehen, dass die Ziehwege für die Bogenausrichtungsmittel nicht mehr für die vollständige Bogenausrichtung ausreichen, so dass die Bogen in unterschiedlicher Seitenlage die Druckmaschine durchlaufen und die Druckbilder nicht in der vorgesehenen Position auf die Bogen aufgebracht werden, wodurch Makulatur anfallen kann.
Zur Vermeidung dieser Lagefehler kann erfindungsgemäß nach dem Zuschalten des Bogenlaufes auf dem Anlegetisch 7 die Stapelausrichtung auf den Bogen- Seitenkantensensor 6 umgestellt werden, der mit höherer Genauigkeit als der Stapelsensor 4 arbeitet und die tatsächliche Bogenlage auf dem Anlegetisch 7 erfasst.
Vom Stapelsensor 4 und/ oder vom Bogen- Seitenkantensensor 6 werden zweckmäßig jeweils die Seitenlagen einer vorgebbaren Anzahl von aufeinander folgenden Bogen im Bogenstapel 1 und/ oder auf dem Anlegetisch 7 in Messzyklen erfasst und daraus für jeden Zyklus Lageabweichungen von den Solllagen S_B und S_K ermittelt. Die seitliche Position des Bogenstapels 1 wird daraufhin von der Stapelpositioniervorrichtung 3 um einen der mittleren Lageabweichung entsprechenden Weg korrigiert.
Zur Reduzierung von Stapelbewegungen wird die Bogenstapelposition in einer vorteilhaften Weiterbildung erst korrigiert, wenn die Lageabweichungen oder die mittleren Lageabweichungen von den Solllagen S_B oder S_K einen vorgebbaren Lagetoleranzbereich, der vom maximalen Ziehweg bzw. Ausrichtbereich der Ausrichtmittel abhängt, überschreiten.
Bei Einsatz einer ziehmarkenfreien Ausrichtung auf der Anlegetrommel ist zu berücksichtigen, dass die Greifersysteme zur Bogenausrichtung prinzipiell dazu ausgelegt sind, die Bogen nach beiden Seiten zu verschieben, so dass die Solllagen S_B und S_K der idealen Bogenlage (Ausrichtweg von Null) entsprechen können und kein Mindestziehweg erforderlich ist. Wenn nun die Seitenkantenlagen der ankommenden Bogen bei seitlichen Versetzungen im Bogenstapel 1 nach rechts und links von der Solllage S_K abweichen sollten, ist es vorteilhaft, den Bogenstapel 1 nach den Messungen des Bogen-Seitenkantensensors 6 in einer abweichenden Solllage so zu positionieren, dass alle Bogen entweder rechts oder links von der Solllage S_K einlaufen und Ausrichtbewegungen mit Bewegungsumkehr der Ausrichtmittel vermieden werden. Zur Eliminierung von Ausrichtfehlern infolge des stets vorhandenen Umkehrspieles der Ausrichtmittel wird also in einer vorteilhaften Weiterbildung die Solllage des Bogenstapels 1 abweichend von der idealen Solllage S_B derart vorgegeben, dass die Ziehrichtung der Bogenausrichtungsmittel nicht wechselt und die Bogen nur noch aus einer Richtung in die ideale Solllage S_K verbracht werden.
Neben der alternativen Umschaltung vom Stapelsensor 4 auf den Bogen- Seitenkantensensor 6 bei Aktivierung des Bogenlaufes auf dem Anlegetisch 7 sind weitere Varianten für das Zusammenwirken der beiden Sensoren 4,6 möglich:

- Die Erfassung der seitlichen Lage des Bogenstapels 1 erfolgt in bekannter Weise mit dem Stapelsensor 4. Nur wenn der Stapelsensor 4 die Stapelposition bei geringer Stapelhöhe nicht mehr erfassen kann, werden die Lagesignale des Bogen- Seitenkantensensors 6 zur seitlichen Ausrichtung genutzt.
- Die Erfassung der Seitenlagen der Bogen erfolgt mit dem Stapelsensor 4, wobei zusätzlich auch die Lagesignale des Bogen- Seitenkantensensors 6 genutzt werden, um eine überlagerte Lagekorrektur auszuführen, wobei bevorzugt eine Überlagerung der mittleren Lageabweichungen für die Lagekorrektur vorgenommen wird.
- Die Lagekorrektur des Bogenstapels 1 berücksichtigt sowohl den Stapelsensor 4 als auch den Bogen- Seitenkantensensor 6, wobei vorzugsweise beide Lagesignale über eine bestimmte Bogenanzahl gemittelt und anschließend mit Gewichtungsfaktoren zusammengezählt werden. Die Summe der Gewichtungsfaktoren beträgt immer 1, der Stapelsensor 4 hat bevorzugt eine höhere Wichtung als der Bogen- Seitenkantensensor 6.

Bei der Zuordnung der Lagesignale des Stapelsensors 4 zu den Lagesignalen des Bogen-Seitenkantensensors 6 für die überlagerte Korrektur der Bogenstapelposition mit beiden Sensoren 4,6 und bei der Stapellagekorrektur auf Basis der Lagesignale des Stapelsensors 4 ist von der Lagesignalverarbeitungseinrichtung 5 die zeitliche Verzögerung zu berücksichtigen, die zwischen der Bogenlagemessung im Bogenstapel 1 und der Seitenkantenmessung bzw. dem Eintreffen der im Bogenstapel 1 gemessenen Bogen am Anlegetisch 7 liegt, und die von der Länge des Anlegetisches 7, dem Bogenformat, der Schuppenlänge und der Druckgeschwindigkeit abhängt. Die Verzögerungszeit (Totzeit) wird als die Anzahl der auf dem Anlegetisch 7, d.h. zwischen Bogenstapel 1 und Bogen-Seitenkantensensor 6 befindlichen Bogen berücksichtigt.
Bezugszeichenliste

1: Bogenstapel
2: Bogenstapelträger
3: Stapelpositioniervorrichtung
4: Stapelsensor
5: Lagesignalverarbeitungseinrichtung
6: Bogen- Seitenkantensensor
7: Anlegetisch
8: Seitenmarke
9: Umschalteinrichtung
S_B: Solllage des Bogenstapels
S_K: Solllage der Bogenseitenkanten auf dem Anlegetisch

Claims

Verfahren zur Ausrichtung eines Bogenstapels (1) am Anleger einer Bogenrotationsdruckmaschine, wobei - seitliche Bogenstapelpositionen mit einem Stapelsensor (4) erfasst, mit einer Solllage (S_B) des Bogenstapels (1) verglichen und daraus Lageabweichungen ermittelt werden, - diese Lageabweichungen von einer Stapelpositioniervorrichtung (3) ausgeglichen werden und - seitliche Bogenlagen der vom Bogenstapel (1) abgezogenen Bogen auf dem Anlegetisch (7) mit mindestens einem Bogen- Seitenkantensensor (6) erfasst werden, mit folgenden Schritten - Vorausrichten des Bogenstapels (1) nach den Signalen des Stapelsensors (4) vor Druckbeginn, - Ausrichten des Bogenstapels (1) nach den Signalen des Bogen-Seitenkantensensors (6) oder nach den Signalen des Bogen-Seitenkantensensors (6) und des Stapelsensors (4) bei zugeschaltetem Bogenlauf auf dem Anlegetisch (7).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Solllage des Bogenstapels (1) von einer minimale Ziehwege bewirkenden Solllage (S_B) derart abweicht, dass die Ziehrichtung bei der seitlichen Bogenausrichtung nicht wechselt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zyklisch - vom Stapelsensor (4) die Seitenlagen einer vorgebbaren Anzahl von aufeinander folgenden Bogen im Bogenstapel (1) erfasst werden und daraus für jeden Zyklus mittlere Lageabweichungen von der Solllage (S_B) ermittelt werden und/oder - vom Bogen- Seitenkantensensor (6) die Seitenlagen einer vorgebbaren Anzahl von aufeinander folgenden Bogen auf dem Anlegetisch (7) erfasst werden und daraus für jeden Zyklus mittlere Lageabweichungen von der Solllage (S_K) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Bogenstapelposition korrigiert wird, sobald die Lageabweichung oder eine der mittleren Lageabweichungen einen vorgebbaren Lagetoleranzbereich überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Lageabweichungen oder die mittleren Lageabweichungen der Bogenseitenkanten und des Bogenstapels (1) für eine Bogenstapel- Lagekorrektur überlagert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei jeweils aus den Signalen des Stapelsensors (4) und aus den Signalen des Bogen- Seitenkantensensors (6) Lageabweichungen oder mittlere Lageabweichungen gegenüber den Solllagen (S_B;S_K) ermittelt und nach einer Wichtung an die Stapelpositioniervorrichtung (3) übermittelt werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit - einem Bogenstapelträger (2), auf welchem der Bogenstapel (1) gelagert ist, - einer dem Bogenstapelträger (2) zugeordneten Stapelpositioniervorrichtung (3), - dem einer Seitenfläche des Bogenstapels (1) zugeordneten Stapelsensor (4), welcher die seitliche Position des Bogenstapels (1) erfasst, - einer dem Stapelsensor (4) zugeordneten Lagesignalverarbeitungseinrichtung (5), die seitliche Lageabweichungen des Bogenstapels (1) von der Solllage (S_B) ermittelt und mit der Stapelpositioniervorrichtung (3) derart in Signalverbindung steht, dass die Lageabweichungen ausgeglichen werden, - dem Bogen- Seitenkantensensor (6) am Anlegetisch (7), der die Lage der Bogenseitenkanten vor dem seitlichen Ausrichten der Bogen erfasst, wobei die Lagesignalverarbeitungseinrichtung (5) mit dem Bogen- Seitenkantensensor (6) verbindbar ist und aus den Bogen- Seitenkantenlagen Lageabweichungen gegenüber einer Solllage (S_K) der Bogenseitenkanten ermittelt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Solllage des Bogenstapels (1) von einer minimale Ziehwege bewirkenden Solllage (S_B) derart abweicht, dass die Ziehrichtung bei der seitlichen Bogenausrichtung nicht wechselt.