DE19620938A1

DE19620938A1 - Vorrichtung und Verfahren zum abschmierfreien Ablegen von Druckbogen auf einen Stapel

Info

Publication number: DE19620938A1
Application number: DE19620938A
Authority: DE
Inventors: Roland Hirth; Udo Lautenklos; Richard Burkhard Mack; Georg Roesler; Bernhard Wagensommer
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2016-05-25
Also published as: US6056287A; JPH1045310A; JP4372850B2; DE19620938C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Ablage von Druckbogen mit Mitteln die den Druckbogen abbremsen und auf eine zur Bildung eines exakten Stapels erforderlichen Geschwindigkeit abbremsen.

Aus dem Stand der Technik ist eine Deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 44 35 988.8-27 bekannt, bei der die aus einer Druckmaschine mittels umlaufender Greifer heraustransportierten Bogen an der Hinterkante durch eine Saugvorrichtung festgehalten, abgebremst und danach zur Ablage auf einen Stapel wieder freigegeben werden. Die Saugvorrichtung befindet sich auf einem über zwei Umlenkrollen geführten Bremsband und wird nach einem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofilzyklisch beschleunigt und abgebremst, um einerseits ohne Relativgeschwindigkeit zum Bogen denselben anzusaugen und andererseits mit verminderter Geschwindigkeit den Bogen auf den Stapel abzulegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiter zu entwickeln, daß die Synchronität der Bogenablage zum Maschinenwinkel stets gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Vorrichtungsmerkmale des Anspruchs 1 sowie auch durch die Verfahrensmerkmale des Anspruchs 4 gelöst.

Ein Bestandteil der Erfindung besteht darin, die Position der Saugeinrichtung bzw. den Zeitpunkt der Saugwirkung auf den Bogen bestimmen zu können. Dieses geschieht dadurch, daß ein umlaufendes Band der Eingangs beschriebenen Art als Zahnriemen ausgebildet ist, welches mit einem entsprechenden Antriebsrad direkt oder indirekt kämmt. Der dafür vorgesehene Antriebsmotor, der entweder direkt oder mittels Getriebe mit dem Antriebsrad verbunden ist, weist einen Geber auf, wodurch die Position des Rotors bzw. des Antriebsrades bekannt ist. Durch das Übersetzungsverhältnis der am Antrieb beteiligten Räder bzw. Riemen zum Antriebsrad kann die Position der Saugeinrichtung ermittelt werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß zumindest eine Abfragevorrichtung für die Position der Saugeinrichtung vorgesehen ist. Diese kann im einfachsten Fall so ausgebildet sein, daß jeweils bei einer bestimmten Stellung der Saugvorrichtung ein Signal erzeugt wird. Wenn die Zähnezahl des umlaufenden Bandes in einem ganzzahligen Vielfachen zur Zähnezahl des Antriebszahnrades steht, kann anhand der Motorposition einfach auf die Stellung der Saugvorrichtung geschlossen werden. Läßt sich das Verhältnis durch eine rationale Zahl darstellen, wird die Regelung so realisiert, daß immer beim kleinsten gemeinsamen Vielfachen eine Phasenkorrektur zum Maschinenwinkel vorgenommen wird.

Eine direkte Erfassung der Position des umlaufenden Bandes ist beispielsweise durch eine aufgebrachte Codierung, die mittels Reflexlichttaster abgefragt wird, möglich. Durch diese Anordnung läßt sich eine exakte Winkelregelung realisieren.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht eine Kopplung des Antriebes für das umlaufende Band mit der Greiferöffnung vor. Der Bogen, der von kettengezogenen Greiferbrücken aus der Druckmaschine über den Auslagestapel transportiert wird, wird ab einer bestimmten Position durch Öffnen der Greifer losgelassen und von einer über der Auslage angeordneten Blasluft auf den Stapel gedrückt. Um ein Verrutschen des Bogens gegenüber der Saugvorrichtung nach dem Ansaugen zu verhindern, kann eine Abbremsung der Saugvorrichtung erst erfolgen, wenn die Greifer geöffnet sind, d. h. wenn der Bogen nur noch durch die Saugeinrichtung gehalten wird. Um einen konstanten Bremsweg des Bogens von Maschinengeschwindigkeit auf Ablagegeschwindigkeit zu erzielen, kann die Greiferöffnung entsprechend der Maschinengeschwindigkeit angepaßt werden.

Die Kopplung an die Greiferöffnung kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß entweder die Winkelstellung empirisch ermittelt wird, oder ein dafür geeigneter Sensor die Greiferöffnung ermittelt und der Steuerung für den Antriebsmotor des umlaufenden Bandes mitteilt. Im Falle der empirischen Ermittlung findet eine Verstellung der Greiferöffnung mittels einer aus dem Stand der Technik hinreichend bekannten Greiferöffnungskurve Berücksichtigung, in dem beispielsweise entsprechend der Stellung der Greiferöffnungskurve, Maschinenwinkelwerte für die Greiferöffnung in einem Speicher abgelegt sind.

Als weiterer Vorteil ist ein erfindungsgemäßes Verfahren vorgesehen, indem zur Entnahme eines Probebogens keine Abbremsung der Saugeinrichtung erfolgt, damit bei abgeschwenkten Anschlägen der Probebogen soweit über den Auslegerstapel transportiert wird, daß eine Entnahme des Probebogens gewährleistet ist. Alternativ dazu kann auch die Saugwirkung auf den Bogen abgeschaltet werden, wodurch der Bogen nach Öffnung der Greifer ungebremst entnommen werden kann.

Um den Bogen an einer definierten Position freizugeben, sorgt eine entsprechende Belüftung, eine Beaufschlagung mit Überdruck oder die geometrische Verformung der Saugvorrichtung beim Umführen um eine Umlenkrolle. Eine Beschleunigung findet erst nach Freigabe des Bogens statt. Handelt es sich bei der Saugeinrichtung um ein umlaufendes Saugband, ist es für den Zeitraum der unterschiedlichen Geschwindigkeiten zwischen Saugband und Bogen vorgesehen, die Saugwirkung beispielsweise abzuschalten, um ein Abschinieren zu verhindern. Das heißt, eine Taktung der Saugluft die unter Umständen mit Blasluft unterstützt werden kann, synchronisiert auf die abzulegenden Bogen. Dadurch läßt sich eine gezielte Beeinflussung des Zeitpunktes erzielen, wann ein Kontakt des Bogens mit der Saugeinrichtung stattfindet.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, den Bogen unabhängig von der Maschinendrehzahl auf eine immer konstant gehaltene Ablagegeschwindigkeit abzubremsen. Jedoch ist eine Anpassung der Ablagegeschwindigkeit an das unterschiedliche Papiergewicht vorgesehen. Es bleiben die Eckpunkte der Geschwindigkeitsänderungen des umlaufenden Bandes:

A: Beginn des Bremsvorganges
B: Ende des Bremsvorganges
C: Beginn der Beschleunigung
D: Ende der Beschleunigung

mit Ausnahme der nachfolgend beschriebenen Abhängigkeit zur Greiferöffnungssteuerung immer unabhängig zur Maschinengeschwindigkeit an der gleichen Winkelposition. Daraus ergibt sich, daß die Funktion der Abbremsung bzw. Beschleunigung bei hoher Maschinengeschwindigkeit entsprechend steiler ist als bei niedriger Maschinengeschwindigkeit.

Entsprechend des Papiergewichts ist die Steifigkeit des Bogens unterschiedlich hoch. Bei dünnem Papier erfahrt der Bogen eine Stauchung, wodurch sich eine leichte Welligkeit einstellt. Deshalb ist es vorteilhaft, die Greiferöffnung entsprechend dem Maschinenwinkel einstellbar zu machen, um bei dünnem Papier den Öffnungspunkt so nahe wie möglich an die spätere Ablageposition legen zu können. Diese Maschinenwinkelposition stimmt durch die Kopplung mit der Steuerung des Antriebsmotors für das umlaufende Band mit dem Beginn des Bremsvorganges überein. Durch diese Manipulation des Druckers ändert sich der Beginn des Bremsvorganges A in A′. Die Punkte B, C und D behalten ihre Position bei.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht vier verschiedene Betriebsarten vor:

1. Gleichförmiger Bremsbandbetrieb

Dabei wird im reinen Schöndruck das Bremsband immer mit der Ablagegeschwindigkeit umlaufen lassen.

2. Ungleichförmiger Bremsbandbetrieb

Dabei wird im Schön- und Umschlagdruck nach der Eingangs beschriebenen Art und Weise das Bremsband alternierend abgebremst und wieder beschleunigt.

3. Ungleichförmiger Bremsnockenbetrieb

Da im Schön- und Widerdruck beide Papierbogenseiten mit noch feuchter Farbe bedruckt sind ist es notwendig, den Papierbogen punktuell möglichst an einer unbedruckten Stelle zu erfassen. Hierzu eignet sich ein mit dem Saugband umlaufender Bremsnocken.

4. Probebogenentnahme

Um zur Entnahme eines Probebogens denselben über die Ablageposition hinaus zu transportieren, wird entsprechend der Anzahl der zu entnehmenden Probebogen die Verzögerung des Bremsbandes bzw. - nockens ein oder mehrmals ausgesetzt.

Die Erfindung wird anhand folgender Figuren näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Abbremsen von Bogen und

Fig. 2 den Geschwindigkeitsverlauf eines umlaufenden Bandes in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Druckmaschine.

Fig. 1 zeigt ein umlaufendes Band 1, welches auf seiner inneren Seite eine Zahnstruktur 2 aufweist und um zwei Umlenkrollen 3, 4 geführt ist. Das umlaufende Band 1 ist auf seiner Außenkontur mit einem Bremsnocken 5 versehen. Ein Zahnriemen 6 verbindet die Umlenkrolle 3 mit einem Antriebsrad 7. Das Antriebsrad 7, die beiden Umlenkrollen 3, 4 und der Zahnriemen 6 weisen die gleiche Zahnstruktur 2 auf, wie das umlaufende Band 1. Das Antriebsrad 7 ist auf einer Motorwelle 8 befestigt, die zu dem Antriebsmotor 13 gehört. Der Bremsnocken 5 wird zwischen den Umlenkrollen 3, 4 parallel zu einem Saugkasten 9 geführt, wobei derselbe an seiner Oberseite eine Öffnung hat, so daß der darin herrschende Unterdruck am Saugnocken 5 wirksam wird. Der Unterdruck am Saugnocken 5 sorgt dafür, daß die Hinterkante eines Bogens 10 mit dem Saugnocken in Kontakt gebracht wird. Der Bogen 10 wird mit nicht dargestellten Greifern aus einer Druckmaschine über einen ebenfalls nicht dargestellten Auslagestapel transportiert. Am Ende des Saugkastens 9 in Richtung des Pfeiles 11 betrachtet, wird die Saugwirkung auf den Bogen 10 aufgehoben und derselbe freigegeben. Bei sehr glattem Papier ist es denkbar, daß der Bogen 10 trotz Unterbrechung der Saugwirkung am Saugnocken anhaften bleibt. Dafür könnte man sich eine nicht dargestellte Teilung des Saugkastens 9 in einen ersten Abschnitt mit Unterdruck und einen zweiten Abschnitt mit Überdruck vorstellen. Um die Übertragung des Unterdrucks im Saugkasten 9 auf den Bremsnocken 5 zu optimieren, ist es vorgesehen, die zahnförmige Struktur nur an den Außenkanten des umlaufenden Bandes 1 und im Bereich des Saugnockens 5 eine glatte Struktur auszugestalten.

Um die Position des Saugnockens 5 bzw. des Bogens 10 kontrollieren zu können, ist auf dem umlaufenden Band eine nicht dargestellte Codierung aufgebracht. Dieses kann beispielsweise eine in regelmäßigen Abständen unterteilte reflektierende bzw. nicht reflektierende Schicht sein. Diese Codierung wird durch einen Reflexlichttaster 12 abgefragt und einer Motorsteuerung 14 zugeführt. Im Bereich des Saugnockens 5 wird ein sogenannter Nullimpuls erzeugt, um die definierte Position desselben zu ermitteln. Der Motorsteuerung 14 wird weiterhin eine Maschinenwinkelinformation 15 zugeführt, um die Phasenbeziehung des Saugnockens 5 mit dem Bogen 10 herzustellen. Ebenfalls wird der Motorsteuerung 14 eine Greiferöffnungsinformation 16 zugeführt, die zur nachträglich beschriebenen Bremsfunktion benötigt wird.

Fig. 2 zeigt den Verlauf der Geschwindigkeit des umlaufenden Bandes 1 in drei verschiedenen Varianten. Auf der X-Achse ist die Winkelstellung ϕ der Druckmaschine und auf der Y-Achse die Drehzahl der Druckmaschine n in U/h aufgetragen. Bis zum Punkt A bewegt sich das umlaufende Band 1 und der Bogen 10 mit gleicher Geschwindigkeit. Während diesem Abschnitt findet die. Ansaugung der Bogenhinterkante des Bogens 10 durch den Saugnocken 5 statt. Vor oder am Punkt A wird die Greiferöffnung vollzogen, die der Motorsteuerung 14 durch die Greiferöffnungsinformation 16 mitgeteilt wird. Von A bis B wird das umlaufende Band 1 mit dem über den Saugnocken 5 festgehaltenen Bogen 10 auf Ablagegeschwindigkeit abgebremst. Von B bis C behält das umlaufende Band 1 die Ablagegeschwindigkeit bei. Ab C wird der Unterdruck des Saugkastens 9, der über den Saugnocken 5 auf den Bogen 10 wirkt, unwirksam und der Bogen 10 freigegeben. Die Geschwindigkeit des Bogens 10 verläuft dann etwa nach der Funktion der Linie 21, bis er auf dem Auslagestapel zur Ruhelage kommt. Das umlaufende Band 1 folgt der Linie 20 und wird zwischen C und D wieder auf Maschinengeschwindigkeit beschleunigt.

Die zweite Variante betrifft die punktierte Linie 22, die ebenfalls von einer Maschinendrehzahl von 15000 U/h ausgeht. Für diesen Bedruckstoff wurde jedoch eine langsamere Ablagegeschwindigkeit gewählt, wodurch sich eine steilere Brems- und Beschleunigungsfunktion ergibt, da die Eckpunkte A, B, C und D unverändert bleiben.

Die dritte Variante (strichpunktierte Linie 23) sieht vor, daß der Bedruckstoff eine spätere Greiferöffnung erfordert und die Abbremsung erst ab A′ beginnt. Auch in diesem Fall wird die Funktion der Abbremsung steiler, da dieselbe an Punkt B beendet ist. Ansonsten stimmt der Funktionsverlauf mit der durchgezogenen Linie 20 überein.

Bezugszeichenliste

1 Umlaufendes Band
2 Zahnstruktur
3 Umlenkrolle
4 Umlenkrolle
5 Bremsnocken
6 Zahnriemen
7 Antriebsrad
8 Motorwelle
9 Saugkasten
10 Bogen
11 Pfeil
12 Reflexlichttaster
13 Motor
14 Motorsteuerung
15 Maschinenwinkelinformation
16 Greiferöffnungsinformation
17
18
19
20 durchgezogene Linie
21 gestrichelte Linie
22 punktierte Linie
23 strichpunktierte Linie

Claims

1. Vorrichtung zum Ablegen von Papierbogen, insbesondere auf einen Stapel im Ausleger einer Druckmaschine, mit einem mittels Antriebsmotor separat angetriebenen umlaufenden Band, auf dem sich mindestens eine Saugvorrichtung, deren Saugwirkung diskret wirksam ist, befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Band (1) zur Übertragung des Drehmoments und der Synchronität zwischen Antriebsmotor und Saugeinrichtung als Zahnriemen (6) ausgeführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Band (1) eine Codierung zur Lageerkennung der Saugvorrichtung enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahl des umlaufenden Bandes (1) zur Zähnezahl des Antriebszahnrades (7) in einem ganzzahligen Verhältnis stehen.

4. Verfahren zum Ablegen von Papierbogen auf einen Stapel im Ausleger einer Druckmaschine, wobei die Bogen von einem umlaufenden Greifersystem aus der Druckmaschine heraus über den Stapel transportiert werden, daß eine umlaufende Saugeinrichtung die Bogenhinterkante bei gleicher Relativgeschwindigkeit erfaßt, danach der Bogen von den Greifern freigegeben und durch das Saugband auf eine optimale Ablagegeschwindigkeit abgebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit die Eckpunkte A, B, C, D des Geschwindigkeitsprofils des umlaufenden Bandes (1) immer am gleichen Maschinenwinkel bleiben und daß zur Synchronität des umlaufenden Bandes (1) mit dem Maschinenwinkel die Rotorlage des Antriebsmotors (13) des umlaufenden Bandes (1) herangezogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronität des umlaufenden Bandes (1) mit dem Maschinenwinkel eine auf dem umlaufenden Band (1) aufgebrachte Codierung herangezogen wird.