DE19620938A1 - Vorrichtung und Verfahren zum abschmierfreien Ablegen von Druckbogen auf einen Stapel - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum abschmierfreien Ablegen von Druckbogen auf einen StapelInfo
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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
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:
Dabei wird im reinen Schöndruck das Bremsband immer mit der Ablagegeschwindigkeit
umlaufen lassen.
Dabei wird im Schön- und Umschlagdruck nach der Eingangs beschriebenen Art und
Weise das Bremsband alternierend abgebremst und wieder beschleunigt.
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.
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
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 (5)
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.
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