DE4436034A1

DE4436034A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen

Info

Publication number: DE4436034A1
Application number: DE19944436034
Authority: DE
Inventors: Christian Dr Braeutigam; Wolfgang Giebisch
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1994-10-08
Filing date: 1994-10-08
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2014-10-09
Also published as: DE4436034C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum paßgerechten Aus richtung von Bogen vor der Übergabe an eine Bogen verarbei tende Maschine, insbesondere eine Druckmaschine, mittels eines im Maschinentakt hin- und herbewegbaren Mitnehmers, dem die Bogen zugeführt werden und der in Abhängigkeit von einem Meßsignal von einem Motor angetrieben wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der DE 33 11 186 C2 bekannt. Das bekannte Verfahren arbeitet mit einem mit Maschinengeschwindigkeit rotierenden Aus richtzylinder, dem die Bogen über einen Anlegetisch schup penförmig versetzt zugeführt werden. Auf dem Ausricht zylinder erfolgt in zeitlicher Reihenfolge zuerst die Vor derkantenausrichtung und danach die Seitenkantenausrich tung. Während die Vorderkantenausrichtung durch eine für alle Bogen gleiche Beschleunigung und abrupte Abbremsung an Vordermarken erfolgt, ist für die Seitenkantenausrichtung eine individuelle Steuerung der Bogenausrichtung mittels eines als Endschalter wirkenden Sensors vorgesehen. Der einzelne Bogen wird dabei mit einer Saugziehleiste erfaßt, die durch einen Motor und eine Steuerkurve quer zur Förder richtung der Bogen hin- und herbewegbar ist. Dabei ist der Bewegungsverlauf der Saugziehleiste für alle Bogen gleich; er wird nur in Abhängigkeit von dem Sensorsignal früher oder später abgebrochen.

Da für das Ausrichten der Bogen jeweils nur ein Bruchteil des Maschinentaktes zur Verfügung steht und die Ausricht einrichtungen für bestimmte maximale Abweichungen der Bogen von der Soll-Lage ausgelegt werden müssen, sind bei hohen Maschinengeschwindigkeiten für die zur Ausrichtung benutz ten Mitnehmer häufig Beschleunigungswerte erforderlich, die kaum noch zu realisieren sind. Entsprechend groß sind die zwischen Mitnehmer und Bogen erforderlichen Haftkräfte und die mit unerwünschten Schwingungen verbundenen Massen kräfte.

Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte ergeben sich bei dem vorbekannten Verfahren die folgenden Nachteile. Die Beschleunigung der Bogen in Förderrichtung ist ungesteuert, muß also auf die maximale Abweichung von der Soll-Lage ab gestellt sein und ist für kleinere Abweichungen von der Soll-Lage daher unnötig hoch. Das führt dazu, daß Bogen teilweise mit großer Geschwindigkeit gegen die Vordermarken prallen und entweder zurückfedern oder aber beschädigt wer den. Für die Seitenkantenausrichtung wird durch das indivi duelle Unterbrechen der Bewegung quer zur Förderrichtung demgegenüber zwar eine Verbesserung erreicht. Weil aber die individuelle Abweichung von der Soll-Lage erst gegen Ende des Ausrichtvorgangs festgestellt wird, müssen alle Bogen auch hier zunächst mit den für maximale Abweichung erfor derlichen hohen Werten beschleunigt und verzögert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausrichten von Bogen er eingangs genannten Art anzugeben, das eine Ausrichtbewegung jedes einzelnen Bogens mit mög lichst niedriger Geschwindigkeit und niedriger Beschleuni gung bzw. Verzögerung ermöglicht. Bei der Ankunft an den Vorder- bzw. Seitenmarken soll die Geschwindigkeit der Bogen unabhängig von der anfänglichen Bogenlage möglichst klein sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für dadurch gelöst, daß

- für den Mitnehmer vorab eine normierte Bewegungsfunk tion s₀ = f(t) erstellt und im Speicher einer elektro nischen Steuereinrichtung abgelegt wird,
- im Betrieb die Abweichung eines Bogens von einer Soll- Lage durch einen Sensor ermittelt und ein der Abwei chung entsprechendes Signal generiert wird,
- in der elektronischen Steuereinrichtung unter Benutzung des Signals und der normierten Bewegungsfunktion für jeden Bogen eine individuelle Bewegungsfunktion s_i= f(t) berechnet und
- von der elektronischen Steuereinrichtung in Abhängig keit von der individuellen Bewegungsfunktion Ansteuer befehle für den Motor erzeugt werden und der Mitnehmer dementsprechend bewegt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dient die normierte Bewegungsfunktion dazu, die Bewegung eines Mitnehmers "im Prinzip" festzulegen und die individuelle Anpassung dieser Bewegung auf die jeweilige Abweichung von der Soll-Lage durch entsprechende Abwandlung der abgelegten Funktions werte vorzunehmen. Diese Vorgänge laufen in elektronischen Steuereinrichtungen so schnell ab, daß zwischen Ermittlung des Signalwertes und Beginn der Ausrichtbewegung genügend Zeit bleibt, das für jeden Bogen individuell erforderliche Ansteuerprogramm fertigzustellen. Bevor der Motor zur Bewe gung des Mitnehmers angesteuert wird, bevor also Energie in das System eingespeist wird, ist der gesamte Ansteuervor gang elektronisch - und d. h. mit sehr geringem Energieauf wand - so festgelegt, daß für das Ausrichten der Bogen praktisch nur die jeweils kleinstmögliche Bewegungsenergie aufgewendet werden muß. Dementsprechend wird auch nur mit den unbedingt erforderlichen Beschleunigungskräften gear beitet, was sich günstig auf die Massenkräfte und den Ver schleiß auswirkt und die Bogenbeanspruchung klein hält. Weiterhin ist von Vorteil, daß die Ausrichtbewegung der jeweiligen Bogenlage individuell angepaßt werden kann.

Die normierte Bewegungsfunktion s₀ = f(t) umfaßt eine Mit nahmephase s_m = f(t), während der der Bogen vom Mitnehmer erfaßt und in die Soll-Lage transportiert wird und eine Rückführphase, in der der Mitnehmer in eine Startposition zurückgeführt wird. Zwischen Mitnahmephase und Rückführ phase sowie zwischen Rückführphase und Mitnahmephase kann zweckmäßigerweise je eine Stillstandsphase vorgesehen sein, in der der Mitnehmer keine Ausricht- oder Rücklaufbewegung ausführt (s₁ = s₂ = const.), in der aber die Bogen übernom men und abgegeben werden können. Die zeitliche Summe von Mitnahmephase, Rückführphase und Stillstandsphasen ent spricht der Zeit eines Maschinentaktes T.

Die Bewegungsfunktion wird vorzugsweise für maximale Maschinengeschwindigkeit und minimale Abweichung von der Soll-Lage normiert und vorab, d. h. vor Inbetriebnahme des Verfahren zur Bogenausrichtung für die jeweils vorgesehene Maschinengeschwindigkeit modifiziert. Man kann die für eine bestimmte Maschinengeschwindigkeit modifizierte Bewegungs funktion s₀ = f(t) in Form einer Tabelle in der elektroni schen Steuereinrichtung ablegen und die individuelle Bewe gungsfunktion s_i = f(t) durch Multiplikation der Tabellen werte mit einem der Abweichung von der Soll-Lage entspre chenden Faktor erzeugen.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vor gesehen, daß für die Ausrichtung der Bogen quer zur Förder richtung (Seitenausrichtung) eine normierte Bewegungsfunk tion x₀ = f(t) vorgesehen wird, bei der die Mitnahmephase 15 bis 25% der Maschinentaktzeit T beträgt. Die Still standsphasen können je 7 bis 15% der Maschinentaktzeit T einnehmen. Die Mitnahmephase umfaßt einen Beschleunigungs abschnitt und einen Verzögerungsabschnitt, die derartig aufeinander abgestimmt sind, daß die Geschwindigkeit der Bogen beim Einlauf in die seitliche Soll-Lage sehr gering, vorzugsweise gleich Null ist. Die normierte Bewegungsfunk tion für die Mitnahmephase entspricht zweckmäßigerweise einer Sinusfunktion, etwa nach der Formel

x₀ = 1 + sin (Ωt + α) ,

wobei
x₀ = Position des Mitnehmers zum Zeitpunkt t
α = -90°
Ω = 2 π/T_M
T_M = 0,15 bis 0,25 T und
T = Maschinentaktzeit
bedeuten.

Die individuelle Bewegungsfunktion für die Mitnahmephase entspricht dann der Formel

x_i = A {1 + sin (Ωt + α)} ,

wobei der Faktor A von der individuellen Abweichung eines Bogens von der Soll-Lage abhängt.

Die normierte Bewegungsfunktion für die Rückführphase kann ebenfalls im wesentlichen einer Sinusfunktion entsprechen, wobei lediglich T_M durch T_R zu ersetzen ist und T_R dem Teil der Maschinentaktzeit entspricht, der nach Abzug der Zeiten für die Mitnahmephase und für die Stillstandsphasen für die Rücklaufphase übrigbleibt. In der Praxis wird man mit einer kleinen Restgeschwindigkeit am Ende des Verzögerungsab schnitts arbeiten und die Bewegung der Bogen quer zu ihrer Förderrichtung durch einen Seitenanschlag begrenzen.

Für die Ausrichtung der Bogen in Förderrichtung (Vorderkantenausrichtung) wird eine normierte Bewegungs funktion y₀ = f(t) vorgesehen, bei der die Mitnahmephase bezogen auf die Fördergeschwindigkeit der Bogen einen Be schleunigungsabschnitt und einen Verzögerungsabschnitt um faßt, wobei der Beschleunigungsabschnitt nur in Abhängig keit von der Maschinengeschwindigkeit, der Verzögerungsab schnitt jedoch in Abhängigkeit von der Maschinengeschwin digkeit und von der ermittelten Abweichung von der Soll age modifiziert wird. Im übrigen können die für die Sei tenausrichtung beschriebenen Maßnahmen sinngemäß auch für die Vorderkantenausrichtung benutzt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung vor geschlagen, die gekennzeichnet ist durch

- eine Zuführeinrichtung, mit der die Bogen mit Förderge schwindigkeit schuppenförmig versetzt zugeführt werden,
- eine Ausrichteinrichtung mit wenigsten einem Mitnehmer für die Seiten- und/oder Vorderkantenausrichtung, wenigsten einem zugehörigen Motor, wenigstens einem Sensor zur Ermittlung der Abweichung von der Soll-Lage, einer elektronischen Steuereinrichtung sowie mindestens einem Anschlag für die Seiten- und/oder Vorderkanten ausrichtung und
- einer Übergabeeinrichtung zur Übergabe der paßgerecht ausgerichteten Bogen an eine bogenverarbeitende Maschine.

In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Mitnehmer aus einem Saugziehorgan bestehen, das im Maschinentakt mit Unterdruck beaufschlagbar ist, und daß die elektronische Steuereinrichtung einer elektronischen Steuereinrichtung der bogenverarbeitenden Maschine im Sinne einer "Master-Slave"-Schaltung untergeordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Einstellung der normierten Bewe gungsfunktionen x₀ = f(t) bzw. y₀ = f(t) auf einen geänder ten Maschinentakt durch die elektronische Steuereinrichtung der bogenverarbeitenden Maschine erfolgt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Diagramme und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine im Sinne der Erfindung transformierte Sinus funktion,

Fig. 2 eine bezüglich Mitnahme- und Rückführphase unsym metrische Sinusfunktion,

Fig. 3 eine Sinusfunktion gemäß Fig. 2 mit Stillstands phasen,

Fig. 4 eine Tabelle für die Mitnahme- und Rückführphase für eine Taktzeit von 240 ms,

Fig. 5 eine Darstellung der den Weg, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Mitnehmers zur seitli chen Bogenausrichtung beschreibenden Funktionen für verschiedene Seitenabweichungen des Bogens,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer ersten Sensoranordnung zur Erfassung der seitlichen Bogenlage,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Sen soranordnung zur Erfassung der seitlichen Bogen lage,

Fig. 8 eine vereinfachte Dargestellung eines Ausfüh rungsbeispiels für einen Mitnehmer,

Fig. 9 eine Darstellung der Funktionen für den Weg, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und den Ruck eines Bremsbands zur Verlangsamung von Bogen bei verschiedenen Verzögerungswegen.

Für die Bewegung eines Mitnehmers zum Ausrichten von Bogen kann man von einer Sinusfunktion ausgehen, deren volle Periode von 360° für jeden Bogen einmal vollständig durch laufen werden muß. Der gesamte Bewegungsablauf - ausgehend von einer Startposition über den Punkt maximaler Auslenkung und wieder zurück in die Startposition - muß innerhalb der von der bogenverarbeitenden Maschine vorgegebenen Taktzeit T vollendet sein, die somit maßgeblich in der Bewegungs funktion zu berücksichtigen ist. Dies gilt sowohl für die Vorderkantenausrichtung wie auch für die Seitenkantenaus richtung, wobei der Startpunkt für den Zeitpunkt t = 0 geo metrisch eine Stelle der Ausrichteinrichtung ist, die sich in Förderrichtung der Bogen mit Maschinengeschwindigkeit bewegt, quer dazu aber unveränderlich ist. Bezogen auf den so definierten Startpunkt könnten Vorderkanten- und Seiten kantenausrichtung mit der gleichen Bewegungsfunktion beschrieben werden. Die im folgenden auf die Seitenkanten ausrichtung abgestellten Erläuterungen gelten daher sinnge mäß auch für die Vorderkantenausrichtung.

In Fig. 1 ist eine normale Sinusfunktion dargestellt, wo bei der Koordinatenschnittpunkt allerdings auf der Zeit achse um 90° nach links und auf der Auslenkachse um den Wert 1 nach unten verschoben ist. Mit der Kreisfrequenz Ω = 2π/T hat die zugehörige Bewegungsfunktion dann die Formel

x₀ = 1 + sin (Ωt - 90),

wobei die Mitnahmephase von 0 bis 180 und die Rückführ phase von 180° bis 360° reicht.

Steht für den gesamten Bewegungszyklus aus irgend welchen Gründen nicht die volle Taktzeit zur Verfügung, macht sich dies in einer entsprechenden Erhöhung der Kreisfre quenz bemerkbar. So kann man je nach Ausführung der Aus richteinrichtung das Ausrichten der Vorderkanten und der Seitenkanten zeitlich nacheinander oder gleichzeitig aus führen. Dementsprechend muß die Taktzeit T der bogenver arbeitenden Maschine auf die beiden Ausrichtvorgänge auf geteilt werden oder sie kann im wesentlichen insgesamt genutzt werden.

In gleicher Weise können Änderungen des Maschinentaktes in der Bewegungsfunktion berücksichtigt werden, wobei diese Modifikation - anders als die noch zu beschreibende individuelle Modifikation in Abhängigkeit von der ermit telten Abweichung von einer Soll-Lage - für eine ganze Charge von Bogen vor Inbetriebnahme der Ausrichteinrich tung in der elektronischen Steuereinrichtung vorgenommen wird, die im Sinne einer "Master-Slave"-Schaltung von der Steuereinrichtung der bogenverarbeitenden Maschine abhän gig sein kann.

In Fig. 2 ist eine andere Modifikation dargestellt. Für die Mitnahmephase ist hier nur ein Viertel der Taktzeit vorgesehen und für die Rückführphase der Rest. Dement sprechend gilt für die Mitnahmephase eine höhere Kreis frequenz als für die Rückführphase und die gesamte Bewe gungsfunktion setzt sich aus zwei Abschnitten zusammen.

x₀₁ = 1 + sin (Ω₁t - 90)

x₀₂ = 1 + sin (Ω₂t - 90)

Fig. 3 zeigt die Bewegungsfunktion gemäß Fig. 2, jedoch mit zwischengeschalteten Stillstandsphasen T₀₁ und T₀₂ zwischen den Mitnahme- und Rückführphasen T_M und T_R. In den Stillstandsphasen werden die Bogen vom Mitnehmer er faßt bzw. wieder abgegeben. Dementsprechend setzt sich hier die gesamte Bewegungsfunktion aus vier Abschnitten zusammen.

Aus dem oberen Diagramm in Fig. 5 ist ersichtlich, wie die Bewegungsfunktion gemäß Fig. 3 an die ermittelten Abweichungen der einzelnen Bogen von einer Soll-Lage angepaßt wird. Je nachdem, ob eine Abweichung von z. B. 2, 8 oder 16 mm festgestellt wird, muß der Mitnehmer eine maximale Auslegung aus der Startposition von 2, 8 oder 16 mm erreichen. In der Formel für die Bewegungsfunktion wird dies durch einen Faktor A berücksichtigt:

x_i = A {1 + sin (Ωt - 90)}

Erfindungsgemäß wird eine normierte Bewegungsfunktion im Speicher der elektronischen Steuereinrichtung abgelegt, was in Form einer Tabelle gemäß Fig. 4 geschehen kann. Steht für den gesamten Bewegungszyklus eine Taktzeit von 240 ms zur Verfügung und sollen davon auf die Mitnahme phase 60 ms entfallen, dann erhält man für die normierte Bewegungsfunktion zu den in Spalte 1 angegebenen Zeiten die in Spalte 5 angegebenen Positionswerte, die nach Mul tiplikation mit dem für jeden Bogen individuell geltenden Faktor A zu den in der letzten Spalte angegebenen Posi tionswerten - hier für eine Abweichung von 8 mm - führen.

Durch entsprechende Ansteuerung des Motors ist dafür ge sorgt, daß der Mitnehmer zu den angegebenen Zeiten die angegebenen Positionen erreicht. Dabei ist vorgesehen, daß die Bogen am Ende der Mitnahmephase nur noch eine sehr geringe Geschwindigkeit haben. Theoretisch könnten man die Bewegungsfunktion so wählen, daß die Geschwindig keit Null ist. In diesem Fall könnte man ohne mechanische Anlagen auskommen. In der Praxis wird man aus Gründen der Betriebssicherheit eher mit einer kleinen Restgeschwin digkeit und mit mechanischen Anlagen arbeiten.

Zur der normierten Bewegungsfunktion

x₀ = 1 + sin (Ωt - 90)

gehört die Geschwindigkeit

v₀ = Ω cos (Ωt - 90)

und die Beschleunigung

a₀ = - Ω² sin (Ωt - 90)

In gleicher Weise lassen sich die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu den Bewegungsfunktionen der Fig. 2 bis 4 ermitteln, die dann der Auslegung der Ausrichtein richtung zugrunde gelegt werden können.

In Fig. 5 sind über der Zeitachse t von 0° bis 360° von oben nach unten der Weg x_i = f(t) in mm, die Geschwindig keit v_i = f(t) in m/s und die Beschleunigung a_i = f(t) in m/s² jeweils für eine Seitenabweichung von 1, 8 und 16 mm dargestellt. Wegen der unsymmetrischen Aufteilung der gesamten Taktzeit in Mitnahmephase und Rückführphase mit jeweils dazwischenliegenden Stillstandsphasen steht für die Bewegung in der Mitnahmephase weniger Zeit zur Verfü gung als in der Rückführphase. Daraus folgt, daß in der Mitnahmephase - etwa 0° bis 85° - wesentlich höhere Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte erreicht wer den, als in der Rückführphase - etwa 130° bis 360° - Außerdem wird deutlich, daß die Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte umso größer sind, je größer die aus zugleichende Seitenabweichung der Bogen ist. Im darge stellten Beispiel ergeben sich für einen Seitenausgleich von 16 mm die größten Geschwindigkeitswerte zu v_max = 0,535 m/s bzw. -0,228 m/s und die größten Beschleunigungswerte zu a_max = ± 29,452 m/s².

Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit zur Erfassung der Seiten abweichung von einem Seitenanschlag 1, bei der der Sensor 2 auf der selben Seite angeordnet ist wie der Seitenan schlag 1. Diese Art der Meßwertverfassung erfordert ein "Zeitfenster", in dem der auszurichtende Bogen 5 weder überdeckt noch unterschuppt ist. Mit anderen Worten, die Seitenlage des auszurichtenden, an den Vordermarken 3 anliegenden Bogens 5 ist erfaßbar, ohne daß der einlau fende Bogen 4 oder der nachfolgende Bogen 6 den Meßvor gang stören. Sind diese Bedingungen nicht gegeben, kann gemäß Fig. 7 der Sensor 2 gegenüber vom Seitenanschlag 1 angeordnet werden, wobei der Sensor 2 der formatabhängig einstellbar ist. Der Sensor 2 ist in einem Bereich ange ordnet, in dem die Seitenlage des an den Vordermarken 3 anliegenden, auszurichtenden Bogens erfaßbar ist, weil der einlaufende Bogen 4 bereits an der Seitenkante 1 aus gerichtet ist und der nachfolgende Bogen 6 den Sensor 2 noch nicht erreicht hat.

Fig. 8 zeigt schematisch dargestellt ein Ausführungsbei spiel für einen Mitnehmer, der aus einem mit Unterdruck beaufschlagbaren Saugkasten 11 mit perforierter Arbeits fläche besteht. Der Saugkasten 11 ist in Pfeilrichtung hin- und herbewegbar, in der Führung 12 gelagert und mit einem Anschluß 13 für eine Unterdruckquelle versehen, der dichtend in einem in einer Gehäusewand 15 gehaltenen Rohr 14 verschiebbar angeordnet ist. Der Saugkasten 11 ist über einen Arm 16 mit einer Spindelmutter 17 verbun den, die von einer durch einen Motor 20 angetriebenen, in den Lagern 19 gehaltenen Spindel transversal hin- und herbewegbar ist. Der Motor 20 wird von einer elektroni schen Steuereinrichtung 21 erfindungsgemäß entsprechend einer vorgegebenen und entsprechend der Maschinenge schwindigkeit und der individuellen Abweichung der Bogen von der Seiten-Soll-Lage modifizierten Bewegungsfunktion angesteuert. Dabei wird die erforderliche translatorische Bewegung des Saugkastens 11 durch eine entsprechende Vor wärts- und Rückwärtsbewegung der Spindel 18 erzeugt.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß selbstver ständlich auch andere Rast-in-Rast-Bewegungsverläufe gewählt werden können. In jedem Fall erhält man eine Funktion s = f(t), die den gesamten Bewegungsablauf beschreibt und zweckmäßigerweise tabellarisch abgelegt wird. In jedem Fall gilt auch, daß Änderungen des Maschi nentaktes zu einer Änderung des "Zeitmaßstabes" der Tabelle führen und dann für die gesamte Betriebsphase gelten und daß die individuellen Abweichungen der einzel nen Bogen multiplikativ in die Amplitudenwerte eingehen. Die elektronische Umsetzung der jeweils geltenden Tabelle in die Ansteuerbefehle für den Motor erfolgt in der für Motoransteuerungen bekannten Weise.

Das Diagramm in Fig. 9 veranschaulicht eine Bogenver langsamung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die bei spielsweise mit einem Förderband mit einer bestimmten Geschwindigkeit zugeführten Bogen werden individuell mit Hilfe eines Bremsbands verlangsamt, so daß sie mit gleichbleibend geringer Geschwindigkeit an den Vordermar ken ankommen. Hierzu wird die Position der Bogenvorder kante auf dem Förderband zu einer bestimmten Taktzeit der den Bogen verarbeitenden Maschine mit Hilfe eines Sensors gemessen, wobei das Förderband mit konstanter Geschwin digkeit betrieben wird. Je nach der gemessenen Bogenlage wird dann der Bogen durch das im Bereich der Bogenanlage angeordnete Bremsband verzögert, wobei dieses von einem Motor angetrieben wird, der entsprechend der gemessenen Bogenlage von einher elektronischen Steuereinrichtung gesteuert wird.

Da die Übernahme des Bogens durch das Bremsband bei der konstanten Fördergeschwindigkeit des Förderbands erfolgen muß, ist die zuvor beschriebene Veränderung einer Geschwindigkeitstabelle durch Multiplikation mit einem Faktor für diese Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah rens weniger geeignet. Es wurde jedoch gefunden, daß sich aus Beschleunigungstrapezen mit Hilfe einer digitalen Steuerung geeignete Bewegungen zusammensetzen lassen, um eine vorteilhafte Bogenverzögerung zu erreichen. Zunächst wird mit einem ersten Beschleunigungstrapez das Bremsband aus der Ruhe auf die konstante Fördergeschwindigkeit der Bogen gebracht. Dieses erste Beschleunigungstrapez ist in dem Beschleunigungsdiagramm in Fig. 9 mit den Eckpunkten I, II, III, IV bezeichnet. Nach dem ersten Beschleuni gungstrapez folgt eine Phase konstanter Geschwindigkeit, die der Fördergeschwindigkeit entspricht und der Über nahme des Bogens durch das Bremsband dient. Anschließend wird der von dem Bremsband angesaugte Bogen mit einem zweiten negativen Beschleunigungstrapez abgebremst, so daß er die Vordermarken nur mit sehr niedriger Geschwin digkeit erreicht. Das zweite Beschleunigungstrapez hat die Eckpunkte V, VI, VII, VIII. Während das erste Beschleunigungstrapez unverändert bleibt, wird das zweite, negative Beschleunigungstrapez entsprechend der jeweils gemessenen Lage des Bogens durch Veränderung in seiner Höhe und seiner Länge an die individuellen Bogen wege angepaßt. Die hierbei erreichten Bogenbewegungen weichen zwar von der idealen Lösung bezüglich maximaler Beschleunigung und Ankunftszeit proportional zur Fehllage ab. Im Diagramm gemäß Fig. 9 sind die Beschleunigungen und Ankunftszeiten für einen Verzögerungsweg von 70 mm (durchgezogene Linie) und Fehllagen von ± 5 mm darge stellt. Dabei schwankt die maximale Beschleunigung um etwa 7,5%, die Ankunftszeit variiert um ± 10° bei 160° Verzögerungsdauer. Es zeigt sich somit, daß diese Abwei chungen vergleichsweise so niedrig sind, daß die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbaren Vorteile bei weitem überwiegen.

Die Veränderung der Ankunftszeit ist bei der Verwendung von Beschleunigungstrapezen zur digitalen Ansteuerung des Bremsmotors nötig, um bei Einhaltung einer Ankunftsge schwindigkeit von nahe Null die Anpassung an unterschiedliche Bogenwege zu erreichen. Mit Hilfe von anderen mathematischen Bewegungsfunktionen, wie z. B. Polynomen vom Grad 5 oder höher, läßt sich eine optimale Verzögerung auch bei konstanter Verzögerungszeit errei chen. Der Rechenaufwand würde hierdurch jedoch ganz erheblich erhöht und zur Erzeugung einer hierfür erfor derlichen Tabelle und deren Einspeisung reicht die zur Verfügung stehende Zykluszeit kaum aus. Die Schwankungen in der Ankunftszeit bei dem beschriebenen Verfahren sind jedoch nicht mit den bekannten Spät- oder Frühbögen zu vergleichen. Im Gegensatz zu diesen besitzen alle nach dem beschriebenen Verfahren verzögerten Bögen die gleiche niedrige Ankunftsgeschwindigkeit.

Claims

1. Verfahren zum paßgerechten Ausrichten von Bogen vor der Übergabe an eine bogenverarbeitende Maschine, insbeson dere eine Druckmaschine, mittels eines im Maschinentakt hin- und herbewegbaren Mitnehmers, dem die Bogen zuge führt werden und der in Abhängigkeit von einem Meßsi gnal von einem Motor angetrieben wird, dadurch gekenn zeichnet, daß

- für den Mitnehmer vorab eine normierte Bewegungs funktion s₀ = f(t) erstellt und im Speicher einer elektronischen Steuereinrichtung abgelegt wird,
- im Betrieb die Abweichung eines Bogens von einer Soll-Lage durch einen Sensor ermittelt und ein der Abweichung entsprechendes Signal generiert wird,
- in der elektronischen Steuereinrichtung unter Benut zung des Signals und der normierten Bewegungsfunk tion für jeden Bogen eine individuelle Bewegungs funktion s_i = f(t) berechnet und
- von der elektronischen Steuereinrichtung in Abhän gigkeit von der individuellen Bewegungsfunktion An steuerbefehle für den Motor erzeugt werden und der Mitnehmer dementsprechend bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die normierte Bewegungsfunktion s₀ = f(t) eine Mitnahmephase s_m = f(t) und eine Rückführphase s_r = f(t) umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Mitnahmephase und Rückführphase eine Still standsphase s₁ = const. vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rückführphase und Mitnahmephase ebenfalls eine Stillstandsphase s₂ = const. vorgesehen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Summe von Mitnahmephase, Rückführphase und Stillstandsphasen der Zeit eines Maschinentaktes entspricht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Bewegungsfunktion s₀ = f(t) für maximale Maschinengeschwindigkeit und minimale Abwei chung von der Soll-Lage normiert ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die normierte Bewegungsfunktion vorab für die jeweils vorgesehene Maschinengeschwindigkeit modifiziert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die für eine bestimmte Maschinenge schwindigkeit modifizierte Bewegungsfunktion s₀ = f(t) in Form einer Tabelle in der elektronischen Steuerein richtung abgelegt ist und daß die individuelle Bewe gungsfunktion s_i = f(t) durch Multiplikation der Tabel lenwerte mit einem der Abweichung von der Soll-Lage entsprechenden Faktor erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß für die Ausrichtung der Bogen quer zur Förderrichtung (Seitenausrichtung) eine normierte Bewegungsfunktion x₀ = f(t) vorgesehen wird, bei der die Mitnahmephase 15 bis 25% der Maschinentaktzeit T beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stillstandsphase 7 bis 15% der Maschinentaktzeit beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß für die Ausrichtung der Bogen in För derrichtung (Vorderkantenausrichtung) eine normierte Bewegungsfunktion y₀ = f(t) vorgesehen wird, bei der die Mitnahmephase bezogen auf die Fördergeschwindigkeit der Bogen einen Beschleunigungsabschnitt und einen Ver zögerungsabschnitt umfaßt, wobei der Beschleunigungsab schnitt nur in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit, der Verzögerungsabschnitt jedoch in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit und von der ermittelten Abweichung von der Soll-Lage der einzelnen Bogen modifiziert wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmephase der nor mierten Bewegungsfunktion einen Beschleunigungsab schnitt und einen Verzögerungsabschnitt umfaßt, die derartig aufeinander abgestimmt sind, daß die Geschwin digkeit der Bogen beim Einlauf in die Soll-Lage sehr gering ist, vorzugsweise gleich Null ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die normierte Bewegungsfunktion für die Mitnahmephase im wesentlichen einer Sinusfunktion entspricht.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die normierte Bewegungsfunktion für die Mitnahmephase der Formel x₀ = 1 + sin (Ωt + α)entspricht, wobei
x₀ = Position des Mitnehmers zum Zeitpunkt t
α = -90°
Ω = (2 π/T_M)
T_M = 0,15 bis 0,25 T und
T = Maschinentaktzeit
bedeuten.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle Bewegungsfunktion für die Mitnahme phase der Formel x_i = A {1 + sin (Ωt + α)}entspricht, wobei der Faktor A von der individuellen Abweichung eines Bogens von der Soll-Lage abhängt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die normierte Bewegungsfunktion für die Rückführphase ebenfalls im wesentlichen einer Sinusfunktion gemäß Anspruch 13 entspricht, wobei lediglich T_M durch T_R zu ersetzen ist und T_R dem Teil der Maschinentaktzeit T entspricht, der nach Abzug der Zeiten für die Mitnahmephase und die Stillstandsphasen für die Rücklaufphase übrigbleibt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Bogen quer zu ihrer Förderrichtung durch einen Seitenanschlag be grenzt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die normierte Bewegungsfunktion y₀ = f(t) aus Beschleu nigungstrapezen (I-IV; V-VII) zusammengesetzt ist, wobei das Beschleunigungstrapez (V-VIII) entsprechend der gemessenen Bogenlage durch Veränderung seiner Höhe und Länge an den jeweiligen Bogenweg angepaßt wird.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch

- eine Zuführeinrichtung, mit der die Bogen mit För dergeschwindigkeit schuppenförmig versetzt zugeführt werden,
- eine Ausrichteinrichtung mit wenigsten einem Mitneh mer für die Seiten- und/oder Vorderkantenausrich tung, wenigsten einem zugehörigen Motor, wenigstens einem Sensor zur Ermittlung der Abweichung von der Soll-Lage, einer elektronischen Steuereinrichtung sowie mindestens einem Anschlag für die Seiten- und/oder Vorderkantenausrichtung und
- eine Übergabeeinrichtung zur Übergabe der paßgerecht ausgerichteten Bogen an eine bogenverarbeitende Maschine.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer aus einem Saugziehorgan bestehen, das im Maschinentakt mit Unterdruck beaufschlagbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuer einrichtung einer elektronischen Steuereinrichtung der bogenverarbeitenden Maschine im Sinne einer "Master- Slave"-Schaltung untergeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der normierten Bewegungsfunktionen x₀ = f(t) bzw. y₀ = f(t) auf einen geänderten Maschi nentakt durch die elektronische Steuereinrichtung der Bogen verarbeitenden Maschine erfolgt.