Vorrichtung und Verfahren zur Bogenerfassung

Abstract

 Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken (6) einer papierbogenverarbeitenden Maschine, mit Mitteln zur Beschleunigung der entlang ihrer Vorderkante an den Vordermarken (6) ausgerichteten Bogen (20) auf eine höhere Geschwindigkeit zur übergabe zu einer papierbogenverarbeitenden Einheit mit einem Abtastbereich vertikal zur Bogenförderebene zum Erfassen der parallelen Bogenebenen, die die Anlegefläche (7) der Vordermarken (6) schneiden, der durch zwei Abtastmittel begrenzt ist, von denen das eine während des Abtastens die untere Begrenzung des Abtastbereichs und das andere während des Abtastens die obere Begrenzung des Abtastbereichs bildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine, mit Mitteln zur Beschleunigung der entlang ihrer Vorderkante an den Vordermarken ausgerichteten Bogen auf eine höhere Geschwindigkeit zur übergabe zu einer papierbogenverarbeitenden Einheit, sowie ein Verfahren zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine mit Mitteln zur Beschleunigung der entlang ihrer Vorderkante ausgerichteten Bogen auf eine zur übergabe an die papierbogenverarbeitende Einheit erforderliche erhöhte Geschwindigkeit und eine Vorgreifervorrichtung in papierbogenverarbeitenden Maschinen, bei der an Vordermarken entlang ihrer Vorderkante ausgerichtete Papierbogen von Vorgreifern aufgenommen und zur übergabe an eine papierverarbeitende Einheit von den Vorgreifern beschleunigt werden.

[0002] Es ist bekannt, Papierbogen in papierbogenverarbeitenden Maschinen nach Ausrichtung entlang ihrer Vorderkante an Vordermarken mittels Vorgreifern die ausgerichteten Bogen aufzunehmen und an Aufnahmeeinrichtungen der in Förderrichtung nachgeordneten papierverarbeitenden Einheit, beispielsweise einer Greiferleiste des Druckzylinders einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine, zu übergeben. Hierbei obliegt es den Vorgreifern die an Vorderkanten ausgerichteten Bogen auf eine der Verarbeitungsgeschwindigkeit der papierverarbeitenden Einheit angepaßte Geschwindigkeit zu beschleunigen. Bei hohen Genauigkeitserfordernissen bezüglich der Anlage in der papierverarbeitenden Einheit ist es wünschenswert, die Beschleunigung der Bögen möglichst gering zu halten. Andererseits ist die Beschleunigung auf sehr hohe Geschwindigkeiten, beispielsweise im schnellen Bogenoffsetrotationsdruck, durch die räumlich beschränkte Beschleunigungsstrecke stark beschränkt.

[0003] Die zur Beschleunigung zur Verfügung stehende Zeit ist weiter durch Reaktionszeit des Systems, sowie durch eine Bogenanlagesicherstellungszeit zusätzlich stark verringert. Die Bogenanlagesicherstellungszeit ist dabei die Zeitspanne, die vergeht, bis sicher gestellt ist, daß an den Vordermarken ein Papierbogen zur übernahme durch die Vorgreifer anliegt. Zur Erkennung der sicheren Anlage ist es bekannt, je eine fotoelektrische Sensoreinrichtung der Vordermarke vor- und nachzuordnen. Die Sensoreinrichtungen befinden sich unterhalb der Förderebene und erfassen einen weiten Bereich oberhalb der Sensorposition. Die Sensoren können dabei jeder für sich lediglich feststellen, daß irgend ein Papierbogen in einem vergleichsweise weiten Bereich oberhalb des Sensors sich befindet. Somit kann der den Vordermarken vorgeordnete Sensor lediglich erkennen, daß sich ein Teil eines Papierbogens im Bereich vor der Vordermarke befindet. Der vorgeordnete Sensor kann nicht feststellen, ob es sich um einen an den Vordermarken anliegenden Papierbogen oder um eine über die Vordermarke hinausgeschossenen Papierbogen oder sogar bei langen Papierbogen um das Ende eines vorangegangenen Papierbogen handelt. Erst der zweite, der den Vordermarke nachgeordnete Sensor, kann die Aussage liefern, wenn er innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters keinen Bogen registriert, ob der vom ersten Sensor registrierte Bogen sich in Anlageposition und bereit zur übernahme durch die Vorgreifer befindet. Das dem zweiten Sensor einzuräumende vorgegebene Zeitfenster begrenzt in unerwünschter Weise die zu verarbeitende Bogenlänge. Papierbogen können nur mit einer Länge verarbeitet werden, die nach Verlassen des zweiten Sensors durch die Bogenhinterkante eines vorangegangenen Bogen es dem zweiten Sensor ermöglichen über das vorgegebene Zeitfenster und die Zeitspanne bis zur überdeckung des Sensors durch die Vorderkante des nächsten von den Vorgreifern geförderten Bogens eine Nichtabdeckung zu registrieren.

[0004] Auch die Auswertung der Signale zweier Sensoren stellt eine der Beschleunigungszeit abzurechnende Verzögerung dar.

[0005] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine und ein Verfahren zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine sowie eine Vorgreifervorrichtung in papierbogenverarbeitenden Maschinen, bei der an Vordermarken entlang ihrer Vorderkante ausgerichtete Papierbogen von Vorgreifern aufgenommen und zur Übergabe an eine papierverarbeitende Einheit von den Vorgreifern beschleunigt werden, so zu gestalten, daß die zur Beschleunigung der Papierbogen zur Verfügung stehende Zeit vergrößert wird.

[0006] Erfindungsgemäß gelöst wird dies durch die Merkmale der Ansprüche 1, 7 und 10. Die Begrenzung des Meßbereiches auf eine Strecke vertikal zur Bogenförderebene, welche nur Bogenebenen erfaßt, die die Anlegekanten der Vordermarken in deren Anlegeposition schneiden, ist es möglich, lediglich mit einem einzigen Sensor vor der Vordermarke eine sichere Aussage zu treffen, ob ein Papierbogen sich in angelegter Position zur übernahme durch die Mittel zur Beschleunigung befindet. Weder sogenannte überschießer, noch der Bereich der Hinterkante der vorangegangenen Bogen, selbst wenn er in Bogenförderrichtung gesehen in den Bereich oberhalb des Sensors reicht beeinflussen das Meßergebnis. Sowohl die Anlegesicherstellungszeit als auch die Auswertezeit können somit reduziert werden. Die Beschleunigungsphase kann wesentlich früher eingeleitet werden, die Beschleunigung daher geringer ausgelegt werden. Sowohl Anlageverschiebungen durch die Beschleunigung als auch durch hohe Beschleunigungen hervorgerufene Schwingungen und Rückkopplungen mit anderen Maschinenteilen können erheblich reduziert werden.

[0007] Die Vorgreifereinrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 10 ermöglicht darüber hinaus eine schnelle übernahme durch die Vorgreifer.

[0008] Eine erfindungsgemäße Ausbildung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2, 3 und 8 ermöglicht eine bogenfördertechnisch besonders vorteilhafte Ausführung.

[0009] Die Merkmale der Ansprüche 4 und 9 ermöglichen eine besonders einfache, fertigungstechnisch günstige, montagefreundliche, wartungsarme und kostengünstige Ausführung, da mit dem oberen Greiferfinger eines Vorgreifers ein bereits vorhandenes bewegtes für die übernahme und die Beschleunigung des Bogens vorgesehenes Teil für die Kinematik des bewegten Meßteils eingesetzt werden kann.

[0010] Die Merkmale von Anspruch 5 ermöglichen eine besonders bevorzugte Meßeinrichtung, da lediglich ein elektrisch anzusteuerndes Sensorteil einmalig stationär befestigt zu werden braucht. Das stationäre Teil ist einfach zu Warten und elektrisch Anzusteuern.

[0011] Das Merkmal von Anspruch 6 stellt eine weitere Ausgestaltungsform dar.

[0012] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels am Anleger einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine, das in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, näher erläutert.

[0013] Darin zeigen:

Fig. 1

schematische Seitenansicht des die Erfindung aufweisenden Anlegebereichs einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine,

Fig. 2

vergrößerte Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3

Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4

ein qualitatives Wegzeitdiagramm.

[0014] Fig. 1 zeigt schematisch den Anlegetisch 1 einer Bogenoffsetrotationsdruckmaschine, über den Papierbogen 20 in bekannter, nicht näher dargestellter Weise zur Ausrichtung der Bogenvorderkante an an einer in nicht dargestellten Maschinenseitengestellen gelagerten Welle schwenkbar befestigten Vordermarken 6 angelegt werden. Die entlang ihrer Bogenvorderkante an den Vordermarken 6 ausgerichteten Bogen 20 liegen mit ihrem vorderen Bereich auf der an einem schwenkbar in den Maschinenseitengestellen gelagerten Vorgreiferarm 3 angebrachten Greiferauflage 5 auf. Im Schwenkarm 3 ist schwenkbar ein Greiferfinger 4 gelagert. In die Auflagefläche 9 der Greiferauflage ist das Auge eines Reflexionsfotosensors 11 eingebaut, der senkrecht nach oben den Spaltbereich zur Unterseite 8 des Greiferfingers 4 erfaßt. Aufgrund der unterschiedlichen Reflexionen der Greiferunterseite, bzw. des Papierbogens kann der Sensor somit eindeutig erkennen, ob sich ein Papierbogen zwischen Greiferunterseite und Sensor befindet. Der Vorgreiferfinger ist so angetrieben, daß er sich lediglich über einen solchen Winkelbereich hinweg von der Auflagefläche 9 der Greiferauflage bewegen kann, daß in Bogenanlageposition der Vordermarke und des Vorgreifers die Anlagefläche 7 der Vordermarke den gesamten Spaltbereich durchdringt.

[0015] Die Funktionsweise ist die, daß ein an die Vordermarke zwischen Auflagefinger 4 und Greiferauflage 5 eingeführter Papierbogen von den Fördermitteln an die Vordermarken herangeführt und dort ausgerichtet wird. Wie in dem Wegzeitdiagramm der Fig. 4 dargestellt ergibt sich für diesen Förderbereich ein linear ansteigender Kurvenverlauf 12 für die Bewegung der Bogenvorderkante. Sobald die Bogenvorderkante den Sensor 11 überschreitet und an der Vordermarke anliegt, meldet der Sensor 11 nach kurzer Sensorreaktionszeit 13 die Ankunft des Bogens. Nach einer weiteren Reaktionszeit für die Einleitung und Durchführung der Beschleunigung erfolgt über eine Zeitspanne t 21 das Beschleunigen der Bogenvorderkante bis zum Punkt der übergabe 15 in Fig. 4 an einen übergabezylinder 2 gemäß Fig. 1. Der übergabezylinder 2 ist in bekannter Weise in den Maschinenseitengestellen gelagert und angetrieben. Vom übergabezylinder 2 wird der Bogen an die Greiferleiste im Druckzylinder übergeben. Zur übergabe wird der Greiferfinger 4 etwas von der Greiferauflage 5 weggeschwenkt. Für den nächsten Bogen wird die Vordermarke 6 und dann der Vorgreiferarm 3 in Anlageposition geschwenkt. Sobald der nächste Bogen in den Spaltbereich zwischen Greiferfinger und Greiferauflage 5 eingeführt worden, an der Anlagefläche 7 der Vordermarken 6 ausgerichtet und von dem Sensor 11 erfaßt worden ist, wird der Greiferfinger 4 auf den anliegenden Bogen 20 heruntergeschwenkt und vom Greiferfinger 4 und von der Greiferauflage 5 gegriffen. Der Vorgreiferarm 13 schwenkt nach Abschwenken der Anlagefläche 4 der Vordermarke 6 bis unter die Tischplatte 1 wieder zur Bogenübergabe an den übergabezylinder 2.

[0016] Sehr lange Papierbogen, deren Bogenhinterkante bei Heranschwenken des Vorgreifers 3 in Bogenanlageposition sich noch im Bereich der Bogenvorderkantenausrichtung befinden, liegen bei Ankunft des nächsten Bogens 20 an den Vordermarken auf den Greiferauflagefingern 4 auf. Da sie sich außerhalb der von den Sensoren erfaßten Strecke befinden, werden sie von den Sensoren nicht erfaßt. Dadurch ist es möglich, wie in Fig. 4 dargestellt ist, die Beschleunigung der Bogenvorderkante eines ausgerichteten Bogens gemäß Beschleunigungslinie 16 bereits zu beginnen, obwohl die Bogenhinterkante des vorangegangenen Bogens gemäß der Bewegungslinie 17 in Fig. 4 sich noch im Wirkbereich des Sensors befindet. Da mit dieser Sensoreinrichtung lediglich Papierbogen registriert werden, die sich im Spaltbereich zwischen Greiferfinger im sicheren Anlagebereich der Vordermarken 6 befinden, werden überschießer, die über die Vordermarke hinwegschießen, ebenfalls nicht registriert.

[0017] Zum Beginn der Beschleunigung ist es somit nicht erforderlich, zunächst sicherzustellen, daß sich die Hinterkante des vorangegangenen Bogens gemäß Fig. 4 nicht mehr im Sensorwirkbereich befindet und dann nach einer Sensorreaktionszeit 18 und einer Reaktionszeit 19 für die Einleitung der Beschleunigung die eigentliche Beschleunigung gemäß Beschleunigungskurve 16' in Fig. 4 einzuleiten. Zur eigentlichen Beschleunigung steht demnach nicht mehr nur die Zeit t 21' sondern eine wesentlich größere Beschleunigungszeit t 21 zur Verfügung. Die Beschleunigung kann entsprechend der Steigung der Kurve 16 wesentlich geringer als eine Beschleunigung gemäß der Steigung von Kurve 16' erfolgen.

[0018] Es genügt über die Breite des Anlegetischs ein einziges Sensorauge zu einem Greiferfinger vorzusehen. Bevorzugt werden jedoch zu zwei Greiferfingern symmetrisch zur Tischmitte jeweils ein Sensor zugeordnet. Denkbar ist selbstverständlich auch die Zuordnung eines Sensors zu weiteren Greiferfingern.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0019] 

1

Tischplatte

2

übergabezylinder

3

Vorgreiferarm

4

Greiferfinger

5

Greiferauflage

6

Vordermarke

7

Anlagefläche

8

Unterseite des Greiferfingers

9

Auflagefläche

10

11

Sensorauge

12

Bewegung vor Bogenanlage

13

Sensorreaktionszeit

14

Reaktionszeit

15

übergabepunkt

16

Bewegung nach übernahme der Vorgreifer

17

Bogenhinterkante des vorangegangenen Bogens

18

Sensorreaktionszeit

19

Reaktionszeit

20

Papierbogen

21

Vorgreifer

Ansprüche

1. Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken (6) einer papierbogenverarbeitenden Maschine, mit Mitteln zur Beschleunigung der entlang ihrer Vorderkante an den Vordermarken (6) ausgerichteten Bogen (20) auf eine höhere Geschwindigkeit zur übergabe zu einer papierbogenverarbeitenden Einheit

- mit einem Abtastbereich vertikal zur Bogenförderebene zum Erfassen der parallelen Bogenebenen, die die Anlegefläche (7) der Vordermarken (6) schneiden, der durch zwei Abtastmittel begrenzt ist, von denen das eine während des Abtastens die untere Begrenzung des Abtastbereichs und das andere während des Abtastens die obere Begrenzung des Abtastbereichs bildet.

2. Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken (6) einer papierbogenverarbeitenden Maschine gemäß den Merkmalen von Anspruch 1,

- bei der das eine Abtastmittel aus einer Ruhelage außerhalb des Bogenförderbereichs in seine Meßposition veränderbar angeordnet ist,

- mit Mitteln zur zyklischen Veränderung der Position dieses Abtastmittels im Bogenfördertakt aus der Ruheposition in die Meßposition und umgekehrt aus der Meßposition in die Ruheposition.

3. Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken (6) einer papierbogenverarbeitenden Maschine gemäß den Merkmalen von Anspruch 2,

- bei der das eine Abtastmittel zyklisch in seiner Position veränderbar aus einem Bereich unterhalb der Tischplatte zur Messung in Gegenförderrichtung in eine Position oberhalb des anliegenden Bogens und unterhalb von in Förderrichtung mit ihrer Vorderkante den Vordermarken (6) nachgeordneten Bögen verschwenkbar ist

- und bei der das andere Abtastmittel in der Tischebene gelagert ist.

4. Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine gemäß den Merkmalen von Anspruch 3,

- bei der das obere Meßteil am oberen Greiferfinger (4) eines Vorgreifers (21) zur Beschleunigung des Bogens (20) befestigt ist.

5. Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4,

- bei der das in der Tischebene gelagerte Meßteil ein Fotosensor (11) ist und

- bei der das in seiner Position veränderbare Meßteil eine Abdeckplatte ist.

6. Meßeinrichtung zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

- bei der die beiden Meßteile Teil einer kapazitiven Sensoreinrichtung sind.

7. Verfahren zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine mit Mitteln zur Beschleunigung der entlang ihrer Vorderkante ausgerichteten Bogen (20) auf eine zur übergabe an die papierbogenverarbeitende Einheit erforderliche erhöhte Geschwindigkeit,

- bei dem Sensoren nur eine zur Bogenförderebene parallele Ebenen durchdringende Strecke erfassen, die eine Anlegeposition für Bogen (20) an der Vordermarke (6) aufweisen.

8. Verfahren zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken einer papierbogenverarbeitenden Maschine gemäß den Merkmalen von Anspruch 7,

- bei dem zyklisch im Bogenfördertakt die Meßstrecke in Meßposition ein- und ausgeschwenkt wird.

9. Verfahren zur Bogenerfassung im Bereich der Vordermarken (6) einer papierbogenverarbeitenden Maschine gemäß den Merkmalen der Ansprüche 7 oder 8,

- bei dem die Messung zwischen einem zur Bogenaufnahme eingeschwenkten oberen Finger (4) eines Vorgreifers (21) zur Bogenbeschleunigung und zwischen der Tischebene erfolgt.

10. Vorgreifervorrichtung in papierbogenverarbeitenden Maschinen, insbesondere Druckmaschinen, bei der an Vordermarken (6) entlang ihrer Vorderkante ausgerichtete Papierbogen (20) von Vorgreifern (21) aufgenommen und zur übergabe an eine papierverarbeitende Einheit von den Vorgreifern (21) beschleunigt werden,

- mit einer den Vordermarken (6) in Förderrichtung vorgeordneten Bogenerfassungseinrichtung zum zyklischen Erfassen eines sich vertikal zur Bogenführungsebene erstreckenden Bereichs von an den Vordermarken (6) anliegenden Bogen (20),

- wobei die Bogenerfassungseinrichtung sich während des Erfassens innerhalb des sich in Förderrichtung erstreckenden Aufnahmebereichs der Bogenvorderkante durch den Vorgreifer (21) befindet.

Zeichnung