[0001] Die Erfindung betrifft einen Stapelhubantrieb für eine bogenverarbeitende Maschine,
insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Bei Bogenoffsetdruckmaschinen werden die zu bedruckenden Bogen von der Oberseite
eines Bogenstapels entnommen, über einen Anlagetisch zu einer Anlage und von dort
einem ersten Druckwerk zugeführt. Die bedruckten Bogen werden in der Auslage auf der
Oberseite eines Bogenstapels im Arbeitstakt der Maschine abgelegt. Die den Anleger-
bzw. Auslegerstapel tragenden Stapeltragplatten sind dabei durch zugeordnete Stapelhubantriebe
im Anleger bzw. Ausleger höhenbeweglich gelagert. Insbesondere sind mit der Oberseite
des Bogenstapels zusammenwirkende Tasteinrichtungen vorgesehen, vermittels der im
Anleger die Stapeltragplatte derartig verfahren wird, so daß die Oberseite des Bogenstapels
in einem vorgesehenen Höhenbereich verbleibt. Analog erfolgt das Absenken der Stapeltragplatte
des Bogenstapels im Ausleger, wobei auch hier entsprechend den Signalen der Stapelhöhenabtastung
die dem Motor des Stapelhubantriebes zugeordnete Steuerung das Absenken der Stapeltragplatte
veranlaßt.
[0003] Die Stapeltragplatten im Anleger sowie Ausleger von Bogenoffsetdruckmaschinen sind
aber nicht nur hinsichtlich der Nachführbewegungen zum Ausgleich der Bogenentnahme
bzw. der Bogenablage ausgebildet, sondern insbesondere für einen automatischen bzw.
einen vollautomatischen Stapelwechsel (Non-Stop-Betrieb) über größere, insbesondere
programmierte Wegstrecken verfahrbar. Ferner muß beim manuellen Stapelwechsel im Anleger
bzw. Ausleger die Stapeltragplatte bis ganz an den Boden des Drucksaales herabgefahren
werden, um einen neuen Bogenstapel einzufahren bzw. im Ausleger den vollen Stapel
von der Stapeltragplatte zu entnehmen. Auch diese Verfahrvorgänge der Stapeltragplatten
werden dabei nach einer Befehlseingabe durch eine Bedienperson programmiert ausgeführt.
Die entsprechenden Verfahrvorgänge für die Stapeltragplatten sind dabei einerseits
schnellstmöglich auszuführen (Minimierung der Zeit für einen Non-Stop-Stapelwechsel),
andererseits darf aus Gründen des Personenschutzes bzw. zur Vermeidung von Funktionsstörungen
in bestimmten Bereichen eine vorgegebene maximale Geschwindigkeit nicht überschritten
werden. Auch ist zu gewährleisten, daß die Stapeltragplatte stets nur im physikalisch
möglichen Bereich verfahren wird, um Beschädigungen des Hubantriebes bzw. der Einrichtungen
im Anleger bzw. Ausleger zu vermeiden.
[0004] Aus der DE 3 631 456 C3 ist eine Einrichtung zum Steuern einer Stapelhebevorrichtung
bekannt, bei welcher die den Motor der Hubvorrichtung beeinflussende Steuervorrichtung
mit einem mit dem Motor verbundenen Impulsgeber sowie einem den Arbeitstakt der Druckmaschine
erfassenden Taktgeber in Wirkverbindung steht. Die Steuerung erfaßt ferner noch das
Signal einer sogenannten Stapelhöhenabtastung. Diese vorbekannte Einrichtung arbeitet
mit einer Doppelbogenkontrolle zusammen und dient insbesondere dem Zweck, die Nachführbewegung
der Stapeltragplatte im Anleger in Abhängigkeit der Bedruckstoffstärke (Dicke der
Bogen) zwischen einem kontinuierlichen und einem diskontinuierlichen Betrieb umschaltbar
auszuführen. Da hier ein als Ingrementalgeber ausgebildeter Impulsgeber dem Motor
der Hubvorrichtung gekoppelt vorgesehen ist, sind zur Erfassung der sogenannten Absolutposition
der Stapeltragplatte zusätzliche Maßnahmen erforderlich, durch welche insbesondere
bei jedem Einschalten der Maschine eine Lagebestimmung bestimmbar ist.
[0005] Aus der DE 4 207 305 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung des Stapelträgers in Druckmaschinen
bekannt, bei welcher der Stapelträger mit einer elektrischen Wegmeßeinrichtung zur
ständigen Erfassung seiner vertikalen Position über analoge Meßdaten und Auswertung
dieser Maßdaten in einem programmierbaren Rechner verbunden ist. Vorgeschlagen wird
unter anderem eine Wegmeßvorrichtung, welche mit entlang des Verfahrweges der Stapeltragplatte
angeordneten Meßstreifen zusammenwirkt. Insbesondere ist ein analoge Meßwerte lieferndes
Potentiometer (Drehpotentiometer) vorgesehen, welches über ein Untersetzungsgetriebe
mit dem Kettenrad des Hubwerkes für den Stapelträger gekoppelt ist. Bei Verwendung
eines mittels Untersetzungsgetriebe angekoppelten Drehpotentiometers muß gemäß den
Ausführungen dieser Schrift aber beachtet werden, daß die Position des Drehpotentiometers
gegenüber der Kettenradwelle beim Wechsel des Getriebes, von Getriebeteilen sowie
beim Austausch der Ketten stets neu einzustellen ist. Diese Einstellarbeiten müssen
dabei sorgfältigst durchgeführt werden, um keine negative Auswirkung hinsichtlich
der Positioniergenauigkeit zu bewirken und sind entsprechend zeitaufwendig. Ferner
ist die Verfahrgeschwindigkeit aus einem Drehpotentiometer nur durch zusätzliche Signalverarbeitungsmaßnahmen
erhältlich (Differenzieren nach der Zeit). Ferner unterliegen Potentiometer aufgrund
des Zusammenwirkens mechanischer Teile dem Verschleiß, was sich negativ auf die Auswertegenauigkeit
auswirkt.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Stapelhubantrieb gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 derartig weiterzubilden, so daß bei Vermeidung der zuvor
aufgezählten Nachteile des Standes der Technik die Steuerungsmöglichkeiten für den
Stapelhubantrieb erweitert werden können und insbesondere dem Personenschutz sowie
der Funktionssicherheit dienender Maßnahme mit höchster Genauigkeit ausgeführt werden
können.
[0007] Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0008] Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß dem Antriebsmotor der Stapeltragplatte über
ein Untersetzungsgetriebe ein absolute Winkelwerte liefernder Winkelgeber zugeordnet
ist, derart, daß das Untersetzungsgetriebe den gesamten Verfahrweg der Stapeltragplatte
innerhalb des Anlegers bzw. des Auslegers auf einen Bereich < 360
0 des Winkelgebers abbildet. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Untersetzung
des Untersetzungsgetriebes zur Ankoppelung des Winkelgebers an den Antriebsmotor derartig
gewählt ist, so daß der Rotor des Winkelgebers bei einem Verfahrweg der Stapeltragplatte
zwischen dem Boden des Anlegers bzw. des Auslegers und der maximal erreichbaren Höhe
keine ganze Umdrehung ausführt, also jeder Stapeltragplattenposition eindeutig ein
digitaler Winkelwert zugeordnet ist. Erfindungsgemäß weiterbildend kann dabei vorgesehen
sein, daß das Untersetzungsgetriebe zur Ankoppelung des Winkelgebers an den Stapelhubantrieb
direkt an der Welle des Antriebsmotors angebracht ist. Es kann ferner auch vorgesehen
sein, daß das Untersetzungsgetriebe mit entsprechender Wahl der Untersetzung an der
Kettenradwelle des Stapelhubantriebes, durch welchen die Stapeltragplatte bewegt wird,
angekoppelt ist. Dabei ist die Untersetzung des erfindungsgemäß vorgesehenen Untersetzungsgetriebes
derartig an die bereits vorhandene Untersetzung des Getriebes der Kettenradwelle des
Stapelhubantriebes angepaßt, so daß sich insgesamt (also durch Multiplikation) die
erfindungsgemäß vorgesehene Untersetzung zum Treiben des Winkelgebers ergibt.
[0009] Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Winkelgebers, dem absolute Winkelwerte
in digitaler Form entnehmbar sind, in Verbindung mit dem Untersetzungsgetriebe zur
Ankoppelung an den Stapelhubantrieb ist gewährleistet, daß bei jedem Anschalten der
Maschine bereits ein digitaler Winkelwert, der der Stellung der Stapeltragplatte im
Anleger bzw. Ausleger entspricht, vorliegt. Durch eine dem Winkelgeber nachgeschaltete,
dessen Winkelwerte auswertende und weiterverarbeitende Auswerteeinheit sowie eine
im Antriebsmotor vorgeordnete Steuerung erfolgt das Verfahren der Stapeltragplatte
entsprechend vorgegebener, insbesondere programmierter Werte. Die Stapeltragplatte
kann dadurch nach Eingabe eines manuellen Bedienkommandos beispielsweise zum Absenken
ganz auf den Boden herabgefahren werden, wobei hier über die dem Antriebsmotor zugeordnete
Steuerung der digitale Wert des Winkelgebers in Verbindung mit einem vorgegebenen
Soll-Wert verglichen und das entsprechende Verfahrkommando für die Stapeltragplatte
gemäß diesem Soll-Ist-Wertvergleich ausgeführt wird. Insbesondere für einen automatischen
Stapelwechsel können auch programmierte Soll-Werte zum Anfahren der Stapeltragplatte
verwendet werden.
[0010] Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines absolute Winkelwerte liefernden Winkelgebers
in Verbindung mit dem vorgeschalteten Untersetzungsgetriebe zur Ankoppelung des Winkelgebers
an den Stapelhubantrieb ist es ferner möglich, zumindest eine Spur (insbesondere das
niederwertigste Bit) des Winkelgebers zur Erfassung bzw. Ableitung einer Geschwindigkeitsinformation
des Verfahrvorganges bzw. des Antriebsmotors zu verwenden. So ist es möglich, über
die Steuerung des Antriebsmotors zum Verfahren der Stapeltragplatte innerhalb des
vorgesehenen Verfahrweges zwischen Boden und beispielsweise der Oberkante des Anlegers
verschiedene Geschwindigkeitswerte vorzusehen. So ist es möglich, z.B. zum Absenken
der Stapeltragplatte von einer gegebenen Position zunächst eine hohe Absenkgeschwindigkeit
vorzugeben und nach Erreichen eines vorgegebenen Abstandes der anzufahrenden Soll-Position
diese Geschwindigkeit zu vermindern. So lassen sich Positioniervorgänge mit hohe Genauigkeit
ausführen, da insbesondere das durch die Trägheit des auf der Stapeltragplatte befindlichen
Stapels sowie der mechanischen Übertragungsglieder verursachte Nachlaufen in seinem
Einfluß vermieden bzw. gänzlich ausgeschaltet werden kann. So kann insbesondere bei
einem automatischen Stapelwechsel (Non-Stop-Betrieb) eine hohe Positioniergenauigkeit
der Stapeltragplatte bzw. der Oberseite des auf der Stapeltragplatte befindlichen
Stapels zur Vereinigung mit den Reststapeln erzielt werden.
[0011] Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Winkelgebers mit einem entsprechend seiner
Untersetzung ausgewählten Untersetzungsgetriebes im Stapelhubantrieb ist ferner auch
der Personenschutz erheblich verbessert. So ist es insbesondere möglich, bei einem
manuell bzw. automatisch eingeleiteten Absenkvorgang der Stapeltragplatte (z.B. zum
Wechseln des Stapels), zunächst eine hohe Verfahrgeschwindigkeit vorzugeben, und nach
Erreichen einer Mindesthöhe oberhalb des Bodens die Verfahrgeschwindigkeit auf einen
niedrigen Wert herabzusetzen. So ist es auch hier unter Ausschaltung von Trägheits-
bzw. Nachlaufeffekten möglich, durch die im Bereich des Bodens bzw. der Unterseite
der Stapeltragplatte angebrachten Absicherungsvorrichtungen schnellstmöglich das Stoppen
des Absenkvorganges einzuleiten, wenn beispielsweise ein Fuß einer Bedienperson in
den entsprechenden Gefahrenbereich gelangt.
[0012] Durch die Erfindung ist es möglich, einen sich insbesondere kostengünstig gestaltenden
Antriebsmotor in der Stapelhubeinrichtung vorzusehen, da durch die erreichbare Auflösung
eines Winkelgebers in Verbindung mit dem vorgesehenen Untersetzungsgetriebe sowohl
die Verfahrposition als auch die Verfahrgeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit ermittelbar
ist und entsprechende Steuersignale generierbar sind. Ferner vermeidet die Erfindung
einen dem Stand der Technik in Verbindung mit dem Drehpotentiometer anhaftenden Nachteil,
wonach bei einem Wechsel des Untersetzungsgetriebes, des Signalgebers, der Ketten
des Stapelhubantriebes oder sonstiger Getriebeelemente der Signalgeber wieder genau
auf eine vorgegebene Position zu justieren ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
ist hierzu vorgesehen, daß nach Einbau des Winkelgebers dieser in einer beliebigen
Orientierung bezüglich dem Untersetzungsgetriebe bzw. Gestell verbleiben kann und
durch einen Eingabevorgang eines der aktuellen Position der Stapeltragplatte entsprechenden
Maßes ein Bezug für die Steuerung zum Anfahren sämtlicher Positionen geschaffen wird.
Dies erfolgt erfindungsgemäß insbesondere durch eine mit der Auswerteeinheit des Winkelgebers
in Kontakt bringbare Eingabevorrichtung, beispielsweise in Form eines Handterminals
bzw. eines Laptops. Demzufolge wird nach einer entsprechenden Arbeit am Stapelhubantrieb
bzw. nach Austausch des Winkelkodierers, welcher sich daraufhin in einer beliebiger
Orientierung befinden kann, beispielsweise die Höhe der Stapeltragplatte vom Boden
oder der Abstand zu einem bestimmten Bauteil erfaßt und über das Laptop bzw. das Handterminal
der Auswerteeinheit mitgeteilt. Diese bringt dann diesen Bezugswert der Stapeltragplattenposition
mit dem aktuell vorliegenden Winkelwert des Winkelgebers in Verbindung und schafft
über eine Umrechnung einen Digitalwert, vermittels dem über die Steuerung der Antriebsmotor
innerhalb des gegebenen Bereiches die Stapeltragplatte verfahren kann.
[0013] Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand
der einzigen Zeichnung. Diese zeigt dabei prinzipiell einen Stapelhubantrieb mit Antriebsmotor,
Winkelgeber, Auswerteeinheit und Steuerung.
[0014] Ein auf einer Stapeltragplatte 1 befindlicher Stapel 2 eines Anlegers oder Auslegers
einer nicht dargestellten Bogenoffsetdruckmaschine ist über mit der Stapeltragplatte
1 verbundenen Ketten 3 vertikal verfahrbar. Die Ketten 3 sind dabei in Wirkverbindung
mit einer antreibbaren Kettenradwelle 4, wobei diese über ein Getriebe 5 mit einem
Antriebsmotor 6 gekoppelt ist. Dem Antriebsmotor 6 ist dabei noch eine elektrisch
auslösbare Bremse zugeordnet, welche in der Figur nicht dargestellt ist, und insbesondere
bewerkstelligt, daß bei Abschalten des Stromes oder sonstigen Not- bzw. Gefahrensituationen
die Stapeltragplatte 1 in der der jeweiligen Position arretierbar ist.
[0015] Der Antriebsmotor 6, insbesondere als bürstenloser Gleichstrommotor mit entsprechender
elektronischer Komutierung ausgebildet, ist beispielsweise direkt über dessen Welle
und einem Untersetzungsgetriebe 8 mit einem Absolutwerte liefernden Winkelgeber 9
über eine Anzahl an Leitungen nach Art eines Parallelbus verbunden. Die Untersetzung
des Untersetzungsgetriebes 8 zur Ankoppelung des Winkelgebers 9 ist dabei dergestalt,
so daß der gesamte Verfahrweg der Stapeltragplatte 1 insbesondere zwischen dem Boden
und einer maximal erreichbaren oberen Position innerhalb eines Anlegers bzw. Auslegers
nicht ganz eine Umdrehung des Rotors des Winkelgebers 9 hervorruft. Ein Verfahren
der Stapeltragplatte 1 zwischen dem in der Figur angedeuteten Boden und einer maximal
erreichbaren oberen Position bedeutet dabei, daß die digitalen Werte des Winkelgebers
stets unterschiedliche und die Position der Stapeltragplatte 1 eindeutig wiedergebende
Werte annehmen. In diesem Ausführungsbeispiel ist dabei der Winkelgeber 9 über das
Untersetzungsgetriebe direkt mit der Welle des Antriebsmotors 6 verbunden. Wie bereits
voranstehend angedeutet kann dabei das Untersetzungsgetriebe 8 auch mit dem Getriebe
5 der Kettenradwelle 4 bzw. an der Kettenradwelle 4 angebracht sein. Erfindungsgemäß
entscheidend ist dabei, daß der gesamte Verfahrweg der Stapeltragplatte 1 weniger
als eine Umdrehung des Winkelgebers 9 hervorruft bzw. daß sich der gesamte Verfahrweg
der Stapeltragplatte 1 auf einen Bereich < 360
0 des Rotor des Winkelgebers 9 abbildet.
[0016] Der Winkelgeber 9 ist erfindungsgemäß als Absolutwinkelgeber ausgebildet, d.h. diesem
sind auf einer Anzahl von binäre Signale liefernden Leitungen oder in Form eines seriellen
Datenstromes direkt nach Einschalten der Einrichtungen dessen Rotorlage (Geberscheibe)
entsprechende digitale Signale entnehmbar. Der Winkelgeber 9 ist mit einer nachgeschalteten
Auswerteeinheit 10 verbunden, über welche nach Eingabe eines Bezugswertes die aktuelle
vertikale Position der Stapeltragplatte 1 innerhalb des Anlegers bzw. Auslegers ermittelbar
ist. Es erfolgt eine Zuordnung des eingegebenen Bezugwertes zu dem bei der Eingabe
aktuell anliegenden digitalen Winkelwert, so daß nun sämtliche Stellungen (Positionen)
der Stapeltragplatte 1 im Anleger/Ausleger durch Vorgabe eines digitalen Winkelwertes
bestimmbar und anfahrbbar sind. Die Auswerteeinheit 10, vermittels der die digitalen
Signale des Winkelgebers 9 entsprechend den vorangehend gemachten Angaben umgerechnet
werden, steht mit einer Steuerung 7 in Wirkverbindung, über welche entsprechend den
Signalen des Winkelgebers 9 bzw. dessen über die Auswerteeinheit 10 umgerechneten
Werten das Bestromen des Antriebsmotors 6 zum Anfahren vorgegebener Positionen der
Stapeltragplatte 1 erfolgt. Wie bereits vorstehend angedeutet können dabei diese Verfahrvorgänge
durch manuelle Bedienkommandos oder auch programmiert ausgeführt werden. Ferner vermag
die Steuerung 7 nicht nur eine Positionsregelung zum Anfähren vorgegebener Positionen
auszuführen, sondern auch die aus einem Signal des Winkelgebers 9 ermittelbare Geschwindigkeit
des Verfahrvorganges zur Einhaltung vorgegebener Geschwindigkeitswerte zu steuern.
Die Steuerung 7 steht dabei mit einer nicht dargestellten Steuerung der Druckmaschine
in Wirkverbindung, was in Fig. 1 angedeutet ist (Pfeil). Durch die Steuerung 7 des
Antriebsmotors 6 sind dabei ferner auch noch nicht dargestellte andere Antriebselemente
des Anlegers bzw. Auslegers steuerbar.
Bezugszeichenliste
[0017]
- 1
- Stapeltragplatte
- 2
- Stapel
- 3
- Kette
- 4
- Kettenradwelle
- 5
- Getriebe (Kettenradwelle 4)
- 6
- Antriebsmotor (bürstenloser Gleichstrommotor)
- 7
- Steuerung
- 8
- Untersetzungsgetriebe
- 9
- Winkelgeber
- 10
- Auswerteeinheit
1. Stapelhubantrieb für eine bogenverarbeitende Maschine, insbesondere für den Anleger
und/oder Ausleger einer Bogenoffsetdruckmaschine, mit einer über einen Antriebsmotors
nebst zugeordneter Steuerung innerhalb eines vorgegebenen Höhenbereiches verfahrbaren
Stapeltragplatte und mit einem über ein Untersetzungsgetriebe mit dem Antriebsmotor
gekoppelten Meßwertgeber, aus dessen Signalen die Position innerhalb des Verfahrbereichs
der Stapeltragplatte ermittelbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßwertgeber als ein digitale Werte liefernder Winkelgeber (9) ausgebildet
ist, und daß das Untersetzungsgetriebe (8) zur Ankoppelung des Winkelgebers (9) an
den Antriebsmotor (6) ein derartiges Untersetzungsverhältnis aufweist, so daß der
gesamte Verfahrbereich der Stapeltragplatte (1) innerhalb des vorgegebenen Höhenbereiches
weniger als eine Umdrehung des Rotors des Winkelgebers (9) bewirkt.
2. Stapelhubantrieb nach den Ansprüchen 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Untersetzungsgetriebe (8) direkt mit der Welle des Antriebsmotors (6) gekoppelt
ist.
3. Stapelhubantrieb nach den Ansprüchen 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Untersetzungsgetriebe (8) mit dem Getriebe (5) des Stapelhubantriebes gekoppelt
ist, wobei die Untersetzung des Untersetzungsgetriebes (8) derartig auf die Untersetzung
des Getriebes (5) abgestimmt ist, so daß der Verfahrbereich der Stapeltragplatte (1)
den Rotor des Winkelgebers (9) innerhalb einer Umdrehung bewegt.
4. Stapelhubantrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signale des Winkelgebers (9) über eine dieser nachgeschalteten Auswerteeinheit
(10) der Steuerung (7) des Antriebsmotors (6) zuführbar sind, wobei über die Auswerteeinheit
(10) die Ermittlung der Position der Stapeltragplatte (1) in Verbindung mit einem
eingebbaren Bezugswert ermittelbar ist.
5. Stapelhubantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Auswerteeinheit (10) aus wenigstens einer Signalspur des Winkelgebers
(9) die Verfahrgeschwindigkeit der Stapeltragplatte (1) ermittelbar ist.
6. Stapelhubantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß über die Steuerung (7) des Antriebsmotors (6) in Verbindung mit der durch die
Auswerteeinheit (10) aus dem Signal des Winkelgebers (9) ermittelten Geschwindigkeit
die Stapeltragplatte (1) in vorgegebenen Bereichen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit
verfahrbar ist.