Vorrichtung zur Überwachung des Bogenlaufs entlang einer Transportbahn

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Bogenlaufs entlang einer Transportbahn in der Bogenanlage einer bogenverarbeitenden Maschine.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE3644431DE 36 44 431 A1A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die Ist-Lage des auszurichtenden Bogens mittels einer Messeinrichtung auf dem Anlegtisch ermittelt und in einer Auswerteinheit mit einer vorgegebenen Soll-Lage verglichen. Bei Abweichungen der Ist- von der Soll-Lage wird ein Stellsignal generiert, durch das ein Stellglied angesteuert wird, welches mit dem Greifersystem einer nachgeordneten Trommel korrespondiert. Durch das Stellglied wird das Greifersystem so verschoben, dass der von dem Greifersystem gehaltene auszurichtende Bogen bezüglich seiner Seitenkante in die Soll-Lage gebracht wird. Um zu vermeiden, dass durch die Messeinrichtung beim Erfassen der Ist-Lage, bedingt durch kleine Beschädigungen oder Fasern, an der Seitenkante Fehlmessungen entstehen, wird in der DE19506467DE 195 06 467 A1A1 vorgeschlagen, mindestens drei unabhängig voneinander arbeitende Messeinrichtungen vorzusehen. Die Messeinrichtungen sind innerhalb eines kurzen, parallel zur messenden Seitenkante verlaufenden Abschnitts nebeneinander angeordnet, zur Ermittlung einer Mehrzahl von Messwerten. Aus den Messwerten, die zu einer Lage der Seitenkante ermittelt werden, wird mittels eines mathematischen Verfahrens ein Messergebnis gebildet, dass auf Anomalien der Seitenkante zurückzuführende Extremwerte der Messwerte ausblendet.

Die DE10208570DE 102 08 570 A1A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen nach einer Seitenkante, bei der die Ist-Lage eines auszurichtenden, an Vordermarken angelegten Bogens auf einem Anlegtisch von einer Messeinrichtung erfasst wird und der Bogen durch eine Bogenbeschleunigungsvorrichtung an ein Greifersystem einer Trommel übergeben wird, wobei das Greifersystem zur Realisierung einer Soll-Lage in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.

Eine Erfassung von Doppel- bzw. Mehrfachbogen ist mit den aus der DE3644431DE 36 44 431 A1A1 und DE1020870DE 102 08 70 A1A1 bekannten Vorrichtungen nicht möglich.

Aus der DE10036512DE 100 36 512 A1A1 ist ein Verfahren zur Doppelbogenkontrolle mit optischen Sensoren in der Bogenanlage von Bogenrotationsdruckmaschinen bekannt. Zur Doppelbogenkontrolle wird ein optischer Reflexions- oder Transmissionssensor an der Seitenmarke genutzt.

Die DE19842192DE 198 42 192 A1A1 offenbart eine Einrichtung zur Überwachung des Bogenlaufes einer Bogenoffsetdruckmaschine, bei welcher eine optische Einrichtung die vereinzelten Bogen überwacht. Dazu sind unmittelbar vor einer Bogenabnahme des Druckwerkes der Bogenoffsetdruckmaschine zwei Bildaufnahmeeinrichtungen angeordnet, wobei jede Bildaufnahmeeinrichtung je eine der beiden, parallel zur Bewegungsrichtung der Bogen verlaufenden Bogenkanten überwacht.

Eine Erfassung der seitlichen Lage von Bogen ist mit der aus der DE10036512DE 100 36 512 A1A1 bekannten Vorrichtung nicht möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, die ein Erfassen der Lage der Seitenkante von Bogen und der Dicke von Bogen mit geringem baulichem Aufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Vorrichtung zur Überwachung des Bogenlaufs ist die Lage der Seitenkante von Bogen und die Dicke der Bogen unabhängig vom Bogenmaterial erfassbar.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

• 1 eine Bogenanlage in der Seitenansicht,
• 2 eine ausschnittsweise Darstellung eines Anlegtischs in der Draufsicht,
• 3 bis 5 eine schematische Darstellung möglicher Bogenlagen in Bezug auf zwei Empfänger.

Die 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Bogenanlage, bestehend aus einem Anlegtisch 1 mit Vordermarken 2, einer Bogenbeschleunigungsvorrichtung 3, die vorzugsweise als Schwinganlage 4 ausgebildet ist sowie ein Bogenhaltesystem 28 aufweist, und einer Trommel 5, in der ein Greifersystem 6 axial verschiebbar angeordnet ist. Der Trommel 5 ist vorzugsweise ein Zylinder 9 nachgeordnet. Die obere Tischfläche des Anlegtischs 1 bildet eine Bogentransportbahn, entlang derer Bogen 7, 8, 30 weiteren Organen der bogenverarbeitenden Maschine wie z.B. den Bogenhaltesystem 28 der Schwinganlage 4 zugeführt werden können. Auf dem Anlegtisch 1 ist ein von dem Greifersystem 6 erfasster auszurichtender Bogen 7 und ein Folgebogen 8 dargestellt. Dem Anlegtisch 1 ist vorzugsweise eine Messeinrichtung 10 zugeordnet, die sich mindestens über einen für jede Maschine charakteristischen Formatbereiches 12 erstreckt, in dem die Seitenkante der einlaufenden Bogen 7, 8, 30 erfasst werden kann. Der Formatbereich 12 erstreckt sich quer zu einer Förderrichtung 11. Im Ausführungsbeispiel ist dazu im Anlegtisch 1 ein sich quer zur Förderrichtung 11 erstreckender Kanal 13 vorgesehen, in dem die Messeinrichtung 10 angeordnet ist. Der Kanal 13 ist mit einem durchsichtigen Abdeckstreifen 14 verschlossen, so dass die Oberfläche des Anlegtischs 1 und des Abdeckstreifens 14 eine gemeinsame Ebene bilden. Die Messeinrichtung 10 ist als optoelektrische Messeinrichtung 10, z.B. als Reflexzeile 15, CCD-Zeile oder als Kamera ausgebildet. Es kann jedoch auch jedes andere Messprinzip Verwendung finden. Die Reflexzeile 15 besteht vorzugsweise aus einer sich über die gesamte Länge der Messeinrichtung 10 erstreckenden Beleuchtungseinrichtung 16 und einem sich etwa in gleicher Ebene, auf einer benachbarten zur Beleuchtungseinrichtung 16 parallelen Position befindenden und sich ebenfalls über die gesamte Länge der Messeinrichtung 10 erstreckenden Empfänger 17, 29. Der Empfänger 17, 29 kann aus einzelnen, hintereinander geschalteten CCD-Elementen oder als eine sich über den gesamten Formatbereich 12 erstreckende Scannerzeile ausgebildet sein. Die CCD-Elemente bestehen vorzugsweise aus einer Vielzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneten Messelementen. Für die Ausgestaltung des Empfängers 17, 29 ist es unerheblich, ob dieser Bestandteil der Messeinrichtung 10 ist, ob ihm eine Beleuchtungseinrichtung 16 zugeordnet ist oder welchen konkreten Aufbau er aufweist, sofern er zur optischen Erfassung des seitlichen Bereichs eines oder mehrerer übereinanderliegender Bogen 7, 8, 30 ausgebildet ist. Ein einzelner oder jeder Empfänger 17, 29 kann auch zwei CCD-Zeilen umfassen, die in Bezug auf die Bogentransportbahn in unterschiedlichen Winkeln geneigt angeordnet sind. Alternativ oder in Ergänzung zu der in 1 dargestellten Anordnung kann beiden seitlichen Bereich der Bogentransportbahn mindestens ein Empfänger 17, 29 zugeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein einzelner oder jeder Empfänger 17, 29 auch oberhalb der Bogentransportbahn angeordnet sein.

Der Empfänger 17, 29 ist mit einer Auswerteinheit 18 verbunden. Die Auswerteinheit 18 wertet die Signale des mindestens einen Empfängers 17, 29 zur Bestimmung der Lage der Seitenkante des einen oder der übereinanderliegenden Bogen 7, 8, 30 und zur Bestimmung der Dicke des einen oder der übereinanderliegenden Bogen 7, 8, 30 aus. In der Auswerteinheit 18 können Soll-Werte für die seitliche Bogenlage und/oder die Bogendicke eingegeben werden oder gespeichert sein. Die Auswerteinheit 18 ist vorzugsweise mit einem Stellelement 19 und/oder Antrieb der bogenverarbeitenden Maschine verknüpft. Das Stellelement 19 kann seinerseits in Wirkverbindung mit dem Greifersystem 6 der Trommel 5 stehen. Das Greifersystem 6 besteht vorzugsweise aus auf einer Greiferwelle 20 geklemmten Greiferfingern 21, die mit Greiferaufschlägen 22 korrespondieren. Das Greifersystem 6 ist vorzugsweise als funktionelle Einheit auf einem Schlitten 24 angeordnet, der verschiebbar in einem Trommelkanal 23 gelagert ist. Am Schlitten 24 greift ein Mitnehmer 25 an, der mit einer konzentrisch in einem Trommelgrundkörper 26 geführten Stellwelle 27 verbunden ist. Mit der Stellwelle 27 korrespondiert das Stellelement 19, durch das das Greifersystem 6 in axialer Richtung verschoben werden kann. Von einem nicht dargestellten Bändertisch wird der auszurichtende Bogen 7 auf den Anlegtisch 1 und mit der Vorderkante gegen die in einer Position am Anlegtisch 1 befindlichen Vordermarken 2 gefördert, zur Ruhe gebracht und so nach der Vorderkante ausgerichtet. Von dem vorzugsweise in Ruhe befindlichen auszurichtenden Bogen 7 wird die Seitenkante durch den Empfänger 17, 29 erfasst. Dazu werden bei Ausbildung des Empfängers 17, 29 als Reflexzeile 15 vorzugsweise von der Beleuchtungseinrichtung 16 Strahlen imitiert, die von der Unterseite des auszurichtenden Bogens 7 reflektiert und vom Empfänger 17, 29 erfasst werden. Im Bereich, der vom auszurichtenden Bogen 7 abgedeckt ist, werden von der Beleuchtungseinrichtung 16 ausgesandten Strahlen reflektiert, so dass sich die Lage der Seitenkante auf dem Empfänger 17, 29 abbildet. Durch die geeignete Anordnung und Ausbildung der Beleuchtungseinrichtung 16 und des oder der Empfänger 17, 29 kann erreicht werden, dass auch eine Seitenfläche eines jeweiligen Bogens 7, 8, 30, also eine seitliche von der vorderen, der hinteren, der oberen und der unteren Seitenkante einer jeweiligen Bogenseite begrenzte Fläche, als Reflektionsfläche einbezogen und auf dem Empfänger 17, 29 abbildet oder mit anderen Worten von diesem erfasst wird. Die Anordnung von Beleuchtungseinrichtung 16 und Empfänger 17, 29 ist dabei vorzugsweise derart realisiert, dass die von der Beleuchtungseinrichtung 16 ausgesandte Lichtstrahlung oder die Strahlung einer beliebigen anderen Lichtquelle auf der Unterseite des jeweiligen Bogens 7, 8, 30 in einem andern Umfang insbesondere einem anderen Anteil reflektiert wird als von der Seitenfläche. Auf dem Empfänger 17, 29 bilden sich entsprechend des Reflexionsgrades unterschiedlich intensiv bestrahlte Bereiche ab, die ihrer Reflexionsquelle d.h. der Unterseite des jeweiligen Bogens 7, 8, 30 oder seiner Seitenfläche zugeordnet werden können. Das vom Empfänger 17, 29 generierte Signal wird der Auswerteinheit 18 zugeführt und in dieser vorzugsweise gespeichert.

Danach wird der mit der Vorderkante an den Vordermarken 2 anliegende auszurichtende Bogen 7 von der Bogenbeschleunigungsvorrichtung 3 erfasst und vom Anlegtisch 1 abgezogen, wobei die Vordermarken 2 in eine Position unter den Anlegtisch 1 geführt werden. Ist die Bogenbeschleunigungsvorrichtung 3 als Schwinganlage 4 ausgebildet, wird der auszurichtende Bogen 7 von dem Bogenhaltesystem 28 geklemmt und nachfolgend vom Anlegtisch 1 abgezogen. Vorzugsweise in der ersten Phase des Abziehens, in der die Vorderkante des auszurichtenden Bogens 7 einen Weg s zurücklegt, wobei s etwa 2 bis 10 mm betragen kann, wird die Lage der Seitenkante des in der Bewegung befindlichen auszurichtenden Bogens 7 vom Empfänger 17, 29 in einer Folge von Messungen erfasst und die generierten weiteren Signale der Auswerteinheit 18 zugeführt. In der Auswerteinheit 18 wird von dem ersten Signal und den weiteren Signalen eines Messzyklus ein Mittelwert gebildet, wobei die Werte, die eine vorgegebene Toleranz überschreiten, also Ist-Werte, die durch Anomalien der Seitenkante initiiert wurden, ausgeblendet werden und damit keine Berücksichtigung finden. Dieser Mittelwert gibt die Lage der Seitenkante des auszurichtenden Bogens 7 wieder und wird mit dem in der Auswerteinheit 18 abgelegten Soll-Wert verglichen. Die Auswerteinheit 18 wertet das Signal des Empfängers 17, 29 ebenfalls in Bezug auf die Dicke des oder der erfassten Bogen 7, 8, 30 aus.

Weicht der Mittelwert des auszurichtenden Bogens 7 von dem Soll-Wert ab, wird durch die Auswerteinheit 18 ein Stellsignal generiert und dem Stellelement 19 zugeführt. Durch das Stellelement 19 wird, nachdem der auszurichtende Bogen 7 von der Bogenbeschleunigungsvorrichtung 3/Schwinganlage 4 an das Greifersystem 6 der Trommel 5 übergeben wurde, das Greifersystem 6 in einem solchen Maß in axialer Richtung verschoben, dass die Seitenkante des auszurichtenden Bogens 7 aus der Ist-Lage in die Soll-Lage gelangt. Nachfolgend wird der auszurichtende Bogen 7 in der Soll-Lage von der Trommel 5 an den Zylinder 9 übergeben. Während des Transports des auszurichtenden Bogens 7 zur Trommel 5 wird der Folgebogen 8 mit seiner Vorderkante gegen die am Anlegtisch 1 positionierten Vordermarken 2 transportiert, ausgerichtet und zur Ruhe gebracht. Anschließend wird durch die Messeinrichtung 10/Reflexzeile 15 die Ist-Lage der Seitenkante des Folgebogens 8 erfasst und analog eine Folge von Messungen zu Beginn des Abziehens realisiert.

Weicht der von der Auswerteinheit 18 für die Dicke eines Bogens 7, 8, 30 ermittelte Wert nach oben von einem gespeicherten Wert ab, erzeugt die Auswerteinheit 18 ein Mehrfachbogensignal und leitet dies an mindestens einen Antrieb der bogenverarbeitenden Maschine zu seiner Verlangsamung oder Stillsetzung zu.

Der Zeitpunkt zu dem der oder die Empfänger 17, 29 den seitlichen Bereich eines oder mehrerer übereinanderliegender Bogen 7, 8, 30 optisch erfassen, kann gemäß verschiedener Ausführungsformen variieren. Es ist grundsätzlich möglich ein und dasselbe Signal für die Bestimmung der Dicke eines oder mehrerer Bogen 7, 8, 30 zu verwenden und anhand desselben Signals die Lage der Seitenkante des einen oder der übereinanderliegenden Bogen 7, 8, 30 zu erfassen, wie auch unterschiedliche, d.h. zu verschiedenen Zeitpunkten erfasste Signale jeweils zur Bestimmung der Dicke eines oder mehrerer Bogen 7, 8, 30 und der Lage der Seitenkante des einen oder der übereinanderliegenden Bogen 7, 8, 30 zu verwenden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfassen die Empfänger 17, 29 ein Signal des seitlichen Bereichs eines oder mehrerer übereinanderliegender Bogen 7, 8, 30 bevor der jeweilige Bogen 7, 8, 30 an seiner Vorderkante ausgerichtet wird, wobei die Auswerteinheit 18 dieses Signal zur Bestimmung der Dicke des einen oder der übereinanderliegenden Bogen 7, 8, 30 auswertet. Nachdem die Vorderkante desselben Bogens 7, 8, 30 ausgerichtet ist, wird ein weiteres Signal mit demselben Empfänger 17, 29 erfasst und zur Bestimmung der Lage der Seitenkante des einen oder der übereinanderliegenden Bogen 7, 8, 30 ausgewertet. Das hat insbesondere den Vorteil, dass bereits zu einem frühem Zeitpunkt durch Aktivieren der Einlaufsperre auf Mehrfachbogen reagiert und Maschinenschäden verhindert werden können, während die Seitenkante des einen oder der übereinanderliegenden Bogen 7, 8, 30 vergleichsweise spät, d.h. nach deren Ausrichtung erfasst und ausgewertet und ein die Lage der Seitenkante repräsentierendes Signal nach Vergleich mit einem Sollwert zum Ansteuern eines Stellelements 19 verwendet wird.

In den 3 ist ein seitlich versetzter Einfachbogen 30 in Lagebezug auf eine Ausführung mit zwei Empfängern 17, 29 dargestellt. Die Lage der Seitenkanten und die Bogendicke werden von beiden Empfängern 17, 29 erfasst.

In den 4 sind zwei seitlich und zueinander versetzte Bogen 30 (d.h. ein Mehrfachbogen) in Lagebezug auf eine Ausführung mit zwei Empfänger 17, 29 dargestellt. Vom Empfänger 17 werden nur die Lage der linken Seitenkante und die Dicke des unteren Bogens 30 erfasst. Vom Empfänger 29 werden die Lage der Seitenkanten des oberen und des unteren Bogen 30 sowie die Dicke des unteren und des oberen Bogens 30 erfasst.

In den 5 sind zwei seitlich versetzte Einfachbogen 30 in Deckungslage (d.h. ein Doppelbogen) in Lagebezug auf eine Ausführung mit zwei Empfängern 17, 29 dargestellt. Die Lage der Seitenkanten und die Bogendicke des Doppelbogens 30 werden von beiden Empfängern 17, 29 erfasst.

1

Anlegtisch

2

Vordermarke

3

Bogenbeschleunigungsvorrichtung

4

Schwinganlage

5

Trommel

6

Greifersystem

7

Bogen, auszurichtender Bogen

8

Bogen, Folgebogen

9

Zylinder

10

Messeinrichtung

11

Förderrichtung

12

Formatbereich

13

Kanal

14

Abdeckstreifen

15

Reflexzeile

16

Beleuchtungseinrichtung

17

Empfänger

18

Auswerteinheit

19

Stellelement

20

Greiferwelle

21

Greiferfinger

22

Greiferaufschlag

23

Trommelkanal

24

Schlitten

25

Mitnehmer

26

Trommelgrundkörper

27

Stellwelle

28

Bogenhaltesystem

29

Empfänger

30

Bogen, Einfachbogen, Doppelbogen

S

Weg

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• DE 3644431 A1 [0002, 0004]
• DE 19506467 A1
• DE 10208570 A1
• DE 1020870 A1
• DE 10036512 A1 [0005, 0007]
• DE 19842192 A1