DE10062821B4

DE10062821B4 - Vorrichtung zur Ausrichtung von Bogen

Info

Publication number: DE10062821B4
Application number: DE10062821A
Authority: DE
Inventors: Johann Eitel; Manfred Kohrmann; Kurt Nagler; Johannes Schaede
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2020-12-16
Also published as: KR100522316B1; DE50103811D1; AU2002218998A1; EP1345829B1; ATE276952T1; WO2002048011B1; WO2002048011A1; JP3824997B2; KR20030067704A; US20040026847A1; US7055819B2; JP2004515391A; DE10062821A1; EP1345829A1

Abstract

Vorrichtung zur fließenden Ausrichtung von Bogen (14), mit einem Ausrichtzylinder (06), und zumindest einer Messeinrichtung, mit der der Versatz einer Kante des Bogens (14) relativ zu einer vorgegebenen Sollausrichtung bestimmbar ist, wobei dem Ausrichtzylinder (06) ein Stellorgan (32) zur Ausrichtung eines Bogens (14) in Abhängigkeit des Messergebnisses eines ersten Sensors (27) vorgelagert ist, wobei der erste Sensor (27) im Bereich des Stellorgans (32), ein zweiter Sensor (29; 49) über dem Ausrichtzylinder (06) oder zwischen dem Stellorgan (32) und dem Ausrichtzylinder (06) und ein dritter Sensor (31) nach dem Ausrichtzylinder (06) jeweils auf die Transportrichtung der Bogen (14) bezogen zur Messung des Kantenversatzes der Vorderkante des Bogens (14) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur fließenden Ausrichtung von Bogen.

Aus der EP 01 20 348 A2 ist eine Vorrichtung zur Ausrichtung von Bogen bekannt. Die Ausrichtung der Vorderkante der Bogen erfolgt dabei in der Art, dass die schuppenförmig der Vorrichtung zugeführten Bogen mit einer Fördergeschwindigkeit an einen Ausrichtzylinder in der Vorrichtung zugeführt werden, die zumindest geringfügig größer als die Umfangsgeschwindigkeit des Ausrichtzylinders ist. Am Umfang des Ausrichtzylinders sind Vordermarken angeordnet, an denen die Vorderkante der Bogen zur Anlage bringbar ist. Auf Grund der Relativgeschwindigkeiten zwischen Bogen und Vordermarken wird die Vorderkante der Bogen an den Vordermarken zumindest geringfügig abgebremst und dadurch die Vorderkante des Bogens ausgerichtet. Nach der Ausrichtung der Vorderkante des Bogens wird der Bogen im Bereich der Vorderkante durch Anlegen eines Unterdruckes an einer Saugleiste fixiert, so dass der Bogen den Ausrichtzylinder, auf Grund des fortlaufenden rotatorischen Antriebs des Ausrichtzylinders, an dessen Umfang umschlingt. Nach der Ausrichtung der Vorderkante des Bogens und vor der Übergabe des Bogens an eine nachgeordnete Vorrichtung wird der Seitenversatz einer Seitenkante des Bogens mit Hilfe einer Messeinrichtung vermessen. In Abhängigkeit des Messergebnisses wird die Saugleiste, an der die Vorderkante des Bogens fixiert ist, axial in Richtung der Rotationsachse des Ausrichtzylinders linear verstellt, um dadurch die Seitenkante des Bogens entsprechend der gewünschten Sollausrichtung auszurichten. Im Ergebnis wird dadurch erreicht, dass der Bogen sowohl gegenüber der Vorderkante als auch gegenüber einer Seitenkante lagerichtig an eine nachgeordnete Vorrichtung, beispielsweise eine Bogendruckmaschine, übergeben werden kann.

Aus der DE-AS 20 46 602 ist eine Bogenzuführung für Druckmaschinen bekannt, bei der der seitliche Versatz einer Seitenkante der Bogen relativ zu einer Sollausrichtung mit einer Messeinrichtung feststellbar ist. Zur Ausrichtung der Seitenkante des Bogens kann dabei in Abhängigkeit vom Messergebnis ein Ausrichtzylinder, an dessen Umfang der Bogen fixiert ist, axial in Richtung seiner Rotationsachse verstellt werden.

Aus der EP 07 16 287 A2 ist eine berührungslos arbeitende Vorrichtung zum Messen der Lage von Bogen bekannt, bei der die Seitenkanten der Bogen mittels eines optischen Systems vermessen werden können.

Die DE 42 39 732 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen, bei dem die Bogen zuerst mittels eines Bändersystems vorausgerichtet und anschließend mittels Saugwalze fein ausgerichtet werden.

Die US 5 078 384 A offenbart eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bogen mittels zweier einzeln angetriebenen Räder, die von einem ersten die Ankunft des Bogens signalisierenden Sensor und zwei die Schräglage des Bogens erfassende Sensoren angesteuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ausrichtung von Bogen zu schaffen, welche mit hoher Genauigkeit arbeitet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Kantenversatz des Bogens vor, während und nach der Ausrichtung mit insgesamt vier Sensoren gemessen werden kann, wobei die Messergebnisse der verschiedenen Sensoren einerseits zur Ansteuerung der verschiedenen Stellorgane, insbesondere des Ausrichtzylinders, mit denen die Ausrichtung des Bogens beeinflussbar ist, verwendet werden können und zugleich eine im wesentlichen durchgängige Kontrolle und/oder Dokumentation der Bogenausrichtung gewährleistet ist. Insbesondere kann durch die Messung der Bogenausrichtung während der unterschiedlichen Phasen der Förderung eine Vorausrichtung der Bogen vor der eigentlichen Feinausrichtung am Ausrichtzylinder ermöglicht werden. Außerdem ist eine Endkontrolle der Bogenausrichtung vor der Übergabe an nachgeordnete Vorrichtungen, beispielsweise einen Transferzylinder, möglich, so dass beispielsweise bei einer Überschreitung der zulässigen Lagetoleranzen eine Übergabe nicht erfolgt und der entsprechende Bogen ausgesteuert wird.

Wird in der Vorrichtung zusätzlich noch ein fünfter Sensor vorgesehen, der in Förderrichtung der Bogen hinter dem dritten Sensor angeordnet ist, so kann der Kantenversatz der Vorderkante des Bogens auch noch während der Ausrichtung des Bogens durch den Ausrichtzylinder gemessen und kontrolliert werden, so dass die Ausrichtung in Abhängigkeit des Messergebnisses des fünften Sensors noch durch entsprechende Stellbewegung des Ausrichtzylinders korrigierbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur fließenden Ausrichtung von Bogen in einem schematisch dargestellten Querschnitt;
2 die Vorrichtung gemäß 1 in einer schematisch dargestellten Seitenansicht;
3 eine zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur fließenden Ausrichtung von Bogen in einem schematisch dargestellten Querschnitt;
4 die Vorrichtung gemäß 3 in einer schematisch dargestellten Seitenansicht;
In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 01 zur fließenden Ausrichtung von Bogen dargestellt. Auf einem in der Art eines Gestells ausgebildeten zweiten Rahmenteil 02 ist ein erstes Rahmenteil 03 mit drei Linearführungen 04 axial verschiebbar gelagert. Im ersten Rahmenteil 03 ist eine Ausrichteinrichtung 06, z. B. ein Ausrichtzylinder 06, der im wesentlichen aus einer Antriebswelle 07 und zwei zueinander auf Antriebswelle 07 beabstandet angeordneten Saugwalzen 08; 09 aufgebaut ist, drehbar gelagert.
Zum rotatorischen Antrieb des Ausrichtzylinders 06 dient ein Antriebsmotor 11, der gestellfest am zweiten Rahmenteil 02 befestigt ist und dessen Antriebsbewegung über einen Längenausgleich ermöglichende Kupplung 12 auf die Antriebswelle 07 übertragen wird.
Am Umfang der Saugwalzen 08; 09 ist jeweils eine Vordermarke 13 befestigt. Ein Bogen 14, der der Vorrichtung 01 aus einer nicht dargestellten Schuppvorrichtung zusammen mit anderen Bogen zugeführt wird, kommt mit einer Relativgeschwindigkeit an den Vordermarken 13 zur Anlage, so dass die Vorderkante des Bogens 14 durch Abbremsen an den Vordermarken 13 ausgerichtet wird. Nach der Ausrichtung der Vorderkante des Bogens 14 wird der Bogen 14 durch Anlegen eines Unterdrucks mit z. B. von 0,2 bis 0,6 bar aus einer Unterdruckquelle in nicht dargestellten Saugkammern an den Saugwalzen 08; 09 fixiert. Damit liegt der Bogen 14 flächig auf einem an der Oberseite des ersten Rahmenteils 03 angeordneten Anlegetisch 16 auf und ist über die Saugwalzen 08; 09 mit dem ersten Rahmenteil 03 kraftschlüssig verbunden.
Während die Saugwalzen 08; 09 weiter umlaufen und dadurch den Bogen 14 in Förderrichtung weiterfördern, kann zur Ausrichtung einer Seitenkante des Bogens 14 das ganze erste Rahmenteil 03 zusammen mit dem Ausrichtzylinder 06 und dem Anlegetisch 16 axial in Richtung der Rotationsachse des Ausrichtzylinders 06 verstellt werden. Dazu dient ein Antriebsmotor 17, der über eine Kupplung 18 eine in einem Festlager 19 gelagerte Kugelgewindespindel 21 antreibt. In der seitlichen Bauteilwandung des ersten Rahmenteils 03 ist eine Gewindemutter 22 befestigt, die mit der Kugelgewindespindel 21 im Eingriff steht, so dass durch Antrieb der Kugelgewindespindel 21 das gesamte erste Rahmenteil 03 in den Linearführungen 04 verschoben werden kann.
Zur Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 07 auf die Saugwalzen 08; 09 sind zwei drehfest mit der Antriebswelle 07 verbundene Naben 37; 38 vorgesehen, die zur Formatverstellung verschiebbar auf der Antriebswelle 07 festgelegt werden können. Zur Umfangsverstellung der Vordermarken 13 können die Saugtrommeln 08; 09 auf den Naben 37; 38 verdreht werden, wobei zur Feineinstellung der Vordermarken 13 jeweils Feinjustiereinrichtungen 39 zwischen den Naben 37; 38 einerseits und den Saugwalzen 08; 09 andererseits vorgesehen sind.
In 2 ist die Vorrichtung 01 mit den Antriebsmotoren 11; 17, der Saugwalze 08 und der daran angeordneten Vordermarke 13, dem aus drei Platten 23; 24; 26 gebildeten Anlegetisch 16, den Linearführungen 04 und dem ersten Rahmenteil 03 schematisch in seitlicher Ansicht dargestellt. Zur Messung des Kantenversatzes der in der Vorrichtung 01 auszurichtenden Bogen 14 sind insgesamt vier Sensoren 27; 28; 29; 31 vorgesehen. Mit dem Sensor 27 kann der Kantenversatz, insbesondere der Kantenversatz der Vorderkante, eines Bogens 14 vor dem Einlaufen in die Vorrichtung 01 gemessen werden. Zur Vorausrichtung der Bogen 14 vor der eigentlichen Ausrichtung in der Vorrichtung 01 ist ein von zwei parallel zueinander verlaufenden Transportbändern gebildetes Stellorgan 32 der Vorrichtung 01 vorgelagert. In Abhängigkeit des Messergebnisses des Sensors 27 können die in 2 hintereinander liegend dargestellten Transportbänder 33; 34 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, so dass durch die Differenzgeschwindigkeit eine Ausrichtbewegung der Bogen 14 um eine Vertikalachse erzeugt wird. Ob mit dem Stellorgan 32 eine Vorderkante oder eine Seitenkante der Bogen 14 vorausgerichtet wird, ist grundsätzlich beliebig und eine Frage des jeweiligen Anwendungsfalls. In den meisten Fällen wird jedoch eine Vorderkante der Bogen 14 mit dem Stellorgan 32 vorausgerichtet werden.
Nach der Vorausrichtung durch das Stellorgan 32 werden die Bogen 14 in die Vorrichtung 01 eingefördert und kommen mit der Vorderkante an den zumindest geringfügig langsamer umlaufenden Vordermarken 13 zur Anlage. Durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Bogen 14 und Vordermarken 13 läuft die Vorderkante auf die Vordermarken 13 auf und wird dabei ausgerichtet. Sobald die Vordermarken 13 ihren höchsten Punkt während eines Umlaufs passiert haben, ist die Ausrichtung der Vorderkante eines Bogens 14 im wesentlichen abgeschlossen und wird durch Messung mittels des Sensors 29 kontrolliert.
Durch weiteren Antrieb der Saugwalzen 08; 09 wird der Bogen 14 in der Vorrichtung 01 weitergefördert und der Kantenversatz einer Seitenkante des Bogens 14 nach der Ausrichtung der Vorderkante an den Vordermarken 13 mittels des Sensors 28 vermessen. In Abhängigkeit des Messergebnisses des Sensors 28 wird das erste Rahmenteil 03 durch Antrieb des Antriebsmotors 17 so lange linear verstellt, bis die Differenz zwischen der Sollausrichtung der Seitenkante und der gemessenen Istausrichtung zu Null geworden ist. Auch während der Ausrichtung der Seitenkante des Bogens 14 wird der Bogen 14 durch fortlaufenden Antrieb der Saugwalzen 08; 09 in Förderrichtung weitergefördert. Dabei werden die Saugwalzen 08; 09 durch den Antriebsmotor 11 derart beschleunigt, dass der Bogen 14 bei Erreichen einer der Vorrichtung 01 nachgelagerten Vorrichtungen 36, beispielsweise eines Transferzylinders 36 , die gleiche Fördergeschwindigkeit aufweist wie die nachgelagerte Vorrichtung 36. Bei der Übergabe der Bogen 14 von der Vorrichtung 01 an die nachgelagerte Vorrichtung 36 wird die Ausrichtung der Vorderkante der Bogen 14 nochmals mittels des Sensors 31 vermessen, um die Einhaltung der vorgegebenen Lagetoleranzen zu kontrollieren.
In 3 und 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 41 dargestellt, deren Aufbau dem Aufbau der Vorrichtung 01 aus 1 mit zweitem Rahmenteil 02, erstem Rahmenteil 03, den Linearführungen 04, dem Anlegetisch 16 und der aus dem Antriebsmotor 17, der Kupplung 18, dem Festlager 19, der Gewindespindel 21 und der Gewindemutter 22 gebildeten Querverstelleinrichtung im wesentlichen entspricht.
Der Ausrichtzylinder 06, Vorrichtung 41 weist zwei unabhängige Antriebsstränge auf, die die Bogen 14 unabhängig voneinander antreiben können. Anders als bei der Vorrichtung 01 wird bei der Vorrichtung 41 der Ausrichtzylinder 06 nicht von einer Antriebswelle 07, sondern von zwei Antriebswellen 42; 43 angetrieben, so dass die Umfangsgeschwindigkeit von Elementen 44; 46, z. B. von Zylinderelementen 44; 46, insbesondere von Saugwalzen 44; 46 durch entsprechende Ansteuerung von zwei Antriebsmotoren 47; 48 unabhängig voneinander eingestellt werden kann.
Zur normalen Förderung der Bogen 14 in Förderrichtung werden die Antriebsmotoren 47; 48 synchron zueinander angesteuert, so dass die Zylinderelemente 44; 46 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen. Zur Ausrichtung einer Kante des Bogens 14, insbesondere zur Ausrichtung der Vorderkante, sind an den Zylinderelementen 44; 46 nicht wie bei der Vorrichtung 01 Vordermarken vorgesehen. Vielmehr werden zur Ausrichtung des Bogens 14 die Antriebsmotoren 47; 48 so von der Steuerung angesteuert, dass die Zylinderelemente 44; 46 eine bestimmte Differenzgeschwindigkeit aufweisen, durch die der linearen Förderbewegung der Bogen 14 in Förderrichtung eine Drehbewegung um eine vertikale Hochachse überlagert wird. Durch die Drehbewegung um die vertikale Hochachse kann die entsprechende Kante des Bogens 14 ausgerichtet werden.
Um den bei der Ausrichtung der Seitenkante des Bogens 14 erforderlichen Längenausgleich zwischen den Antriebsmotoren 47; 48 einerseits und den Antriebswellen 42; 43 andererseits zu ermöglichen, werden wiederum entsprechend ausgebildete Kupplungen 12, die einen Längenausgleich ermöglichen, verwendet.
4 zeigt die Vorrichtung 41 mit dem vorgelagerten Stellorgan 32 und der nachgelagerten Vorrichtung 36 in einer schematisch dargestellten Seitenansicht. Die Funktion der Sensoren 27; 28; 31 zur Ansteuerung des Stellorgans 32 bzw. der Querverstelleinrichtung bzw. zur Endkontrolle der Bogenausrichtung entspricht der Funktion der Vorrichtung 01 (siehe 2). Anders als bei der Vorrichtung 01 sind bei der Vorrichtung 41 oberhalb der Zylinderelemente 44; 46 zwei Sensoren 49; 51 in Förderrichtung der Bogen 14 hintereinander angeordnet. Mit dem Sensor 49 wird der Kantenversatz der Vorderkante eines Bogens 14 unmittelbar vor der Übergabe des Bogens 14 an die Zylinderelemente 44; 46 gemessen und anschließend die Relativgeschwindigkeit zwischen den Zylinderelemente 44; 46 in Abhängigkeit des Messergebnisses des Sensors 49 so gewählt, dass die gewünschte Sollausrichtung der Vorderkante erreicht wird. Mit dem Sensor 51 wird die Ausrichtung der Vorderkante des Bogens 14 nach der ersten Ausrichtbewegung durch entsprechende Relativgeschwindigkeit zwischen den Zylinderelementen 44; 46 kontrolliert, wobei die Bogen 14 zum Zeitpunkt der Kontrolle durch den Sensor 51 noch immer an den Zylinderelementen 44; 46 anliegen. Ergibt sich bei der Messung durch den Sensor 51 eine nicht tolerierbare Abweichung der Ausrichtung der Vorderkante, werden die Zylinderelemente 44; 46 wiederum mit entsprechenden Relativgeschwindigkeiten angetrieben, um die Ausrichtung der Vorderkante zu korrigieren.
Erst nach Korrektur der Ausrichtung der Vorderkante wird die Ausrichtung der Seitenkanten mittels des Sensors 28 gemessen und durch Antrieb des Motors 17 ausgerichtet.

01: Vorrichtung
02: Rahmenteil, zweites
03: Rahmenteil, erstes
04: Linearführung
05: –
06: Ausrichteinrichtung, Ausrichtzylinder
07: Antriebswelle
08: Saugwalze
09: Saugwalze
10: –
11: Antriebsmotor
12: Kupplung
13: Vordermarke
14: Bogen
15: –
16: Anlegetisch
17: Antriebsmotor
18: Kupplung
19: Festlager
20: –
21: Kugelgewindespindel
22: Gewindemutter
23: Platte (16)
24: Platte (16)
25: –
26: Platte (16)
27: Sensor
28: Sensor
29: Sensor
30: –
31: Sensor
32: Stellorgan
33: Transportband
34: Transportband
35: –
36: Vorrichtung, Transferzylinder, nachgeordnet
37: Nabe
38: Nabe
39: Feinjustiereinrichtung
40: –
41: Vorrichtung
42: Antriebswelle
43: Antriebswelle
44: Element, Zylinderelement, Saugwalze
45: –
46: Element, Zylinderelement, Saugwalze
47: Antriebsmotor
48: Antriebsmotor
49: Sensor
50: –
51: Sensor

Claims

Vorrichtung zur fließenden Ausrichtung von Bogen (14), mit einem Ausrichtzylinder (06), und zumindest einer Messeinrichtung, mit der der Versatz einer Kante des Bogens (14) relativ zu einer vorgegebenen Sollausrichtung bestimmbar ist, wobei dem Ausrichtzylinder (06) ein Stellorgan (32) zur Ausrichtung eines Bogens (14) in Abhängigkeit des Messergebnisses eines ersten Sensors (27) vorgelagert ist, wobei der erste Sensor (27) im Bereich des Stellorgans (32), ein zweiter Sensor (29; 49) über dem Ausrichtzylinder (06) oder zwischen dem Stellorgan (32) und dem Ausrichtzylinder (06) und ein dritter Sensor (31) nach dem Ausrichtzylinder (06) jeweils auf die Transportrichtung der Bogen (14) bezogen zur Messung des Kantenversatzes der Vorderkante des Bogens (14) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Sensor (31) zur Messung des Kantenversatzes der Vorderkante des Bogens (14) unmittelbar vor oder bei der Übergabe des Bogens (14) an eine nachgeordnete Vorrichtung (36) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein vierter Sensor (51) zur Messung des Kantenversatzes der Vorderkante des Bogens (14) während der Anlage des Bogens (14) an dem Ausrichtzylinder (06) vorgesehen ist, der in Förderrichtung der Bogen (14) hinter dem zweiten Sensor (49) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Sensor (28) zur Messung eines Kantenversatz einer Seitenkante des Bogens (14) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (32) in der Art von zumindest zwei in Förderrichtung der Bogen (14) verlaufenden Transportbändern (33; 34) ausgebildet ist, wobei die Transportbänder (33; 34) zur Vorausrichtung in Abhängigkeit des Messergebnisses eines Sensors (27) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten antreibbar sind.