PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4431934B4 27.04.2006
Titel Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Henn, Andreas, 69124 Heidelberg, DE
DE-Anmeldedatum 08.09.1994
DE-Aktenzeichen 4431934
Offenlegungstag 14.03.1996
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 27.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse B65H 7/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01B 7/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01D 5/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01D 11/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine berührungsfrei arbeitende Doppelbogenkontrolleinrichtung an einer Druckmaschine.

Durch die DE-OS 33 44 842 ist bereits eine berührungsfrei arbeitende Doppelbogenkontrolleinrichtung bekannt. Diese weist zwei hintereinander geschaltete plattenförmige Messkondensatoren auf, die über eine Brückenschaltung miteinander verknüpft sind. Die Messkondensatoren sind zur Kompensation von Betriebseinflüssen z. B. Maschinenschwingungen an einer gemeinsamen Trägerplatte befestigt, wobei die Gegenplatten durch den Fördertisch gebildet werden.

Es ist bei der DE-OS 33 44 842 von Nachteil, dass mit den hintereinander angeordneten Messkondensatoren jeweils nur die Dicke der Bögen gemessen werden kann. Dadurch kann nur an einer Überlappungsgrenze von zwei aufeinander folgenden Bögen gemessen werden. Außerdem muss der Abstand zwischen zwei Überlappungsgrenzen mindestens den Abstand der Kondensatorlänge aufweisen.

Die DE 33 00 320 A1 zeigt eine Kontroll- und Auswerteeinrichtung zur Fehl- und Mehrfachbogenkontrolle mit mehreren nebeneinander angeordneten kapazitiv und/oder induktiv arbeitenden Messsensoren. Die Anordnung der Messsensoren nebeneinander dient zum einen der Messung des Bogens und zum anderen der Messung eines Referenzpunktes. Durch diese Maßnahme muss die Messeinrichtung immer im Randbereich eines Bogens angeordnet sein. Außerdem kann die Beabstandung von Mess- und Referenzpunkt zu Messungenauigkeiten führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur berührungsfreien Messung von Fehlbogen für Druckmaschinen zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise werden Fortdruckunterbrechungen durch fehlerhafte Doppelbogenerkennung vermieden.

Die Meßeinrichtung weist einen geringen Bauraum auf und ist in einem Bereich des Anlegetisches frei einsetzbar, bei dem dieser die Gegenelektrode bildet. Durch diese Maßnahme kann die Meßeinrichtung in großem Abstand von den Vordermarken angeordnet werden, so daß bei einer Fehlbogenerkennung auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten genügend Zeit zum Abschalten der Druckmaschine verbleibt.

Durch die freie Wahl des Anordnungsortes ist eine Um- /oder Nachrüstung einer Druckmaschine jederzeit leicht möglich.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Meßeinrichtung im Anlegetisch integriert und arbeitet mit einer im Abstand zum Fördertisch über der Meßeinrichtung angeordneten Gegenelektrode zusammen. Hierbei kann die Meßeinrichtung oder die Gegenelektrode an einem mit dem Anlegetisch zusammenwirkenden Deckrechen befestigt sein. Es ist auch möglich, daß der Deckrechen die Gegenelektrode bildet.

In günstiger Weise sind die Sensoren der Meßeinrichtung koaxial ineinander angeordnet, wodurch sie nahezu an dem gleichen, verhältnismäßig kleinen Meßort angebracht sind. Mechanische Störeinflüsse wie z. B. Kippbewegungen der Meßeinrichtung werden dadurch minimiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Es zeigen:

1 Eine schematische Darstellung eines Anlegetisches einer Druckmaschine von der Seite,

2 einen Kombisensor im Schnitt,

3 einen Meßsignalverlauf von kapazitivem Meßsensor, Wirbelstrommeßsensor und Verknüpfung der beiden Meßsignale in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Druckmaschine beim Bogeneinlauf,

4 eine Auswerteschaltung,

5 ein zweites Anordnungsbeispiel für den Kombisensor.

An einem Bogenanleger 1 einer Druckmaschine ist im Bereich eines Anlegetisches 2 ein Kombisensor 3 zur berührungsfreien Erfassung von Fehlbogen (z. B. Doppelbogen) angeordnet. Der Kombisensor 3 besteht aus einem kapazitiven Meßsensor 4 und einem Wirbelstrommeßsensor 6. Die Sensoren 4, 6 sind über elektrische Leitungen mit einer Auswerteschaltung 7 verbunden. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird der kapazitive Meßsensor 4 koaxial vom Wirbelstrommeßsensor 6 umgeben, wobei an ihren gemeinsamen Berührungsflächen eine Isolierung 8 vorgesehen ist. Der Kombisensor 3 ist in einem Abstand a (a = ca. 2-10 mm) zur Oberseite 9 des Anlegetisches 2 an einer Traverse 11 verschieb- und verschwenkbar angeordnet. Die Traverse 11 ist in Seitengestellen des Bogenanlegers 1 gelagert. Es ist jedoch ebenso möglich, den Kombisensor 3 z. B. an einem Deckrechen 12 zu befestigen. Zur Befestigung an der Traverse 11 ist eine diese umfassende zwei geteilte Schelle 13 vorgesehen. Die beiden Teile 16, 17 der Schelle 13 werden mittels Spannschrauben 18, 19 zusammengehalten und auf der Traverse 11 festgespannt. Mittels zweier weiterer Befestigungsschrauben 21, 22 ist ein Träger 23 an dem Teil 17 der Schelle 13 befestigt, der von der Traverse 11 aus gesehen in Richtung auf den Anlegetisch 2 ausgerichtet ist. An seinem dem Anlegetisch 2 zugewandten Ende ist eine Halterung 24 zur Aufnahme des Kombisensors 3 vorgesehen. Der Kombisensor 3 weist in Bogentransportrichtung (Pfeil) einen großen Abstand b (b > eine Schuppenlänge) zu den Vordermarken 26 auf, die sich in unmittelbarer Nähe der Zylinder der Druckmaschine befinden. Vorzugsweise ist der Kombisensor 3 an einem einem Bogenstapel 29 zugewandten Ende des Anlegetisches 2 angeordnet.

Das Ausführungsbeispiel nach 2 zeigt den Kombisensor 3 als eine Koaxiallagerung von zwei zylinderförmigen Körpern 4, 6 mit einer daraus resultierenden kreisförmigen Querschnittsfläche. Es ist jedoch auch möglich, ellipsenförmige, dreieckige oder polygonale Querschnittsfläche vorzusehen. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, den Meßsensor 4 und den Wirbelstrommeßsensor 6 nebeneinander – vorzugsweise unmittelbar nebeneinander, d. h nur durch eine Isolierung 8 voneinander getrennt – anzuordnen.

Der Kapazitive Meßsensor 4 erfaßt eine Gesamtschichtdicke eines durch den Abstand a zwischen Sensor 4 und Anlegetisch 2 geführten als Dielektrikum wirkenden Bogenstroms 27. Der Bogenstrom 27 kann je nach Schuppenlänge b eine Mehrzahl (z. B. 5) von Einzelbogen 28 aufweisen. In Abhängigkeit der Gesamtdicke des Bogenstroms 27 wird ein elektrisches Signal Ec erzeugt und an die Auswerteschaltung 7 weitergeleitet. Bereits bei nur einem Bogen 28 wird ein elektrisches Signal Ec erzeugt, welches ausreicht verläßlich die Dicke des Einzelbogens 28 anzuzeigen. Durch die erfindungsgemäße Doppelbogenkontrolleinrichtung ist daher eine überwachung bereits vom Bogeneinlauf an möglich. Bedingt durch den Maschinenlauf kommt es zu mechanischen Störeinflüssen z. B. Schwingungen. Hierbei führt der Kombisensor 3 eine Relativbewegung gegenüber dem Anlegetisch 2 aus. Das vom kapazitiven Meßsensor 4 erzeugte elektrische Signal Ec kann dabei so große Schwankungen aufweisen, daß es zu einer Fehlmeldung kommen kann die den Maschinenbetrieb abschaltet. Aus diesem Grund ist dem Meßsensor 4 ein Wirbelstrommeßsensor 6 zugeordnet. Dieser erzeugt ständig ein dem Abstand a entsprechendes elektrisches Signal Ew, welches ebenfalls an die Auswerteschaltung 7 geleitet wird. Die elektrischen Signale Ec und Ew werden dort durch Subtraktion miteinander verknüpft. Der Vorteil des Wirbelstrommeßsensors 6 ist, daß dieser nicht von der Gesamtschichtdicke des Bogenstroms 27 abhängig ist, sondern nur vom tatsächlichen Abstand a zwischen Kombisensor 3 und Gegenelektrode z. B. Anlegetisch 2. Hierdurch ist er ausgezeichnet dazu in der Lage Abstandsschwankungen zu kompensieren.

3 zeigt qualitativ den Verlauf der elektrischen Signale Ew und Ec und deren Verknüpfung (Ew – Ec).

Im Bereich von 0° Maschinengrad wird zunächst nur ein Einzelbogen 28 gemessen. Das Signal Ec ist in diesem Bereich starken Schwankungen ausgesetzt und würde ohne Kompensation durch das Signal Ew eine Fehlbogenmeldung verursachen. Das kompensierte Signale (Ew – Ec) ist dagegen klar und deutlich. Ein weiteres elektrisches Signal EM wird in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Zylinder (Maschinentakt) der Druckmaschine erzeugt und ebenfalls der Auswerteschaltung 7 zugeleitet. Durch die Verknüpfung der Signale Ew, Ec und EM erkennt die Auswerteschaltung 7 wieviele Einzelbogen 28, bzw. wie dick der Bogenstrom 27 bei einer bestimmten Winkelstellung der Zylinder der Druckmaschine gemessen werden dürfen, daß keine Fehlbogen vorliegen. Eine Abweichung um den Faktor d (d = 1,8 fache der Bogenstärke) von diesem Wert führt zu einem Signal "Fehlbogen" und einer damit verbundenen Maschinen- bzw. Bogentransportabschaltung.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (5) wird der Kombisensor 3 in den Anlegetisch 2 integriert. Im Abstand a ist eine Metallplatte 32 als Gegenelektrode oberhalb des Anlegetisches 2 angeordnet. Hierbei ist es auch möglich, daß der Deckrechen 12 die Gegenelektrode bildet.

4 zeigt ein Blockschaltbild der Auswerteschaltung 7. Der Kombisensor 3 liefert die elektrischen Signale Ew und Ec an die Auswerteschaltung 7. Das elektrische Signal Ew des Wirbelstrommeßsensor 6 wird einem Demodulator 33 zugeführt, der gleichzeitig ein Signal von einem Oszillator 34 erhält. ein daraus resultierendes Signal wird einem Analogrechner 39 zugeleitet. Das elektrische Signal Ec des Kapazitiven Meßsensors 4 wird durch einen Vorverstärker 36 verstärkt einem zweiten Demodulator 37 zugeführt und dort mit einem Signal eines zweiten Oszillators 38 beaufschlagt. Ein daraus resultierendes Signal wird ebenfalls dem Analogrechner 39 zugeleitet. Dieser verknüpft die von den Demodulatoren 33, 38 erzeugten Signale durch Subtraktion und erzeugt eine Meßsignal (Ew – Ec). Dieses wird darauffolgend mit dem elektrischen Signal EM verknüpft. Bei einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) ist es vorgesehen, daß der Kapazitive Meßsensor 4 gegenüber dem Wirbelstrommeßsensor 6 im Abstand a angeordnet ist. Hierbei kann sowohl der Meßsensor 4, als auch der Wirbelstrommeßsensor 6 im Anlegetisch 2 angeordnet sein und der jeweils andere gegenüberliegend, vorzugsweise auf einer gemeinsamen Achse.

1Bogenanleger 2Anlegetisch 3Kombisensor 4Meßsensor 5 6Wirbelstrommeßsensor 7Auswerteschaltung 8Isolierung 9Oberseite (2) 10 11Traverse 12Deckrechen 13Schelle 14 15 16Teil (13) 17Teil (13) 18Spannschraube 19Spannschraube 20 21Befestigungsschraube 22Befestigungsschraube 23Träger 24Halterung 25 26Vordermarke 27Bogenstrom 28Einzelbogen 29Bogenstapel 30 31 32Metallplatte 33Demodulator (Ew) 34Oszillator (Ew) 35 36Vorverstärker (Ec) 37Demodulator (Ec) 38Oszillator (Ec) 39Analogrechner aAbstand (3-2) bSchuppenlänge dFaktor Ewelektrisches Signal (6) Ecelektrisches Signal (4) EMelektrisches Signal (Ew – Ec) elektrisches Signal

Anspruch[de]
  1. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung für Druckmaschinen mit einem kapazitiv arbeitenden Messsensor (4) zur Bestimmung der Bogenanzahl, einer Gegenelektrode und einer Auswerteschaltung (7), wobei dem Messsensor (4) ein induktiver Messsensor (6) zur Kompensation von Betriebseinflüssen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der induktive Messsensor (6) ein Wirbelstrommesssensor ist und dass der kapazitiv arbeitende Messsensor (4) und der Wirbelstrommesssensor (6) koaxial ineinander angeordnet sind.
  2. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlegetisch (2) die Gegenelektrode ist.
  3. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode oberhalb des Anlegetisches (2) angeordnet ist.
  4. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckrechen (12) die Gegenelektrode ist.
  5. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitive Messsensor (4) und der Wirbelstrommesssensor (6) zu einem Kombisensor (3) zusammengebaut sind.
  6. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kombisensor (3) frei im Bereich des Anlegetisches (2) anordbar ist.
  7. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kombisensor (3) an einer Traverse (11) angeordnet ist.
  8. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse (11) an einem einem Bogenstapel (29) zugewandten Ende des Anlegetisches (2) angeordnet ist.
  9. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kombisensor (3) einen ellipsenförmigen, dreieckigen oder polygonalen Querschnitt, vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  10. Berührungsfreie Doppelbogenkontrolleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Signal (Ec) des kapazitiven Messsensors (4) und das elektrische Signal (Ew) des Wirbelstrommesssensors (6) mittels der Auswerteschaltung (7) durch Subtraktion miteinander verknüpft werden.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com