專利名稱：印刷機接紙區(qū)各調(diào)節(jié)元件調(diào)控用的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷機接紙區(qū)各調(diào)節(jié)元件的調(diào)整及/或控制用的裝置，其中設(shè)有至少一個輸入設(shè)備以便輸入有關(guān)紙張及/或印刷機特征的標識數(shù)據(jù)和至少一個運算設(shè)備以便進一步利用這些數(shù)據(jù)，此外還設(shè)有一個控制設(shè)備，可按照給出的標識數(shù)據(jù)對各調(diào)節(jié)元件進行有關(guān)紙張開本的調(diào)節(jié)。
德國專利DE3413179A1號曾公開一種印刷機接紙器用的控制和調(diào)整裝置。紙張開本、紙張重量以及機器轉(zhuǎn)速被輸入到計算機內(nèi)的至少一個輸入設(shè)備內(nèi)。與紙張開本有關(guān)的調(diào)節(jié)就參照這些輸入數(shù)據(jù)進行。此外按照應(yīng)有值來對諸如叼紙牙開口凸輪或吸紙輥吸力調(diào)節(jié)時，每一種作業(yè)環(huán)境的應(yīng)有值是由經(jīng)驗得出的，并以特性曲線簇的形式存儲在一個存儲單元中。
該發(fā)明的缺點是，要用經(jīng)驗方法獲得各種與紙張大小、重量和機器轉(zhuǎn)速有關(guān)的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)是很費時間的。此外要獲得這種特性曲線簇還必須仰仗高水平的專家來做。同時存儲標識數(shù)據(jù)字段需有很大的存儲容量。
還可能產(chǎn)生這樣的問題，特性曲線簇并不包含連續(xù)的特性曲線。更確切地說，測量是在不可分割的固定的許多參數(shù)組合的情況下進行的;隨后將被測量值進行內(nèi)插。在德國專利DE3413179A1號中也規(guī)定，對個別在特性曲線上呈現(xiàn)不連貫的調(diào)節(jié)值，印刷工能夠加以修正以便使紙張的堆放優(yōu)化。
本發(fā)明的目的是鑒于這種現(xiàn)有技術(shù)的情況，研制一種印刷機接紙區(qū)各調(diào)節(jié)元件控制及/或調(diào)整用的裝置，該裝置在利用紙張和印刷機的特性數(shù)據(jù)后，就可確定接紙器各調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)值。
這個目的是這樣實現(xiàn)的，運算設(shè)備根據(jù)特性數(shù)據(jù)計算出向接紙堆運送的紙張的能量，進一步按照算出的能量值，確定吸紙輥及/或叼紙牙開口凸輪及/或在接紙堆上方的吹氣嘴的要控制值，使通過這些元件取走的能量基本上等于向接紙區(qū)的運送的紙張的能量。最后使控制設(shè)備按照算出的值來控制吸紙輥及/或叼紙開口凸輪及/或在接紙堆上方的吹氣嘴。
按照本發(fā)明方法一種有效的實施形式，運算設(shè)備可按照公式F=m×V22×μ×S]]>其中m為紙張的質(zhì)量，v為向接紙堆運送的紙張的速度，μ為摩擦系數(shù)，S為吸紙輥吸力所作用的紙張長度。當吸紙輥吸力所作用的紙張長度維持不變時，即在叼紙牙開口凸輪固定地調(diào)節(jié)好以后，吸紙輥的吸力F與向接紙堆運送的紙張速度的平方成正比。
按照本發(fā)明進一步發(fā)展的方法，在吸力達到最大值Fmax時，控制設(shè)備可使吸紙輥吸力所作用的紙張長度按照下列公式改變，
S=m×V22×μ×Fmax]]>從而使叼紙牙開口凸輪變化。
按照本發(fā)明裝置另一種可替代的實施形式則有，運算設(shè)備根據(jù)紙張來到接紙堆時的能量，按照公式S=m×V22×μ×F]]>計算出吸紙輥的吸力所作用的紙張長度。當吸紙輥吸力所作用的紙張長度達到最大可能的調(diào)節(jié)限度Smax時，運算設(shè)備算出吸紙輥的吸力按照公式應(yīng)為F=m×V22×μ×Smax]]>在通常情況下進行步驟為，按照前述公式F=m×V22×μ×S]]>計算出吸力F。其時S先維持不變。然后再考慮是否調(diào)節(jié)S，為了使紙張更好地來到堆放處，是否把叼紙牙牽引的時間放長些，即把S縮短些。只有在特殊情況下，才對吸紙輥吸力所作用的紙張長度進行改變以修正紙張的堆放。
本發(fā)明的裝置有一個改進是設(shè)有輸入設(shè)備，該設(shè)備供給運算設(shè)備各種油墨、亮漆、潤濕劑及/或粉末在紙張上涂布的資料，運算設(shè)備在計算出向接紙堆運送的紙張的能量時就可計入這種質(zhì)量增加。舉例來說還可得到涂布在紙張上的油墨量及油墨滑閥(Farbschieber)位置的資料。要查明涂布在紙張上的亮漆、潤濕劑及/或粉末的數(shù)量也是不成問題的。
可用來替代或補充的辦法是設(shè)有一個輸入設(shè)備，通過該設(shè)備，印刷工可對吸紙輥的吸力F或吸紙輥吸力所作用的紙張長度S，用一個修正因數(shù)K來修正。例如在原來的運算程序中沒有考慮到由于油墨、亮漆、潤濕劑及或粉末的涂布而造成的質(zhì)量的增加，因此給印刷工提供一個可能，使他可以通過一個對吸紙輥吸力的修正或通過一個對叼紙牙開口凸輪的修正來影響紙張的堆放。
另一個改進是，在計算吸紙輥的吸力F或在計算吸力所作用的紙張長度S時計入一個由印刷工給出的修正因數(shù)，并在達到吸力的調(diào)節(jié)限度Fmax或達到最大的紙張長度Smax時采用所給出的修正因數(shù)去計算紙張長度或計算吸力。采用一個修正因數(shù)的優(yōu)點為，由于所實施的修正在整個速度范圍內(nèi)都有效，因此在調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)值上不會出現(xiàn)不連貫的變化。
這里有利之處在于，當找到的修正因素K按照預(yù)先給出的參數(shù)能作出良好的調(diào)節(jié)時，便可在印刷任務(wù)終了后，將該修正因數(shù)K存儲在運算設(shè)備的存儲器里，以后如遇到具有同樣參數(shù)的任務(wù)，被存儲的數(shù)值就可自動作為預(yù)先規(guī)定，這樣再一次對吸紙輥或叼紙牙開口凸輪調(diào)節(jié)的修正就不再需要或很少需要了。
本發(fā)明方法的另一種實施形式是這樣安排的，控制設(shè)備能根據(jù)機器的速度控制粉末設(shè)備，使每單位平面上所涂布的粉末量維持不變。另外運算設(shè)備能根據(jù)紙堆高度算出在每一張紙上要涂布的粉末量。因此可以例如將涂布在紙張上的粉末量從紙堆的底邊到紙堆的頂邊均勻地分配。由于在下部紙張上受到的壓力顯然要比上部紙張來得高，這樣可以防止紙張在紙堆的下部范圍內(nèi)發(fā)生粘合現(xiàn)象。
按照本發(fā)明裝置的一種構(gòu)成，控制設(shè)備可根據(jù)輸入設(shè)備的關(guān)于被印刷紙張的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)來輸送印張，控制設(shè)備還能對吹氣嘴進行控制，使在紙張平面上方造成一個與紙張的質(zhì)量分布相關(guān)的壓力分布。
吹氣嘴是這樣被控制設(shè)備控制的，使其造成的壓力分布與紙張實際平面上的質(zhì)量分布相適應(yīng)，紙張能準確而又迅速地鋪放在紙堆上。如果吹氣嘴這樣調(diào)節(jié)后，由于壓力分布，紙張首先在紙張的中央鋪放，那么這樣調(diào)節(jié)當然是有利的。但若不是這樣也不要緊，因為從首先被鋪放的地點開始(該地點通常不在中央)，紙張下面的空氣會快速地向外跑出，這時從上方對紙張起作用的吹氣嘴極有可能會受到接紙堆側(cè)旁設(shè)置的吸氣設(shè)備的支持。
當將有關(guān)紙張厚度以及油墨、粉末及/或亮漆涂布的數(shù)據(jù)引入運算設(shè)備后，便可利用運算設(shè)備精確地確定平面上的質(zhì)量分布。例如可以通過油墨帶(Farbzonen-schraube)的狀態(tài)得出油墨的分布資料。為了得到質(zhì)量分布，可將紙張頂面分成矩陣般的平面單元來進行分析，對這些平面單元，不僅求出紙張的重量，而且求出油墨、亮漆、潤濕劑及粉末扣除蒸發(fā)或粉末流失后的質(zhì)量，這樣做也是可取的。還可裝上用來測量接紙堆在印刷前后的重量的設(shè)備作為輔助設(shè)備。通過吹氣嘴來調(diào)節(jié)壓力分布，使它與質(zhì)量分布相適應(yīng)，可根據(jù)構(gòu)造的實施形式，采用多種多樣的方式方法來做到，例如可以根據(jù)已知的紙張和機器的特性數(shù)據(jù)，變化吹氣量、接通的吹氣嘴總數(shù)和吹氣作用的方向。
在構(gòu)造上有利的做法是在紙堆上方設(shè)置一個吹氣設(shè)備，在該設(shè)備上有以矩陣形分布在紙張頂面之上的吹氣嘴，而各吹氣嘴能通過控制設(shè)備單獨提供吹氣。這樣就有可能使在紙張首先鋪放區(qū)上方起作用的吹氣嘴比其他吹氣嘴提前退出吹氣。例如從后邊的吹氣嘴開始向前邊發(fā)展，各吹氣嘴可順序切斷吹氣。
本發(fā)明將按下面的附圖詳加說明。其中

圖1為輪轉(zhuǎn)印刷機接紙區(qū)的側(cè)視示意圖，圖2為用本發(fā)明的方法可以計算出的量值的略圖。
圖1所示為輪轉(zhuǎn)印刷機(未示出)接紙器1的側(cè)視示意圖。帶有叼紙牙3的鏈條2在回轉(zhuǎn)輪4，5上走動。叼紙牙3向接紙堆7供應(yīng)紙張6。一旦紙張6來到接紙堆7的上方被叼紙牙3釋放時，紙張6便被吸紙輥9制動。叼紙牙3由叼紙牙開口凸輪10控制。通過吹氣嘴11，使紙張6輕壓在接紙堆7上。
紙張6鋪放在接紙堆7上理想的做法應(yīng)該如下吸紙輥9的制動力F和起作用的制動距離S應(yīng)這樣安排，使到達接紙堆7的后緣時紙張6的動能至少成為極小。因為要防止紙張6太激烈地碰撞在堆紙檔8上，這會使紙張受到損壞。
本發(fā)明中吸紙輥及/或叼紙牙開口凸輪的調(diào)節(jié)可以控制到這樣的程度，使上述條件總是能得到滿足。
吸紙輥9及/或叼紙牙開口凸輪調(diào)節(jié)時用來計算的量值，在圖2中概略地示出。
圖2基本上描述了圖1中吸紙輥9周圍的區(qū)域。紙張6由叼紙牙3牽引到吸紙輥9的上方。吸紙輥9接通一個圖上未畫出的真空源。吸紙輥9的吸力F是可調(diào)的。當紙張6被叼紙牙3牽引時，紙張以機器的速度運動。而當紙張6被叼紙牙3釋放時，由于吸紙輥9的吸力F，紙張受到制動。令S代表吸紙輥9的吸力F對紙張起作用的長度?？紤]到摩擦系數(shù)μ，那么由吸紙輥9制動紙張6的能量即由此從紙張6上取得的能量可以根據(jù)公式E＝F×μ×s計算而得。在理想情況下，這個從紙張6上取得的能量等于紙張6來到輪轉(zhuǎn)印刷機接紙區(qū)時動能1/2×m×v2。
如同已經(jīng)提到的，吸紙輥9的吸力F作用在紙張6上的長度可用S來代表，在該長度之后紙張6不再為叼紙牙3所牽引。但須注意，吸紙輥9本身是可能并會轉(zhuǎn)動的。只有在一種情況下，即吸紙輥9靜止時，S才代表紙張6在吸紙輥9后面的紙張長度。如果吸紙輥9順紙張前進方向或逆紙張前進方向轉(zhuǎn)動，那么還必須補充考慮從叼紙牙開口的時刻一直到紙張6通過吸紙輥9的時刻吸紙輥9所走過的周邊長度。紙張6在吸紙輥9后的紙張長度S，當吸紙輥9順紙張前進方向轉(zhuǎn)動時，必須減去這個周邊長度;而當逆紙張前進方向轉(zhuǎn)動時，必須加上這個周邊長度。
一般情況可以這樣講，為了使紙張6更好地鋪放，紙張6由叼紙牙3牽引前進的時間應(yīng)長些，亦即受到吸紙輥9的吸力F作用的紙張長度S應(yīng)短些。因此在接紙區(qū)內(nèi)各調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)，最好的計算方法應(yīng)該是這樣，即首先使叼紙牙開口凸輪10的調(diào)節(jié)維持不變，然后可根據(jù)公式F=m×V22×μ×S]]>計算出吸紙輥9的吸力F。由該式可見，F(xiàn)與來到印刷機接紙區(qū)的紙張6的速度的平方成正比。計算時所必需的數(shù)據(jù)，如紙張的質(zhì)量、及其長度、寬度、厚度和密度、以及速度資料將通過一個輸入設(shè)備12引入到運算設(shè)備13內(nèi)。這些輸入數(shù)據(jù)或是通過操作人員或是通過印刷機本身相應(yīng)的測量部位取得。例如通過印刷的橫向進給(Druckbeistellung)和覆蓋層標記高度調(diào)節(jié)(Deckmarkenhohencinstellung)可以得到紙張的厚度。與紙張開本有關(guān)的資料可以根據(jù)拉軌標記定位(Ziehmarkenposition)或通過油墨帶調(diào)節(jié)(Farbzoneneinstellung)來得到。來到接紙區(qū)的紙張6的速度可直接從印刷機的轉(zhuǎn)速來確定。關(guān)于各單元印刷機上油墨涂布的資料可能用來考慮紙張6質(zhì)量的修正，可以從油墨帶(Farbzonenschraube)的狀態(tài)上得到。采用類似方法，運算設(shè)備還可提供涂布在紙張上的亮漆、潤濕劑或粉末的數(shù)量。
根據(jù)公式F=m×V22×μ×S]]>如S維持不變，吸紙輥9的調(diào)節(jié)力F已達限度，那么運算設(shè)備可以算出在調(diào)節(jié)叼紙牙開口凸輪時所需的修正，按照下列公式S=m×V22×μ×Fmax]]>如果由于不知什么原因出現(xiàn)這種現(xiàn)象，例如當?shù)鸺堁篱_口凸輪已固定地調(diào)節(jié)好，所算出的吸紙輥9的吸力F還不足使紙張得到最佳的堆放，那么操作人員還有一個可能性可以通過輸入設(shè)備12輸入一個修正因數(shù)K，使吸紙輥9的吸力F修正。如果在速度V提高的情況下，吸紙輥9的吸力F可以達到調(diào)節(jié)限度Fmax，那么運算設(shè)備13在計算紙張長度S時也會考慮這個修正因數(shù)。顯然S也可以直接通過修正因數(shù)來修正。這種做法是可行的，因為修正是在整個速度范圍內(nèi)有效的，因此在調(diào)節(jié)吸力F或吸力F所作用的紙張長度S時不會出現(xiàn)不連貫的變化。
另外還可以這樣安排，將與輸入?yún)?shù)有關(guān)的修正因數(shù)存儲在存儲器內(nèi)，以后在遇到具有同樣參數(shù)的任務(wù)、要調(diào)節(jié)吸紙輥9的吸力F或調(diào)節(jié)叼紙牙開口凸輪時就可自動考慮修正。
權(quán)利要求
1.一種印刷機接紙區(qū)各調(diào)節(jié)元件的調(diào)整及/或控制用的裝置，其中設(shè)有至少一個輸入設(shè)備以便輸入有關(guān)紙張及/或印刷機特征的標識數(shù)據(jù)和至少一個運算設(shè)備以便進一步利用這些數(shù)據(jù)，此外還設(shè)有一個控制設(shè)備，可按照給出的標識數(shù)據(jù)對各調(diào)節(jié)元件進行有關(guān)紙張開本的調(diào)節(jié)，其特征是，運算設(shè)備(13)根據(jù)特性數(shù)據(jù)計算出向接紙堆運送的紙張的能量，運算設(shè)備(13)進一步按照算出的能量值，確定吸紙輥(9)及/或叼紙牙開口凸輪(10)及/或在接紙堆(7)上方的吹氣嘴(11)的要控制值，使通過這些元件取走的能量基本上等于向接紙區(qū)運送的紙張(6)的能量，并使控制設(shè)備(14)按照算出的控制值來控制吸紙輥(9)及/或叼紙牙開口凸輪(10)及/或在接紙堆(7)上方的吹氣嘴(11)。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征是，運算設(shè)備(13)按照公式F = (m×v2)/(2×μ×S)計算吸氣輥(9)的吸力(F)，其中(m)為紙張的質(zhì)量，(v)為來到接紙堆的紙張(6)的速度，(μ)為摩擦系數(shù)，(S)為吸氣輥(9)吸力(F)所作用的紙張長度。
3.按照權(quán)利要求2的裝置，其特征為，設(shè)有輸入設(shè)備(12)，該設(shè)備供給運算設(shè)備(13)各種油墨、亮漆、潤濕劑及/或粉末在紙張上涂布的資料，運算設(shè)備(13)在計算向接紙堆運送的紙張(6)的能量時就可計入這種質(zhì)量增加。
4.按照權(quán)利要求2或3的裝置，其特征為，當吸紙輥(9)的吸力達到最大值Fmax時，運算設(shè)備(13)可按照下列公式計算出吸氣輥(9)的吸力(F)所作用的紙張長度(S)S=m×V22×μ×Fmax]]>
5.按照權(quán)利要求1或3的裝置，其特征為，運算設(shè)備(13)根據(jù)紙張(6)來到接紙堆時的能量，按照公式S=m×V22×μ×F]]>計算出吸紙輥(9)的吸力(F)所作用的紙張長度(S)，控制設(shè)備(14)按照算出的值控制叼紙牙開口凸輪(10)。
6.按照權(quán)利要求5的裝置，其特征為，當吸紙輥(9)的吸力(F)所作用的紙張長度達到最大可能的調(diào)節(jié)限度Smax時，運算設(shè)備(13)算出吸紙輥(9)的吸力(F)按照公式應(yīng)為F=m×V22×μ×Smax]]>控制設(shè)備(14)按照算出的值控制吸紙輥(9)。
7.按照一個或多個上述權(quán)利要求的裝置，其特征為，設(shè)有一個輸入設(shè)備，通過該設(shè)備，印刷工可對吸紙輥(9)的吸力(F)或吸紙輥(9)的吸力(F)所作用的紙張長度(S)，用一個修正因數(shù)K來修正。
8.按照權(quán)利要求4及/或6的裝置，其特征為，設(shè)有一個輸入設(shè)備，通過該設(shè)備，印刷工可輸入一個修正因數(shù)K，運算設(shè)備(13)在計算吸紙輥(9)的吸力(F)或在計算吸力(F)所作用的紙張長度(S)時計入這個修正因數(shù)，在達到吸力的調(diào)節(jié)限度(Fmax)或達到最大的紙張長度(Smax)時采用這個修正因數(shù)計算吸紙輥(9)的吸力(F)所作用的紙張長度(S)或計算吸紙輥(9)的吸力(F)。
9.按照權(quán)利要求7或8的裝置，其特征為，在印刷任務(wù)終了時可將修正因數(shù)K存儲到運算設(shè)備(13)的存儲器內(nèi)。
10.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征為，控制設(shè)備(14)能根據(jù)機器的速度控制粉末設(shè)備，使每單位平面上所涂布的粉末量維持不變。
11.按照權(quán)利要求10的裝置，其特征為，運算設(shè)備(13)能根據(jù)紙堆高度算出要涂布的粉末量。
12.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征為，控制設(shè)備(14)可根據(jù)輸入設(shè)備(12)的關(guān)于被印刷紙張的質(zhì)量分布數(shù)據(jù)來輸送印張，控制設(shè)備(14)還能對吹氣嘴(11)進行控制，使在紙張(6)平面上方造成一個與紙張(6)的質(zhì)量分布相關(guān)的壓力分布。
全文摘要
一種印刷機接紙區(qū)各調(diào)節(jié)元件調(diào)控用的裝置，特別是在高速印刷機領(lǐng)域，如何把印好的紙張鋪放在接紙堆上是一個特別引人注意的問題。本發(fā)明的基本任務(wù)是研制一種印刷機接紙區(qū)各調(diào)節(jié)元件的控制及/或調(diào)整用的裝置，該裝置在利用紙張和印刷機的特性數(shù)據(jù)后，就可算出接紙器各調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)值，可使紙張來到接紙堆時速度接近于零。
文檔編號B65H29/24GK1070620SQ92109308
公開日1993年4月7日 申請日期1992年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月16日
發(fā)明者彼得·特奧巴爾德·布拉澤爾, 迪特爾·豪克, 卡爾·赫爾曼·米爾特訥, 安東·羅迪 申請人:海德堡印刷機械股份公司