专利名称：印刷机接纸区各调节元件调控用的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷机接纸区各调节元件的调整及/或控制用的装置，其中设有至少一个输入设备以便输入有关纸张及/或印刷机特征的标识数据和至少一个运算设备以便进一步利用这些数据，此外还设有一个控制设备，可按照给出的标识数据对各调节元件进行有关纸张开本的调节。
德国专利DE3413179A1号曾公开一种印刷机接纸器用的控制和调整装置。纸张开本、纸张重量以及机器转速被输入到计算机内的至少一个输入设备内。与纸张开本有关的调节就参照这些输入数据进行。此外按照应有值来对诸如叼纸牙开口凸轮或吸纸辊吸力调节时，每一种作业环境的应有值是由经验得出的，并以特性曲线簇的形式存储在一个存储单元中。
该发明的缺点是，要用经验方法获得各种与纸张大小、重量和机器转速有关的调节数据是很费时间的。此外要获得这种特性曲线簇还必须仰仗高水平的专家来做。同时存储标识数据字段需有很大的存储容量。
还可能产生这样的问题，特性曲线簇并不包含连续的特性曲线。更确切地说，测量是在不可分割的固定的许多参数组合的情况下进行的;随后将被测量值进行内插。在德国专利DE3413179A1号中也规定，对个别在特性曲线上呈现不连贯的调节值，印刷工能够加以修正以便使纸张的堆放优化。
本发明的目的是鉴于这种现有技术的情况，研制一种印刷机接纸区各调节元件控制及/或调整用的装置，该装置在利用纸张和印刷机的特性数据后，就可确定接纸器各调节元件的调节值。
这个目的是这样实现的，运算设备根据特性数据计算出向接纸堆运送的纸张的能量，进一步按照算出的能量值，确定吸纸辊及/或叼纸牙开口凸轮及/或在接纸堆上方的吹气嘴的要控制值，使通过这些元件取走的能量基本上等于向接纸区的运送的纸张的能量。最后使控制设备按照算出的值来控制吸纸辊及/或叼纸开口凸轮及/或在接纸堆上方的吹气嘴。
按照本发明方法一种有效的实施形式，运算设备可按照公式F=m×V22×μ×S]]>其中m为纸张的质量，v为向接纸堆运送的纸张的速度，μ为摩擦系数，S为吸纸辊吸力所作用的纸张长度。当吸纸辊吸力所作用的纸张长度维持不变时，即在叼纸牙开口凸轮固定地调节好以后，吸纸辊的吸力F与向接纸堆运送的纸张速度的平方成正比。
按照本发明进一步发展的方法，在吸力达到最大值Fmax时，控制设备可使吸纸辊吸力所作用的纸张长度按照下列公式改变，
S=m×V22×μ×Fmax]]>从而使叼纸牙开口凸轮变化。
按照本发明装置另一种可替代的实施形式则有，运算设备根据纸张来到接纸堆时的能量，按照公式S=m×V22×μ×F]]>计算出吸纸辊的吸力所作用的纸张长度。当吸纸辊吸力所作用的纸张长度达到最大可能的调节限度Smax时，运算设备算出吸纸辊的吸力按照公式应为F=m×V22×μ×Smax]]>在通常情况下进行步骤为，按照前述公式F=m×V22×μ×S]]>计算出吸力F。其时S先维持不变。然后再考虑是否调节S，为了使纸张更好地来到堆放处，是否把叼纸牙牵引的时间放长些，即把S缩短些。只有在特殊情况下，才对吸纸辊吸力所作用的纸张长度进行改变以修正纸张的堆放。
本发明的装置有一个改进是设有输入设备，该设备供给运算设备各种油墨、亮漆、润湿剂及/或粉末在纸张上涂布的资料，运算设备在计算出向接纸堆运送的纸张的能量时就可计入这种质量增加。举例来说还可得到涂布在纸张上的油墨量及油墨滑阀(Farbschieber)位置的资料。要查明涂布在纸张上的亮漆、润湿剂及/或粉末的数量也是不成问题的。
可用来替代或补充的办法是设有一个输入设备，通过该设备，印刷工可对吸纸辊的吸力F或吸纸辊吸力所作用的纸张长度S，用一个修正因数K来修正。例如在原来的运算程序中没有考虑到由于油墨、亮漆、润湿剂及或粉末的涂布而造成的质量的增加，因此给印刷工提供一个可能，使他可以通过一个对吸纸辊吸力的修正或通过一个对叼纸牙开口凸轮的修正来影响纸张的堆放。
另一个改进是，在计算吸纸辊的吸力F或在计算吸力所作用的纸张长度S时计入一个由印刷工给出的修正因数，并在达到吸力的调节限度Fmax或达到最大的纸张长度Smax时采用所给出的修正因数去计算纸张长度或计算吸力。采用一个修正因数的优点为，由于所实施的修正在整个速度范围内都有效，因此在调节元件的调节值上不会出现不连贯的变化。
这里有利之处在于，当找到的修正因素K按照预先给出的参数能作出良好的调节时，便可在印刷任务终了后，将该修正因数K存储在运算设备的存储器里，以后如遇到具有同样参数的任务，被存储的数值就可自动作为预先规定，这样再一次对吸纸辊或叼纸牙开口凸轮调节的修正就不再需要或很少需要了。
本发明方法的另一种实施形式是这样安排的，控制设备能根据机器的速度控制粉末设备，使每单位平面上所涂布的粉末量维持不变。另外运算设备能根据纸堆高度算出在每一张纸上要涂布的粉末量。因此可以例如将涂布在纸张上的粉末量从纸堆的底边到纸堆的顶边均匀地分配。由于在下部纸张上受到的压力显然要比上部纸张来得高，这样可以防止纸张在纸堆的下部范围内发生粘合现象。
按照本发明装置的一种构成，控制设备可根据输入设备的关于被印刷纸张的质量分布数据来输送印张，控制设备还能对吹气嘴进行控制，使在纸张平面上方造成一个与纸张的质量分布相关的压力分布。
吹气嘴是这样被控制设备控制的，使其造成的压力分布与纸张实际平面上的质量分布相适应，纸张能准确而又迅速地铺放在纸堆上。如果吹气嘴这样调节后，由于压力分布，纸张首先在纸张的中央铺放，那么这样调节当然是有利的。但若不是这样也不要紧，因为从首先被铺放的地点开始(该地点通常不在中央)，纸张下面的空气会快速地向外跑出，这时从上方对纸张起作用的吹气嘴极有可能会受到接纸堆侧旁设置的吸气设备的支持。
当将有关纸张厚度以及油墨、粉末及/或亮漆涂布的数据引入运算设备后，便可利用运算设备精确地确定平面上的质量分布。例如可以通过油墨带(Farbzonen-schraube)的状态得出油墨的分布资料。为了得到质量分布，可将纸张顶面分成矩阵般的平面单元来进行分析，对这些平面单元，不仅求出纸张的重量，而且求出油墨、亮漆、润湿剂及粉末扣除蒸发或粉末流失后的质量，这样做也是可取的。还可装上用来测量接纸堆在印刷前后的重量的设备作为辅助设备。通过吹气嘴来调节压力分布，使它与质量分布相适应，可根据构造的实施形式，采用多种多样的方式方法来做到，例如可以根据已知的纸张和机器的特性数据，变化吹气量、接通的吹气嘴总数和吹气作用的方向。
在构造上有利的做法是在纸堆上方设置一个吹气设备，在该设备上有以矩阵形分布在纸张顶面之上的吹气嘴，而各吹气嘴能通过控制设备单独提供吹气。这样就有可能使在纸张首先铺放区上方起作用的吹气嘴比其他吹气嘴提前退出吹气。例如从后边的吹气嘴开始向前边发展，各吹气嘴可顺序切断吹气。
本发明将按下面的附图详加说明。其中
图1为轮转印刷机接纸区的侧视示意图，图2为用本发明的方法可以计算出的量值的略图。
图1所示为轮转印刷机(未示出)接纸器1的侧视示意图。带有叼纸牙3的链条2在回转轮4，5上走动。叼纸牙3向接纸堆7供应纸张6。一旦纸张6来到接纸堆7的上方被叼纸牙3释放时，纸张6便被吸纸辊9制动。叼纸牙3由叼纸牙开口凸轮10控制。通过吹气嘴11，使纸张6轻压在接纸堆7上。
纸张6铺放在接纸堆7上理想的做法应该如下吸纸辊9的制动力F和起作用的制动距离S应这样安排，使到达接纸堆7的后缘时纸张6的动能至少成为极小。因为要防止纸张6太激烈地碰撞在堆纸档8上，这会使纸张受到损坏。
本发明中吸纸辊及/或叼纸牙开口凸轮的调节可以控制到这样的程度，使上述条件总是能得到满足。
吸纸辊9及/或叼纸牙开口凸轮调节时用来计算的量值，在图2中概略地示出。
图2基本上描述了图1中吸纸辊9周围的区域。纸张6由叼纸牙3牵引到吸纸辊9的上方。吸纸辊9接通一个图上未画出的真空源。吸纸辊9的吸力F是可调的。当纸张6被叼纸牙3牵引时，纸张以机器的速度运动。而当纸张6被叼纸牙3释放时，由于吸纸辊9的吸力F，纸张受到制动。令S代表吸纸辊9的吸力F对纸张起作用的长度。考虑到摩擦系数μ，那么由吸纸辊9制动纸张6的能量即由此从纸张6上取得的能量可以根据公式E＝F×μ×s计算而得。在理想情况下，这个从纸张6上取得的能量等于纸张6来到轮转印刷机接纸区时动能1/2×m×v2。
如同已经提到的，吸纸辊9的吸力F作用在纸张6上的长度可用S来代表，在该长度之后纸张6不再为叼纸牙3所牵引。但须注意，吸纸辊9本身是可能并会转动的。只有在一种情况下，即吸纸辊9静止时，S才代表纸张6在吸纸辊9后面的纸张长度。如果吸纸辊9顺纸张前进方向或逆纸张前进方向转动，那么还必须补充考虑从叼纸牙开口的时刻一直到纸张6通过吸纸辊9的时刻吸纸辊9所走过的周边长度。纸张6在吸纸辊9后的纸张长度S，当吸纸辊9顺纸张前进方向转动时，必须减去这个周边长度;而当逆纸张前进方向转动时，必须加上这个周边长度。
一般情况可以这样讲，为了使纸张6更好地铺放，纸张6由叼纸牙3牵引前进的时间应长些，亦即受到吸纸辊9的吸力F作用的纸张长度S应短些。因此在接纸区内各调节元件的调节，最好的计算方法应该是这样，即首先使叼纸牙开口凸轮10的调节维持不变，然后可根据公式F=m×V22×μ×S]]>计算出吸纸辊9的吸力F。由该式可见，F与来到印刷机接纸区的纸张6的速度的平方成正比。计算时所必需的数据，如纸张的质量、及其长度、宽度、厚度和密度、以及速度资料将通过一个输入设备12引入到运算设备13内。这些输入数据或是通过操作人员或是通过印刷机本身相应的测量部位取得。例如通过印刷的横向进给(Druckbeistellung)和覆盖层标记高度调节(Deckmarkenhohencinstellung)可以得到纸张的厚度。与纸张开本有关的资料可以根据拉轨标记定位(Ziehmarkenposition)或通过油墨带调节(Farbzoneneinstellung)来得到。来到接纸区的纸张6的速度可直接从印刷机的转速来确定。关于各单元印刷机上油墨涂布的资料可能用来考虑纸张6质量的修正，可以从油墨带(Farbzonenschraube)的状态上得到。采用类似方法，运算设备还可提供涂布在纸张上的亮漆、润湿剂或粉末的数量。
根据公式F=m×V22×μ×S]]>如S维持不变，吸纸辊9的调节力F已达限度，那么运算设备可以算出在调节叼纸牙开口凸轮时所需的修正，按照下列公式S=m×V22×μ×Fmax]]>如果由于不知什么原因出现这种现象，例如当叼纸牙开口凸轮已固定地调节好，所算出的吸纸辊9的吸力F还不足使纸张得到最佳的堆放，那么操作人员还有一个可能性可以通过输入设备12输入一个修正因数K，使吸纸辊9的吸力F修正。如果在速度V提高的情况下，吸纸辊9的吸力F可以达到调节限度Fmax，那么运算设备13在计算纸张长度S时也会考虑这个修正因数。显然S也可以直接通过修正因数来修正。这种做法是可行的，因为修正是在整个速度范围内有效的，因此在调节吸力F或吸力F所作用的纸张长度S时不会出现不连贯的变化。
另外还可以这样安排，将与输入参数有关的修正因数存储在存储器内，以后在遇到具有同样参数的任务、要调节吸纸辊9的吸力F或调节叼纸牙开口凸轮时就可自动考虑修正。
权利要求
1.一种印刷机接纸区各调节元件的调整及/或控制用的装置，其中设有至少一个输入设备以便输入有关纸张及/或印刷机特征的标识数据和至少一个运算设备以便进一步利用这些数据，此外还设有一个控制设备，可按照给出的标识数据对各调节元件进行有关纸张开本的调节，其特征是，运算设备(13)根据特性数据计算出向接纸堆运送的纸张的能量，运算设备(13)进一步按照算出的能量值，确定吸纸辊(9)及/或叼纸牙开口凸轮(10)及/或在接纸堆(7)上方的吹气嘴(11)的要控制值，使通过这些元件取走的能量基本上等于向接纸区运送的纸张(6)的能量，并使控制设备(14)按照算出的控制值来控制吸纸辊(9)及/或叼纸牙开口凸轮(10)及/或在接纸堆(7)上方的吹气嘴(11)。
2.按照权利要求1的装置，其特征是，运算设备(13)按照公式F = (m×v2)/(2×μ×S)计算吸气辊(9)的吸力(F)，其中(m)为纸张的质量，(v)为来到接纸堆的纸张(6)的速度，(μ)为摩擦系数，(S)为吸气辊(9)吸力(F)所作用的纸张长度。
3.按照权利要求2的装置，其特征为，设有输入设备(12)，该设备供给运算设备(13)各种油墨、亮漆、润湿剂及/或粉末在纸张上涂布的资料，运算设备(13)在计算向接纸堆运送的纸张(6)的能量时就可计入这种质量增加。
4.按照权利要求2或3的装置，其特征为，当吸纸辊(9)的吸力达到最大值Fmax时，运算设备(13)可按照下列公式计算出吸气辊(9)的吸力(F)所作用的纸张长度(S)S=m×V22×μ×Fmax]]>
5.按照权利要求1或3的装置，其特征为，运算设备(13)根据纸张(6)来到接纸堆时的能量，按照公式S=m×V22×μ×F]]>计算出吸纸辊(9)的吸力(F)所作用的纸张长度(S)，控制设备(14)按照算出的值控制叼纸牙开口凸轮(10)。
6.按照权利要求5的装置，其特征为，当吸纸辊(9)的吸力(F)所作用的纸张长度达到最大可能的调节限度Smax时，运算设备(13)算出吸纸辊(9)的吸力(F)按照公式应为F=m×V22×μ×Smax]]>控制设备(14)按照算出的值控制吸纸辊(9)。
7.按照一个或多个上述权利要求的装置，其特征为，设有一个输入设备，通过该设备，印刷工可对吸纸辊(9)的吸力(F)或吸纸辊(9)的吸力(F)所作用的纸张长度(S)，用一个修正因数K来修正。
8.按照权利要求4及/或6的装置，其特征为，设有一个输入设备，通过该设备，印刷工可输入一个修正因数K，运算设备(13)在计算吸纸辊(9)的吸力(F)或在计算吸力(F)所作用的纸张长度(S)时计入这个修正因数，在达到吸力的调节限度(Fmax)或达到最大的纸张长度(Smax)时采用这个修正因数计算吸纸辊(9)的吸力(F)所作用的纸张长度(S)或计算吸纸辊(9)的吸力(F)。
9.按照权利要求7或8的装置，其特征为，在印刷任务终了时可将修正因数K存储到运算设备(13)的存储器内。
10.按照权利要求1的装置，其特征为，控制设备(14)能根据机器的速度控制粉末设备，使每单位平面上所涂布的粉末量维持不变。
11.按照权利要求10的装置，其特征为，运算设备(13)能根据纸堆高度算出要涂布的粉末量。
12.按照权利要求1的装置，其特征为，控制设备(14)可根据输入设备(12)的关于被印刷纸张的质量分布数据来输送印张，控制设备(14)还能对吹气嘴(11)进行控制，使在纸张(6)平面上方造成一个与纸张(6)的质量分布相关的压力分布。
全文摘要
一种印刷机接纸区各调节元件调控用的装置，特别是在高速印刷机领域，如何把印好的纸张铺放在接纸堆上是一个特别引人注意的问题。本发明的基本任务是研制一种印刷机接纸区各调节元件的控制及/或调整用的装置，该装置在利用纸张和印刷机的特性数据后，就可算出接纸器各调节元件的调节值，可使纸张来到接纸堆时速度接近于零。
文档编号B65H29/24GK1070620SQ92109308
公开日1993年4月7日 申请日期1992年8月13日 优先权日1991年8月16日
发明者彼得·特奥巴尔德·布拉泽尔, 迪特尔·豪克, 卡尔·赫尔曼·米尔特讷, 安东·罗迪 申请人:海德堡印刷机械股份公司