专利名称：具有电挤压保护装置的印刷机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在一个处理承印材料的机器中使至少两个可相对 彼此运动的并且分别由一个驱动马达驱动的部件可靠地运行的装置，其中， 设置一个用于检测所述可运动的部件的运动的控制计算机。
背景技术：
单张纸轮转印刷机具有多个可运动的部件，所述部件没有保护，对于 操作人员来说可能是一个危险源。这些可运动的部件作为滚筒形式的可旋 转运动地构成的部件位于印刷装置中并且作为可平行移动的部件位于印刷 机的续纸器或者收纸器中，在那儿主纸垛和辅助纸垛彼此平行地移动。在 旋转的滚筒和可平行移动的部件中存在操作人员由于肢体的夹入而受伤的 危险。尤其在续纸器区域和收纸器区域中，受伤的潜在风险更高，该区域 为了更换纸垛或者为了取出例如在收纸器上的试样印张必须是可自由接近 的。因此已知一系列的措施，S卩，在单张纸轮转印刷机的续纸器和收纸器 上安装安全装置，所述安全装置将伤害危险限制到最低。 一个可能性在于，
监控人员通往例如续纸器或者收纸器中的危险区域的入口。这种装置由DE 197 42 764 Cl已知。在此，针对人员的进入而监控危险区域的整个入口横 截面。这借助于光电装置对实现，该光电装置对可靠地识别进入的人员。 一旦人员进入到这个区域中，印刷机就马上停止。但是通过光电装置对监 控危险区域的入口的措施基本上具有如下缺点，即，即使当所述进入对于 操作人员来说没有危险时(例如在取出试样印张时可能就是这种情况)， 整个机器仍然被关断。但是，机器的这种关断导致运行的停止并且从而导 致次品。
由DE 10 2004 002 307 Al公开了一种用于使处理承印材料的机器的续 纸器或者收纸器中的主纸垛和辅助纸垛同步的方法。在该方法中，辅助纸 垛控制装置从主纸垛控制装置或者另一上级的机器控制装置接收一个用于 使辅助纸垛运动的开始信号，该开始信号同时触发主纸垛的运动。通过这 种方式方法实现续纸器或者收纸器中的辅助纸垛和主纸垛的同步运动。但
是在该控制方法中不能保证在控制装置失常运行时不出现危险的运行状态 并且因此例如人员的肢体被到夹入主纸垛与辅助纸垛之间。
发明内容
因此本发明的目的在于实现一种装置，该装置在印刷机内的可运动的 部件中保证可靠的运行并且同时保证该印刷机的最大可支配性，使得可以 避免不必要的停止。
根据本发明，提出了一种用于在一个处理承印材料的机器中使至少两 个可相对彼此运动的并且分别由一个驱动马达驱动的部件可靠地运行的装 置，其中，设置至少一个用于检测所述可运动的部件的运动的控制计算机。 其中，该控制计算机被这样地设置，使得在所述可运动的部件之间的间距 减小时使至少那个引起这些可运动的部件之间的间距减小的可运动的部件 停止。本发明的有利的构型可以从其他描述和附图中得到。
本发明的装置原则上可以使用在所有具有可相对彼此运动的部件的机 器中，所述部件对于操作人员来说是可自由地接近的，以致存在相应的潜 在危险。本发明的装置尤其适用于保证单张纸轮转胶印机的可靠运行，该 机器具有一些可彼此运动的、尤其是在收纸器区域和续纸器区域中的部件。 在此，至少两个可相对彼此运动的部件分别由一个自己的电驱动马达驱动。 因此在这些可相对彼此运动的部件之间仅存在经由驱动马达的控制装置的 电联接，但是没有机械连接，机械连接例如存在于两个可运动的、借助于 齿轮组连接的部件中。齿轮组原则上提供如下优点，即，这些可彼此运动 的部件通过齿轮彼此固定在一个相对位置中，以致这两个部件不能相向运 动并且可能夹入操作人员的肢体。在通过一个控制计算机仅电联接的可相 对彼此运动的部件中得不到机械的安全性，以致在控制装置失常时或者在 电驱动马达失灵时存在相撞危险并且从而对于操作人员存在危险。但是电 联接保证较小的机械耗费并且允许柔性地运行，因为该联接可以被简单地 取消。这些可相对彼此运动的部件的运动附加地通过一个控制计算机检测， 使得获知机器控制装置的危险运动。此外，根据本发明，控制计算机被这 样设置，使得在所述可运动的部件之间的间距减小时进行至少一个可运动 的部件(该部件是所述可运动的部件之间的间距减小的原因)的停止。艮P， 控制计算机持久地监控这些可运动的部件之间的间距并且然后停止至少那 个导致间距减小的可运动的部件。从而保证这些可运动的部件之间的间距
不继续减小并且从而不会挤压操作人员的肢体。当这些可相对彼此运动的 部件之间的同步失效时，总是会发生间距的这种减小。但是，如果这些可 彼此相对运动的部件在缺乏同步的情况下彼此远离，那么控制计算机不起 作用，因为没有检测到减小的间距并且从而对于操作人员不存在直接危险。 在本发明的一个第一构型中，所述可运动的部件是两个很大程度上可 平行地移动的部件。这些很大程度上可平行移动的部件不仅在单张纸轮转 胶印机的收纸器中而且在续纸器中。不仅在续纸器中而且在收纸器中都有 一个主纸垛承载板，该主纸垛承载板在正常运行时采用并且不仅在续纸器 中而且在收纸器中承载纸垛。在续纸器中，主纸垛由页张形式的承印材料 构成，所述承印材料在印刷过程期间被输送给印刷机。相反，在收纸器中， 主纸垛承载板支承完成印刷的印张。当续纸器中的主纸垛用完时或者当收 纸器中的主纸垛达到最大时，必须在续纸器中供入一个新的纸垛并且在收 纸器中取出完成印刷的纸垛。为了执行不间断的纸垛更换，不仅在续纸器 中而且在收纸器中有一个辅助纸垛承载板，它被设置用于在纸垛更换期间 短时间地在续纸器中提供其它的印张并且在收纸器中接收生产出的其它印 张。然后在辅助纸垛承载件的下面在限定的时间间隔期间可以进行纸垛更 换，使得对于纸垛更换不必中断印刷机的生产。此外，在印刷机的收纸器 中存在一个短的、可用翻盖封闭的、用于取出试样印张的承载板，该承载 板允许在持续运行期间代替在主纸垛上地为了取出试样印张而分离出印 张。然后，操作人员由该试样印张取出单元无危险地取出一个用于检验印 刷质量的印张并且例如将该印张输送至一个色度计。但是在收纸器和续纸 器中的平行的板之间存在如下危险，即在平行的板之间的距离减小时操作 人员的肢体被夹入并且受伤。因此为了避免这种挤压过程需要注意的是， 间距不能减小，因为否则存在受伤的潜在风险。借助于本发明的该装置将 精确地监控该间距，使得这些平行的板之间的间距减小时至少停止那个平 行的、以一个相对速度向着另一平行的板运动的板。相反，如果这些平行 的板彼此远离地运动，那么本发明的装置不需要干预所述平行的板的控制 装置。这些可运动的板不必附加地通过光电装置对或者其它的传感器进行 监控以检测人员的进入，这将导致该机器的立刻停止。取而代之的是，在 此仅监控所述平行的板的符合规定的运行并且在异常情况中必要时停止导 致间距减小的板。
在本发明的一种实施形式中，所述可运动的部件是两个可相对彼此旋转的部件。这些可相对彼此旋转的部件在单张纸轮转印刷机的情况下以滚 筒的形式存在于印刷装置中或者印刷装置之间。在印刷装置之间存在一个 传输滚筒，所述传输滚筒将印张由一个印刷装置传递至下一个印刷装置。 在多数单张纸胶印机中，该传输滚筒与印刷装置中的滚筒借助于齿轮组连 接，以致以机械方式防止滚筒之间的冲突。但是今后也可以采用如下方式 的单张纸印刷机，其中在各滚筒之间不再存在机械连接，并且取而代之的
是，滚筒至少部分地由自己的电驱动马达驱动。被这样驱动的滚筒不再被 机械地可相对旋转地固定，以致与所述被驱动的相邻滚筒无关地也可能发 生传递叼纸牙的冲突。在印刷机正常运行时，滚筒通过一个保护装置遮盖， 以致对于操作人员不存在危险。但是在维护印刷机时，该保护装置被拆卸， 以致在此在两个彼此无关地旋转的滚筒之间存在被挤压的危险。但是只要 滚筒缓慢地平行旋转，这种危险就很小。但是如果由于滚筒的驱动马达或 者控制装置中的故障而使同步失灵，那么在此在机器打开时也可能夹入维 护人员的肢体。为了防止这种情况，根据本发明，参与的滚筒的速度由控 制计算机监控并且在彼此间的速度不允许地偏差时引起滚筒的停止。由此 保证了即使在维护过程中维护人员的肢体也不会夹入到处于维护运行中 的、缓慢旋转的滚筒之间。
有利的是，对所述可运动的部件的驱动马达分别配置一个信号发生器， 并且速度信号发生器与所述控制计算机连接。通过测速器形式的信号发生 器，控制计算机可以计算所述可运动的部件之间的速度差并且在速度差为 正时推断出所述可运动的部件之间的间距减小并且因此存在危险。速度 信号发生器能够以测速器的形式构成，它或者集成到电驱动马达本身中或 者作为独立的传感器安置在所述可运动的部件上。
在本发明的另一构型中，控制计算机具有一个驱动计算机和一个冗余 的安全计算机。控制计算机的冗余的设计提高了在驱动计算机失灵时的安 全性。在正常运行时，仅驱动计算机控制所述可运动的部件之间的间距， 因此该冗余的安全计算机仅监控并且在驱动计算机失灵或者故障时必须起 作用。控制计算机可以被这样编程，使得在驱动计算机失灵时所述冗余的 安全计算机导致印刷机的可靠停止，并且当控制计算机又完全有能力运行 时，才又使得继续运行成为可能。在这种情况下，由驱动计算机和安全计 算机构成的控制计算机监控所述可彼此运动的部件的这两个速度信号发生 器并且也控制这两个驱动马达。200810137753.1
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但是在本发明的一个可选择的构型中，对所述可运动的部件的每个驱 动马达分别配置一个具有一驱动计算机和一安全计算机的控制计算机，其 中，这些控制计算机通过一个总线彼此通信。在这种情况下，每个驱动马 达具有其自身的控制计算机，该控制计算机同样分别冗余地设计。控制计
算机彼此间通信通过一个安全总线系统例如一个安全CAN总线进行。
此外，有利的是，这两个可运动的部件都被停止。这是上述方案(即、 仅是引起所述间距减小的可运动部件被停止)的可选择的实施形式。但是， 在旋转运动的部件的情况下，由于旋转运动的原因在该情况中导致这些可 运动的滚筒之间的在所述部件的另外的端部上的碰撞，以致在此这两个可 运动的部件的同时停止是有意义的。
下面借助于多个附图详细说明并且解释本发明。其中
图l示出印刷机的收纸器区域，其具有一可运动的试样印张取出单元，
图la示出本发明的用于图1中的收纸器的安全控制装置，
图2示出一个用于图1中的收纸器的安全控制装置，其具有两个冗余
地设计的控制计算机，
图3示出一个具有一可运动的试样印张取出单元和一可运动的辅助纸
垛承载板的收纸器，
图4示出本发明的安全装置在单张纸轮转印刷机的递纸滚筒中的使用。
具体实施例方式
在图1中示出一个单张纸印刷机16的收纸器1。该收纸器1与单张纸 印刷机16的最后一个印刷装置连接并且接收成品的承印材料。收纸器1包 括一个具有壳体5的支架，该壳体接收可运动的纸垛承载板4和可运动的 试样印张取出单元2。该试样印张取出单元具有一个翻盖，该翻盖在打开的 状态下允许由印刷工人取出印张。为此，试样印张不是像其它印张那样放 在主纸垛上，而是放在试样印张取出单元2上。这两个部件2、 4可以彼此 平行地竖直移动。这两个部件2、 4通过独立的电驱动马达6、 7驱动。因 此在这两个部件2、 4之间不存在机械的同步。在这两个可运动的部件2、 4 之间存在一个中间空间3，该中间空间根据这两个部件2、 4的彼此运动或 者增大、减少或者在平行运行中保持相同。在取出试样印张时可能会发生
的是，操作人员用手或者头进入到试样印张取出单元2的下棱边与主纸垛
承载件4之间的中间空间3的区域中。当该中间空间3减小时，就存在挤 压操作人员并且使操作人员受伤的危险。因此重要的是，中间空间3不减 小，以防受伤。在试样印张取出单元2的上部区域中存在一个保护盖8，该 保护盖防止操作人员进入这个区域并且与试样印张取出单元2 —起移动。
在图la中示出本发明的用于图1中的收纸器1的控制装置。用于试样 印张取出单元2的驱动马达6和用于纸垛承载板4的驱动马达7由一个共 同的控制计算机13监控。控制计算机13对于收纸器1的当时的运行状态 计算相应的执行指令。控制计算机13被冗余地设计，其中在正常运行时驱 动计算机11控制马达6，而安全计算机12仅冗余地作为监控计算机一起运 行。用于纸垛承载板4的马达7由一个类似的、未示出的控制计算机13控 制。在驱动计算机ll失常运行时或者在该驱动计算机失灵时，安全计算机 12分别承担马达6的控制并且必要时使该马达停止。因此，在驱动计算机 11失灵时避免马达6、 7并且从而可运动的部件2、 4进入不受控制的并且 从而危险的运行状态。此外，为了能够监控中间空间3中的间距，分别使 两个测速传感器9、 10与控制计算机13连接。在此，速度信号发生器10 配置给纸垛承载板4，而速度信号发生器9配置给试样印张取出单元2。由 此这两个纸垛承载板2、 4的速度可以彼此无关地被检测并且通过通信连接 14输送至控制计算机13。驱动计算机11和安全计算机12可以将部件2、 4 的这样检测到的速度分别相互比较并且识别中间空间3的减小。在这两个 部件沿箭头方向运动时，只要试样印张取出单元2的速度大于纸垛承载板4 的速度，那么就存在操作人员的肢体在减小的中间空间3中被挤压的危险。 控制计算机13将在这些部件2、 4之间的正的速度差认为是危险信号并且 在沿图1中的箭头方向运动时关断试样印张取出单元2的驱动马达6。即使 当下面的纸垛承载板4沿箭头方向继续运动时，在此对于操作人员也不再 存在危险，因为中间空间3由于处于静止的上承载板2又增大。因此，借 助于该安全技术的控制避免由这两个部件的2、 4引起的挤压危险。
在图2中示出图1中控制装置的一个可供选择的构型。在这种情况中， 不仅两个驱动马达6、 7分别与一个独立的控制计算机13连接，其中两个 控制计算机13中的每一个都具有一个驱动计算机11和一个安全计算机12。 而且两个速度传感器9、 10在这种情况中还分别与一个控制计算机13连接， 使得每个速度传感器9、 10单独地由一个控制计算机13监控。这两个控制
计算机13通过一个安全总线系统15彼此连接，通过该安全总线系统，所 述两个控制计算机可以交换各自的运行状态。在图2中，运行状态的交换 通过这两个控制计算机13的安全计算机12实现。相反，驱动计算机11不 是直接地相互连接。因为在这种情况下每个控制计算机13仅控制一个驱动 马达6、 7并且仅监控一个速度信号发生器9、 10，所以控制计算机13可以 相应地更简单地构成。但是通过安全总线系统15仍然保证在这些安全计算 机12之间可以实现与安全有关的运行数据的交换。
在图3中示出一个收纸器1，该收纸器不仅具有一个可运动的试样印张 取出单元2，而且也具有一个可运动的辅助纸垛承载件18。因此存在三个 具有三个独立的驱动马达的、可彼此平行地移动的部件2、 4、 18，其中， 存在两个危险的中间空间3。因此类似于图1中的实施例地，所有三个部件 2、 4、 18的速度由一个控制计算机13监控。只要这些中间空间3之一在向 下运动时减小，那么至少试样印张取出单元2或者试样印张取出单元2和 辅助纸垛承载件18被关断，使得中间空间3不能进一步减小。g卩，在图3 的实施例中应该也能防止试样印张取出单元2比辅助纸垛装置18更快地下 降和辅助纸垛装置18比主纸垛承载板4更快地下降。在此不必考虑主纸垛 承载板4的向上运动，因为所述向上运动在列举的应用情况中仅能通过手 动的操作进行。
除了像在续纸器1中那样监控很大程度上可平行运动的部件之外，也 可以监控在印刷机16中可旋转运动的部件。在图4中示例地示出单张纸印 刷机16的递纸滚筒17。这两个递纸滚筒17分别由一个自己的驱动马达6、 7驱动，因此在递纸滚筒17之间不存在机械联接。在无故障运行时，递纸 滚筒17由马达6、 7驱动地按黑色箭头同步且平行地旋转，以致即使在打 开印刷机16时在缓慢的维护运行中不存在对于肢体(所述肢体进入到递纸 滚筒17之间的中间空间3中)的挤压危险。但是如果所述同步失效，那么 递纸滚筒17之间的中间空间存在按白色箭头减小的危险。在这种情况中在 这些递纸滚筒17之间存在严重的挤压危险，使得停止是必要的。为了这个 目的，检测这些递纸滚筒17彼此间的速度，使得控制计算机13可以计算 这些递纸滚筒17彼此间的相对速度。如果控制计算机13根据所述彼此间 的相对速度推断出中间空间3减小了，那么就进行递纸滚筒17的停止。
参考标号表1收纸器
2试样印张取出单元的下棱边 3中间空间
4主纸垛承载板 5壳体
6第一运动部件的驱动马达 7第二运动部件的驱动马达 8保护装置
9试样印张取出单元承载板的速度信号发生器
10纸垛承载板的速度信号发生器
11驱动计算机
12安全计算机
13控制计算机
14通信连接
15安全总线系统
16印刷机
17递纸滚筒
18辅助纸垛承载件
权利要求
1.一种用于在一个处理承印材料的机器(16)中使至少两个可相对彼此运动的并且分别由一个驱动马达(6、7)驱动的部件(2、4、17、18)可靠地运行的装置，其中，设置至少一个用于检测所述可运动的部件(2、4、17、18)的运动的控制计算机(13)，其特征在于该控制计算机(13)被这样地设置，使得在所述可运动的部件(2、4、17、18)之间的间距减小时使至少那个引起这些可运动的部件(2、4、17、18)之间的间距减小的可运动的部件(2、17、18)停止。
2. 按权利要求1所述的装置，其特征在于这些可运动的部件(2、 4) 是两个很大程度上平行地设置的部件(2、 4、 18)。
3. 按权利要求2所述的装置，其特征在于这些很大程度上平行地设 置的部件(2、 4、 18)设置在印刷机(16)的收纸器(1)或者续纸器中。
4. 按权利要求3所述的装置，其特征在于 一个可运动的部件是收纸 器(1)中的主纸垛承载板(4)并且另外的可运动的部件(2)是收纸器(1) 中的试样印张取出单元或者辅助纸垛承载件(18)。
5. 按权利要求l所述的装置，其特征在于这些可运动的部件(17) 是两个可相对彼此旋转的部件(17)。
6. 按上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于对所述可运动 的部件(2、 4、 17、 18)的驱动马达(6、 7)分别配置一个速度信号发生 器(9、 10);并且这些速度信号发生器(9、 10)与所述控制计算机(13) 连接。
7. 按权利要求6所述的装置，其特征在于该控制计算机(13)具有 一个驱动计算机(11)和一个冗余的安全计算机(12)。
8. 按上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于对所述可运动 的部件(2、 4、 17、 18)的每个驱动马达(6、 7)分别配置一个具有一驱 动计算机(11)和一安全计算机(12)的控制计算机(13)，其中，这些 控制计算机(13)通过一个总线(15)彼此通信。
9. 按上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于所有可运动的 部件(2、 4、 17、 18)都被停止。
10. 按权利要求5所述的装置，其特征在于所述可旋转运动的部件 是印刷机(16)中的递纸滚筒(17)。
11. 一种印刷机(16)，其特征在于其具有一个按上述权利要求中 任一项所述的装置。
全文摘要
本发明涉及一种具有电挤压保护装置的印刷机，尤其是一种用于在一个处理承印材料的机器(16)中使至少两个可相对彼此运动的并且分别由一个驱动马达(6、7)驱动的部件(2、4、17、18)可靠地运行的装置，其中，设置至少一个用于检测所述可运动的部件(2、4、17、18)的运动的控制计算机(13)。本发明的特征在于该控制计算机(13)被这样地设置，使得在所述可运动的部件(2、4、17、18)之间的间距减小时使至少那个引起这些可运动的部件(2、4、17、18)之间的间距减小的可运动的部件(2、17、18)停止。
文档编号B41F33/04GK101348035SQ200810137
公开日2009年1月21日 申请日期2008年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者A·韦伯, H·肖尔茨 申请人:海德堡印刷机械股份公司