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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Lage einer von einer Halteeinrichtung am Umfang eines Zylinders eines Falzapparates zu haltenden Produktsektion gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Durch die
DE 37 16 451 C1 ist ein als ein Greiferfalzapparat ausgebildeter Falzapparat einer Rollendruckmaschine bekannt.
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Durch die
DE 195 09 947 A1 ist ein Falzapparat mit mehreren Antriebsmotoren für Funktionseinheiten von einzelnen Vorrichtungen bekannt, wobei alle Antriebsmotoren über eine Maschinensteuerung verbunden und synchronisiert sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung einer Lage einer von einer Halteeinrichtung am Umfang eines Zylinders eines Falzapparates zu haltenden Produktsektion zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei einer Sequenz von einem Zylinder eines Falzapparates zulaufenden Produktsektionen die Lage jeder von einer Halteeinrichtung am Umfang des Zylinders zu haltenden Produktsektion jeweils unabhängig von einer Änderung einer Transportgeschwindigkeit, mit welcher mindestens eine in die Produktsektionen zu teilende Materialbahn in den Falzapparat eingeleitet wird, und/oder unabhängig von unterschiedlich lang ausgebildeten Produktsektionen innerhalb eines zulässigen zuvor festgelegten Toleranzbereiches konstant gehalten wird, wodurch zumindest eine nachfolgende Querfalzung der betreffenden Produktsektion positionsgenauer ausgeführt werden kann, was bei der Herstellung von Falzprodukten zur Verbesserung ihrer Qualität beiträgt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine vereinfachte Darstellung eines Greiferfalzapparates;
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2 einen Ausschnitt aus dem Greiferfalzapparat der 1;
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3 eine Lage einer Produktsektion in einer am Greiferzylinder des Greiferfalzapparates angeordneten Halteeinrichtung.
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1 zeigt in einer vereinfachten Prinzipskizze beispielhaft Baugruppen eines in einer Rollendruckmaschine, z. B. einer Rollenrotationsoffsetdruckmaschine, angeordneten oder zumindest mit einer solchen Druckmaschine zusammenwirkenden Falzapparates 01, wobei der Falzapparat 01 insbesondere als ein keine Punkturnadeln aufweisender Greiferfalzapparat ausgebildet ist und deshalb auch als punkturlos bezeichnet wird. Ein derartiger Falzapparat 01 ist i.d.R. als ein eigenständiges Aggregat oder Modul ausgebildet, welches unabhängig von anderen Aggregaten der Rollendruckmaschine, wie z. B. deren jeweils z. B. mindestens einen Formzylinder aufweisenden Druckeinheiten, gefertigt wird.
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Mindestens eine insbesondere von den Druckeinheiten der Druckmaschine kommende, mit einer veränderbaren Transportgeschwindigkeit v in den Falzapparat 01 eingeleitete Materialbahn 02 wird mittels einer in dem Falzapparat 01 angeordneten Querschneideinrichtung 03 durch einen quer zur Transportrichtung T der betreffenden Materialbahn 02 periodisch ausgeführten Schneidvorgang in aufeinander folgende Produktsektionen 04 – im Folgenden als Exemplare 04 bezeichnet – zerteilt, wobei die einzelnen Exemplare 04 anschließend in einem weiteren in dem Falzapparat 01 ausgeführten Bearbeitungsvorgang in Bezug auf ihre Transportrichtung T jeweils zumindest mit einem Querfalz versehen werden. In selbiger Weise können auch mehrere flächig aufeinandergelegte, einen Strang bildende Materialbahnen 02 in den Falzapparat 01 eingeleitet und dort zerteilt werden, wobei anschließend geschnittene Strangpakete zur Herstellung von Falzprodukten ebenfalls gefalzt werden. Die Materialbahn 02 ist insbesondere als eine Papierbahn ausgebildet. Eine in ihre Transportrichtung T gerichtete Länge l04 der jeweiligen Exemplare 04 (2) korrespondiert vorzugsweise mit einer Länge einer am Umfang eines Formzylinders der Druckmaschine angeordneten, ein Druckbild auf der betreffenden Materialbahn 02 generierenden Druckform.
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Die Querschneideinrichtung 03 des beispielhaft dargestellten Greiferfalzapparates besteht vorzugsweise aus einem rotativ angetriebenen Schneidmesserzylinder 06 und einen mit diesem Schneidmesserzylinder 06 durch eine gegenseitige Anstellung zusammenwirkenden, zum Schneidmesserzylinder 06 synchron rotierbaren Schneidgegenzylinder 07. Die in den Falzapparat 01 eingeleitete Materialbahn 02 wird in den Zwickel zwischen dem Schneidmesserzylinder 06 und dem Schneidgegenzylinder 07 geführt. Der Schneidmesserzylinder 06 weist an seinem Umfang mindestens ein, vorzugsweise mehrere, z. B. zwei um 180° zueinander versetzte, also insbesondere diametral gegenüberliegende Schneidmesser 08 auf, welche jeweils gegen eine am Umfang des Schneidgegenzylinders 07 ausgebildete Schneidleiste 09 arbeiten und dadurch an der Materialbahn 02 den Schneidvorgang ausüben.
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In dem Greiferfalzapparat ist in Transportrichtung T der von der Materialbahn 02 getrennten Exemplare 04 der Querschneideinrichtung 03 nachfolgend ein Zylinder 12, insbesondere ein Greiferzylinder 12 angeordnet, welcher entlang seines Umfangs an mit Bezug auf diesen Zylinder 12 festen Positionen vorzugsweise mehrere, z. B. fünf, insbesondere in äquidistanten Kreisbogenstücken angeordnete, vorzugsweise von einer Steuereinrichtung gesteuerte Halteeinrichtungen 13, insbesondere Greifer aufweist, welche jeweils mindestens ein, vorzugsweise genau ein einzelnes von der Querschneideinrichtung 03 z. B. mittels einer nicht dargestellten Bandführung zum Greiferzylinder 12 transportiertes Exemplar 04 ergreifen und das betreffende Exemplar 04 im weiteren Verlauf insbesondere einem mit diesem Zylinder 12 zusammenwirkenden Falzklappenzylinder 14 zuführen. Dabei kann jeder Greifer seinerseits als ein z. B. kammartiges Greifersystem ausgebildet sein, wobei dieser Greifer relativ zu einer Mantelfläche des Greiferzylinders 12 z. B. durch eine radiale Hubbewegung (in der 3 durch einen Doppelpfeil angedeutet) oder durch eine zur Mantelfläche des Greiferzylinders 12 neigbare Kippbewegung bewegbar ist. Die die Halteeinrichtungen 13 z. B. mechanisch durch Steuerkurven steuernde Steuereinrichtung steuert vorzugsweise am rotierenden Greiferzylinder 12 insbesondere einen ersten Zeitpunkt, zu dem sich der betreffende Greifer gegenüber einem von der Querschneideinrichtung 03 kommenden Exemplar 04 öffnet, und einen vom ersten Zeitpunkt verschiedenen zweiten Zeitpunkt, zu dem sich der betreffende Greifer schließt und das ergriffene Exemplar 04 an der Mantelfläche des Greiferzylinders 12 z. B. durch einen Reibschluss, vorzugsweise eine Klemmung festhält und dadurch während einer fortgesetzten Rotationsbewegung des Greiferzylinders 12 einen sicheren Transport des betreffenden Exemplars 04 gewährleistet. Ebenso steuert diese Steuereinrichtung einen mit dem ersten Zeitpunkt z. B. zeitgleichen dritten Zeitpunkt, zu dem sich der betreffende Greifer wiederum öffnet, um das bisher durch die Rotationsbewegung des Greiferzylinders 12 transportierte Exemplar 04 an den Falzklappenzylinder 14 zu übergeben. Die Halteeinrichtung 13 ergreift ein an der Mantelfläche des Zylinders 12 zu haltendes Exemplar 04 vorzugsweise an dessen vorderen Seite, die in dessen Transportrichtung T gerichtet und z. B. einem Öffnungsmaul 28 des jeweiligen Greifers des Greiferzylinders 12 zugewandt ist.
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Der Zylinder 12 ist von einem ersten Antrieb 11, insbesondere einem Motor, vorzugsweise einem in seiner Drehzahl und in seiner Winkellage regelbaren Motor rotativ angetrieben, wobei der erste Antrieb 11 z. B. von einer elektronischen Steuereinheit 17 gesteuert ist. In einer Ausführungsvariante sind auch der Schneidmesserzylinder 06 und/oder der mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkende Schneidgegenzylinder 07 von einem z. B. zweiten Antrieb 16, insbesondere einem Motor, vorzugsweise einem in seiner Drehzahl und in seiner Winkellage regelbaren Motor rotativ angetrieben, wobei der zweite Antrieb 16 z. B. auch von einer oder sogar von derselben wie für den ersten Antrieb 11 vorgesehenen elektronischen Steuereinheit 17 gesteuert ist. Der erste Antrieb 11 und der zweite Antrieb 16 sind somit mechanisch voneinander unabhängig und nicht miteinander gekoppelt. Die elektronische Steuereinheit 17 ist z. B. als ein elektronischer Antriebsregler ausgebildet. Die jeweilige Winkellage der Antriebe 11; 16 ist mithilfe der Steuereinheit 17 einzeln und unabhängig voneinander einstellbar. Dadurch ist mit der Steuereinheit 17 über eine Einstellung der jeweiligen Winkellage der Antriebe 11; 16 ein Versatz zwischen den jeweiligen Winkellagen dieser Antriebe 11; 16 und damit eine Phase zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 gegenüber einer Sollstellung vorzugsweise programmgesteuert einstellbar, und zwar voreilend oder nacheilend, wobei diese Phase in Abhängigkeit von einer Änderung in der Transportgeschwindigkeit v, mit welcher die mindestens eine Materialbahn 02 in den Falzapparat 01 eingeleitet wird, und/oder auch in Abhängigkeit von unterschiedlichen Längen l04 der Exemplare 04 eingestellt wird.
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In einer alternativen Ausführungsvariante, bei der auf den Einsatz des den Schneidmesserzylinder 06 und/oder den mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinder 07 antreibenden zweiten Antriebs 16 verzichtet wird, ist zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 ein Getriebe angeordnet, mit welchem Getriebe dann die vorgenannte Phase zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 gegenüber der Sollstellung voreilend oder nacheilend einstellbar ist und auch eingestellt wird. Vorteilhaft ist hier der Einsatz eines Gleitkeilgetriebes oder auch Spannungswellengetriebes, welches auch HD-Getriebe bzw. gemäß seiner englischsprachigen Bezeichnung Harmonic Drive genannt wird, wobei ein solches Getriebe ein elastisches Übertragungselement aufweist, das sich durch eine hohe Übersetzung und Steifigkeit auszeichnet. Ein HD-Getriebe weist insbesondere auch eine sehr hohe Positioniergenauigkeit auf. Bei einem HD-Getriebe ist ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 z. B. mittels eines vorzugsweise fernbetätigbaren Stellantriebes innerhalb vorgegebener Grenzen stufenlos und spielfrei einstellbar, wobei dieser Stellantrieb vorzugsweise von der Steuereinheit 17 durch ein z. B. elektronisches Signal gesteuert ist.
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Die Einstellung der Phase zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 kann in einer weiteren Ausführungsvariante, welche gleichfalls auf den Einsatz des den Schneidmesserzylinder 06 und/oder den mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinder 07 antreibenden zweiten Antriebs 16 verzichtet, auch durch ein mechanisches Getriebe mit einem doppelten schräg verzahnten Schieberad bewerkstelligt werden, wobei das Schieberad in einem Räderzug zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 angeordnet ist. Eine Seite des Schieberades weist dabei eine linkssteigende Verzahnung auf und eine andere Seite eine rechtssteigende Verzahnung. Eine Drehbewegung wird auf der einen Seite des Schieberades eingeleitet und auf dessen anderer Seite ausgeleitet. Da das Schieberad unterschiedliche gegenläufige Schrägungsrichtungen der Verzahnungen aufweist, ergibt sich dadurch bei einer axialen Verschiebung dieses Schieberades eine relative Verdrehung des Ausgangsrades zum Eingangsrad, wobei diese Verdrehung die Phase zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 definiert. Die Einstellung der gegenüber der Sollstellung voreilenden oder nacheilenden Phase zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 erfolgt wie bei der vorherigen Ausführungsvariante mittels eines vorzugsweise fernbetätigbaren, insbesondere von der Steuereinheit 17 gesteuerten Stellantriebes. Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten kann die Phase zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 während einer laufenden Produktion der Druckmaschine verändert werden, also während die mindestens eine Materialbahn 02 mit der Transportgeschwindigkeit v dem Falzapparat 01 zugeführt wird.
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Im Falzapparat 01 ist eine mit ihrem optischen Erfassungsbereich 22 vorzugsweise lotrecht auf die Mantelfläche des Zylinders 12 gerichtete Kamera 18, z. B. eine elektronische Halbleiterkamera ortsfest angeordnet, wobei diese Kamera 18 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Bildverarbeitungssystems datentechnisch mit der zumindest den ersten Antrieb 11 oder die beiden Antriebe 11; 16 steuernden Steuereinheit 17 verbunden ist und mit ihren Bildaufnahmen korrespondierende Bilddaten an dieser Steuereinheit 17 bereitstellt. Die Kamera 18 kann die von ihr fotografisch aufgenommenen Bilder vorzugsweise als digitalisierte Bilddaten auch einer insbesondere von dem Falzapparat 01 räumlich getrennten Anzeigeeinrichtung 19, z. B. einem Monitor, vorzugsweise einem an einem zur Druckmaschine gehörenden Leitstand angeordneten Monitor zur Verfügung stellen, um diese Bilder bzw. Bildaufnahmen für einen Betrachter zu visualisieren. Die datentechnische Verbindung zwischen der Kamera 18 und der Steuereinheit 17 und/oder der Anzeigeeinrichtung 19 ist jeweils durch eine Datenleitung 21 realisiert, entlang der Daten, vorzugsweise digitale Signale z. B. nach dem Ethernet-Standard geführt werden, wobei der Datenaustausch bidirektional ausführbar sein kann. Die auf der Datenleitung 21 insbesondere zwischen der Kamera 18 und der Steuereinheit 17 ausgetauschten Daten können auch Kommandosignale einschließen, z. B. Kommandosignale hinsichtlich der Winkellage des Zylinders 12, wobei ausgelöst durch ein bestimmtes von der Kamera 18 an die Steuereinheit 17 abgegebenes Kommandosignal insbesondere eine bestimmte Winkellage von einem der Greifer des Greiferzylinders 12 einstellbar ist und auch eingestellt wird.
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Die Kamera 18 ist im Falzapparat 01 derart angeordnet und aktiviert, dass ihr Erfassungsbereich 22 zumindest von einem Teil der sich im Zulauf zum Zylinder 12 befindenden oder der dem Zylinder 12 bereits zugeführten Produktsektion 04 mindestens ein Bild aufnimmt. Insbesondere erfasst die Kamera 18 in ihrem Erfassungsbereich 22 eine zu der betreffenden Produktsektion 04 gehörende Bezugsposition 23, wobei diese Bezugsposition z. B. eine in Transportrichtung T gesehene Vorderkante 23 dieses Exemplars 04 oder eine an diesem Exemplar 04 angebrachte Markierung, z. B. eine aufgedruckte Marke, ist. Anhand dieses Bildes, d. h. auf der Grundlage von dessen Bilddaten, wird eine Strecke s ermittelt, die sich zwischen der zu der betreffenden Produktsektion 04 gehörenden Bezugsposition 23 und einer mit Bezug auf den Zylinder 12 festgelegten Bezugsposition 24 erstreckt, wobei diese Bezugsposition 24 insbesondere in Verbindung mit derjenigen Halteeinrichtung 13, z. B. demjenigen Greifer festgelegt ist, die bzw. der aufgrund der aktuellen Winkellage des Zylinders 12 gerade im Begriff ist, das betreffende z. B. sich im Zulauf zum Zylinder 12 befindende Exemplar 04 zu ergreifen (2). Diese Bezugsposition 24 ist z. B. eine in Rotationsrichtung des Greiferzylinders 12 vordere Kante 29 des betreffenden Greifers oder eine andere feste Position am Umfang dieses Greiferzylinders 12, wobei die Lage des mindestens einen vom Greifer zu ergreifenden Exemplars 04 auf diese feste Position bezogen wird (3). Als Bezugsposition 24 kann z. B. auch eine in Rotationsrichtung des Greiferzylinders 12 hintere Kante des betreffenden Greifers gewählt werden, wobei diese hintere Kante auch als Greiferspitze bezeichnet wird, wohingegen die in Rotationsrichtung des Greiferzylinders 12 vordere Kante 29 des betreffenden Greifers das Ende seiner Greifertasche bildet.
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Die Aktivierung der Kamera 18, d. h. ihre Einschaltung zum Zwecke der Durchführung mindestens einer fotografischen Bildaufnahme, und auch ihre Deaktivierung, d. h. Ausschaltung nach einer aktiven Phase erfolgen jeweils z. B. in Abhängigkeit von jeweils mindestens einer bestimmten Winkellage des Zylinders 12, wobei die jeweilige Winkellage jeweils hinsichtlich einer zuvor festgelegten relativ zu diesem Zylinder 12 feststehenden Referenz 26 bestimmt wird, wobei die Referenz 26 z. B. durch ein Signal einer zu der Druckmaschine gehörenden virtuellen Leitachse bereitgestellt wird, wobei mittels dieser Leitachse mindestens ein zu dem Falzapparat 01 gehörender Antrieb 11; 16 gesteuert wird. Bei einer Teilung des vollen Umfangs des Zylinders 12 in 360° wird die Drehung des Zylinders 12 z. B. begonnen, wenn dessen Winkellage φR z. B. von 0° mit der Position der Referenz 26 übereinstimmt. Bei einer äquidistanten Anordnung von z. B. fünf Greifern entlang des Umfangs des Greiferzylinders 12 kann die Kamera 18 z. B. von der Steuereinheit 17 jeweils ausgehend von der mit der Referenz 26 korrespondierenden Winkellage φR nach einer Drehung des Greiferzylinders 12 bei dessen Winkellage φE z. B. von 36° eingeschaltet und nach einer fortgesetzten Drehung dieses Greiferzylinders 12 um z. B. weitere 36° dann bei dessen Winkellage φA von 72° gleichfalls z. B. von der Steuereinheit 17 ausgeschaltet werden, wobei eine erste der am Umfang des Greiferzylinders 12 angeordneten Halteeinrichtungen 13, d. h. Greifer, innerhalb eines durch die beiden vorgenannten Winkellagen φA; φE aufgespannten Kreisausschnitts 27 angeordnet ist. In diesem Beispiel würden weitere Einschaltungen der Kamera 18 während der fortgesetzten Umdrehung des Greiferzylinders 12 bei dessen auf die feststehende Referenz 26 bezogene Winkellage φA z. B. von 108°, 180°, 252° und 324° erfolgen, wohingegen zu derart begonnenen aktiven Phasen gehörende Ausschaltungen der Kamera 18 dann bei der Winkellage φE des Greiferzylinders 12 z. B. von 144°, 216°, 288° und 360° erfolgen würden.
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Alternativ kann eine während der Rotation des Zylinders 12 dauerhafte Aktivierung der Kamera 18 vorgesehen sein, wobei die Kamera 18 beim Erreichen einer eingestellten bestimmten Winkellage des Zylinders 12 genau ein Bild aufnimmt, wobei aus diesem Bild in einer Bildauswertung eine Distanz zwischen der zu der betreffenden Produktsektion 04 gehörenden Bezugsposition 23 von dem sich z. B. im Zulauf zum Greiferzylinder 12 befindenden Exemplar 04 und der Bezugsposition 24 des dieses Exemplar 04 greifenden Greifers ermittelt, z. B. ausgemessen wird. In dieser Betriebsart der Kamera 18 erhält selbige also beim Erreichen der eingestellten bestimmten Winkellage des Zylinders 12 z. B. von der Steuereinheit 17 einen Triggerimpuls, welcher die Bildaufnahme auslöst.
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Vorzugsweise in der Steuereinheit 17 oder in einer mit ihr verbundenen bzw. mit ihr zumindest verbindbaren Speichereinheit ist ein Sollwert für eine Länge derjenigen Strecke s gespeichert, die sich von der zu der betreffenden Produktsektion 04 gehörenden Bezugsposition 23 von einem der sich z. B. im Zulauf zum Greiferzylinder 12 befindenden Exemplare 04 bis zu der Bezugsposition 24 des dieses Exemplar 04 greifenden Greifers erstreckt, wobei diese Bezugsposition 23 des betreffenden Exemplars 04 von dem es greifenden Greifer z. B. noch beabstandet sein kann, wobei dieser relativ zur Mantelfläche des Zylinders 12 im Wesentlichen tangential gerichtete Abstand im Bereich von z. B. weniger als 100 mm, vorzugsweise bei weniger als 50 mm liegt. Die Steuereinheit 17 ermittelt aus den mit der Kamera 18 in ihrer jeweiligen aktiven Phase gemachten Bildaufnahmen von einem sich im Zulauf zum Zylinder 12 befindenden, vom Erfassungsbereich 22 der Kamera 18 erfassten Exemplar 04 einen Istwert für die Länge der sich z. B. von der Vorderkante 23 dieses sich im Zulauf zum Greiferzylinder 12 befindenden Exemplars 04 bis zur Bezugsposition 24 des betreffenden Greifers erstreckenden Strecke s. Vorzugsweise wird in gleicher Weise der jeweilige Istwert bezüglich mehrerer oder auch aller dem Zylinder 12 zulaufenden Exemplare 04 ermittelt, so dass in der Steuereinheit 17 eine Sequenz von Istwerten bezüglich einander nachfolgender Exemplare 04 gebildet und für eine weitere Auswertung durch Speicherung in der Speichereinheit bereitgestellt wird. Die jeweilige Länge der sich z. B. von der Vorderkante 23 des sich im Zulauf zum Greiferzylinder 12 befindenden Exemplars 04 bis zur Bezugsposition 24 des betreffenden Greifers erstreckenden Strecke s wird z. B. mittels eines Programms von der Steuereinheit 17 oder von einer zur Kamera 18 gehörenden Auswerteeinheit, insbesondere Recheneinheit in Echtzeit aus dem jeweils aktuell aufgenommenen Bild ermittelt, z. B. errechnet, wobei das zur Auswertung der Bildaufnahme verwendete Programm z. B. eine Software zur Zeichen- oder Mustererkennung ist. Der aktuell ermittelte Istwert für die Länge der Strecke s oder ein aus mehreren solchen Istwerten ermittelter Mittelwert wird z. B. durch die Ausführung eines Bildvergleichs mit dem z. B. in der Steuereinheit 17 gespeicherten Sollwert für die Länge dieser Strecke s verglichen. Im Fall einer einen zuvor festgelegten Toleranzbereich übersteigenden Differenz zwischen dem aktuell ermittelten Istwert und dem gespeicherten Sollwert jeweils für die Länge dieser Strecke s verändert die Steuereinheit 17 zur Einstellung der Phase zwischen der Rotationsachse des Zylinders 12 und der Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 die Drehzahl und/oder die Winkellage von einem oder von beiden Antrieben 11; 16 oder die Einstellung des auf ein Getriebe wirkenden Stellantriebes derart, dass die genannte Differenz minimiert wird. Dadurch wird erreicht, dass eine beabsichtigte Lage eines z. B. von einem Greifer zu ergreifenden Exemplars 04 in dem betreffenden Greifer innerhalb eines zulässigen zuvor festgelegten Toleranzbereiches unabhängig von einer Änderung in der Transportgeschwindigkeit v, mit welcher mindestens eine Materialbahn 02 in den Falzapparat 01 eingeleitet wird, und/oder auch unabhängig von unterschiedlichen Längen l04 der Exemplare 04 konstant gehalten wird. Denn ein mit der Transportgeschwindigkeit v zum Greiferzylinder 12 transportiertes Exemplar 04 wird insbesondere unter Berücksichtigung einer Reaktionszeit für das Schließen des Greifers genau dann in dem vorgesehenen Überdeckungsbereich 31 dieses Greifers relativ zur Mantelfläche des mit einer Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Greiferzylinders 12 zum Stillstand gebracht, wenn der ermittelte Istwert und der gespeicherte Sollwert jeweils für die Länge der Strecke s im Rahmen des zulässigen Toleranzbereiches einander entsprechen.
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Die beabsichtigte Lage eines z. B. von einem Greifer zu ergreifenden Exemplars 04 wird in der 3 verdeutlicht. Das von der in den Falzapparat 01 einlaufenden Materialbahn 02 mittels der Querschneideinrichtung 03 abgetrennte Exemplar 04 wird zum Greiferzylinder 12 geführt und dort mit seiner Vorderkante 23 in das Öffnungsmaul 28 einer der am Greiferzylinder 12 des Greiferfalzapparates angeordneten geöffneten Halteeinrichtungen 13 eingeführt. Nach dem Eintritt der Vorderkante 23 des sich in Richtung der vorderen Kante 29 des betreffenden Greifers bewegenden Exemplars 04 schließt die Halteeinrichtung 13 z. B. ihr Öffnungsmaul 28 z. B. durch die radiale zur Mantelfläche des Greiferzylinders 12 gerichtete Hubbewegung (angedeutet durch den Doppelpfeil) oder durch eine zur Mantelfläche des Greiferzylinders 12 geneigte Kippbewegung und hält dadurch das ergriffene Exemplar 04 an der Mantelfläche des Greiferzylinders 12 fest. Dadurch überdeckt die Halteeinrichtung 13 das in sie eingeführte Exemplar 04 an dessen vorderer Seite in einem sich vom Öffnungsmaul 28 in Richtung der vorderen Kante 29 des betreffenden Greifers erstreckenden Überdeckungsbereich 31 oder Griffbereich, wobei der Überdeckungsbereich 31 in Transportrichtung T des ergriffenen Exemplars 04 eine sich maximal von der in Rotationsrichtung des Greiferzylinders 12 vorderen Kante 29 des betreffenden Greifers bis zu der hinteren Kante dieses Greifers erstreckende Länge l31 aufweist. Die Länge l31 des Überdeckungsbereiches 31 ist sehr viel kleiner als die Länge l04 des ergriffenen Exemplars 04. Die Länge l31 des Überdeckungsbereiches 31 beträgt z. B. weniger als 5%, vorzugsweise weniger als 2% der Länge l04 des ergriffenen Exemplars 04 und liegt z. B. im Bereich zwischen 5 mm und 25 mm. Die beabsichtigte Lage des von einem der Greifer zu ergreifenden Exemplars 04 entspricht demnach einer Halteposition, an welcher dieses zunächst mit der Transportgeschwindigkeit v zum Greifer bewegte Exemplar 04 von der Halteeinrichtung 13 an der Mantelfläche des Greiferzylinders 12 in einem relativ zur Mantelfläche des mit der Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Greiferzylinders 12 stillstehenden Zustand gehalten wird, wobei sich die Umfangsgeschwindigkeit des Greiferzylinders 12 aus dessen Durchmesser und Drehzahl ergibt.
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Ein Sollwert für die Länge l31 des Überdeckungsbereiches 31 definiert einen Bereich für die Lage, in der ein vom betreffenden Greifer ergriffenes Exemplar 04 an der Mantelfläche des Greiferzylinders 12 gehalten werden soll. Ein z. B. vom betreffenden Greifer ergriffenes Exemplar 04 hält die derart definierte Halteposition unter Berücksichtigung der Reaktionszeit für das Schließen der Halteeinrichtung 13 unabhängig von einer Änderung in der Transportgeschwindigkeit v, mit welcher mindestens eine Materialbahn 02 in den Falzapparat 01 eingeleitet wird, und/oder auch unabhängig von unterschiedlichen Längen l04 der Exemplare 04 innerhalb eines zulässigen zuvor festgelegten Toleranzbereiches konstant ein, wenn der für dieses Exemplar 04 mithilfe der Kamera 18 ermittelte Istwert für die Länge der Strecke s, die sich von der zu diesem Exemplar 04 gehörenden Bezugsposition 23, z. B. von der Vorderkante 23 dieses sich z. B. im Zulauf zum Greiferzylinder 12 befindenden Exemplars 04 bis zu der Bezugsposition 24 des dieses Exemplar 04 greifenden Greifers erstreckt, dem dafür vorgesehenen Sollwert entspricht.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung erfasst die Kamera 18 die zu dem Exemplar 04 gehörende Bezugsposition 23, z. B. die auf die Transportrichtung T bezogene Vorderkante 23 des dem Greiferzylinder 12 zugeführten Exemplars 04, nachdem diese Bezugsposition 23 bereits in das Öffnungsmaul 28 der sich in Axialrichtung des Greiferzylinders 12 erstreckenden, z. B. kammartig ausgebildeten Halteeinrichtung 13 eingetreten ist. In diesem Fall entspricht die Länge l31 des Überdeckungsbereiches 31 vorzugsweise der Länge derjenigen Strecke s, die sich von der zu dem Exemplar 04 gehörenden Bezugsposition 23 des dem Greiferzylinder 12 zugeführten Exemplars 04 bis zur Bezugsposition 24 des betreffenden Greifers erstreckt, wobei in diesem Fall z. B. die in Rotationsrichtung des Greiferzylinders 12 hintere Kante des betreffenden Greifers als Bezugsposition 24 gewählt wurde. Der aus der Bildaufnahme ermittelte Istwert für die Länge der Strecke s ist in diesem Fall identisch mit einem Istwert für die Länge l31 des Überdeckungsbereiches 31, in welchem das vom betreffenden Greifer ergriffene Exemplar 04 an der Mantelfläche des Greiferzylinders 12 gehalten wird. In diesem Fall wird der ermittelte Istwert für die Länge der Strecke s mit dem Sollwert für die Länge l31 des Überdeckungsbereiches 31 verglichen, um die zuvor beschriebene Lageregelung auszuführen.
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Dabei kann der für die Lageregelung erforderliche Vergleich von ermitteltem Istwert und gespeichertem Sollwert entweder in der Kamera 18 oder in der Steuereinheit 17 ausgeführt werden. Wenn der Soll-/Istwertvergleich in der Steuereinheit 17 ausgeführt wird, wird der von der Kamera 18 ermittelte Istwert an die Steuereinheit 17 übertragen. Im anderen Fall, wenn die Bildauswertung und der Soll-/Istwertvergleich in der Kamera 18, d. h. in der zu ihr gehörenden Auswerteeinheit ausgeführt werden, was aus Gründen einer höheren Geschwindigkeit in der Datenauswertung die gegenüber dem zuerst genannten Fall bevorzugte Ausführungsvariante ist, werden von der Kamera 18 in Abhängigkeit von Ergebnissen der Datenauswertung Kommandosignale an die Steuereinheit 17 übertragen, wobei die Steuereinheit 17 in Abhängigkeit dieser Kommandosignale insbesondere eine zur Ausführung der Lageregelung erforderliche Winkellage von zumindest einem der Greifer des Greiferzylinders 12 einstellt.
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Zusammenfassend wird somit ein Verfahren zur Regelung einer Lage einer von einer Halteeinrichtung 13 am Umfang eines Zylinders 12 eines Falzapparates 01 zu haltenden Produktsektion 04 vorgeschlagen, bei dem mit einer Kamera 18 zumindest von einem Teil der sich im Zulauf zum Zylinder 12 befindenden oder der dem Zylinder 12 bereits zugeführten Produktsektion 04 mindestens ein Bild aufgenommen wird, wobei anhand dieses mindestens einen Bildes ein Istwert für eine Länge einer sich von einer zu der Produktsektion 04 gehörenden Bezugsposition 23 bis zu einer am Umfang des Zylinders 12 festen Bezugsposition 24 erstreckenden Strecke s ermittelt wird. Dabei wird die Produktsektion 04 vorzugsweise mittels eines rotativ angetriebenen Schneidmesserzylinders 06 und eines mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 von einer dem Falzapparat 01 zugeführten Materialbahn 02 abgetrennt. Die Lage der von der Halteeinrichtung 13 zu haltenden Produktsektion 04 wird insbesondere durch einen sich in Transportrichtung T dieser Produktsektion 04 über eine Länge l31 erstreckenden Überdeckungsbereich 31 bestimmt, wobei die Halteeinrichtung 13 in diesem Überdeckungsbereich 31 die von ihr ergriffene Produktsektion 04 z. B. an deren auf ihre Transportrichtung T bezogenen Vorderkante 23 an der Mantelfläche des Greiferzylinders 12 festhält. Des Weiteren wird der aus der Bildaufnahme ermittelte Istwert mit einem gespeicherten Sollwert für die Länge dieser Strecke s verglichen, wobei im Fall einer Differenz zwischen dem ermittelten Istwert und dem gespeicherten Sollwert eine mit der Kamera 18 datentechnisch verbundene Steuereinheit 17 zur Einstellung einer Phase zwischen einer Rotationsachse des Zylinders 12 und einer Rotationsachse des Schneidmesserzylinders 06 und/oder des mit diesem Schneidmesserzylinder 06 zusammenwirkenden Schneidgegenzylinders 07 eine Drehzahl und/oder eine Winkellage von zumindest einer dieser Rotationsachsen relativ zu der jeweils anderen Rotationsachse derart verändert, dass diese Differenz minimiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Falzapparat
- 02
- Materialbahn
- 03
- Querschneideinrichtung
- 04
- Produktsektion; Exemplar
- 05
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- 06
- Schneidmesserzylinder
- 07
- Schneidgegenzylinder
- 08
- Schneidmesser
- 09
- Schneidleiste
- 10
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- 11
- Antrieb, erster
- 12
- Zylinder, Greiferzylinder
- 13
- Halteeinrichtung
- 14
- Falzklappenzylinder
- 15
-
- 16
- Antrieb, zweiter
- 17
- Steuereinheit
- 18
- Kamera
- 19
- Anzeigeeinrichtung
- 20
-
- 21
- Datenleitung
- 22
- Erfassungsbereich
- 23
- Bezugsposition, Vorderkante
- 24
- Bezugsposition
- 25
-
- 26
- Referenz
- 27
- Kreisausschnitt
- 28
- Öffnungsmaul
- 29
- Kante
- 30
-
- 31
- Überdeckungsbereich
- l04
- Länge
- l31
- Länge
- s
- Strecke
- v
- Transportgeschwindigkeit
- T
- Transportrichtung
- φR
- Winkellage (Referenz)
- φE
- Winkellage (Einschaltung)
- φA
- Winkellage (Ausschaltung)
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3716451 C1 [0002]
- DE 19509947 A1 [0003]
