DE3318049A1 - Synchronisiereinrichtung fuer papierbearbeitungsmaschinen - Google Patents

Description

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ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

Lange Str. 51, D-7000 Stuttgart Tel. (0711) 296310 u. 297295 Telex 0722312 (patwo d)

24. Mai 1982 Reg.-Nr. 126 536 3320rdb

MASCHINENBAU OPPENWEILER GMBH, 7155 Oppenweiler (Baden-Württ.)

Synchronisiereinrichtung für Papierbearbeitungsmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für wenigstens zwei Arbeitsmaschinen zur Durchführung von mindestens je einem Arbeitsvorgang an Bogen oder Heften aus Papier.

Häufig werden Bogen oder Hefte aus Papier nacheinander verschiedeneri Arbeitsmaschinen oder Arbeitsstationen zugeführt, die unterschiedliche Arbeitsvorgänge ausführen, beispielsweise einzelne Bogen falten, diese gefalteten Bogen zu Hefte zusammenfügen, die Hefte anschließend im Bereich ihres Rückens zusammenheften und sie dann längs einer oder mehrerer Ränder beschneiden. Da die einzelnen Arbeitsmaschinen synchron laufen müssen, wenn, wie üblich, ohne Zwischenspeicher gearbeitet wird, die Bogen oder Hefte also in gleichem Arbeitstakt alle Γ" Arbeitsmaschinen oder Arbeitsstationen durchlaufen, hat man COPY

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bisher eine sogenannte Zentralwelle verwendet, d.h. eine durchgehende Steuerwelle, welche zwischen allen Arbeitsmaschinen eine Getriebeverbindung herstellt und dadurch ein taktgleiches Arbeiten aller Arbeitsmaschinen gewährleistet. Vor allem dann, wenn eine größere Anzahl von Arbeitsmaschinen vorhanden sind, ist der Aufwand für eine derartige Zentralwelle erheblich. Ein weiterer Nachteil·besteht darin, daß die Zentralwelle an die . gewählte- Positionierung der Arbeitsmaschinen angepaßt werden muß. Das System der Zentralwelle hat deshalb keine Flexibilitat hinsichtlich der Zahl und Anordnung der Arbeitsmaschinen. Dies stellt ebenfalls einen erheblichen Nachteil dar, weil in der Regel sowohl die Zahl der Arbeitsmaschinen als auch vor. allem ihre Aufstellungsmöglichkeiten bei den verschiedenen Anwendern sehr verschieden sind. · .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiereinrichtung für Maschinen oder Stationen zur Bearbeitung von Bogen oder Heften aus Papier zu schaffen, welche eine Verringerung des Aufwandes ermöglicht und vor allem auch eine ausreichende Flexibilität hinsichtlich der Zahl und der Anordnung der Maschinen oder Stationen beinhaltet. Diese Aufgabe löst eine Synchronisiereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches

Die erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung erfordert nur elektrische Verbindungseinrichtungeh zwischen dem Prozeßrechner und dem Regler einerseits sowie den einzelnen Maschinen andererseits. Außerdem kann ohne nennenswerten Mehraufwand die maximale Zahl der mit dem Regler und dem Prozeßrechner verbindbaren Arbeitsmaschinen so·groß gewählt werden, daß alle praktisch in Frage kommenden Kombinationen von Arbeitsmaschinen synchronisiert werden können. Die winkelsynchrone Drehzahlregelung solcher an sich bekannter Regeleinrichtungen ist so genau, daß sie für Maschinen oder Stationen zur Bearbeitung von Bogen oder Heften völlig ausreicht. Schließlich ist auch ' der Aufwand wesentlich geringer als bei den bekannten, rein mechanischen Lösungen. Der Nachteil, den bekannte Regelein-5 richtungen für eine winkelsynchrone Drehzahlregelung aufweisen, nämlich die fehlende Fähigkeit, alle Maschinen oder Stationen

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in eine definierte Startposition bringen.zu' können, ist bei der erfindungsgemäßen Lösung dadurch beseitigt, daß jeder Maschine ein Signalgeber .zugeordnet ist, der in einer festgelegten Drehstellung einer Eintourenwelle der Maschine ein Sig*¹-nal erzeugt und dieses Signal, an den Prozeßrechner weiterleitet. Hierdurch ist es in besonders einfacher Weise möglich, vor.einem Anfahrvorgang der Maschinen deren Antrieb in eine definierte Winkelposition zu bringen. Es brauchen nämlich hierzu nur die Antrieb se'inr ich tungen der Maschinen in Betrieb gesetzt zu werden, bis der zugeordnete Signalgeber die definierte Winkelposition der Eintourenwelle erkennt und ein entsprechendes Signal erzeugt. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Regeleinrichtung so ausgelegt, daß auch am Ende eines Abschaltvorganges ausgenommen einer Not-Abschaltung die einzelnen Arbeitsmaschinen selbst bei unterschiedlichen Schwungmassen bis zum Stillstand winkelsynchron bleiben.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung ■ dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels.

Bei den in der Figur dargestellten und mit 10 bis 16 bezeichneten Maschinen handelt es sich in der

Reihenfolge von links nach rechts um zwei Bogenzubringer, welche Bogen, .die einen mittig liegenden Falz aufweisen, zur Bildung eines Heftes auf eine Sammelkette legen, eine Heftmaschine, welche die Hefte im Bereich des Falzes heftet, eine Schneidemaschine, welche den dem Falz gegenüberliegenden Rand der Hefte beschneidet, eine Wendestation, welche die Hefte um 90'°· dreht und eine weitere Schneidemaschine, welche den oberen und den unteren Rand der Hefte beschneidet. Diese .Zusammenstellung und Aneinanderreihung der einzelnen Maschinen ist jedoch für die Erfindung ohne Bedeutung. Es könnten auch mehr oder weniger Maschinen sein, welche andere Arbeitsvorgänge aus- · führen und/oder in anderer Reihenfolge angeordnet sind. Wesent-. lieh ist nur, daß es sich um Maschinen handelt, welche wenig-5 stens einen' Arbeitsgang an einem Bogen oder Heft durchführen __r

und denen die Bogen oder Hefte ohne Zwischenschaltung von Speichern nacheinander zugeführt werden, so daß es notwendig ist, daß alle Maschinen synchron, also.taktgleich laufen.

Alle Maschinen 10 bis 16 haben einen drehzahlregelbaren Antriebsmotor 17, beispielsweise einen Gleichstrommotor. Außerdem sind sie mit einem Digital-Tachometer 18 versehen, der im Ausführungsbeispiel mit der Welle des Antriebsmotors 17 gekuppelt ist und Impulse mit einer der Drehzahl des Antriebsmotors entsprechenden Frequenz erzeugt. Diese Digital-Tacho- meter 18 bilden je einen Istwertgeber für die Antriebsdrehzahl der Maschinen 10 bis 16. Weiterhin weist jede der Maschinen 10 bis 16 eine Eintourenwelle 19 auf, die bei jedem Arbeitstakt eine Umdrehung macht. Jeder Eintourenwelle 19 ist ein Signalgeber 20 zugeordnet, welcher in einer definierten Winkelstellung dieser Eintourenwelle ein Signal erzeugt. Beispielsweise kann es sich bei dem Signalgeber 20 um eine Lichtschranke handeln, deren Strahlengang von einem auf der Eintourenwelle 19 angeordneten und mit dieser umlaufenden Unterbrecher unterbrochen werden kann. Wesentlich ist aber nur, daß der Signalgeber nur in einer einzigen, definierten Winkelstellung der Eintourenwelle 19 ein Signal erzeugt.

Eine Regeleinrichtung für eine winkelsynchrone·Drehzahlregelung der Antriebsmotoren 17 weist einen Prozeßrechner 21 auf, dem sowohl alle Drehzahlistwerte als .auch der von einem SoIlwert-Geber 22 vorgegebene Drehzahl-Sollwert ständig einge- ■· geben werden. Außerdem ist der Prozeßrechner 21 an sämtliche Signalgeber 20 angeschlossen. Der Prozeßrechner 21 steuert einen Regler 23, dem auch der Drehzahlsollwert vorgegeben wird. Dieser Regler 23 steuert die Drehzahl der Antriebsmotoren 17.·

Geht man davon aus, daß zunächst alle Maschinen 10 bis 16 stillstehen, dann bewirkt aufgrund eines Startimpulses der Prozeßrechner 21 zunächst ein Einfahren aller Maschinen in die Startposition. Dies erfolgt in der Weise, daß die Antriebsmotoren der Maschinen 10 bis.16 zunächst nur solange drehen, bis der jeweils zugeordnete Signalgeber 20 das Erreichen der Startposition

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meldet, wozu weniger als eine Umdrehung notwendig ist. Erst dann erfolgt, überwacht vom Prozeßrechner 21 und dem Regler 23 das winkelsynchrone Hochfahren aller Maschinen 10 bis 16 auf die ' Betriebsdrehzahl. Dabei ist von Vorteil, daß diejenige Maschi*

-5 ne, welche die geringste Beschleunigung hat, den Hochlaufvorgang bestimmt, so daß die Antriebsleistung der Antriebsmotoren 17 nicht mit Rücksicht auf einen gleichmäßigen Anfahrvorgang ausgewählt werden muß. Auch während des Betriebs sorgen der Prozeßrechner 21 und der Regler 23 für einen winkelsynchronen

Lauf aller Maschinen 10 bis 16. ^:

Mit Hilfe des Prozeßrechners kann, wenn die Maschinen stillgesetzt werden müssen, der AuslaufVorgang winkelsynchron geregelt werden. Dies ist wichtig, weil bei nicht winkelrichtiger Stillsetzung der Maschine die noch im Produktionsprozeß in der Maschine befindlichen Produkte zerstört werden würden.

-6/Ansprüche-

Claims (2)

1. Patentansprüche

   1 . Synchronisiereinrichtung für wenigstens zwei Arbeitsmaschinen ^—'zur Durchführung mindestens je eines Arbeitsganges an Bogen oder Heften aus Papier, gekennzeichnet durch

   a) eine Regeleinrichtung (18, 21, 22, 23) für eine winkelsynchrone Drehzahlregelung aller Arbeitsmaschinen (10 bis

   für jede 16) mit je einem Digital-Tachometer- (18) /der mittels eines drehzahlregelbaren Motors (17) angetriebenen Arbeitsmaschinen (10 bis 16) als Drehzahl-Istwertgeber, einem Drehzahl-So.llwertgeber (22) , an den ein Regler (23.) und ein Prozeßrech- ' ner (21) angeschlossen ist, welcher wie der Regler (23) die Drehzahl-Istwerte mit dem Drehzahl-Sollwert vergleicht und zusammen mit dem Regler (23) die Drehzahl der Motoren (17) winkelsynchron regelt,

   b) je einen Signalgeber (20) für jede Arbeitsmaschine (10 bis 16), der einer Eintourenwelle (19) der Arbeitsmaschine (10 · bis 16) zugeordnet ist, in einer festgelegten Winkelstellung der Eintourenwelle (19) ein Signal erzeugt und dieses Signal an den Prozeßrechner (21) weiterleitet, welcher vor jedem Anfahrvorgang aufgrund eines Startimpulses alle Arbeitsmaschinen (10 bis 16) in die durch die Signalgeber (20) festgelegte Startposition steuert.
2. 2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, daß der Prozeßrechner (21),.an den alle Arbeitsmaschinen (10 bis 16) angeschlossen sind, den Hochlauf, den Lauf und den Rücklauf der Arbeitsmaschinen kontrolliert und dann, wenn eine der Arbeitsmaschinen über eine vorwählbare Zeit vor- oder nachläuft, die ganze Anlage stillsetzt.

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