DE4013401A1 - Verfahren zum einrichten und steuern einer falzmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einrich­ ten und Steuern einer Falzmaschine mit einem Bogenanleger, einem Ausrichtetisch und einem Parallelfalzwerk sowie ggf. einem zusätzlichen Schwertfalzwerk.

Bei Falzmaschinen wird im Anleger der oberste Bogen von einem Saugrad- oder Saugbandsystem angesaugt und in die Maschine transportiert. Der Takt für das Ansaugen der Bogen hängt von der jeweiligen Bogenlänge und vom Abstand von Bogen zu Bogen ab. Die Sauglänge für das Ansaugsystem wird je nach der Formatgröße vorgegeben.

Bei modernen Maschinen werden diese Werte mittels Deka­ denschaltern, -zählern usw. eingegeben. Es sind aber auch Steuerungen bekannt, bei denen lediglich die Bogenlänge eingegeben und die Sauglänge in einem bestimmten Verhält­ nis zur Bogenlänge automatisch errechnet wird.

Bei den bekannten Schwertsteuerungen wird der Auslösezeit­ punkt für das Falzschwert ebenfalls digital eingegeben. Es wird also z. B. der Weg des Bogens vom erfassenden Sen­ sor bis zum Bogenanschlag eingegeben. Dabei müssen be­ stimmte verfahrensbedingte Größen berücksichtigt werden, beispielsweise die Beruhigungsdauer des Bogens am Anschlag.

Ebenso sind Lösungen bekannt, bei denen der Sensor jeweils auf das entsprechende Format eingestellt werden muß. Hier­ zu wird der Sensor innerhalb der Maschine verschoben. Der Sensor kann sowohl im Bereich der Vorderkante des Bogens (Bogenanschlag) als auch an der Hinterkante des Bogens angeordnet werden. Es muß jedoch der Sensor je­ weils entsprechend eingestellt werden.

Die Überwachung der Bogen innerhalb der Maschine erfolgt meist durch mechanisch wirkende Mikroschalter, die z. B. durch das Zusammenstauchen von Papier ausgelöst werden. Auch dienen Sensoren dazu, die Abstands- oder Höhenän­ derung des Papiers zu erfassen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Wegstrecke eines Bogens mit einer eben­ falls manuell eingegegebenen Wegstrecke zu vergleichen und entsprechend auszuwerten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einrichten und Steuern einer Falzmaschine anzugeben, durch das der Einrichtvorgang automatisiert und verein­ facht werden kann und mit dem es möglich ist, auftreten­ de Fehler mit Sicherheit zu erkennen und die jeweiligen Ursachen zu beheben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels eines Sensors und eines mit einem Antriebsele­ ment der Maschine gekuppelten Wegfühlers die Länge ei­ nes Musterbogens ausgemessen wird, und daß die gemesse­ ne Bogenlänge abgespeichert und zur Überwachung und Steuerung als Soll-Bogenlänge herangezogen wird.

Wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Musterbo­ gen am Sensor vorbeigelaufen ist, ist seine Länge bekannt. Damit ist es z. B. möglich, den Einlauf der Bogen vom Pa­ pierstapel auf den Ausrichtetisch zu überwachen.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens werden längs des Papierweges in der Ma­ schine mehrere, ggf. verstellbare Sensoren angeordnet. Beim Einrichten der Maschine wird dann unter Verwendung des ermittelten Längenmaßes des Musterbogens als Vergleichs­ maß der Abstand zwischen einzelnen oder allen Sensoren gemessen, abgespeichert und zur Überwachung und Steuerung der Maschine herangezogen.

Da hiermit zusätzlich zur Bogenlänge auch der Abstand zwischen einzelnen und ggf. allen Sensoren bekannt ist, läßt sich der Durchlauf der Bogen durch die Maschine nach dem Verfolgungsprinzip überwachen. Es läßt sich feststellen, wie viele Bogen sich zwischen zwei bestimmten Punkten be­ finden, was wiederum zu verschiedenen Überwachungszwecken ausgenutzt werden kann.

Der Erfindung wird anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Falzmaschine erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Falzmaschine weist ei­ nen Hubtisch mit einem darauf abgelegten Papierstapel 1 auf, der einem Anleger 3 vorgelagert ist. Dem Anleger 3 folgen in der Laufrichtung des Papiers ein Anlegetisch 4, ein Parallelfalzwerk 6 und, schließlich, ein Querbruch­ oder Schwertfalzwerk 7. Zum Abheben des jeweils obersten Papierbogens dient ein von einem Ventil 17 gesteuertes Saugrad 8. Mit einem Antriebselement, beispielsweise einer Walze des Parallelfalzwerks 6, dessen Umfangsgeschwindigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit des Papiers möglichst genau gleich ist, ist ein Wegfühler 9 gekuppelt. Der Wegfühler 8 gibt je Einheits-Drehwinkel eine bestimmte Impulszahl ab, so daß die Impulszahl der Einheits-Wegstrecke der Papierbö­ gen entspricht.

Das Schwert des Schwertfalzwerkes 7 wird über eine Brems­ Kupplungseinheit zum Antrieb der Maschine zugeschaltet und in Richtung des Pfeils 16 auf- und abbewegt. Längs des Papierweges sind Sensoren 11, 13, 14 und 15 angeordnet, die ebenso wie das Saugrad 8 und das Ventil 17, der Wegfühler 8 und der Antrieb 10 mit einer Steuerung 18 verbunden sind. Die Steuerung 18 kann als Hardware-Steuerung ausge­ legt werden, vorzugsweise wird aber eine Mikroprozessor- Steuerung verwendet, die mit einer speziell entwickelten Software arbeitet.

Nach Betätigen einer Starttaste wird vom Papierstapel 1 der oberste Papierbogen 2 mit Hilfe des Saugrades 8 abgesaugt und auf den Ausrichtetisch 4 transportiert. Von dem unmittelbar hinter dem Saugrad 8 angeordneten Sensor 11 wird danach zunächst die Vorder- und dann die Hinterkante des Papierbogens 2 erfaßt, so daß seine Län­ ge im Vergleich mit den vom Wegfühler 9 gleichzeitig ab­ gegebenen Impulsen automatisch ermittelt wird. Bei die­ sem ersten Bogen wird mit einem festen Wert für die Saug­ länge gearbeitet. Für die Folgebogen wird die Sauglänge im Verhältnis zur vorher ermittelten Bogenlänge automa­ tisch errechnet und im Rechner als Sollwert abgespei­ chert. Grundsätzlich kann jedoch dieser Wert auch ma­ nuell korrigiert und abgespeichert werden.

Gleichzeitig mit dem Durchlauf des ersten Bogens 2 durch die gesamte Maschine werden die Abstände der einzelnen Sensoren 11, 13, 14 und 15 voneinander ausgemessen und abgespeichert, wobei im einzelnen der Sensor 13 vor dem Parallelfalzwerk, der Sensor 14 hinter dem Parallelfalzwerk und der Sensor 15 hinter dem Schwertfalzwerk angeordnet ist. Wenn also einer der Sensoren für bestimmte Arbeiten in eine neue Position gebracht werden mußte, so wird der jeweili­ ge Abstand entsprechend neu ausgemessen und eingespei­ chert.

Ein weiterer Meß- und Speichervorgang erfolgt zwischen dem Parallelfalzwerk 6 und dem Schwertfalzwerk 7. Wenn der inzwischen im Parallelbruch gefalzte Bogen das Parallel­ bruchfalzwerk verläßt, wird er ebenfalls an Vorder- und Hinterkante erfaßt und seine Länge ermittelt. Mit diesen Werten und weiteren maschinenfesten Daten kann der Auslöse­ zeitpunkt für das Falzschwert automatisch errechnet werden. Der gleiche Vorgang wiederholt sich bei einem evtl. folgenden Drei- und Vierbruch.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Schalt­ punkte unabhängig von der gefahrenen Geschwindigkeit exakt eingehalten. Die Software für die Steuerung ist dabei so ausgelegt, daß verfahrens- oder geschwindigkeits­ bedingte Parameter entsprechend berücksichtigt werden, beispielsweise die Beruhigungszeiten der Bogen, Schalt­ zeiten der Ventile, Ansprechzeiten von Klappen und Wei­ chen usw. Einstellungen für die Schaltpunkte sind nicht erforderlich.

Durch das Messen des Bogens an jedem Sensor besteht die Möglichkeit, dies in die Überwachung einzubeziehen. Am ersten Sensor 11 hinter dem Anleger 3 kann die Länge des Bogens jeweils mit der des Musterbogens verglichen wer­ den. Bleibt ein Bogen hängen und länger unter dem Sensor 11 als seiner Länge entspricht, so wird hierdurch ein längerer Bogen simuliert, was als Fehlermeldung ausge­ geben wird. Ebenso wird die Länge des Bogens nach dem Parallelfalzwerk 6 vom Sensor 14 erfaßt und in engen Be­ reichen mit der dort festgestellten Länge des Musterbo­ gens verglichen. Auf diese Weise wird der Falzvorgang überwacht. Bei Fehlfalzungen schaltet die Maschine so­ fort ab und der verfalzte Bogen läuft nicht mehr in die nächste Einheit ein. Der gleiche Vorgang wird an den nachgeschalteten Schwertfalzeinheiten wiederholt.

Ein weiteres Überwachungssystem der Maschine arbeitet nach dem Verfolgungsprinzip. Zum Beispiel wird durch den Sensor 13 am Einlauf des Parallelfalzwerks 6 und den Sensor 14 am Auslauf desselben beim ersten Musterbogen 2 der Abstand zwischen den Sensoren 13 und 14 ausgemessen. Je nach Ein­ stellung der Falztaschen legt die Vorder- und ggf. auch die Hinterkante des Bogens einen unterschiedlichen Weg durch das Falzwerk zurück. Weil beim Musterbogen 2 die Strecke zwischen den Sensoren 13, 14 ausgemessen wurde, ist dem Rechner der jeweils eingestellte Abstand zwischen den Sensoren 13, 14 bekannt. Bei den folgenden Bogen wird der Weg des Bogens vom Sensor 13 zum Sensor 14 verfolgt und mit der Sollänge des Musterbogens verglichen. Wenn es zu Abweichungen kommt, wird die Maschine abgeschal­ tet.

Wenn sich also z. B. ein Bogen um eine Falzwalze wickelt und das Falzwerk nicht mehr verläßt, so wird dies als Fehler erkannt und die Maschine abgeschaltet bzw. es wer­ den Maßnahmen eingeleitet, durch die der Fehler beseitigt wird. Die Erkennung von Fehlern im Parallelfalzwerk 6 ist sehr wichtig, da sie von außen kaum zu erkennen sind.

Die gleiche Überwachung wird auch zwischen den Sensoren im sog. Kombinationsbereich der Maschine, also der Kreuz­ bruchfalzwerke eingesetzt. Allerdings ist es erforderlich, jeden Bogen zwischen zwei Sensoren unabhängig voneinander zu verfolgen. Je größer der Abstand zwischen zwei Sensoren ist und je mehr Bogen gleichzeitig zwischen diesen unterwegs sein können, um so mehr Weg-Zählsysteme müssen gleichzeitig arbeiten.

Bei langen Strecken und bei Strecken, auf denen die Bo­ gen dem Antrieb nicht verhältnismäßig genau folgen, läßt das erfindungsgemäße Verfahren noch eine weitere Überwa­ chung zu. Sie basiert wiederum auf dem Ausmessen zwischen zwei Sensoren. Der Rechner dividiert diese Strecke durch die Bogenlänge und den Bogenabstand und erhält somit die maximal mögliche Anzahl der auf dieser Strecke laufenden Bogen. Der erste Sensor meldet der Steuerung jeden ein­ laufenden und der zweite Sensor jeden auslaufenden Bogen. Wenn dann die Zahl der zwischen den beiden Sensoren lau­ fenden Bogen durch einen Stopper größer wird als die zu­ vor errechnete maximal mögliche Anzahl, wird die Maschine wiederum stillgesetzt.

Für alle Störungen, die in der Maschine auftreten können, ist eine Bedieneranzeige vorgesehen, die in einem sche­ matischen Bild der Maschine die Störungen am jeweiligen Ort anzeigt.

Claims (2)

1. Verfahren zum Einrichten und Steuern einer Falzmaschine mit einem Bogenanleger (3), einem Ausrichtetisch (4) und einem Parallelfalzwerk (6) sowie ggf. einem zusätzlichen Schwertfalzwerk (7), dadurch gekennzeich­ net, daß mittels eines Sensors (11) und eines mit ei­ nem Antriebselement der Maschine gekuppelten Wegfühlers (8) die Länge eines Musterbogens ausgemessen wird, und daß die gemessene Bogenlänge abgespeichert und zur Über­ wachung und Steuerung als Soll-Bogenlänge herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei mehreren längs des Papierweges in der Maschine angeordneten und ggf. längs des Papier­ weges verstellbaren Sensoren unter Vergleich mit dem ermit­ telten Längenmaß des Musterbogens der Abstand zwischen den Sensoren (11, 13, 14, 15) gemessen, abgespeichert und zur Überwachung und Steuerung der Maschine herange­ zogen wird.