DE2111057B2 - Elektronische Vorrichtung zur Steuerung der Bogenzuf+hrung an Bogenanlegern für Papierverarbeitungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Saugluftbeaufschlagung eines Bogenanlegers, wobei die Bogenfolge durch kurzzeitiges öffnen eines Ventil» ausgelöst wird und bei der sowohl der Bogenübstand als auch der Saugweg während des Betriebes veränderbar ist.

Die meisten bekannten Bogenanleger für Papierverarbeitungsmaschinen sind einstellbar auf verschiedene Formatgrößen. Aus Leistungsgründen wird bei vielen Bogenanlegern der Abstand der aufeinanderfolgenden Bogen möglichst klein gehalten. Daraus folgt, daß bei einer bestimmten Laufgeschwindigkeit die Frequenz der Bogenfolge in Abhängigkeit der Bogenlänge einstellbar sein muß.

Nach dem bekannten Stand der Techn.k werden soehe Einstellungen in der Regel durch vanabel einstellbare, mechanische Getriebe vorgenommen, d.e antriebseitig mit dem Laufantrieb der Maschine gekop pelt sind und abtriebseitig mit auf Formatlange e.nstellbarer Frequenz die Bogenzufühning steuern.

Diese Getriebe sind sehr aufwendig, oft mn Schlupf behaftet und deshalb nicht sehr genau und unteniegen dem mechanischen Verschleiß. Des we.teren lieg! e.n Nachteil dieser Einstellgetriebe dann, daß sie s.ch meist nur be. laufender Maschine einstellen lassen und des halb nur schwierig in eine Einstellautomatik e.nbezoeen werden können. .

So ist nach der DT-AS 10 87 141 eine Steuervomch-,5 tung bekannt, die eine Nockenscheibe mit zwei axial wirkenden Erhöhungen aufweist, auf d.e ein M.kroschalter anspricht. Diese Nockenscheibe w.rd über ein Reibrad angetrieben, das so verstellbar ist. daß es die Nockenscheibe mit verschiedener Drehzahl je nach oo Formatiänge antreibi. Auch hier s.nd dem mechanischen Verschleiß unterworfene Elemente wie Reibrad und Mikroschalter im Spiel, und der unvermeidbare Schlupf am Reibrad läßt eine dauerhafte genaue Lan geneinsteilung nicht /u. Wird das Reibrad im Stillstand Z₅ der Maschine verstellt, so besteht die Gefahr einer Fla chenbildung am Reibrad.

Eine andere weniger bekannte Art von Dogensteue rung besteht darin, daß man in Abhängigkeit von der Bogenlänge die Taktzeit eines elektrischen Zeitgliedes verändert und über dieses periodisch die Bogenzuführung steuert. Solche Zeitglieder arbeiten unabhängig von der Maschinenlaufgeschwindigkeit und müssen bei jeder Geschwindigkeitsänderung nachgestellt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese Zeitgheder bei Stromschwankungen und Temperaturanderungen merklich die Folgefrequenz andern und zu Störungen des Arbeitsablaufes führen.

Nach de·" DT-OS 18 13 909 ist eine Druckmaschine mit Zeilenvorwahl bekannt, wobei über eine Schlit/-scheibe mit mehreren radial versetzten Schl.tzreihen. die auf Fotozellen ansprechen und dabei eingegebene Impulse in eine oder mehrere Winkelstellungen des Zylinders umwandeln. Hier steuert die Schutzscheibe nach gegebenen Impulsen die Winkelstellung eines ZyImders. der sich dann schrittweise bewegt, weshalb eine solche Vorrichtung nur für geringe Bogenanzahl pro Zeiteinheit verwendungsfähig ist, abgesehen von dem sehr hohen elektrischen bzw. elektronischen Aufwand dieser Vorrichtung allein von der Eingabe her. die für eine spezielle Druckmaschine entwickelt ist. Bei leistungsfähigen Bogenfalzmaschinen müssen die Bogen in schneller Folge und mit geringem Abstand der Maschine zugeführt werden, bei leichter Umstellung auf verschiedene Formatlängen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für die Saugluftbeaufschlagung eines Bogenanlegers zu schaffen, wobei der Saugweg und die Bogenfolge unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit verstellbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch »elöst. daß an der Zuführwalze des Bogenanlegers ein Impulsgeber angebracht ist, der eine zur Bogenlänge proportionale Anzahl von Impulsen erzeugt, daß diese Impulse in einem durch einen Vorwahlschalter auf einem Endwert einstellbaren Digitalzähler gezählt werden, daß der Digitalzähler nach Erreichen des eingestellten Endwertes durch einen Steuerimpuls die öffnung des Ventils für die Folge des nächsten Bogens periodisch auslöst, und

daß im Digitalzähler ein weiterer kleinerer, nur einem TeU der Bogenlänge entsprechender Zwischenwert einitellba¹" is«· der einen Steuerimpuls zur Schließung des t/_eJS,i|s auslöst.

MU einer solchen Vorrichtung nach der Erfindung ist möglich, mehrere in der Computertechnik m Großerien angewendeten und damit sehr prevwerten elektronischen Bausteine sinnvoll für diesen speziellen Bereich der Technik einzusetzen.
So können für die Impulsgabe verwendet «,erden: Lichtschranke, ausgelöst durch Loch- oder Zahnscheibe, beliebige induktive Impulsgeber oder ähnlich einem Kollektor arbeitende direkte Impulsgeber.

in allen Fällen kann die Impulszahl so weit unterteilt werden, wie es die einstellbaren Formatläri_t=n praktisch notwendig machen.

Da die bekannten elektronischen Zähleinheiten mit einer Frequenz arbeiten können, die bereits im Mega-Hertz-bereich liegt, ist einer für den praktischen Bereich von Bogenanlegern erforderlichen For.natabstufung keine Grenze gesetzt. Ohne weiteres kann die maximale Formatlänge auf 100 oder auch 1000 Impulse aufgeteilt werden.

So ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß unmittelbar an der Zuführwalze für die Bogen eine Lochscheibe vorgesehen ist, deren Lochabstand genau einem Zentimeter der Bogen/uführung entspricht. Diese Lochscheibe vermittelt über eine Lichtschranke nach jedem Zentimeter Bogenzuführung einen Impuls, der in einer bekannten elektronischen Zähleinrichtung registriert wird. Diese Zähleinrichtung ist über ebenfalls bekannte Vorwahlschalter mit sichtbarem Eingabewert auf einen gewünschten Endwert, in diesem Falle Bogenlänge in Zentimeter, einstellbar. Ist dieser Endwert erreicht, so springt der Zähler automatisch auf Null, und es wird auf elektrischem Wege mit oder ohne Nachschaltung mechanischer, pneumatischer oder hydraulischer Mittel die Folge-Bogentrennung und Förderung ausgelöst und damit der sich periodisch wiederholende Kreislauf geschlossen.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen daß auch die übliche, besonders bei modernen Bogenanlegern mit verkürzter Ausrichtstrecke notwendig, vorzeitige Abschaltung der meist rotierenden Saugolemente von dem Digitalzähler abge>· ff en wird, wobei ein weiterer Vorteil darin liegt, daß di» Sauglänge in Abhängigkeit von der Formatlänge sich ebenfalls automatisch größer oder kleiner einstellt, z. B. auf '/2 oder ¹A der Bogenlänge.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet durch die elektronische Funktion jede Voraussetzung dafür. dalJ auch die Formatlängeneinstellung über Lochkarte oder beliebige Datenträger beziehungsweise elektronische Prozeßrechner zur automatischen Einstellung eingegeben werden kann und die Anlage unabhängig macht von dem z. Zt. noch notwendigen recht umfangreichen Fachwissen des Einstellpersonals.

In der Zeichnung F i g. 1 ist ein Beispiel dargestellt, und zwar ist hier ein Bogenanleger 1 in der Seitenansicht gezeigt, der die Bogenzuführung in eine Falzmaschine 2 vornimmt, die bekannterweise dann sehr vorteilhaft arbeitet, wenn bei der der jeweiligen zu verarbeitenden Papierqualität entsprechenden maximalen Laufgeschwindigkeit die Taktfolge des Bogenanlegers 1 so gesteuert ist, daß dieser bei allen Formatlängen die Bogen in einem geringen, konstanten Abstand vone.nde^aizmaschine 2 befindet sich ein Regelantrieb, mit welchem die Maschine auf verschiedene Laufgeschwindigkeit eingestellt wenden kann, die sich dann auf alle Bogen transportierenden Elemente wie Falzwalzen 3 und Zuführwalze 4 und Bogenanleger 1 uberträgt.

F i g. 2 zeigt den Grundriß der Anlage. An der Zuführwalze 4 ist an der Außenseite eine Lochscheibe 5 mit Lichtschranke 6 befestigt, und das System ist so ausgelegt, daß der zeitliche Abstand der ίο hiermit erzeugten Impulse einer bestircmten Formatlängenunterteilung entspricht, z. B. 1 cm, 1 Zoll oder Teilen davon. Durch Nachschalten von Frequenzteilern oder Frequenzdopplern kann der Bereich leicht verän ■ den werden. Die Impulse werden einem Digitalzähler 7 zugeführt, der mit Vorwahlschalter 8 ausgestattet ist. über welchen die gewünschte Bogenlänge eingegeben wird. Erreicht die Anzahl der Impulse die eingegebene Vorwahl, so springt der Digitalzähler 7 automatisch auf Null, löst dabei einen Steuerimpuls zur öffnung des Ventils 10 für die Zuführung des Folgebogens aus und beginnt von neuem mit der Zählung. Für die Schließung des Ventils 10 wird ein Teilwert der Vorwahl verwen det. so daß sich die Ansauglänge mit der Bogenlänge automatisch ändert. Es genügt auch oft. wenn sich die Ansauglänge in zwei oder mehreren Stufen in Abhängigkeit von der Bogenlänge ändert, was durch entsprechende Abgriffe am Vorwahlschalter 8 bewirkt werden kann.

Es ist praktisch ausreichend, wenn Bogen von 30 bis 140 cm Länge mit 28 cm Ansauglänge und nur die kleineren, von 29 bis 14 cm Länge, mit 12 cm Ansauglänge gefördert werden. So genügt ein Umschalter parallel zur Vorwahl bei Einstellung 30.

Des weiteren können durch Verwendung der aus der Computertechnik und aus ähnlichen pneumatischen Steuerungen bekannten Logik-Bausteinen, die periodischen Arbeitsfunklionen so gegenüber einer von außen einwirkenden Zu- oder Abschaltung abgesichert werden, daß z. B. eine von außen einwirkende Abschaltung 40 der periodischen Arbeitsfunktion erst dann wirksam wird, wenn ein bereits eingeleiteter Bogentrennvorgang voll ausgeführt ist. um Maschinenstörungen zu vermeiden.

Eine Maschinenstörung tritt nämlich in dem Falle 45 ein, wenn eine von außen einwirkende Abschaltung einen eingeleiteten Bogentrennvorgang sofort unterbrechen würde, bevor der Zähler den Zwischenwert erreicht hat. da dann der Bogen noch nicht genügend weit nach vorn transportiert ist, um von den Weiterlci-50 tungsmitteln übernommen zu werden. Beim Wiedereinschalten wird dann dieser liegengebliebene Bogen unrichtig weitertransporliert, was zu einer Störung führt.

Alle bekannten Digital-Vorwahlzähler verwenden am Ausgang eine bistabile Kippstufe, auch Flip-Flop 55 genannt, die im Augenblick des Endwertes, also beim Rückstellen auf Null durch diesen kurzen Rückstellimpuls gesetzt wird und damit die Ventilöffnung bewirkt und bei Erreichen des Zwischenwertes wieder gelöscht wird.

60 Um nun die zuvor beschriebenen Maschinenstörungci bei unzeitgemäßem Abschalten von außen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, das Abschaltsignal dazu zu verwenden, die Zuleitung des Setzimpulses zum Flip-Flop zu unterbrechen.

65 Diese Maßnahme läßt einen laufenden Bogentrennvorgang unbehelligt bis zum vollen Ablauf, verhindert jedoch das Einschalten der folgenden Arbeitsperiode. Ein zeitlich beliebiges Einschaltsignal gibt dann den

Weg für den Setzimpuls wieder frei, der dann beim nächsten Zählbeginn die Arbeitsperiode immer nur von Anfang an beginnen läßt. Damit ist ein Zu- oder Abschalten während des Bogentrennvorganges. also während der Ventilöffnung, vermieden.

Im Ausführungsbeispiel wird vom Digitalzählcr 7 über das Kabel 9 periodisch ein Magnetventil 10 geöffnet, so daß auf bekannte Weise das mit Zuführgeschwindigkeit umlaufende Saugrad 11, welches über Schlauch 12 mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht, an seiner Unterseite den nächsten Bogen vom Stapel 13 erfaßt und in Richtung Falzmaschine 2 fördert. Die Längeneinstellung des Zählers 7 ist so eingegeben, daß der Folgebogen nur geringen Abstand aufweist und damit bei der gegebenen Laufgeschwindigkeit eine maximale Anzahl von Bogen gefördert wird.

F i g. 3 zeigt schematisch, daß bei kleineren Formaten durch Wechsel der Längeneinstellung. :i. B. 38, auch diese Formate mit geringem Abstand zugel'iihrt werden können.

In der Zeichnung nicht dargestellt sind die vielen Verwendungsmöglichkeiten einer zur Maschinengeschwindigkeit proportionalen Impulsfrequenz. So kann die Impulsfrequenz direkt zur Messung der Laufgeschwindigkeit verwendet werden, und der Zählerrückstcllimpuls kann zur Bogen-Leistungsmessung, z._wB. Bogen pro Sid., herangezogen werden.

Damit löst die Erfindung nicht nur die aufgezeigten technischen Probleme, sondern ermöglicht leicht den Anschluß der Maschine an verschiedene Datenverarbeitungsanlagen zur Überwachung, Registrierung und Steuerung der Maschinenfunktionen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung der Saugluftbeauf- «chlagung eines Bogenanlegers, wobei die Bogenlolge durch kurzzeitiges öffnen eines Ventils ausgelöst wird und bei der sowohl der Bogenabstand als auch der Saugweg während des Betriebes veränderbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß an der Zuführwalze (4) des Bogenanlegers (1) ein Impulsgeber (S, 6) angebracht ist, der eine zur Bogenlänge proportionale Anzahl von Impulsen erzeugt, daß diese Impulse in einem durch einen Vorwahlschalter (8) aul einen Endwert einstellbaren Digital- »hler (7) gezählt werden, daß der Digitalzähler (7) nach Erreichen des eingestellten Endwertes durch einen Steuerimpuls die öffnung des Ventils (10) für die Folge des nächsten Bogens periodisch auslöst, und daß im Digitalzähler (7) ein weiterer kleinerer, nur einem Teil der Bogenlänge entsprechender Zwischenwert einstellbar ist. der einen Steuerimpuls zur Schließung des Ventils (10) auslöst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Größe des Endwertes sich der Zwischenwert stufenlos oder in zwei oder mehreren Stufen automatisch durch bekannte Koppelungen mit verändert.

1 Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Endwert an Stelle über den Vorwahlschalter (8) über beliebige Datenträger eingegeben wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolge so unterteilt isi daß sie im Abstand einer Längenmaßeinheit (Zentimeter. Zoll) oder eines Teiles davon erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwahlschalter (8) entsprechend dieser Längenmaßeinheiten beziftert ist und dadurch die jeweilige Längeneinstellung anzeigt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zuschalten von Frequenzteilern mit Faktor zwei, vier oder mehr der Einstellbereich der Bogenlänge auf einfache Weise beliebig vervielfacht wird, wobei der eingestellte Faktor sichtbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein von außen einwirkendes Abschaltsignal die Zuleitung des Setzimpulses zur Ausgangs-Kippstufe des Digitalzählers (7) unterbrochen wird.