DE4241885C1 - Regelanordnung für eine Vorrichtung zum Zubringen von Druckereierzeugnissen zu einer Weiterverarbeitungsstelle - Google Patents
Regelanordnung für eine Vorrichtung zum Zubringen von Druckereierzeugnissen zu einer WeiterverarbeitungsstelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung für eine Vor
richtung zum Zubringen von Druckereierzeugnissen zu einer
Weiterverarbeitungsstelle, mit einer ersten Fördereinrich
tung zum Zuführen der Druckereierzeugnisse in einer Reihen
formation, mit einer zweiten Fördereinrichtung zum Überneh
men und Weitertransportieren der zugeführten Druckereier
zeugnisse und mit einer im Förderbereich der ersten Förder
einrichtung angeordneten Wippe, wobei auf der Wippe aus den
zugeführten Druckereierzeugnissen an einem Anschlag ein von
unten beschickter Zwischenstapel gebildet wird, aus dem je
weils das oberste Druckereierzeugnis durch eine Anhebeein
richtung an die zweite Fördereinrichtung übergeben wird,
und wobei die Regelanordnung mit einem Sensor eine vorgege
bene Höhe der Oberseite des Zwischenstapels erfaßt und
durch Einwirken auf einen Antrieb der Wippe diese absenkt
und anhebt und so die Oberseite des Zwischenstapels im we
sentlichen auf der vorgegebenen Höhe hält.
Eine solche Regelanordnung ist Teil einer Vorrichtung der
vorgenannten Art, die Gegenstand der nichtvor
veröffentlichten EP-Patentanmeldung 92 120 375.8 (EP 0551 601 A1)
der Anmelderin ist.
Im einschlägigen Stand der Technik gibt es eine Vorrichtung
zum Zubringen von Druckereierzeugnissen zu einer Weiterver
arbeitungsstelle (CH-PS 630 583), bei der sich ein zu großer
Abstand zwischen zwei Druckereierzeugnissen in der zuge
führten Reihenformation so auswirken kann, daß gewisse Pro
dukte zu spät zum Übergabebereich gelangen und damit einen
zugeordneten Greifer der zweiten Fördereinrichtung verpas
sen, der dann leer zur Weiterverarbeitungsstelle gelangt.
Da sich ein solcher unregelmäßiger Anfall von Druc
kereierzeugnissen an der Weiterverarbeitungsstelle nachtei
lig auswirken kann, wird mit dem oben genannten älteren
Vorschlag der Anmelderin bezweckt, die Vorrichtung zum Zu
bringen von Druckereierzeugnissen zu einer Weiterver
arbeitungsstelle so auszubilden, daß sie erlaubt, die Druc
kereierzeugnisse unabhängig von der Qualität der zugeführ
ten Reihenformation in der gewünschten Folge einer Wei
terverarbeitungsstelle zuzuführen. Dadurch, daß die zuge
führten Druckereierzeugnisse gemäß dem älteren Vorschlag
der Anmelderin zuerst in einen Zwischenstapel eingeschoben
werden, wird die Zuführung der Druckereierzeugnisse zur
zweiten Fördereinrichtung von der Zufuhr der Druckerei
erzeugnisse durch die erste Fördereinrichtung gewissermaßen
entkoppelt, so daß zu große oder zu kleine Abstände oder
Lücken zwischen aufeinanderfolgenden Druckereierzeugnissen
oder Verdichtungen eines Schuppenstroms (wenn es sich wie
bei dem älteren Vorschlag bei der Reihenformation um eine
Schuppenformation handelt, in der jedes Druckereierzeugnis
auf dem nachfolgenden aufliegt) und auch fehlende Drucke
reierzeugnisse in der Reihenformation die richtige Zufüh
rung von Druckereierzeugnissen zur zweiten Fördereinrich
tung nicht mehr beeinflussen, Unregelmäßigkeiten in der zu
geführten Reihenformation also durch den Zwischenstapel
ausgeglichen werden.
Die Regelanordnung gemäß dem älteren Vorschlag, die dabei
eine vorgegebene Höhe der Oberseite des Zwischenstapels er
faßt und durch Einwirken auf einen Antrieb der Wippe diese
absenkt und anhebt und so die Oberseite des Zwischenstapels
im wesentlichen auf der vorgegebenen Höhe hält, weist eine
Höhenüberwachungssteuerung auf, mit deren Hilfe nach Art
einer Zweipunktregelung die Oberseite des Zwischenstapels
im wesentlichen auf der vorgegebenen Höhe gehalten wird.
Auf diese Weise läßt sich zwar die Änderung der Höhenlage
der Oberseite des Zwischenstapels berücksichtigen, die
durch Unregelmäßigkeiten in der gegebenen Reihenformation
verursacht wird, nicht jedoch die Änderungsgeschwindigkeit
der Höhe, die von dem durch die erste Fördereinrichtung pro
Zeiteinheit zugeführten Druckereierzeugnisvolumen abhängig
ist.
Dafür findet sich ein anschauliches Beispiel des neueren
Standes der Technik z. B. in dem Aufsatz "Regeln und Steuern
mit unscharfer Logik" von Marcel Jacomet in TR TECHNISCHE
RUNDSCHAU, Heft 19, 1992, S. 94-97. Beschrieben ist darin
eine Fallstudie über die Industrietauglichkeit und die Ein
satzmöglichkeiten der Fuzzy-Logik am Beispiel einer soge
nannten Print-Roll-Maschine, die im Zeitschriftenbereich
als Zwischenspeicher für die bedruckten Bogen einer Zeit
schrift dient, welche nach der Druckmaschine als Schuppen
strom direkt auf Rollen aufgewickelt und so bis zur Endpro
duktion in Lagern aufbewahrt werden. Um eine exakte
Synchronisation auf einen zentralen Produktionstakt zu er
reichen und Unregelmäßigkeiten im zuzuführenden Schuppen
strom auszugleichen, wird ebenfalls mit einem Zwischensta
pel gearbeitet, dessen Höhe auf ein möglichst konstantes
Niveau geregelt werden soll. Der Zwischenstapel wird aber
von oben beschickt, und jeweils das unterste Druckereier
zeugnis wird dem Zwischenstapel entnommen. Dieses Zwischen
stapelprinzip ist zwar sehr einfach, in seinen Einsatzmög
lichkeiten aber beschränkt. Ein Zwischenstapelprinzip wie
bei dem älteren Vorschlag der Anmelderin, bei dem der Zwi
schenstapel von unten beschickt wird, ist vielseitiger ein
setzbar, aber auch schwieriger regelbar. Eine Reihe von
vierundzwanzig übereinander angeordneten Sensoren mißt bei
der Print-Roll-Maschine die Niveauhöhe, aus deren Ableitung
zusätzlich die Änderungsgeschwindigkeit der Niveauhöhe er
mittelt wird. Dieses bekannte System erfordert somit
notwendigerweise eine beträchtliche Höhe des Zwischensta
pels, damit durch die Sensoren dessen Höhe und die Höhenän
derung ermittelt werden können. Das wiederum hat zur Folge,
daß der Zwischenstapel ein beträchtliches Gewicht aufweist
und so die Entnahme des jeweils untersten Druckereierzeug
nisses erschweren kann. Die Regelanordnung ist bei diesem
System trotz des einfachen Zwischenstapelprinzips aufwen
dig, weil nicht mit einem an sich schon aufwendigen reinen
Fuzzy-Regler gearbeitet wird, sondern mit einer Hybridlö
sung, in welcher einem konventionellen digitalen PI-Regler
eine Fuzzy-Steuerung übergeordnet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regelanordnung der ein
gangs genannten Art so auszubilden, daß sich Änderungen im
Druckereierzeugnisvolumen, das dem Zwischenstapel durch die
erste Fördereinrichtung pro Zeiteinheit zugeführt wird, bei
dem Regelvorgang auf einfache Weise und unter Beibehaltung
einer geringen Höhe des Zwischenstapels und somit eines ge
ringen Gewichts desselben und eines kleinen Hubbereiches
der Wippe berücksichtigen lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Regelanordnung der ein
gangs genannten Art gekennzeichnet durch einen ersten Reg
ler, der den Antrieb der Wippe mit einstellbarer Geschwin
digkeit in einem Bereich zwischen zwei Hubgrenzen der Wippe
betreibt,
durch einen Istwertgeber zum Erfassen der Hubbewegung der Wippe, und
durch einen zweiten Regler, der mit einem von der erfaßten Hubbewegung abhängigen Sollwert einen Stellwert für die Ge schwindigkeit des Antriebs der ersten Fördereinrichtung bildet und so das Druckereierzeugnisvolumen pro Zeitein heit, das dem Zwischenstapel durch die erste Fördereinrich tung zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Hubbewegung der Wippe regelt.
durch einen Istwertgeber zum Erfassen der Hubbewegung der Wippe, und
durch einen zweiten Regler, der mit einem von der erfaßten Hubbewegung abhängigen Sollwert einen Stellwert für die Ge schwindigkeit des Antriebs der ersten Fördereinrichtung bildet und so das Druckereierzeugnisvolumen pro Zeitein heit, das dem Zwischenstapel durch die erste Fördereinrich tung zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Hubbewegung der Wippe regelt.
Bei der Regelanordnung nach der Erfindung wird die mit ein
stellbarer Geschwindigkeit angetriebene Wippe in einem
Teilbereich zwischen ihren beiden Hubgrenzen bewegt, also
in einem Bereich der üblicherweise nicht bis zu den beiden
Hubgrenzen reicht, und mit der dabei erfaßten Hubbewegung
wird ein Sollwert für den zweiten Regler gebildet, der die
Geschwindigkeit des Antriebs der ersten Fördereinrichtung
regelt. Mit anderen Worten, die Hubsteuerung der Wippe wird
erfindungsgemäß zur Regelung der Zuführgeschwindigkeit
herangezogen. Das bedeutet, daß z. B. bei der Zufuhr von
dicken Druckereierzeugnissen sich für den Teilbereich in
nerhalb der beiden Hubgrenzen der Wippe eine größere Hub
bewegung und damit ein größerer Sollwert und somit wiederum
eine größere Geschwindigkeit der ersten Fördereinrichtung
als in dem Fall ergibt, in welchem dünne Druckereierzeug
nisse verarbeitet werden. In Abhängigkeit von dem durch die
erste Fördereinrichtung zugeführten Druckereierzeugnisvolu
men wird die Höhe der Oberseite des Zwischenstapels also
schnell bzw. langsam geregelt, d. h. dickere Druckereier
zeugnisse schneller durch die erste Fördereinrichtung nach
geliefert als dünnere Druckereierzeugnisse, um beispiels
weise Lücken in der Reihen- oder Schuppenformation schnel
ler bzw. langsamer zu schließen. Die Erfindung schafft so
mit eine adaptive Regelanordnung, die Änderungen im zuge
führten Druckereierzeugnisvolumen auf einfache Weise auto
matisch berücksichtigt. Die Stapelhöhe kann dabei un
verändert klein sein, wie bei dem älteren Vorschlag der An
melderin, was geringes Gewicht des Zwischenstapels bedeutet
und so das von unten her erfolgende Beschicken des Zwi
schenstapels erleichtert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Ge
genstände der Unteransprüche.
In einer Ausgestaltung ist die Regelanordnung nach der Er
findung durch zwei Endschalter gekennzeichnet, die die ma
ximale obere bzw. maximale untere Hubgrenze der Wippe für
Sicherheits- und Initialisierungszwecke festlegen und bei
Betätigung jeweils den Antrieb der Wippe abschalten oder
umsteuern. Die Wippe wird im Betrieb innerhalb des oben er
wähnten Teilbereiches zwischen den beiden maximalen Hub
grenzen ständig hin- und herbewegt, aber üblicherweise
nicht bis zu den maximalen Hubgrenzen, sondern nur soweit
oder nur bis zu dem Zeitpunkt, in welchem die vorgegebene
Höhe der Oberseite des Zwischenstapels wieder erreicht ist.
Die Endschalter sind also am Regelvorgang nicht beteiligt,
wenn man von der Initialisierungsphase absieht. Sie dienen
hauptsächlich der Sicherheit. Den Nullpunkt für den genann
ten Teilbereich setzt der Sensor.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung nach
der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der erste Regler
einen ersten Eingang zum Eingeben eines Sollwerts für die
einstellbare Geschwindigkeit des Antriebs der Wippe hat.
Über diesen Eingang läßt sich die Geschwindigkeit des An
triebs der Wippe entsprechend Betriebserfordernissen in der
übrigen Anlage vorgeben.
In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Eingang des Reglers mit einem Geschwindigkeitssignalausgang
eines Antriebs der zweiten Fördereinrichtung verbunden ist.
So läßt sich auf einfache Weise die für den Regelvorgang zu
erfassende Hubbewegungsgeschwindigkeit der Wippe mit dem
Antrieb der zweiten Fördereinrichtung synchronisieren, wel
che die Druckereierzeugnisse der Weiterverarbeitungsstelle
zuführt.
In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Eingang des ersten Reglers mit einem als Sollwertgeber die
nenden Potentiometer verbunden ist. Diese Ausgestaltung,
die gesondert von oder zusätzlich zu der vorgenannten wei
teren Ausgestaltung vorgesehen werden kann, erlaubt, den
Sollwert für den ersten Regler unabhängig von dem Weiter
verarbeitungssystem oder mit proportionaler Verstärkung
oder Abschwächung vorzugeben.
In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor
als Lichtschranke ausgebildet ist und über den ersten Reg
ler auf den Antrieb der Wippe einwirkt, derart, daß die
Wippe bei unterbrochenem Lichtstrahl nach unten und bei
nichtunterbrochenem Lichtstrahl nach oben bewegt wird, oder
umgekehrt. Wenn also der Lichtstrahl durch den Zwischensta
pel unterbrochen (bzw. freigegeben) wird, kehrt sich die
Bewegungsrichtung der Wippe um, und die Wippe wird nach un
ten bewegt, bis die Lichtschranke wieder frei (bzw. wieder
unterbrochen) ist, woraufhin die Wippe wieder nach oben be
wegt wird, bis der Lichtstrahl wieder unterbrochen (bzw.
wieder freigegeben) wird, usw. Es ist also unter Beibehal
tung der Lichtschranke, wie sie gemäß dem älteren Vorschlag
der Anmelderin vorgesehen ist, möglich, auf einfache Weise
die Geschwindigkeit des Antriebs der ersten Fördereinrich
tung zu beeinflussen, um die Ursache der Änderung der Zwi
schenstapelhöhe schnell zu beseitigen.
In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert
geber ein Impulsgeber ist, der an einem Ausgang eine von
der Größe und der Richtung der Hubbewegung der Wippe abhän
gige Impulsfolge abgibt. Das ermöglicht eine besonders ein
fache und zweckmäßige Auswertung der Hubbewegungsgeschwin
digkeit der Wippe.
In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang
des Istwertgebers wenigstens mit einem zweiten Eingang des
ersten Reglers verbunden ist. In diesem Fall kann die als
Impulsfolge erfaßte Hubbewegung der Wippe dazu dienen, für
den Vorgang der Regelung der Geschwindigkeit des Antriebs
der Wippe den Istwert dieser Geschwindigkeit zu ermitteln.
Wenn ein Motor mit einstellbarer konstanter Geschwindigkeit
als Antrieb für die Wippe verwendet würde, könnte die vor
genannte Erfassung des Istwerts der Geschwindigkeit entfal
len, so daß statt des ersten Reglers eine einfache Ge
schwindigkeitssteuereinrichtung eingesetzt werden könnte.
In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang
des Istwertgebers mit einer Detektorschaltung verbunden
ist, die einen Decoder zum Erkennen der Hubbewegungsrich
tung und einen Zähler zum Zählen der Impulse aus dem ersten
Istwertgeber aufweist, und daß die Detektorschaltung über
einen D/A-Wandler mit einem Sollwerteingang des zweiten
Reglers verbunden ist und diesem den Sollwert liefert, aus
dem der zweite Regler den Stellwert für die Geschwindigkeit
des Antriebs der ersten Fördereinrichtung durch Vergleich
mit deren Geschwindigkeitsistwert bildet. Das ist eine
zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zum Auswerten der
der Hubbewegung der Wippe entsprechenden Impulsfolge nach
Größe und Richtung. Die Impulsfolge steuert den Zähler je
nach Drehrichtung so, daß er vorwärts oder rückwärts zählt,
so daß der Sollwert, der dem zweiten Regler zugeführt wird,
entsprechend variiert, beispielsweise als Spannung oder als
Frequenz am Ausgang des D/A-Wandlers.
In noch einer weiteren Ausgestaltung ist die Regelanordnung
nach der Erfindung durch eine zwischen den D/A-Wandler und
den Sollwerteingang des zweiten Reglers geschaltete
Sollwerteinstelleinrichtung gekennzeichnet, die in noch
weiterer Ausgestaltung der Regelanordnung nach der Erfin
dung ein Potentiometer sein kann. Mit diesem kann der Soll
wert zusätzlich proportional geändert werden, je nach an
kommendem Schuppenstrom.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden un
ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Zubringen von
Druckereierzeugnissen zu einer Weiter
verarbeitungsstelle, bei der eine Rege
lanordnung nach der Erfindung verwendet
wird,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Regelanordnung
nach der Erfindung, und
Fig. 3 ein Diagramm, in welchem der Hub einer
in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wippe
über einer ihm entsprechenden elektri
schen Spannung aufgetragen ist.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 weist eine Vor
richtung zum Zubringen von Druckereierzeugnissen zu einer
Weiterverarbeitungsstelle eine erste Fördereinrichtung 1
auf, welche Druckereierzeugnisse 2 in einer Schuppenforma
tion S zubringt. Dabei liegt in dieser Schuppenformation S
jedes Druckereierzeugnis 2 auf dem nachfolgenden
Druckereierzeugnis 2 auf. Statt speziell in einer Schuppen
formation, wie hier dargestellt, könnten die Druckereier
zeugnisse durch die erste Fördereinrichtung allgemein in
irgendeiner anderen Reihenformation zugebracht werden, also
z. B. in einer Reihe, in welcher zwischen benachbarten
Druckereierzeugnissen Lücken vorhanden sind. Auch die
Schuppenformation selbst könnte Lücken aufweisen, absicht
lich oder unabsichtlich.
Die Fördereinrichtung 1 weist einen Bandförderer 3 sowie
einen diesem nachgeschalteten Riemchenförderer 4 auf. Der
Riemchenförderer 4 wird durch eine Anzahl von parallel zu
einander und in einem Abstand voneinander verlaufenden
Rundriemchen gebildet, die über Umlenkwalzen 6 und 7 ge
führt sind, von denen eine Umlenkwalze angetrieben ist,
vorzugsweise durch ein und denselben Antrieb M3 wie der
Bandförderer 3 über eine gestrichelt angedeutete Antriebs
verbindung 3. Der Bandförderer 3 und der Riemchenförderer 4
können dieselbe Fördergeschwindigkeit haben. Der Riemchen
förderer 4 ist Teil einer in ihrer Gesamtheit mit 5 be
zeichneten Wippe. Die Wippe 5 ist einerseits um eine Achse
6′ der Umlenkwalze 6 schwenkbar und andererseits auf einer
in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Zahnstange 10 abge
stützt. Mittels der Zahnstange 10, die mit einem Ritzel 50
kämmt, wird auf noch zu beschreibende Weise die Schwenklage
der Wippe 5 eingestellt.
Die in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel zum Ein
stellen der Schwenklage der Wippe 5 eingesetzte Getriebean
ordnung aus Zahnstange und Ritzel dient lediglich zu Veran
schaulichungszwecken. Statt dieser Getriebeanordnung könnte
ohne weiteres ein Hubspindelgetriebe eingesetzt werden,
dessen Hubspindel die Zahnstange ersetzt und durch einen
Schneckentrieb angetrieben wird.
Oberhalb und im Endbereich des Riemchenförderers 4 ist ein
Anschlag 11 angeordnet, der eine Anzahl von Anschlagfingern
(von denen nur der vordere in den Fig. 1 und 2 sichtbar
ist) aufweist, die in einem Abstand voneinander angeordnet
sind und sich jeweils zwischen zwei Rundriemchen hindurch
erstrecken. In Förderrichtung A gesehen ist vor dem An
schlag 11 eine Förderwalze 13 vorgesehen, welche sich quer
zur Förderrichtung A erstreckt und auf der Schuppenforma
tion S aufliegt. Die Förderwalze 13, die über eine eben
falls nicht dargestellte Antriebsverbindung durch den An
trieb M3 angetrieben werden kann, übt auf die Druckereier
zeugnisse 2 eine Förderwirkung aus. Dank ihrer pendelnden
Lagerung kann sie sich an eine sich ändernde Höhe der
Schuppenformation S anpassen.
Zwischen der Förderwalze 13 und dem Anschlag 11 werden die
Druckereierzeugnisse 2 zu einem Zwischenstapel 29 aufge
schichtet. Im Bereich des Zwischenstapels 29 ist unterhalb
der Rundriemchen ein Stützblech (nicht dargestellt) ange
ordnet, welches verhindert, daß sich die Rundriemchen unter
dem Gewicht des Zwischenstapels 29 durchbiegen können. Die
Druckereierzeugnisse 2 werden durch den Riemchenförderer 4
von unten in den Zwischenstapel 29 eingeschoben. Die ange
triebene Förderwalze 13 unterstützt dabei das Einschieben
der Druckereierzeugnisse 2 in den Zwischenstapel 29. Durch
den Anschlag 11 wird die Vorschubbewegung der Drucke
reierzeugnisse 2 gebremst.
Wenn die Druckereierzeugnisse 2 dem Zwischenstapel 29 wie
in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als lückenlo
ser Schuppenstrom zugeführt werden, bereitet es keine
Schwierigkeiten, die Druckereierzeugnisse unten in den
Zwischenstapel einzuschieben. Für den Fall, daß der Schup
penstrom Lücken aufweist oder daß die Druckereierzeugnisse
2 in einer Reihenformation mit gegenseitigen Lücken zuge
führt werden, muß Vorsorge getroffen werden, daß die Unter
seite des Zwischenstapels 29 stets eine derartige Höhe über
dem Riemchenförderer 4 und dem nicht dargestellten Stütz
blech hat, zumindest auf der linken Seite des Zwischensta
pels in Fig. 1, daß jedes nachfolgende Druckereierzeugnis
unter den Zwischenstapel 29 geschoben werden kann. Für die
sen Zweck ist eine Hubvorrichtung 51 angedeutet, die takt
weise arbeiten kann, z. B. getaktet durch die am Zwischen
stapel ankommenden Druckereierzeugnisse.
Statt der Hubvorrichtung 51 kann eine ähnliche Vorrichtung
(nicht dargestellt) benutzt werden wie die, die Gegenstand
eines weiteren älteren Vorschlags der Anmelderin ist (CH-
Patentanmeldung Nr. 01 325/92-0 vom 27.04.1992). Bei Ver
wendung dieser Vorrichtung gemäß dem weiteren älteren Vor
schlag würde ein mit einer adhäsiven Oberfläche aus
gestattetes Hilfsband, das zusammen mit der ersten Förder
einrichtung einen sich zu dem Zwischenstapel hin veren
genden Förderspalt bilden würde, jeweils die Hinterkante
eines an dem Anschlag 11 anstehenden Druckereierzeugnisses
bis an einen weiteren Anschlag anheben, der sich in vorlie
gendem Fall an der in Fig. 1 linken Seite des Zwischensta
pels befinden würde. An diesem weiteren Anschlag würden die
Hinterkanten von bereits im Zwischenstapel befindlichen
Druckereierzeugnissen emporgehoben werden. Durch kontinu
ierliches Einschieben von Druckereierzeugnissen durch den
Förderspalt entstünde zwischen den beiden Anschlägen der
Zwischenstapel, wobei Lücken des einlaufenden Schuppen
stroms oder, allgemeiner, der zugeführten Reihenformation
geschlossen und deren Takt aufgehoben würde. Dieses Anheben
des Zwischenstapels zum Einführen des untersten
Druckereierzeugnisses wäre selbstverständlich bei der Er
fassung der Höhe H des Zwischenstapels zu berücksichtigen.
Ein Sensor in Form einer Lichtschranke LS1 ist Teil einer
im folgenden unter zusätzlicher Bezugnahme auf Fig. 3 näher
beschriebenen Regelanordnung, welche eine vorgegebene Höhe
H der Oberseite 29a des Zwischenstapels 29 im wesentlichen
aufrechterhält, indem sie das Absenken und Anheben der
Wippe durch einen Antrieb M2 erfaßt.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist oberhalb der Wippe 5
eine zweite Fördereinrichtung 32 angeordnet, welche einzeln
steuerbare Greifer 33 aufweist, die in regelmäßigen Abstän
den an einer nicht gezeigten, endlos umlaufenden Kette be
festigt sind, welche in Richtung eines Pfeils B läuft. Um
die Druckereierzeugnisse 2 vom Zwischenstapel 29 in den
Förderbereich F der Fördereinrichtung 32, d. h. in die Bewe
gungsbahn der geöffneten Greifer 33 zu bringen, ist eine
Anhebeeinrichtung in Form einer insgesamt mit 44 bezeichne
ten, auf- und abbewegbaren Saugeranordnung vorgesehen. Das
jeweils oberste Druckereierzeugnis 2 im Zwischenstapel 29
wird von der Saugeranordnung 44 erfaßt und nach oben in den
Förderbereich F der Fördereinrichtung 32 mitgenommen. Die
Druckereierzeugnisse 2 werden somit mit ihren Kanten in die
Bewegungsbahn jeweils eines offenen Greifers 33 gebracht,
der anschließend auf hier nicht interessierende Weise ge
schlossen wird. Die durch die Greifer 33 erfaßten Drucke
reierzeugnisse 2 werden dann noch vollständig vom Zwischen
stapel 29 abgehoben und nach oben zu einer nicht darge
stellten Weiterverarbeitungsstelle geführt. Dadurch, daß
die durch den Bandförderer 3 zugeführten Druckereierzeug
nisse 2 nicht direkt den in festen Abständen aufeinander
folgenden Greifern 33 zugeführt werden, sondern dem Zwi
schenstapel 29, haben etwaige Unregelmäßigkeiten im Schup
penabstand, d. h. im Abstand zwischen aufeinanderfolgenden
Druckereierzeugnissen 2 in der Schuppenformation S, sowie
fehlende Druckereierzeugnisse 2 in der Schuppenformation S
keinen Einfluß auf eine einwandfreie Übernahme durch die
Greifer 33, allerdings unter der Voraussetzung, daß die
vorgegebene Höhe H der Oberseite 29a des Zwischenstapels 29
durch die nun im folgenden beschriebene Regelanordnung im
wesentlichen aufrechterhalten wird.
Das Wegnehmen der Druckereierzeugnisse mittels der Förder
einrichtung 32 aus dem Zwischenstapel 29 kann ebenfalls ge
steuert werden, und dieser Steuervorgang kann bei der Zu
fuhr von Druckereierzeugnissen zu dem Zwischenstapel 29 be
rücksichtigt werden. Wenn beispielsweise für ein bestimmtes
Zeitintervall kein Druckereierzeugnis dem Zwischenstapel
entnommen wird oder nur eine bestimmte Anzahl pro Zeitein
heit, dann kann entsprechend auf den Antrieb der ersten
Fördereinrichtung eingewirkt werden, um auch das zu berück
sichtigen, damit die erste Fördereinrichtung für dieses
Zeitintervall nichts oder weniger zuführt als sonst. Da für
genanntes Zeitintervall die Oberseite 29a des Zwischensta
pels 29 in der Höhe H bleibt, ergibt sich auf für das
gesteuerte Wegnehmen die Rückwirkung auf den Antrieb der
ersten Fördereinrichtung ohne weiteres aus der folgenden
Beschreibung der Arbeitsweise der Regelanordnung.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2 weist die Regelanordnung
einen ersten Regler R1 auf, in dessen Regelkreis der An
trieb M2 für den Hub der Wippe 5 liegt, und einen zweiten
Regler R2, in dessen Regelkreis der Antrieb M3 der ersten
Fördereinrichtung 1 liegt. In der folgenden Beschreibung
wird davon ausgegangen, daß es sich bei den Antrieben M2
und M3 um Elektromotoren handelt. Auf der Abtriebswelle des
Antriebs M2 sitzt das Ritzel 50, das mit der Zahnstange 10
kämmt, wie es in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Bei
Drehung des Ritzels 50 im Uhrzeigersinn in der Initialisie
rungsphase wird die Zahnstange 10 und damit die Wippe 5
nach unten bewegt, bis ein an der Zahnstange 10 befestigter
Anschlag 52 einen stationären Endschalter ES1 betätigt.
Dieser steuert dabei den Antrieb M2 um, so daß sich das
Ritzel 50 im Gegenuhrzeigersinn dreht und die Zahnstange 10
und damit die Wippe 5 wieder nach oben bewegt, wobei aber
nun der Regelvorgang einsetzt, so daß der Anschlag 52 einen
Endschalter ES2 üblicherweise nicht erreichen wird. Die Be
wegung des Antriebs M2 und somit die Hubbewegung der Zahn
stange 10 wird nun mit Hilfe der Lichtschranke gesteuert.
Die Endschalter ES1 und ES2 können in einem Steuerkreis des
ersten Reglers R1 liegen und so bewirken, daß dieser den
Antrieb M2 umsteuert oder abschaltet, was in Fig. 2 nicht
im einzelnen dargestellt ist.
Außer zum Initialisieren der Regelanordnung dienen die End
schalter als Sicherheitsabschalter. Zusätzlich oder statt
der Endschalter können dafür mechanische Anschläge vorgese
hen werden (nicht dargestellt).
Der erste Regler R1 bewirkt, daß der Antrieb M2 mit wählba
rer Geschwindigkeit angetrieben wird. Dafür ist ein erster
Eingang 54a des ersten Reglers R1 mit einem als Soll
wertgeber dienenden Potentiometer 55 verbunden, das einen
Sollwert n2s liefert. Statt dessen oder zusätzlich könnte
der erste Eingang 54a des ersten Reglers R1 mit einem
Geschwindigkeitssignalausgang 53 (vgl. Fig. 1) des Antriebs
M1 der zweiten Fördereinrichtung 32 (Fig. 1) verbunden
sein. Wenn der Antrieb M2 ein Antrieb mit einstellbarer
konstanter Geschwindigkeit wäre, könnte statt des ersten
Reglers R1 auch eine einfache Steuereinrichtung (also ohne
Rückführung) verwendet werden, wenn die Wippe mit einstell
barer, aber konstanter Geschwindigkeit bewegt werden soll.
Im hier dargestellten Fall empfängt der erste Regler R1 auf
im folgenden noch nähere beschriebene Weise an einem zwei
ten Eingang 54b einen Istwert n2i der Geschwindigkeit des
Antriebs M2 und bildet durch Vergleich mit dem Sollwert n2s
einen Stellwert n2f für den Antrieb M2. Ein dritter Eingang
57 des ersten Reglers R1 ist mit einem Ausgang der Licht
schranke LS1 verbunden. Diese Verbindung dient zum Steuern
der Drehrichtungsumkehr des Antriebs M2, sobald der Licht
strahl der Lichtschranke unterbrochen wird bzw. nicht mehr
unterbrochen ist (oder umgekehrt), wie weiter unten im Zu
sammenhang mit der Arbeitsweise der Regelanordnung noch nä
her beschrieben.
Der Antrieb M2, der auch ein elektrohydraulischer Stellan
trieb sein könnte, ist hier ein bürstenloser, elektronisch
kommutierter Gleichstrommotor mit integriertem Rotorlagege
ber, der auch ein vom ersten Regler R1 als Tachosignal,
also als der Istwert n2i verwendetes Tachosignal liefert.
Die hier verwendeten Regler R1 und R2 sind pulsdauermodu
lierte Regler, wobei die Regelungen für beide Dreh
richtungen ausgelegt sind. Als Rotorlagegeber dienen in die
Antriebe M2 und M3 eingebaute Hall-Generatoren. Der Rotor
lagegeber ist in Fig. 2 schematisch als ein gesonderter
Istwertgeber 56 dargestellt. Der Istwertgeber 56 oder Ro
torlagegeber ist, in seiner Gesamtfunktion betrachtet, ein
Impulsgeber, der an einem Ausgang 56a eine von der Größe
und der Richtung der Hubbewegung der Wippe 5 abhängige Im
pulsfolge abgibt. Der Ausgang 56a des Istwertgebers 56 ist,
wie dargelegt, mit dem zweiten Eingang 54b des ersten Reg
lers R1 verbunden.
Der Ausgang 56a des Istwertgebers 56 ist mit einer insge
samt mit 58 bezeichneten Detektorschaltung verbunden, die
einen Decoder 58a zum Erkennen der Hubbewegungsrichtung der
Wippe 5 und einen Zähler 58b zum Zählen der Impulse aus dem
Istwertgeber 56 aufweist. Die Detektorschaltung 58 ist über
einen Digital/Analog(D/A)-Wandler 59 mit einem Sollwertein
gang 60a des zweiten Reglers R2 verbunden und liefert die
sem einen Sollwert n3s, aus dem der zweite Regler R2 einen
Stellwert n3f für die Geschwindigkeit n3 des Antriebs M3
der ersten Fördereinrichtung 1 durch Vergleich mit dessen
Geschwindigkeitsistwert n3i bildet, wie es in Fig. 2 sche
matisch dargestellt und aus sich heraus ohne weiteres ver
ständlich ist. Der Decoder 58a ist eine integrierte Schal
tung, die die Drehrichtung des Antriebs M2 anhand der Im
pulsfolge erkennt und den Zähler so vorwärts oder rückwärts
zählen läßt, daß der Sollwert n3s gemäß der Kennlinie in
Fig. 3 bei einem angenommenen Hub von 50 mm zwischen 0-10
Volt variiert. Durch eine zwischen den D/A-Wandler 59 und
den Sollwerteingang 60a des zweiten Reglers R2 geschaltete
Sollwerteinstelleinrichtung 62 in Form eines Potentiometers
od. dgl. läßt sich der Sollwert bei Bedarf zusätzlich pro
portional ändern, je nach ankommendem Schuppenstrom.
Die Regelanordnung arbeitet folgendermaßen:
In einer Initialisierungsphase schaltet der erste Regler R1
den Antrieb M2 ein, der die Zahnstange 10 nach unten fährt,
bis der Endschalter ES1 betätigt wird, woraufhin die Dreh
richtung des Antriebs M2 wechselt und dieser nun die Zahn
stange 10 nach oben bewegt. Nun beginnt die Höhenregelungs
phase, in welcher die Höhe H der Oberseite 29a des Zwi
schenstapels 29 erfaßt und im wesentlichen aufrechterhalten
werden soll. Dazu beginnen die Detektorschaltung 58 und der
D/A-Wandler 59 mit dem Erfassen der Impulse aus dem Ist
wertgeber 56 und dem Bilden des Sollwertes für den Antrieb
M3. Zu diesem Zweck startet bei dem Wechsel der Drehrich
tung nach oben der Zähler 58b mit dem Zählen der Impulse
aus dem Istwertgeber 56. Es wird angenommen, daß an dem An
schlag 11 bereits ein Zwischenstapel 29 gebildet worden
ist. Wenn nun der Lichtstrahl der Lichtschranke LS1 von dem
Zwischenstapel in der Höhe H unterbrochen wird, wird die
Drehrichtung des Antriebs M2 wieder umgekehrt (wie erwähnt
üblicherweise vor Betätigung des oberen Endschalters ES2),
so daß dieser die Zahnstange 10 nach unten bewegt, bis die
Lichtschranke LS1 wieder frei ist, woraufhin die Drehrich
tung des Antriebs M2 wieder umgekehrt wird (dieses Mal über
den Regler R1, also ohne Zuhilfenahme des Endschalters
ES1), und der Antrieb M2 die Zahnstange 10 wieder nach oben
bewegt, bis der Lichtstrahl der Lichtschranke LS1 wieder
unterbrochen wird, usw. Der Decoder 58a erkennt dabei die
Drehrichtung anhand der Impuls folge und steuert den Zähler
so vorwärts/rückwärts, daß der Sollwert n3s in einem Teil
bereich zwischen 0-10 Volt, also z. B. zwischen 0 und 8
Volt, variiert, wobei die Größe dieses Teilbereiches davon
abhängig ist, wie groß die Hubbewegung zwischen jeweils
zwei Drehrichtungsumsteuerungen des Antriebs M2 gewesen
ist. Je größer diese Hubbewegung war, umso größer ist der
Sollwert n3s, und umso mehr wird die Geschwindigkeit n3 des
Antriebs M3 der ersten Fördereinrichtung 1 erhöht, um den
Zwischenstapel 29 umso schneller wieder aufzufüllen. Die
Regelanordnung regelt somit die Zuführgeschwindigkeit der
ersten Fördereinrichtung 1 durch Höhenregelung der Wippe 5.
Wenn die Regelanordnung ausgeschaltet wird, bewegt der An
trieb M2 die Zahnstange 10 nach unten, bis der Zählerstand
null ist.
Wenn der Schuppenstrom beispielsweise aus Einzelblättern
besteht, wird zwischen zwei Drehrichtungsumsteuerungen des
Antriebs M2 eine kleine Hubbewegung ausgeführt, was einen
kleinen Sollwert n3s für den Antrieb M3 ergibt, so daß die
Geschwindigkeit n3 lediglich einer geringfügigen Korrektur
bedarf, d. h. die erste Fördereinrichtung 1 kann langsam
laufen. Wenn der Schuppenstrom dagegen aus dickeren Drucke
reierzeugnissen besteht, sind größere und schnellere Hubbe
wegungen erforderlich, die größere Werte des Sollwerts n3s
ergeben und somit zur Beschleunigung der ersten Förderein
richtung 1 führen. Das ist wichtig, damit die erste Förder
einrichtung 1 dickere Druckereierzeugnisse schneller nach
liefert, um den Zwischenstapel entsprechend schneller auf
füllen zu können. Wenn schließlich angenommen wird, daß aus
irgendeinem Grund dem Zwischenstapel kein Druckereierzeug
nis entnommen wird, der Zwischenstapel aber weiterhin auf
gefüllt wird, so führt das in der unteren Endstellung der
Zahnstange 10 zum Abschalten der Regelanordnung, weil eine
Aufwärtsbewegung der Zahnstange 10 nach Drehrichtungsumkehr
nicht möglich wäre, denn die Lichtschranke LS1 würde sofort
wieder auf Drehrichtungsumkehr schalten. Somit bleibt das
Ausgangssignal des Zählers null und damit der Sollwert n3s
null, was den Antrieb M3 stoppt.
Die Versorgung des Bandförderers 3 mit Druckereierzeugnis
sen 2 erfolgt üblicherweise durch ein sogenanntes DISC-Sy
stem oder durch irgendeine andere Speichereinheit oder
durch Stangenbeschickung. Möglich ist aber auch eine Hand
beschickung mittels einer Handanlage. Deren Antrieb M4 ist
in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, die Handanlage selbst ist
nicht dargestellt. Sie könnte aus einem Bandförderer ähn
lich dem Bandförderer 3 bestehen, der statt des letzteren
oder zusätzlich zu letzterem vorgesehen wird. In ersterem
Fall würde der Antrieb M4 an die Stelle des Antriebs M3
treten, in letzterem Fall wären die Antriebe M3 und M4
beide vorgesehen und würden nach Bedarf alternativ einge
setzt werden.
Schließlich ist es möglich, den An
schlag 11 einstellbar auszubilden, was ebenfalls nicht im
einzelnen dargestellt worden ist.
Claims (11)
1. Regelanordnung für eine Vorrichtung zum Zubringen von
Druckereierzeugnissen (2) zu einer Weiterverarbei
tungsstelle, mit einer ersten Fördereinrichtung (1) zum Zu
führen der Druckereierzeugnisse (2) in einer Reihenfor
mation (S), mit einer zweiten Fördereinrichtung (32) zum
Übernehmen und Weitertransportieren der zugeführten
Druckereierzeugnisse (2) und mit einer im Förderbereich der
ersten Fördereinrichtung (1) angeordneten Wippe (5), wobei
auf der Wippe (5) aus den zugeführten Druckereierzeugnissen
(2) an einem Anschlag (11) ein von unten beschickter Zwi
schenstapel (29) gebildet wird, aus dem jeweils das oberste
Druckereierzeugnis durch eine Anhebeeinrichtung (44) an die
zweite Fördereinrichtung (32) übergeben wird, und wobei die
Regelanordnung mit einem Sensor (LS1) eine vorgegebene Höhe
(H) der Oberseite (29a) des Zwischenstapels (29) erfaßt und
durch Einwirken auf einen Antrieb (M2) der Wippe (5) diese
absenkt und anhebt und so die Oberseite (29a) des Zwischen
stapels (29) im wesentlichen auf der vorgegebenen Höhe
hält,
gekennzeichnet durch einen ersten Regler (R1), der den An trieb (M2) der Wippe (5) mit einstellbarer Geschwindigkeit in einem Bereich zwischen zwei Hubgrenzen der Wippe (5) be treibt,
durch einen Istwertgeber (56) zum Erfassen der Hubbewegung der Wippe (5), und
durch einen zweiten Regler (R2), der mit einem von der er faßten Hubbewegung abhängigen Sollwert einen Stellwert für die Geschwindigkeit des Antriebs (M3) der ersten Förderein richtung (1) bildet und so das Druckereierzeugnisvolumen pro Zeiteinheit, das dem Zwischenstapel (29) durch die er ste Fördereinrichtung (1) zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Hubbewegung der Wippe (5) regelt.
gekennzeichnet durch einen ersten Regler (R1), der den An trieb (M2) der Wippe (5) mit einstellbarer Geschwindigkeit in einem Bereich zwischen zwei Hubgrenzen der Wippe (5) be treibt,
durch einen Istwertgeber (56) zum Erfassen der Hubbewegung der Wippe (5), und
durch einen zweiten Regler (R2), der mit einem von der er faßten Hubbewegung abhängigen Sollwert einen Stellwert für die Geschwindigkeit des Antriebs (M3) der ersten Förderein richtung (1) bildet und so das Druckereierzeugnisvolumen pro Zeiteinheit, das dem Zwischenstapel (29) durch die er ste Fördereinrichtung (1) zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Hubbewegung der Wippe (5) regelt.
2. Regelanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
zwei Endschalter (ES1, ES2), die eine maximale obere bzw.
maximale untere Hubgrenze der Wippe (5) festlegen und bei
Betätigung jeweils den Antrieb (M2) der Wippe (5) abschal
ten oder umsteuern.
3. Regelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Regler (R1) einen ersten Eingang (54a) zum
Empfangen eines Sollwerts (n2s) für die einstellbare
Geschwindigkeit des Antriebs (M2) der Wippe (5) hat.
4. Regelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Eingang (54a) des ersten Reglers (R1) mit ei
nem Geschwindigkeitssignalausgang (53) eines Antriebs (M1)
der zweiten Fördereinrichtung (32) verbunden ist.
5. Regelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Eingang (54a) des ersten Reglers (R1) mit ei
nem als Sollwertgeber dienenden Potentiometer (55) verbun
den ist.
6. Regelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (LS1) als Lichtschranke aus
gebildet ist und über den ersten Regler (R1) auf den An
trieb (M2) der Wippe (5) einwirkt, derart, daß die Wippe
(5) bei unterbrochenem Lichtstrahl nach unten und bei
nichtunterbrochenem Lichtstrahl nach oben bewegt wird, oder
umgekehrt.
7. Regelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Istwertgeber (56) ein Impulsgeber
ist, der an einem Ausgang (56a) eine von der Größe und der
Richtung der Hubbewegung der Wippe abhängige Impulsfolge
abgibt.
8. Regelanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang (56a) des Istwertgebers (56) wenigstens mit
einem zweiten Eingang (54b) des ersten Reglers (Rl) verbun
den ist.
9. Regelanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ausgang (56a) des Istwertgebers (56) mit
einer Detektorschaltung (58) verbunden ist, die einen Deco
der (58a) zum Erkennen der Hubbewegungsrichtung und einen
Zähler (58b) zum Zählen der Impulse aus dem Istwertgeber
(56) aufweist, und daß die Detektorschaltung (58) über
einen D/A-Wandler (59) mit einem Sollwerteingang (60a) des
zweiten Reglers (R2) verbunden ist und diesem den Sollwert
(n3s) liefert, aus dem der zweite Regler (R2) den Stellwert
für die Geschwindigkeit des Antriebs (M3) der ersten
Fördereinrichtung (1) durch Vergleich mit dessen Geschwin
digkeitsistwert (n3i) bildet.
10. Regelanordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
eine zwischen den D/A-Wandler (59) und den Sollwerteingang
(60a) des zweiten Reglers (R2) geschaltete Sollwerteinstell
einrichtung (62).
11. Regelanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Sollwerteinstelleinrichtung (62) ein Potentio
meter ist.
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