EP0894758B2 - Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen - Google Patents

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EP0894758B2
EP0894758B2 EP98109046A EP98109046A EP0894758B2 EP 0894758 B2 EP0894758 B2 EP 0894758B2 EP 98109046 A EP98109046 A EP 98109046A EP 98109046 A EP98109046 A EP 98109046A EP 0894758 B2 EP0894758 B2 EP 0894758B2
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EP
European Patent Office
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feed
control unit
conveyor
sheet material
motor
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EP98109046A
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EP0894758A1 (de
EP0894758B1 (de
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David Upton Johnson
Daniel Lee Kahlig
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Goss International Americas LLC
Original Assignee
Goss International Americas LLC
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    • B65H2555/20—Actuating means angular
    • B65H2555/24—Servomotors

Definitions

  • the present invention relates to a new and improved apparatus for forming sheet material assemblies.
  • the patent application EP 0 727 379 A2 discloses another apparatus for forming sheet material assemblies.
  • the apparatus comprises a plurality of boxes which are arranged along a conveyor belt and which contain newspaper sheets, which are placed at intervals in pockets of the conveyor belt.
  • the conveyor belt has a plurality of subdivisions, wherein the newspaper sheets can be stored out of the boxes between each two subdivisions.
  • the period of time after each new page from a newspaper box on the conveyor belt is variable and is influenced by a control that adjusts the time to the speed of the conveyor belt.
  • the conveyor belt is driven by a motor, which also serves as a motor for driving the boxes that carry the newspapers onto the conveyor belt.
  • the drive shaft of the conveyor belt and the drive shaft of the boxes is connected to each other by a so-called phase change device, which is driven by a stepper motor.
  • phase change device which is driven by a stepper motor.
  • This device also has a conveyor belt, which receives sheets between spacers from different boxes, wherein the boxes are arranged parallel to the conveyor belt.
  • the mechanisms of the boxes, through which the leaves from the boxes reach the conveyor belt, are thereby driven by the same motor, which also drives the conveyor belt.
  • the mechanisms of the boxes can be adjusted in such a way that the operating speed can be switched to a first or a second gear by means of a gearbox on the boxes.
  • the font JP 0 4-269594 discloses a mechanism which is also used in devices for forming sheet material assemblies.
  • the disclosed mechanism is for transporting sheets from a box, which is arranged parallel to a conveyor belt, out of the box onto the conveyor belt.
  • the mechanism has a large gripper drum which pulls the sheets out of a box and then passes them on to two smaller drums which, by their cooperation, convey the sheet fed from the gripper drum onto the conveyor belt. Both the gripper drum and the two smaller transport drums are driven by their own electric motors.
  • a controller is provided which can adjust the rotational speed of the gripper drum to the speed of a drive motor for the conveyor belt.
  • the present invention relates to a novel and improved apparatus for forming sheets of material according to claim 1.
  • the apparatus is preferably to be used for the compilation of newspapers, it is intended that the apparatus for sheet material compilations of other products, such. For example, to use magazines and brochures or to collect signatures.
  • it can also be a device with a circumferential saddle-shaped collation system.
  • it may be a device in which the products are located with the flat back on the conveyor.
  • the sheet material assembling apparatus comprises a plurality of product feeders arranged along a conveyor.
  • the conveyor is operated to move product receiving points successively past the respective feeders.
  • the operating speed of control motors in the product feeders is varied by control units for the device.
  • the operating speed of a control motor in a drive device for the conveyor is varied by the control units for the device.
  • a receiving position sensor is connected in each case.
  • the pickup location sensors generate output signals when the associated pickup location is in a predetermined positional relationship with a product feeder.
  • each is a feed sensor with each of the product feeders connected.
  • the feed sensor generates an operating signal when the associated product feeder is in a predetermined operating condition.
  • the control units control the operation of the product feeders determined by the output signals from the pickup location sensors and the feed sensors.
  • the product feeders will occasionally fail to supply a sheet material product to a pickup location on the conveyor.
  • a ZuLiterise sensor is provided which detects the failure of the product feeder and thus the absence of a product at the receiving point.
  • the control units cause the intervention of a motor in a rework supply device to feed a sheet material product to the pickup location which does not supply sheet material product from any of the sheet material feeders has been.
  • FIG Fig. 1 and Fig. 2 An apparatus 20 for forming sheet material combinations is shown in FIG Fig. 1 and Fig. 2 shown.
  • the present invention may be used to form a variety of sheet material combinations, however, the apparatus 20 includes a conveyor 22, which also allows complete newspapers 23 to be assembled.
  • Each of the newspapers 23 has a cover or an outer cover part. During the compilation of full newspapers 23 inserts are placed in the cases.
  • Stationary sheet material product feeders 54 are arranged along the conveyor 22.
  • the conveyor 22 has a delivery station 24 where the assembled newspapers 23 are transferred to a gripper conveyor 26.
  • the conveyor 22 is located above the gripper conveyor 26 as in FIG Fig. 1 shown.
  • the gripper conveyor 26 transports the newspapers to receiving conveyors or other locations for further processing.
  • the gripper conveyor 26 includes a plurality of identical grippers 32 which are interconnected by a conveyor chain (not shown).
  • the conveyor chain is moved along a path 34 at a constant speed.
  • the grippers 32 are closed sequentially to grasp the newspapers 23 at the delivery station 24. Thereafter, the grippers 32 are moved by the delivery station 24 along the path 34.
  • a main control unit 40 ( Fig. 3 ), preferably a microcomputer, is connected to a drive circuit 42 of the motor associated with the conveyor.
  • the conveyor motor drive circuit 42 is connected to a drive motor 44 for the conveyor 22.
  • the conveyor motor drive circuit 42 is also connected to an electrical energy source (not shown).
  • the conveyor motor drive circuit 42 supplies electrical power to the conveyor drive motor 44.
  • a device suitable for use as a conveyor motor drive circuit 42 is commercially available from the Indramat Division of Rexroth Corporation, USA.
  • a motor suitable for use as drive motor 44 is available from the Indramat Division of Rexroth Corporation, USA. The use of other known motor drive circuits and motors is also possible.
  • the main control unit 40 ( Fig. 3 ) sends electrical control signals to the conveyor motor drive circuit 42, which in turn controls the speed of the conveyor drive motor 44.
  • the conveyor motor drive circuit 42 controls the speed of the conveyor drive motor 44 in response to control signals generated by the main control unit 40.
  • a home position sensor 45 generates an output to the main control unit 40 when the conveyor 22 is in a home position relative to the sheet material product feeders 54.
  • the conveyor drive motor 44 (FIG. Fig. 3 ) is operatively coupled to a pocket conveyor 46 through a reduction gear 48 and a conveyor drive 50.
  • the conveyor drive means 50 is connected to a conveyor 22 having the same general construction as in FIG US 5,709,375 disclosed.
  • the conveyor 22 may have a construction which is in the US 5,186,443 disclosed equal.
  • a motor output shaft position sensor or signal generator 52 is operatively connected to the conveyor drive motor 44.
  • the engine output shaft position sensor 52 (FIG. Fig. 3 ) is electrically connected to the conveyor motor drive circuit 42.
  • the engine output shaft position sensor 52 generates an electrical return signal indicative of the position of the output shaft of the conveyor drive motor 44.
  • the conveyor motor drive circuit 42 has an internal encoder emulation circuit (not shown) that receives the feedback signal, ie, a series of pulses, from the motor output shaft position sensor 52.
  • the engine output shaft position sensor 52 may be a resolver. If the motor output shaft position sensor 52 is a resolver, the internal encoder emulation circuit in the conveyor motor drive circuit 42 converts the voltage and phase feedback signals into an electrical pulse signal.
  • a motor position counter (not shown) in the main control unit 40 is set to zero.
  • the pulse signal from the internal encoder emulation circuit of the conveyor motor drive circuit 42 is sent to the main control unit 40 as a feedback signal for regulating the speed at which the conveyor drive motor 44 operates.
  • the internal encoder emulation circuit in the conveyor motor drive circuit 42 generates 10,000 pulses per revolution of the output shaft of the conveyor drive motor 44.
  • the counter in the main control unit 40 counts the pulses to determine the position of the output shaft of the conveyor drive motor 44. After each completed revolution of the conveyor drive motor, i. the counter counts 10,000 pulses, the counter in the main control unit 40 resets to zero.
  • the speed of the conveyor drive motor 44 is determined in the main control unit 40 by summing the number of pulses with respect to time. This allows the main control unit 40 to regulate the operating speed of the conveyor drive motor 44 by the conveyor motor drive circuit 42. It is known that the number of pulses per revolution may vary from 10,000, depending on the desired resolution of the motor position. Of course, other known rotary encoders may be used as the motor output shaft position sensor 52.
  • the bag conveyor 46 of the conveyor 22 has a plurality of interconnected pockets or sheet material receiving points 60 forming an uninterrupted oval conveyor circle ( Fig. 2 ).
  • the interconnected pockets 60 are carried by wheels 62 running on rails 64.
  • the rails 64 form a continuous, usually oval, path along which the wheels 62 and pockets 60 are moved by the conveyor drive motor 44 and the conveyor drive means 50.
  • Each of the identical pockets 60 is a downwardly opening pocket.
  • a cam opens the bottom of the pocket and the newspaper 23 drops out of the pocket 60 onto a gripper 32.
  • the gripper 32 holds the newspaper 23 and transports the newspaper to a pickup location.
  • each pocket 60 must be accurately positioned relative to a sheet material product feeder 54 when the sheet material product feeder begins to feed a sheet material product, ie a wrapper or slip for the newspaper 23 into a pocket 60 Fig. 3 only a single sheet material product feeder 54 is shown, assume that a plurality of identical sheet material product feeders 54 are in an oval configuration along the conveyor 22 ( Fig. 2 ).
  • a pick-up sensor device 59 ( Fig. 4 ) generates an output when a pocket 60 is in a predetermined positional relationship to a sheet material product feeder 54.
  • the pickup sensor device 59 includes a plurality of bag landing plates 61. Each of the bag landing plates 61 is fixed with one each the pockets 60 connected and attached to the respective associated pocket 60. Further, the pickup sensor device 59 comprises a plurality of bag sensors 63. The bag sensors 63 are fixedly mounted in predetermined positions relative to the sheet material product feeders 54. Thus, there is a pocket sensor 63 on each of the sheet material product feeders 54, respectively.
  • the pocket landing plate 61 on that one pocket moves to a predetermined position relative to a pocket sensor 63 on that sheet material product. feeding.
  • the pocket sensor 63 recognizes that the pocket landing plate 61 is in the desired position relative to the sheet material product feeder 54.
  • a sheet material product i. a newspaper supplement, then begins to move into the pocket.
  • the pickup sensor device 59 may have a variety of different constructions. So is in the in Fig. 4 illustrated embodiment, the bag- Aufläläläche 61 a piece of metal with a diameter of about 0.25 inch.
  • the pocket sensor 63 is an inductive proximity sensor. A suitable inductive proximity sensor or pocket sensor 63 is commercially available from Turck Inc., USA.
  • the pickup location sensor device 59 having a plurality of inductive pocket sensors 63 for detecting a metal pocket picking plate 61 is preferred, other known types of sensors may be used if desired. If desired, for example, a retroreflector sensor may be used. Suitable retroreflector sensors are commercially available from Banner Engineering Corp., Inc., U.S.A.
  • each of the identical sheet material product feeders 54 includes a sheet material feed control unit 80, such as a microcomputer.
  • the sheet material feed control unit 80 is controllably connected to the main control unit 40 through a communication network 82.
  • a communication network 82 such as a Wi-Fi network.
  • Fig. 3 and Fig. 4 In each case only a single sheet material product feeder 54 is shown, it is to be assumed that there are a plurality of sheet material product feeders 54, which are arranged in an oval grouping ( Fig. 2 ).
  • Each of the sheet material product feeders 54 has the same structure and is connected to the main control unit 40 through the communication network 82.
  • the communications network 82 is configured in a ring shape. It is known that other types of configuration of communication networks can be used to provide communication between the various controllers, e.g. as a star or priority chain network. Communication networks are known and will therefore not be explained further.
  • the sheet material feed control unit 80 is connected to a feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor drive circuit 84 is electrically connected to a feed motor 86 and an electric power source (not shown).
  • the feed motor drive circuit 84 supplies electrical power to the motor 86.
  • a device suitable for use as the feed motor drive circuit 84 is available from the Indramat Division of Rexroth Corporation, U.S.A.
  • a motor suitable for use as a feed motor 86 is available from the Indramat Division of Rexroth Corporation, U.S.A. It is known that other known servomotor power supplies and motors can be used.
  • a specific embodiment of the sheet material feed control unit 80 sends electrical control signals in a range of 0 volts to 10 volts to the feed motor drive circuit 84, which in turn controls the speed of the feed motor 86.
  • the 0 volt command signal corresponds to the lowest desired engine speed and the 10 volt command signal corresponds to the highest desired engine speed.
  • the feeding motor driving circuit 84 controls the rotational speed of the feeding motor 86 by supplying the feeding motor 86 with pulse width modulated current in response to the control voltage signal generated by the sheet material feeding control unit 80.
  • Other embodiments of the sheet material feed control unit may utilize different electrical control signals, such as the digital controller.
  • the desired range of operating speeds of the feed motor 86 is selectively sized.
  • the operating speed of the feed motor 86 is sized for the range of control voltage provided by the sheet material feed control unit 80.
  • a desired supply engine operating speed range of 0-2000 rpm can be selected. In the example, this operating speed range would correspond to the control voltage range ranging from 0 volts to 10 volts of the control voltage values transmitted to the feed motor drive circuit 84 by the sheet material feed control unit 80.
  • the sheet material feed control unit 80 transmits a volt command signal to the feed motor drive circuit 84 in this example, the associated pulse duration modulated one Drive current is applied to the feed motor windings by the feed motor drive circuit 84 to drive the motor at 1000 rpm.
  • the main control unit 40 operates the conveyor drive motor 44 to drive the pocket conveyor 46 (FIG. Fig. 3 ) at a desired speed. At the same time, the main control unit 40 effects the operation of the feed motors 86 in the sheet material product feeders 54 (FIG. Fig. 2 and 3 ) at the same speed. Although the operating speed of the feed motors 86 is different than the operating speed of the conveyor drive motor 44, the operating speed of the feed motors 86 is related to the operating speed of the conveyor drive motor 44. Thus, the main control unit 40 selects for a selected conveyor drive motor speed. Operating speed, a feed motor operating speed, which causes a correct feeding of the sheet material products to the pockets 60.
  • the scaling factor or a cam function routine for the feed motor drive circuit 84 and the feed motor 86 may be selected so that the command voltage communicated from the main control unit 40 to the conveyor motor drive circuit 42 is the same command voltage that is required to operate Feed motor drive circuit 84, the feed motor 86 at a speed for a correct timing for feeding the sheet material 94 (FIG. Fig. 4 ) into the moving pockets 60.
  • a 5 volt command signal when the main control unit 40 transmits a command voltage of 5 volts to the gathering and conveying motor drive circuit 42 for driving the conveyor drive motor at 900 rpm, a 5 volt command signal also goes to the sheet material feed control unit 80 is sent through the communication network 82 and the sheet material feed control unit 80.
  • the sheet material feed control unit 80 uses the 5 volt command signal from the main control unit 40 as the basic command voltage signal.
  • the 5 volt basic command voltage signal is communicated to the feed motor drive circuit 84. This causes the feed motor drive circuit 84 to supply the correct pulse duration modulated drive current to the feed motor windings for driving the feed motor 86 at the correct speed to coordinate the speed of the feeder 90 and the pocket conveyor speed Feeding sheet material 94 into the moving pockets 60.
  • a feed motor position sensor 88 is operatively connected to the feed motor 86 and electrically connected to the feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor position sensor 88 is a rotary encoder.
  • the feed motor position sensor 88 generates a series of electrical signals indicative of the position of the output shaft of the feed motor 86.
  • the output signals from the feed motor position sensor 88 are transmitted to the feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor drive circuit 84 has a native encoder emulation circuit (not shown) which converts the position signals from the feed motor position sensor 88 into electrical pulse signals indicative of the position of the output shaft of the feed motor 86.
  • the pulse signal from the encoder emulation circuit in the feed motor drive circuit 84 is sent to the sheet material feed control unit 80 in the form of a feedback signal used to control the rotational speed of the feed motor 86.
  • the rotary encoder in the feed motor position sensor 88 generates 10,000 pulses per revolution of the output shaft of the feed motor 86.
  • a counter (not shown) in a feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) of the sheet material feed control unit 80 is set to zero, as described below.
  • the counter counts the pulses from the encoder emulation circuit in the feed motor drive circuit 84 to determine the position of the output shaft of the feed motor 86.
  • the counter is set in the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) of the sheet material feed control unit 80 returns to zero.
  • the speed of the feed motor 86 is determined by summing the number of pulses with respect to time.
  • the feed motor 86 is operatively connected to a sheet material feeder 90.
  • the sheet material feeder 90 comprises a feed drum 93 (FIG. Fig. 4 ), which is connected to a feed drum drive shaft 102.
  • the shaft 102 is disposed along a central longitudinal axis (not shown) of the feed drum 93.
  • the shaft 102 is connected to the output shaft of the feed motor 86 by a reduction gear (not shown).
  • the reduction gear provides for a reduction of 10 to 1 of the rotational speed of the output shaft of the feed motor 86th
  • the feed drums 93 in each of the sheet material product feeders 54 must be in a triggering of the supply of a sheet material product in predetermined positions relative to the pockets 60, that is, a cover or supplement for the newspaper 23 in a pocket 60.
  • the feed sensor devices 103 produce an output signal when an associated feed drum 93 (FIG. Fig. 4 ) is in a predetermined position relative to a hopper 96.
  • the feed drum may be considered to be in an initial position.
  • the feed sensor device 103 includes a home position target 104 mounted on the feed drum 93.
  • the home position pad 104 is a metal disk of about 0.25 inch diameter for biasing a home position inductive proximity sensor 106.
  • the home position sensor 106 is electrically connected to the sheet material feed control unit 80.
  • the home position sensor 106 is operatively mounted adjacent to the feed drum 93 to generate an electrical signal when the home position target 104 is within the working distance of the home position sensor 106.
  • the pocket sensor 63 is electrically connected to the sheet material feed control unit 80.
  • the pocket sensor 63 is operatively mounted adjacent the pocket conveyor 46 to generate an electrical signal when one of the pocket landing plates 61 is within the working distance of the pocket sensor 63.
  • a suitable device for the home position sensors 106 and the pocket sensors 63 is available under model number Ni 8U-M12-AN4X-H1141 from Turck Inc., U.S.A. Inductive proximity sensors and associated impact plates are known in the art and will not be further explained. It is known that other types of sensors and targets may be used to generate an electrical signal indicative of the position of the pocket or feed drum relative to the sensor.
  • a sucker device 114 (FIG. Fig. 4 ) is electrically connected to the sheet material feed control unit 80.
  • the sucker 114 grips a piece of sheet material and uses a vacuum to pull the sheet material 94 from a hopper 96.
  • the feeder 90 has grippers 92 attached to the feed drum 93 for receiving and gripping sheet material 94 drawn from the hopper 96 by the sucker device 114.
  • the grippers 92 release the sheet material 94 at the right time, thereby delivering it into the pockets 60, as indicated by an arrow 98.
  • a feed error sensor 110 is operatively attached adjacent to the feeder 90 and electrically connected to the sheet material feed control unit 80.
  • the feed error sensor 110 detects when a sheet material insert 94 is not fed into the pocket 60 and generates an electrical signal indicative of a feed error to the sheet material feed control unit 80.
  • a suitable device for the feed error sensor 110 is available as Model Number Q45BB6LVQ5 from Banner Engineering Corp., U.S.A.
  • the sheet material guide control unit 80 includes the feed drum registration function 120, a feed motor setting function 122, a lock function 124, a feed error function 126, and the internal memory 127 for the various functions in the sheet material feed control unit 80.
  • the feed drum registration function 120 is electrically connected to the home position sensor 106, the pocket sensor 63, the feed motor drive circuit 84 and the leading or trailing control unit 112 from which it receives signals.
  • the feed drum registration function 120 is electrically connected to the feed motor adjustment function 122 and transmits electrical control signals thereto.
  • the feed motor adjustment function 122 is controllably connected to the main control unit 40 through the communication network 82.
  • the feed motor adjustment function 122 provides electrical signals and receives electrical signals from the main control unit 40.
  • the feed motor adjustment function 122 is controllably connected to the feed motor drive circuit 84 which supplies electrical power to the feed motor 86.
  • the lock function 124 is controllably connected to the main control unit 40 by the communication network 82.
  • the disable function 124 communicates electrical signals and receives electrical signals from the main controller 40. Control signals are communicated from the disable function 124 to the sucker device 114.
  • a particular sheet material product feeder 54 may be prevented from feeding sheet material 94 from its hopper 96 into the pockets 60 of the pocket conveyor 46.
  • Fig. 5 For example, if the functions of only one of the sheet material feed control units 80 are shown, it will be understood that the other sheet material product feeders 54 comprise identical sheet material feed control units that function in the same manner and have the same construction as the sheet material feed control unit in Fig. 5 ,
  • a particular sheet material product feeder 54 may be assigned to serve as a rework sheet material product feeder.
  • a rework sheet material product feeder 54 is ready to feed sheet material into a particular pocket 60 when an upstream sheet material product feeder does not supply sheet material to the pocket.
  • the rework sheet material product feeder 54 is disabled for feeding supplements until instructed by the main control unit to correct a feed error.
  • the feed motor 86 in the rework sheet material product feeder is kept in the off state until an instruction is given from the main control unit 40.
  • the feed error sensor 110 is operatively connected to the feed error function 126.
  • the feed error function 126 is controllably connected to the main control unit 40 by the communication network 82.
  • the feed error function 126 communicates signals and receives signals from the main control unit 40.
  • the feed error sensor 110 detects a feed error from the feeder 54
  • an electrical signal indicative of the feed error is transmitted to the feed error function 126 in the sheet material feed control unit 80.
  • the feed error function 126 transmits through the network 82 an electrical signal to the main control unit 40 indicating (i) the occurrence of a feed error on a particular one of the pockets 60 and (ii) the sheet material product feeder 54 at which the feed error has occurred ,
  • Main control unit 40 then transmits a touch-up signal to the correct downstream rework sheet material product feeder.
  • Each of the sheet material product feeders 54 designated as a rework sheet material product feeder is connected to one or more of the upstream sheet material product feeders 54.
  • a rework sheet material product feeder 54 may include sheet material products that are identical to the sheet material products in an associated sheet material product feeder.
  • the repair sheet material product supply means may include a generic sheet material product that may replace a missing sheet material product in any one of a plurality of upstream sheet material product feeders 54.
  • the feed motor adjustment function 122 in the post-rework supply device When instructed by the main control unit 40, the feed motor adjustment function 122 in the post-rework supply device initially provides a base voltage control signal from the main control unit to the feed motor drive circuit 84 of the rework supply device.
  • the feed motor drive circuit 84 provides the correct pulse duration modulated power supply to turn on the feed motor 86 to synchronize the rework sheet material product feeder 54 with the pocket conveyor 46.
  • the feed motor 86 is operated in the rework mode.
  • Sheet material product feeder 54 is turned on and accelerated to a desired operating speed before a rework sheet material product is supplied.
  • the lock function 124 in the rework sheet feed control unit 80 receives a control signal from the main control unit 40 for feeding the rework sheet material into the proper bag.
  • the disabling function 124 communicates a control signal for turning on the sucker device 114 to feed a copy of the sheet material 94 into the pocket 60 where the delivery error has been detected.
  • step 200 the control process of the sheet material feed control units 80 (FIG. Fig. 5 ), in which a self-diagnosis of the control units is performed, timers reset, memory cleared, etc., as is well known to those skilled in the art.
  • the main control unit 40 also executes an initialization process.
  • step 202 the feed drum 93 (FIG. Fig. 4 ) is rotated by the feed motor 86 to an "exit" position and stopped where the home position target 104 is detected by the home position sensor 106.
  • the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) sets the above-described feed motor position counter to zero.
  • the feed drum 93 has been rotated to the "home" position and stopped there, it is also said that the feed drum 93 is in the absolute "zero" position.
  • step 202 the pockets 60 become “home” positions moved and stopped where the home position target 61 ( Fig. 4 ) is located on each of the pockets 60 next to a pocket sensor 63.
  • a conveyor position counter is then set to zero.
  • both the conveyor 22 and the sheet material product feeders 54 are moved to a "zero" or "home” position and stopped there.
  • the main control unit 40 then instructs the conveyor motor drive circuit 42 to turn on the conveyor drive motor 44. At the same time, the main control unit 40 instructs the sheet material feed control units 80 in each of the sheet material product feeders 54 to turn on the feed motors 86. The main control unit 40 instructs the conveyor motor drive circuit 42 to accelerate the conveyor drive motor 44 to a desired speed. At the same time, the main control unit 40 instructs the sheet material feed control units 80 in the sheet material product feeders 54 to accelerate the feed motors 86 to a desired speed.
  • the pickup sensor devices 59 and the feed sensor devices 103 indicate when the conveyor drive motor 44 is in synchronism with the feed line. Motors 86 is running. In the case that the feed motors 86 do not operate synchronously with the conveyor drive motor 44, the feed motor adjustment function 122 in the sheet material feed control units 80 causes a change in the operating speed of the feed motors 86 in such a manner the feed sensor devices 103 in each of the sheet material product feeders 54 indicate that the feed drums 93 are operating synchronously with the pockets 60.
  • step 204 transmits the main control unit 40 ( Fig. 5 the basic command motor speed control voltage signals to (i) the conveyor motor drive circuit 42 and (ii) the sheet material feed control units 80.
  • the conveyor motor drive circuit 42 supplies pulse width modulated current to the windings of the conveyor drive motor 44 for driving the conveyor motor 44 at the predetermined engine speed.
  • the conveyor motor position sensor 52 transmits signals indicative of the rotational position of the output shaft of the conveyor drive motor 44 to the conveyor motor drive circuit 42.
  • the main control unit 40 receives pulse feedback signals from the internal encoder emulation circuit of the conveyor motor drive circuit 42.
  • the pulse signals transmitted from the conveyor motor drive circuit 42 to the main control unit 40 indicate the position of the output shaft of the conveyor drive motor 44.
  • the main control unit 40 counts the Number of pulse signals from the encoder emulation circuit in the conveyor motor drive circuit 42 with respect to the time to determine the operating speed of the conveyor drive motor 44.
  • the feedback signal from the conveyor motor drive circuit 42 to the main control unit 40 (FIG. Fig. 5 ) is used for setting the command voltage signal which is transmitted to the conveyor motor drive circuit 42 and the sheet material feed control units 80.
  • the main control unit 40 sends the pocket motor speed command signal voltage to the feed motor adjusting functions 122 in all the sheet material feeding control units 80 arranged along the collating and conveying device 22.
  • the feed motor position sensor 88 generates signals indicative of the rotational position of the output shaft of the associated feed motor 86.
  • the encoder emulation circuit in the sheet material feed control unit 80 transmits pulse signals to the main control unit 40 indicating the position of the output shaft of the feed motor 86.
  • the main control unit 40 counts the number of pulse signals from the sheet material feed control unit 80 with respect to the time to determine the operating speed of the feed motor 86.
  • the feed motor adjustment function 122 in the sheet material feed control units 80 transmits the feed-back-adjusted conveyor motor speed command voltage signal from the main control unit 40 to the feed motor drive circuit 84 ,
  • step 206 it is detected whether the pocket sensor 63 (FIG. Fig. 5 ) has generated a signal indicative of the position of a pocket target 61 ( Fig. 4 ), which is within the working range of the pocket sensor 63. If the detection in step 206 (FIG. Fig. 6 ), the process returns to step 204.
  • the feed motor adjustment function 122 (FIG. Fig. 5 Further, it is understood that the main control unit 40 transmits the base command voltage signals (or motion command signals in a digital system) to the sheet material feed control units 80, and that many command quantities from the main control unit 40 are received by the sheet material feed control unit between the occurrence of signals from the pocket sensors 63.
  • step 208 determines the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) the sheet material feed control unit 80 the error angle ⁇ ( Fig. 4 ). If the pocket target is detected before the feed drum reaches the "zero" position ( Fig. 4 ) happens, this will be a lag called the feed drum 93 behind the bag 60, and the sheet material is supplied late in the bag. When the pocket 60 is detected by the pocket sensor 63 after the feed drum 93 passes the "zero" position, this is called advancing the feed drum in front of the pocket, and the sheet material is prematurely fed into the pocket.
  • the feed drum registration function 120 determines the angle error ⁇ ( Fig. 4 ) between a position 105 and the "zero" position of the feed drum corresponding to the position of the home position sensor 45.
  • the position 105 represents the motor position when the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) has received the pocket position sensor signal and that signal has been received by the motor prior to passing the "zero" position. In other words, when a delay of the feed drum is indicated.
  • the position of the feed motor 86 in the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) is detected by reading the number of pulses counted in the counter at the time when the sensor signal is generated by the pocket sensor 63.
  • the angle error ⁇ ( Fig. 4 ) is related to the motor position when the pocket sensor signal is received.
  • the number of times by the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) counted engine position pulses indicative of the angular error ⁇ is referred to as an angle error count value. It should be recalled that 10,000 pulses are generated for each revolution of the feed drum 93 and that the counter resets to zero after each complete revolution of the motor.
  • the angular error count corresponds to each motor position count value which is not zero at the time the pocket sensor generates a signal.
  • the process shifts to step 210 (FIG. Fig. 6 ).
  • step 210 it is determined whether the error angle ⁇ ( Fig. 4 ) represented by the above angle error value is within a predetermined tolerance range.
  • the acceptable range of angular error ⁇ corresponds to the position of the pocket target 61 which is within plus or minus 1/16 inch of an optimal feed position of the feed drum 93 corresponding to the "zero" position described above and is indicated by an arrow 98 in Fig. 4 demonstrated.
  • the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) compares the angle error value with a predetermined tolerance value range. If the angle error value is within the predetermined tolerance value range, the error lies within the tolerance.
  • the angle error value is greater than 9900 or less than 100, including zero, the angle error is within a window defining a tolerance range and the process returns to step 204 (FIG. Fig. 6 ), in which the feed motor adjustment function 122 (FIG. Fig. 5 ) continues to control the feed motor drive circuit 84 with the basic command voltage value provided by the main control unit 40.
  • the tolerance range of the angular error values depends on the particular collating conveyor and feeder, ie, the circumference of the feeder drum, motor and conveyor speeds, the distance of the pocket proximity sensor from the optimum feed position, etc.
  • step 210 If the determination in step 210 (FIG. Fig. 6 ) is negative and indicates that the angular error value is outside the predetermined tolerance range, the feed drum registration function 120 transmits (FIG. Fig. 5
  • the error command signal indicates that (i) the angular error count is out of tolerance and (ii) whether the error is a lagging or leading error. For example, if the angular error count is less than 9900 and greater than a predetermined intermediate count, eg, 5,000, the feed drum travels toward the pocket at a rate to be adjusted. If the angle error count is greater than 100 and less than the intermediate count, ie 5000, the feed drum advances to the pocket at a rate to be adjusted. Thus, the motor position count indicates that the angle error is out of tolerance and whether this angle error is behind or ahead. The process then changes to step 212.
  • a predetermined intermediate count eg, 5,000
  • step 212 is determined by the main control unit 40 (FIG. Fig. 5 ) is provided to compensate for the angular error, if outside the tolerance range, adjusted by the feed motor adjustment function 122.
  • the feed motor adjustment function 122 (FIG. Fig. 5 ) a feed motor command voltage corresponding to a 10% increase added to the basic command voltage signal transmitted from the main control unit 40, that is, 110% of the basic command voltage signal. While the basic command voltage signal continuously changes, the supply motor command voltage is continuously set to correspond to 110% of the basic command voltage signal.
  • the percentage value of the increase of the base command voltage to provide the adjusted supply motor command voltage is determined empirically for a specific conveyor system. It is known that other empirically determined percentages for adjusting the delivery engine speed depend on the specific delivery systems and the desired delivery engine speed compensation time can be used.
  • the 10 percent increase in the supply motor command voltage, which is greater than the basic command voltage value, is continuously communicated to the supply motor drive circuit until the angular error count is within the tolerance range.
  • the feed motor adjustment function 122 (FIG. Fig. 5 )
  • a feed motor command voltage that is 10 percent less than the base command voltage signal provided by the main control unit 40, ie 90% of the base command voltage signal.
  • the supply motor command voltage which is 10 percent below the base command voltage value, is continuously transmitted to the feed motor drive circuit until the angular error count is within the tolerance range. The process then returns to step 204 (FIG. Fig. 6 ) and continues traversing the loop as described above.
  • the feed drum 93 there is more than one delivery of sheet material per completed revolution of the feed drum 93.
  • it may have multiple groups of fingers 92 ( Fig. 4 ) for feeding one piece of sheet material per half turn of the feed drum, ie, every 180 degrees of a feed drum revolution. It will be appreciated by those skilled in the art that in such systems, there will be further optimum feed positions of the feed drum. If there are two sets of sheet material fed per revolution, the motor position counter in the feed drum registration function 120 sets (FIG. Fig. 5 ) after counting 5,000 pulses. The window defining the tolerance range for angular error counts is adjusted accordingly.
  • Fig. 4 For example, there are circumstances in which it is desirable to supply sheet material 94 from hopper 96 either earlier or later than the optimum feed position indicated by feed arrow 98.
  • the pocket volume is filled with sheet materials that lie along the left interior surface of the pocket 60, as in FIG Fig. 4 shown.
  • a control unit for leading / trailing work 112 ( Fig. 4 ) is electrically connected to the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) of the sheet material feed control unit 80.
  • Leading / trailing work control unit 112 is used by a machine operator to advance or feed the feed drum feed position by setting a "relative home" position that is different from home, which is the absolute "zero". Position set during system initialization in step 202 above. To preload or retrace the home position relative to its absolute “zero" position set during system initialization, the operator "taps" the feed drum in the desired direction using the leading / trailing operator operator control unit 112 ,
  • the leading / trailing operator control unit 112 communicates an electrical signal to the feed drum registration function 120, which in turn transmits a corresponding jog command signal to the feed motor adjustment function 122.
  • the feed motor set function 122 transmits a jog command voltage signal to the feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor drive circuit 84 supplies electrical power to the motor windings of the feed motor 86 to drive the feed drum 1/32 inch for each jog command to move in the desired direction.
  • each jog command corresponds to one motor revolution which is equivalent to a position count value from the internal shaft encoder in the feed motor drive circuit 84.
  • the feed drum registration function 120 centers (FIG. Fig. 5 ) the angle error count tolerance window at the new "relative output" position of 5 counts.
  • the angle error is within the new angular error tolerance window centered on the new relative home position if the angle error count is greater than 9905 or less than 105 , including zero, is.
  • step 204 the feed motor adjustment function 122 further controls the feed motor drive circuit 84 with the base command voltage value communicated from the main control unit 40. If the angle error count value is out of the offset tolerance range, the feed motor adjustment function 122 transmits the respectively required adjusted feed motor command voltage to the feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor 86 may be set to a new " relative home " position in response to a signal indicative of the bag-conveyor speed by the main control unit 40 for advancing or trailing work.
  • the main control unit 40 is characterized by the in Fig. 5 shown plant 130 controllably connected to the feed drum registration function 120. If the bag conveyor works at a higher speed, For example, it is desirable to feed the sheet material inserts into the moving pockets earlier than the optimum feed position.
  • a graph is shown showing the percentage of desired advancing operation of the feed drum with respect to the bag-conveyor speed.
  • the main control unit 40 has a look-up table of values stored in an internal memory (not shown) corresponding to that in FIG Fig. 7 shown graph.
  • the conveyor motor drive circuit 42 (FIG. Fig. 5 ) transmits motor position pulses to the main control unit 40.
  • the main control unit 40 determines the speed of the pockets 60 in response to the sum of the number of position counts with respect to time. Once the pocket speed is determined, the main control unit 40 operates the look-up table to determine the desired percentage correction to the lead-in task.
  • the percentage correction for the advance command is provided by the main control unit 40 (FIG. Fig. 5 ) of the equipment 130 is transmitted to the feed drum registration function 120 in the sheet material supply control unit 80.
  • a new "relative home" position is determined by the feed drum registration function 120 in response to the percentage correction for the advance command.
  • the feed drum registration function 120 determines values for the shifted tolerance window for the motor position angle error counts.
  • a correction command transmitted by the main control unit 40 for work progressing by 0.1 percent causes the feed drum registration function 120 (FIG. Fig. 5 ) the center of the angle error count tolerance window is shifted from absolute "zero" to the new "relative output” position of 10 counts.
  • the new angle error tolerance range for the angle error count is a count that is greater than 9910 and less than 110 counts. A motor position count within this tolerance range does not require adjustment of the feed motor command.
  • the actual relationship between the desired percent correction bias and the number of offset counts for the new "relative home" position is determined empirically for a specific gathering and conveying system.
  • the main control unit 40 updates the percentage correction for the advance command communicated to the feed drum registration function 120.
  • the feed drum registration function 120 determines an updated "relative output” position.
  • the counts for the offset angle error count tolerance window are also updated.
  • the main control unit 40 may provide signals for the percentage correction command causing the feed position of the feed drum to trail.
  • the present invention may be used to produce magazines and / or brochures. While the present invention is described herein with a conveyor 22 having pockets 60, it is contemplated that the present invention may be used in conjunction with either a revolving saddle-shaped conveyor system or a sheet material receiving station conveyor system attached to a flat back or pad move along. It is also to be understood that various features of the present invention may be used alone or in combination with one another.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen.
  • Vorrichtungen zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen sind aus US 5,100,118 ; US 5,186,443 ; und US 5,499,803 bekannt. Eine Zusammentrageinrichtung für die Produktion von Zeitungen ist in US 5,186,443 offenbart. Dieses Patent beschreibt eine Zusammentrag- und Fördereinrichtung mit einer Hüllen-Zuführstation, wo die Hüllen der Zeitungen nacheinander in die nach oben offenen Taschen zugeführt werden. Beilagen werden an einer Vielzahl von Beilagen-Zuführstationen nacheinander in die jeweiligen Hüllen eingeführt. Die vollständigen Zeitungen werden an ein Auslagetransportsystem übergeben, in welchem die Zeitungen der Reihe nach ergriffen und zu einer Aufnahmestelle für weitere Verarbeitung transportiert werden.
  • Die Patentanmeldung EP 0 727 379 A2 offenbart eine weitere Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen. Die Vorrichtung weist eine Vielzahl von Boxen auf, welche entlang eines Förderbands angeordnet sind und welche Zeitungsblätter enthalten, welche in bestimmten Abständen in Taschen des Förderbands gelegt werden. Dazu weist das Förderband mehrere Unterteilungen auf, wobei zwischen je zwei Unterteilungen die Zeitungsblätter aus den Boxen abgelegt werden können. Die Zeitspanne, nach der jeweils eine neue Seite aus einer Zeitungsbox auf das Förderband gelangt, ist variabel ausgelegt und wird durch eine Steuerung beeinflußt, welche die Zeitspanne an die Geschwindigkeit des Förderbands anpasst. Das Förderband wird von einem Motor angetrieben, welcher zugleich auch als Motor für den Antrieb der Boxen dient, welche die Zeitungen auf das Förderband befördern. Die Antriebswelle des Förderbands und die Antriebswelle der Boxen ist dazu durch eine sogenanntes Phasenänderungsgerät miteinander verbunden, welches von einem Schrittmotor angetrieben wird. Damit kann die Geschwindigkeit, mit der die Boxen ihre Zeitungsblätter auf das Förderband befördern, in Vergleich zu der Geschwindigkeit des Förderbands verändert werden, wobei jedoch alle Boxen die gleiche Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen.
  • Auch aus der Anmeldung EP 0 709 331 A2 geht eine Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen hervor. Auch diese Vorrichtung weist ein Förderband auf, welches zwischen Abstandshaltern Blätter aus verschiedenen Boxen aufnimmt, wobei die Boxen parallel zum Förderband angeordnet sind. Die Mechanismen der Boxen, durch welche die Blätter aus den Boxen auf das Förderband gelangen, werden dabei von dem selben Motor angetrieben, welcher auch das Förderband antreibt. Damit die Boxen ihre Zeitungsblätter mit unterschiedlicher Geschwindigkeit auf das Förderband gleiten lassen können, können die Mechanismen der Boxen derart verstellt werden, dass mittels eines Getriebes an den Boxen die Arbeitsgeschwindigkeit in einen ersten oder in einem zweiten Gang umgeschaltet werden kann.
  • Die Schrift JP 0 4-269594 offenbart einen Mechanismus, welcher ebenfalls in Vorrichtungen zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen verwendet wird. Der offenbarte Mechanismus ist dazu da, Blätter aus einer Box, welche parallel zu einem Förderband angeordnet ist, aus der Box auf das Förderband zu transportieren. Der Mechanismus weist eine große Greifertrommel auf, welche die Blätter aus einer Box zieht und dann an zwei kleinere Trommeln weiterreicht, welche durch ihr Zusammenwirken das von der Greifertrommel herbei gereichte Blatt auf das Förderband befördern. Sowohl die Greifertrommel als auch die beiden kleineren Transporttrommeln werden von eigenen Elektromotoren angetrieben. Desweiteren ist eine Steuerung vorhanden, welche die Drehgeschwindigkeit der Greifertrommel auf die Geschwindigkeit eines Antriebsmotors für das Förderband abstimmen kann.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen gemäß Anspruch 1. Obwohl die Vorrichtung bevorzugt für die Zusammenstellung von Zeitungen verwendet werden soll, ist es beabsichtigt, die Vorrichtung auch für Bogenmaterial-Zusammenstellungen von anderen Produkten, wie z. B. Zeitschriften und Broschüren oder für das Zusammentragen von Signaturen zu verwenden. Es ist vorgesehen, eine Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen von der wohlbekannten Art der Einsteckmaschinen mit Fülltrichter und Umlaufförderer für die Produktion von Zeitungen zu verwenden. Es kann aber auch eine Vorrichtung mit einem umlaufenden sattelförmigen Zusammentragsystem sein. Ebenso kann es sich um eine Vorrichtung handeln, bei der sich die Produkte mit dem flachen Rücken auf der Förderlage befinden.
  • Die Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen umfaßt eine Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen, die entlang einer Fördereinrichtung angeordnet sind. Die Fördereinrichtung wird betrieben, um Produktaufnahmestellen nacheinander an den jeweiligen Zuführeinrichtungen vorbei zu bewegen. Die Betriebsgeschwindigkeit von Regelmotoren in den Produkt-Zuführeinrichtungen wird durch Steuereinheiten für die Vorrichtung variiert. Die Betriebsgeschwindigkeit eines Regelmotors in einer Antriebseinrichtung für die Fördereinrichtung wird durch die Steuereinheiten für die Vorrichtung variiert.
  • Mit jeder der Aufnahmestellen auf der Fördereinrichtung und jeder der Produkt-Zuführeinrichtungen ist jeweils ein Aufnahmestellensensor verbunden. Die Aufnahmestellensensoren erzeugen Ausgangssignale, wenn die zugehörige Aufnahmestelle sich in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zu einer Produkt-Zuführeinrichtung befindet. Ferner ist jeweils ein Zuführungssensor mit jeder der Produkt-Zuführeinrichtungen verbunden. Der Zuführungssensor erzeugt ein Betriebssignal, wenn die zugehörige Produkt-Zuführeinrichtung sich in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet. Die Steuereinheiten steuern den Betrieb der Produkt-Zuführeinrichtungen bestimmt durch die Ausgangssignale von den Aufnahmestellensensoren und den Zuführsensoren.
  • Es ist zu erwägen, daß während des Betriebs der Vorrichtung die Produkt-Zuführeinrichtungen es gelegentlich unterlassen, ein Bogenmaterial-Produkt einer Aufnahmestelle auf der Fördereinrichtung zuzuführen. Dafür ist ein Zuführfehler-Sensor vorgesehen, der das Versagen der Produkt-Zuführeinrichtung und somit das Fehlen eines Produktes an der Aufnahmestelle feststellt. Wenn ein Zuführfehler-Sensor feststellt, daß ein Bogenmaterial-Produkt nicht zugeführt wurde, bewirken die Steuereinheiten die Einschaltung eines Motors in einer Nachbesserungs-Zuführeinrichtung, um ein Bogenmaterial-Produkt der Aufnahmestelle zuzuführen, der kein Bogenmaterial-Produkt von einer der Bogenmaterial-Zuführeinrichungen zugeführt wurde.
  • Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten, nachstehend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematischen Aufriß einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;
    Fig. 2
    eine schematische Draufsicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;
    Fig. 3
    einen schematischen Ablaufplan, der einen Teil der mit der Vorrichtung der Fig. 1 verbundenen Steuerschaltung zeigt;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung einer Bogenmaterial-Zuführeinrichtung und Steuerschaltung in der Vorrichtung der Fig. 1;
    Fig. 5
    einen Funktionsablaufplan der Steuerschaltung für eine Bogenmaterial-Zuführeinrichtung in der Vorrichtung der Fig. 1;
    Fig. 6
    (auf Blatt 3 der Zeichnungen) ein Flußdiagramm, das einen Teil eines Steuerungsprozesses mit anschließender Steuerschaltung für die Vorrichtung der Fig. 1 zeigt; und
    Fig. 7
    (auf Blatt 1 der Zeichnungen) eine graphische Darstellung, die einen Prozentsatz des Vorschubs der Zuführtrommel bezüglich der Geschwindigkeit der Taschen-Förderanlage zeigt.
    Allgemeine Beschreibung
  • Eine Vorrichtung 20 zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen ist in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt. Die vorliegende Erfindung kann für das Bilden von vielerlei Bogenmaterial-Zusammenstellungen verwendet werden, jedoch umfaßt die Vorrichtung 20 eine Fördereinrichtung 22, womit auch vollständige Zeitungen 23 zusammengestellt werden können. Jede der Zeitungen 23 hat eine Hülle oder einen äußeren Umschlagteil. Während der Zusammenstellung der vollständigen Zeitungen 23 werden Beilagen in die Hüllen eingelegt.
  • Stationäre Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 sind entlang der Fördereinrichtung 22 angeordnet. Die Fördereinrichtung 22 hat eine Auslagestation 24, wo die zusammengestellten Zeitungen 23 einer Greifer-Fördereinrichtung 26 übergeben werden. Die Fördereinrichtung 22 befindet sich über der Greifer-Fördereinrichtung 26, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Greifer-Fördereinrichtung 26 transportiert die Zeitungen zu Aufnahmeförderern oder anderen Stellen zur weiteren Verarbeitung.
  • Die Greifer-Fördereinrichtung 26 umfaßt eine Vielzahl von identischen Greifern 32, die durch eine (nicht dargestellte) Förderkette miteinander verbunden sind. Die Förderkette wird mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang einer Bahn 34 bewegt. Die Greifer 32 werden nacheinander geschlossen, um die Zeitungen 23 an der Auslagestation 24 zu ergreifen. Danach werden die Greifer 32 von der Auslagestation 24 entlang der Bahn 34 bewegt.
    • Antrieb der Fördereinrichtung und Steuereinheiten
  • Eine Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 3), vorzugsweise ein Mikrocomputer, ist mit einer Antriebsschaltung 42 des der Fördereinrichtung zugeordneten Motors verbunden. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 ist mit einem Antriebsmotor 44 für die Fördereinrichtung 22 verbunden. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 ist ebenfalls mit einer (nicht dargestellten) elektrischen Energiequelle verbunden.
  • Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 liefert elektrische Energie an den Förderer-Antriebsmotor 44. Eine Vorrichtung, die für eine Verwendung als Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 geeignet ist, ist im Handel von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Ein Motor, der sich zur Verwendung als Antriebsmotor 44 eignet, ist von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Die Verwendung anderer bekannter Motorantriebsschaltungen und Motoren ist ebenfalls möglich.
  • Die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 3) sendet elektrische Steuersignale an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42, die ihrerseits die Drehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 steuert. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 steuert die Drehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 in Reaktion auf Steuersignale, die von der Hauptsteuereinheit 40 erzeugt werden. Ein Ausgangspositionssensor 45 erzeugt eine Ausgabe an die Hauptsteuereinheit 40, wenn die Fördereinrichtung 22 sich in einer Ausgangsposition bzw. Ausgangsstellung relativ zu den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 befindet.
  • Der Förderer-Antriebsmotor 44 (Fig. 3) ist betriebsmäßig an einen Taschen-Förderer 46 durch ein Untersetzungsgetriebe 48 und eine Förderer-Antriebseinrichtung 50 gekoppelt. Die Förderer-Antriebseinrichtung 50 ist mit einer Fördereinrichtung 22 verbunden, welche dieselbe allgemeine Konstruktion aufweist wie in der US 5,709,375 offenbart. Alternativ kann die Fördereinrichtung 22 eine Konstruktion aufweisen, welche der in US 5,186,443 offenbarten gleicht.
  • Ein Motorabtriebswellen-Positionssensor oder Signalerzeuger 52, ein bekanntes Drehgeber, ist betriebsmäßig mit dem Förderer-Antriebsmotor 44 verbunden. Der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 (Fig. 3) ist elektrisch mit der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 verbunden. Der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 erzeugt ein elektrisches Rückführsignal, welches die Position der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44 aufzeigt. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 hat eine (nicht dargestellte) interne Drehgeberemulationsschaltung, die das Rückführsignal, d.h. eine Reihe von Impulsen, von dem Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 empfängt.
  • Falls gewünscht, kann der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 ein Resolver sein. Falls der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 ein Resolver ist, wandelt die interne Drehgeberemulationsschaltung in der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 das Spannungs- und Phasen-Rückführsignal in ein elektrisches Impulssignal um.
  • Beim ersten Einschalten der Hauptsteuereinheit 40, wird ein (nicht dargestellter) Motor-Positionszähler in der Hauptsteuereinheit 40 auf Null gesetzt. Das Impulssignal von der internen Drehgeberemulationsschaltung der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 wird an die Hauptsteuereinheit 40 als Rückführsignal zur Regulierung der Drehzahl gesendet, mit welcher der Förderer-Antriebsmotor 44 arbeitet. Die interne Drehgeberemulationsschaltung in der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 erzeugt 10.000 Impulse pro Umdrehung der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44. Der Zähler in der Hauptsteuereinheit 40 zählt die Impulse, um die Position der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44 zu bestimmen. Nach jeder vollendeten Umdrehung des Förderer-Antriebsmotors, d.h. der Zähler zählt 10.000 Impulse, setzt der Zähler in der Hauptsteuereinheit 40 auf Null zurück.
  • Die Drehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 wird in der Hauptsteuereinheit 40 durch Summieren der Anzahl von Impulsen in bezug auf die Zeit ermittelt. Dies ermöglicht der Hauptsteuereinheit 40 die Betriebsgeschwindigkeit des Förderer-Antriebsmotors 44 durch die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 zu regulieren. Es ist bekannt, daß die Anzahl der Impulse pro Umdrehung von 10.000 abweichen kann, abhängig von der gewünschten Auflösung der Motorposition. Natürlich können andere bekannte Drehgeber als Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 verwendet werden.
  • Der Taschen-Förderer 46 der Fördereinrichtung 22 hat eine Vielzahl miteinander verbundener Taschen oder Bogenmaterial-Aufnahmestellen 60, die einen ununterbrochenen ovalen Förderkreis bilden (Fig. 2). Die miteinander verbundenen Taschen 60 werden durch Räder 62 getragen, die auf Schienen 64 laufen. Die Schienen 64 bilden eine ununterbrochene, gewöhnlich ovale, Strecke, entlang der die Räder 62 und Taschen 60 von dem Förderer-Antriebsmotor 44 und der Förderer-Antriebseinrichtung 50 bewegt werden.
  • Jede der identischen Taschen 60 ist eine nach unten öffnende Tasche. Wenn die Tasche 60 sich über der Auslagestation 24 befindet, öffnet ein Nocken die untere Seite der Tasche und die Zeitung 23 fällt aus der Tasche 60 auf einen Greifer 32. Der Greifer 32 hält die Zeitung 23 fest und transportiert die Zeitung zu einer Aufnahmestelle.
  • Während die identischen Taschen oder Bogenmaterial-Aufnahmestellen 60 an den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 entlang bewegt werden, werden in jede der Taschen Bogenmaterial-Produkte zugeführt. Jede Tasche 60 muß genau relativ zu einer Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 positioniert sein, wenn die Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung mit dem Zuführen eines Bogenmaterial-Produktes beginnt, d.h. eine Hülle oder Beilage für die Zeitung 23 in eine Tasche 60. Wenngleich in Fig. 3 nur eine einzelne Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 gezeigt ist, ist davon auszugehen, daß sich eine Vielzahl identischer Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 in ovaler Anordnung entlang der Fördereinrichtung 22 befinden (Fig. 2).
  • Eine Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 (Fig. 4) erzeugt ein Ausgangssignal, wenn eine Tasche 60 sich in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zu einer Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 befindet. Die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 enthält eine Vielzahl von Taschen-Auftreffplatten 61. Jede der Taschen-Auftreffplatten 61 ist fest mit jeweils einer der Taschen 60 verbunden und an der jeweilig zugehörigen Tasche 60 angebracht. Ferner umfaßt die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 eine Vielzahl von Taschen-Sensoren 63. Die Taschen-Sensoren 63 sind fest in vorbestimmten Positionen relativ zu den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 angebracht. Somit gibt es jeweils einen Taschen-Sensor 63 an jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54.
  • Wird eine der Taschen 60 in eine vorbestimmte Position relativ zu einer der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 bewegt, bewegt sich die Taschen-Auftreffplatte 61 an dieser einen Tasche in eine vorbestimmte Position relativ zu einem Taschen-Sensor 63 an dieser einen Bogenrnaterial-Produkt-Zuführeinrichtung. Wenn dies geschieht, erkennt der Taschen-Sensor 63, daß die Taschen-Auftreffplatte 61 sich in der gewünschten Position relativ zu der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 befindet. Ein Bogenmaterial-Produkt, d.h. eine Zeitungsbeilage, beginnt dann, sich in die Tasche hineinzubewegen.
  • Es ist vorgesehen, daß die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 eine Vielzahl unterschiedlicher Bauweisen aufweisen kann. So ist in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Taschen-Aufftreffläche 61 ein Stück Metall mit einem Durchmesser von ungefähr 0.25 inch. Der Taschen-Sensor 63 ist ein induktiver Näherungssensor. Ein geeigneter induktiver Näherungssensor oder Taschen-Sensor 63 ist im Handel von Turck Inc., U.S.A., erhältlich.
  • Wenngleich davon ausgegangen wird, daß eine Ausführung der Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 mit einer Vielzahl von induktiven Taschen-Sensoren 63 zum Erkennen einer Metall-Taschen-Auftreffplatte 61 bevorzugt wird, können, falls gewünscht, andere bekannte Arten von Sensoren verwendet werden. Falls gewünscht, kann beispielsweise ein Retroreflektor-Sensor verwendet werden. Geeignete Retroreflektor-Sensoren sind im Handel von Banner Engineering Corp., Inc., U.S.A., erhältlich.
    • Antrieb der Zuführeinrichtung und Steuereinheiten
  • Wie aus Fig. 3 und Fig. 4 zu ersehen, umfaßt jede der identischen Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 eine Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80, beispielsweise einen Mikrocomputer. Die Bogenrnaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 ist durch ein Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Wenngleich in Fig. 3 und Fig. 4 jeweils nur eine einzelne Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 dargestellt ist, ist davon auszugehen, daß es eine Vielzahl von Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 gibt, die in ovaler Gruppierung angeordnet sind (Fig. 2). Jede der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 weist dieselbe Bauweise auf und ist durch das Kommunikationsnetz 82 mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden.
  • Vorzugsweise ist das Kommunikationsnetz 82 ringförmig konfiguriert. Es ist bekannt, daß andere Konfigurationsarten von Kommunikationsnetzen verwendet werden können, um für die Kommunikation zwischen den verschiedenen Steuereinheiten zu sorgen, z.B. als Sternoder Prioritätskettennetz. Kommunikationsnetze sind bekannt und werden daher nicht weiter erläutert.
  • Die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 ist mit einer Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 verbunden. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 ist elektrisch mit einem Zuführungs-Motor 86 und einer (nicht dargestellten) elektrischen Energiequelle verbunden. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 liefert elektrische Energie an den Motor 86. Eine zur Verwendung als Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 geeignete Vorrichtung ist von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Ein zur Verwendung als Zuführungs-Motor 86 geeigneter Motor ist von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Es ist bekannt, daß andere bekannte Servomotor-Stromversorgungen und Motoren verwendet werden können.
  • Ein spezielle Ausführungsbeispiel der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 sendet elektrische Steuersignale in einem Bereich von 0 Volt bis 10 Volt an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84, die ihrerseits die Drehzahl des Zuführungs-Motors 86 regelt.
  • Das Befehlssignal von 0 Volt entspricht der niedrigsten gewünschten Motordrehzahl und das Befehlssignal von 10 Volt entspricht der höchsten gewünschten Motordrehzahl. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 steuert die Drehzahl des Zuführungs-Motors 86, indem dem Zuführungs-Motor 86 impulsdauer-modulierter Strom in Reaktion auf das durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 erzeugte Steuerspannungssignal zugeführt wird. Andere Ausführungsbeispiele der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit können sich unterschiedlicher elektrischer Steuersignale bedienen, wie beispielsweise der digitalen Steuerung.
  • In der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 ist der gewünschte Bereich der Betriebsdrehzahlen des Zuführungs-Motors 86 selektiv bemessen. In einem Ausführungsbeispiel ist die Betriebsdrehzahl des Zuführungs-Motors 86 für den Bereich der Steuerspannung bemessen, die durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 bereitgestellt wird. So kann zum Beispiel ein gewünschter Zuführungs-Motor-Betriebsdrehzahlbereich von 0-2000 U/min gewählt werden. In dem Beispiel würde dieser Betriebsdrehzahlbereich dem von 0 Volt bis 10 Volt reichenden Steuerspannungsbereich der Steuerspannungswerte entsprechen, welche der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt werden. Wenn die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 in diesem Beispiel ein Volt-Befehlssignal an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 übermittelt, wird der zugehörige impulsdauer-modulierte Antriebsstrom an den Zuführungs-Motor-Wicklungen durch die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 angelegt, um den Motor mit 1000 U/min anzutreiben.
  • Die Hauptsteuereinheit 40 bewirkt den Betrieb des Förderer-Antriebsmotors 44 zum Antreiben des Taschen-Förderers 46 (Fig. 3) mit einer gewünschten Drehzahl. Gleichzeitig bewirkt die Hauptsteuereinheit 40 den Betrieb der Zuführungs-Motoren 86 in den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 (Fig. 2 und 3) bei gleicher Drehzahl. Wenngleich die Betriebsgeschwindigkeit der Zuführungs-Motoren 86 verschieden von der Betriebsgeschwindigkeit des Förderer-Antriebsmotors 44 ist, steht die Betriebsdrehzahl der Zuführungs-Motoren 86 in Beziehung zu der Betriebsdrehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44. So wählt die Hauptsteuereinheit 40 für eine gewählte Förderer-Antriebsmotor-Betriebsdrehzahl eine Zuführungs-Motor-Betriebsdrehzahl, die ein korrektes Zuführen der Bogenmaterial-Produkte zu den Taschen 60 bewirkt.
  • Der Skalierungsfaktor oder ein Nockenfunktionsroutine für die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 und den Zuführungs-Motor 86 kann so gewählt werden, daß die von der Hauptsteuereinheit 40 an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 übermittelte Befehlsspannung dieselbe Befehlsspannung ist, weiche erforderlich ist, um der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 zu befehlen, den Zuführungs-Motor 86 mit einer Drehzahl für eine korrekte zeitliche Einstellung zum Zuführen des Bogenmaterials 94 (Fig. 4) in die sich bewegenden Taschen 60 einzuschalten. Wenn im vorstehenden Beispiel die Hauptsteuereinheit 40 eine Befehlsspannung von 5 Volt an die Zusammentrag- und Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 zum Antreiben des Förderer-Antriebsmotors mit 900 U/min übermittelt, wird ein 5 Volt-Befehlssignal auch an die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 durch das Kommunikationsnetz 82 und die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 gesendet. Die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verwendet das 5 Volt-Befehlssignal von der Hauptsteuereinheit 40 als Basisbefehl-Spannungssignal. Das Basisbefehls-Spannungssignal von 5 Volt wird der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 übermittelt. Dies führt dazu, daß die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 den korrekten impulsdauer-modulierten Antriebsstrom an die Zuführungs-Motorwicklungen zum Antreiben des Zuführungs-Motors 86 mit der korrekten Drehzahl zum Koordinieren der Drehzahl der Zuführeinrichtung 90 und der Taschen-Förderer-Drehzahl zum genauen Zuführen von Bogenmaterial 94 in die sich bewegenden Taschen 60, speist.
  • Es gilt zu verstehen, daß der Skalierungsfaktor von eins zu eins für die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 und den Zuführungs-Motor 86 nur aus Gründen einer klaren Beschreibung angeführt wurde. Es können andere Skalierungsfaktoren oder Nockenfunktionen verwendet werden. Ebenso ist davon auszugehen, daß die obigen Bereiche der Motor-Betriebsdrehzahlen und die Bereiche der elektrischen Steuersignale hierin nur zum Zweck einer klareren Beschreibung angeführt wurden. Es darf nicht angenommen werden, daß die Erfindung auf einen bestimmten Skalierungsfaktor, Motor-Betriebsdrehzahlbereich und/oder Steuersignal-Wertebereiche begrenzt ist.
  • Ein Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 ist betriebsmäßig mit dem Zuführungs-Motor 86 und elektrisch mit der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 verbunden. Vorzugsweise ist der Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 ein Drehgeber. Der Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 erzeugt eine Reihe von elektrischen Signalen, welche die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 aufzeigen. Die Ausgangssignale von dem Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 werden an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 übertragen. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 hat einen (nicht dargestellten) systemeigenen Drehgeberemulationsschaltung, der die Positionssignale von dem Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 in elektrische Impulssignale umwandelt, welche die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 aufzeigt. Das Impulssignal von der Drehgeberemulationsschaltung in der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 wird an die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 in Form eines Rückführsignals übermittelt, das zum Steuern der Drehzahl des Zuführungs-Motors 86 verwendet wird.
  • Der Drehgeber in dem Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 erzeugt 10.000 Impulse pro Umdrehung der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86. Während der Systeminitialisierung wird ein (nicht dargestellter) Zähler in einer Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 auf Null gesetzt, wie nachstehend beschrieben. Der Zähler zählt die Impulse von der Dregeber-Emulationsschaltung in der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84, um die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 zu bestimmen. Bei jeder vollendeten kompletten Umdrehung des Zuführungs-Motors 86 (Fig. 4), d.h. der Zähler zählt 10.000 Impulse, setzt sich der Zähler in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 auf Null zurück. Die Drehzahl des Zuführungs-Motors 86 wird durch Summieren der Anzahl der Impulse in bezug auf die Zeit ermittelt. Der Zuführungs-Motor 86 ist betriebsmäßig mit einer Bogenmaterial-Zuführeinrichtung 90 verbunden.
  • Die Bogenmaterial-Zuführeinrichtung 90 umfaßt eine Zuführtrommel 93 (Fig. 4), welche mit einer Zuführtrommel-Antriebswelle 102 verbunden ist. Die Welle 102 ist entlang einer (nicht dargestellten ) mittigen Längsachse der Zuführtrommel 93 angeordnet. Die Welle 102 ist mit der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 durch ein (nicht dargestelltes) Untersetzungsgetriebe verbunden. In einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung sorgt das Untersetzungsgetriebe für eine Untersetzung von 10 zu 1 der Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86.
  • Die Zuführtrommeln 93 in jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 (Fig. 2) müssen bei einem Auslösen der Zuführung von einem Bogenmaterial-Produkt in vorbestimmten Positionen relativ zu den Taschen 60 sein, das heißt, eine Hülle oder Beilage für die Zeitung 23 in eine Tasche 60. Zusammen mit den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54stehen eine Vielzahl von Zuführsensoreinrichtungen 103 zur Verfügung. So gibt es je eine jeweilige Zuführsensoreinrichtung 103 für die jeweilige entsprechende Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54. Die Zuführsensoreinrichtungen 103 erzeugen ein Ausgangssignal, wenn eine zugehörige Zuführtrommel 93 (Fig. 4) sich in einer vorbestimmten Position relativ zu einem Fülltrichter 96 befindet. Wenn die Zuführsensoreinrichtung 103 anzeigt, daß die Zuführtrommel 93 sich in der vorbestimmten Position relativ zu dem Fülltrichter 96 befindet, kann die Zuführtrommel als in einer Ausgangsposition befindlich betrachtet werden.
  • Die Zuführsensoreinrichtung 103 umfaßt eine Ausgangspositions-Auftreffplatte 104, die an der Zuführtrommel 93 angebracht ist. Die Ausgangspositions-Auftreffplatte 104 ist eine Metallscheibe von ungefähr 0,25 inch Durchmesser zur Beeinflussung eines induktiven Ausgangsposition-Näherungssensors 106. Der Ausgangspositionssensor 106 ist elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Der Ausgangspositionssensor 106 ist betriebsmäßig neben der Zuführtrommel 93 angebracht, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wenn die Ausgangspositions-Auftreffplatte 104 sich innerhalb des Arbeitsabstandes des Ausgangspositionssensors 106 befindet.
  • Der Taschen-Sensor 63 ist elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Der Taschen-Sensor 63 ist betriebsmäßig neben dem Taschen-Förderer 46 angebracht, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wenn eine der Taschen-Auftreffplatten 61 sich innerhalb des Arbeitsabstandes des Taschen-Sensors 63 befindet. Ein geeignetes Gerät für die Ausgangspositionssensoren 106 und die Taschen-Sensoren 63 ist unter Modell-Nummer Ni 8U-M12-AN4X-H1141 von Turck Inc., U.S.A., erhältlich. Induktive Näherungssensoren und zugehörige Auftreffplatten sind dem Fachmann bekannt und werden nicht weiter erläutert. Es ist bekannt, daß andere Arten von Sensoren und Auftreffplatten verwendet werden können, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die Position der Tasche oder Zuführtrommel bezüglich des Sensors aufzeigt.
  • Eine Saugervorrichtung 114 (Fig. 4) ist elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Die Saugervorrichtung 114 greift ein Stück Bogenmaterial und nutzt ein Vakuum, um das Bogenmaterial 94 aus einem Fülltrichter 96 zu ziehen. Die Zuführeinrichtung 90 hat Greifer 92, die zum Aufnehmen und Greifen von Bogenmaterial 94, das durch die Saugervorrichtung 114 aus dem Fülltrichter 96 gezogen wird, an der Zuführtrommel 93 angebracht sind. Die Greifer 92 geben das Bogenmaterial 94 zum richtigen Zeitpunkt frei, wodurch dieses in die Taschen 60 zugeführt wird, wie durch einen Pfeil 98 angedeutet.
  • Ein Zuführfehler-Sensor 110 ist betriebsmäßig neben der Zuführvorrichtung 90 angebracht und elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Der Zuführfehler-Sensor 110 erkennt, wenn eine Bogenmaterialbeilage 94 nicht in die Tasche 60 zugeführt wird und erzeugt ein elektrisches Signal, das der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 einen Zuführfehler anzeigt. Ein geeignetes Gerät für den Zuführfehler-Sensor 110 ist als Modell-Nummer Q45BB6LVQ5 von Banner Engineering Corp., U.S.A., erhältlich.
  • In Fig. 5 sind die Funktionen, die intern in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 ausgeführt werden, in Form eines Funktionsablaufplans dargestellt. Die Bogenmaterial-Zurührungs-Steuereinheit 80 umfaßt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120, eine Zuführungs-Motor-Einstellfünktion 122, eine Sperrfunktion 124, eine Zuführfehlerfunktion 126 und den internen Speicher 127 für die unterschiedlichen Funktionen in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80.
  • Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ist elektrisch mit dem Ausgangspositionssensor 106, dem Taschen-Sensor 63, der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 und der Steuereinheit für vorlaufendes oder nachlaufendes Arbeiten 112 verbunden, von welchen sie Signale empfängt. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ist elektrisch mit der Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 verbunden und übermittelt dieser elektrische Steuersignale.
  • Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 ist durch das Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 übermittelt elektrische Signale an und empfängt elektrische Signale von der Hauptsteuereinheit 40. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 ist steuerbar mit der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 verbunden, die elektrische Energie an den Zuführungs-Motor 86 speist.
  • Die Sperrfunktion 124 ist durch das Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Die Sperrfunktion 124 übermittelt elektrische Signale an und empfängt elektrische Signale von der Hauptsteuereinheit 40. Steuersignale werden von der Sperrfunktion 124 an den Saugervorrichtung 114 übermittelt. Je nach gewünschtem Inhalt einer Zeitung kann eine bestimmte Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 daran gehindert werden, Bogenmaterial 94 aus ihrem Fülltrichter 96 in die Taschen 60 des Taschen-Förderers 46 zuzuführen. Wenngleich in Fig. 5 die Funktionen von nur einer der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 dargestellt sind, ist davon auszugehen, daß die anderen Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 identische Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten umfassen, die auf dieselbe Weise funktionieren und dieselbe Bauweise aufweisen wie die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit in Fig. 5.
  • Eine bestimmte Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 kann zugewiesen werden, als Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung zu dienen. Eine Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 steht bereit, um Bogenmaterial in eine bestimmte Tasche 60 zuzuführen, wenn eine vorgeschaltete Bogenmaterial-Produkt-Zuführung der Tasche kein Bogenmaterial zuführt. Die Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 ist für ein Zuführen von Beilagen gesperrt, bis sie durch die Hauptsteuereinheit angewiesen wird, einen Zuführfehler nachzubessern. Somit wird der Zuführungs-Motor 86 in der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung in abgeschaltetem Zustand gehalten, bis eine Anweisung von der Hauptsteuereinheit 40 erfolgt.
  • Der Zuführfehler-Sensor 110 ist betriebsmäßig mit der Zuführfehlerfunktion 126 verbunden. Die Zuführfehlerfunktion 126 ist durch das Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Die Zuführfehlerfunktion 126 übermittelt Signale an und empfängt Signale von der Hauptsteuereinheit 40.
  • Wenn der Zuführfehler-Sensor 110 einen Zuführfehler von der Zuführeinrichtung 54 entdeckt, wird ein elektrisches Signal, das den Zuführfehler anzeigt, an die Zuführfehlerfunktion 126 in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt. Die Zuführfehlerfunktion 126 übermittelt durch das Netz 82 ein elektrisches Signal an die Hauptsteuereinheit 40, welches (i) das Auftreten eines Zuführfehlers an einer bestimmten der Taschen 60 und (ii) die Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54, an welcher der Zuführfehler aufgetreten ist, anzeigt. Die Hauptsteuereinheit 40 übermittelt dann ein Nachbesserungssignal an die korrekte nachgeschaltete Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung.
  • Jede der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54, die als Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung bestimmt wurde, ist mit einer oder mehreren der vorgeschalteten Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 verbunden. Eine Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 kann Bogenmaterial-Produkte enthalten, die identisch mit den Bogenmaterial-Produkten in einer zugehörigen Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung sind. Alternativ kann die Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichrung ein generisches Bogenmaterial-Produkt enthalten, das ein fehlendes Bogenmaterial-Produkt in einer beliebigen von einer Vielzahl von vorgeschalteten Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 ersetzen kann. Um einen Zuführungs-Motor 86 in einer Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 Zeit bereitzustellen, um von einem ausgeschalteten Zustand in einen eingeschalteten Zustand versetzt zu werden und die gewünschte Betriebsdrehzahl zu erreichen, bevor eine Tasche 60, an der eine vorgeschaltete Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 kein Bogenmaterial-Produkt zugeführt hat, die Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 erreicht, gibt es eine Vielzahl von Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 zwischen der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung und einer zugeordneten vorgeschalteten Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung.
  • Wenn durch die Hauptsteuereinheit 40 angewiesen, stellt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 in der nachgeschalteten Nachbesserungs-Zuführeinrichtung zunächst ein Basisspannungssteuersignal von der Hauptsteuereinheit zu der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 der Nachbesserungs-Zuführeinrichtung bereit. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 liefert die korrekte impulsdauer-modulierte Stromversorgung zum Einschalten des Zuführungs-Motors 86 zur Synchronisierung der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 mit dem Taschen-Förderer 46. So wird der Zuführungs-Motor 86 in der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 eingeschaltet und auf eine gewünschte Betriebsdrehzahl beschleunigt, bevor ein Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt zugeführt wird.
  • Die Sperrfunktion 124 in der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 empfängt ein Steuersignal von der Hauptsteuereinheit 40 zum Zuführen des Nachbesserungs-Bogenmaterials in die richtige Tasche. Die Sperrfunktion 124 übermittelt ein Steuersignal zum Einschalten der Saugervorrichtung 114 zum Zuführen eines Exemplars des Bogenmaterials 94 in die Tasche 60, an der der Zuführfehler entdeckt wurde.
    • Steuerungsprozeß
  • Die Bezugnahme auf Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 5, erleichtert das Verständnis eines Teils des Steuerungsprozesses der vorliegenden Erfindung. In Schritt 200 (Fig. 6) wird der Steuerungsprozeß der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 (Fig. 5) initialisiert, in dem eine Selbstdiagnose der Steuereinheiten durchgeführt wird, Zeitglieder zurückgesetzt, Speicher gelöscht werden, etc., wie dies dem Fachmann wohlbekannt ist. Die Hauptsteuereinheit 40 führt ebenfalls einen Initialisierungsprozeß aus.
  • In Schritt 202 (Fig. 6) wird die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) von dem Zuführungs-Motor 86 zu einer "Ausgangs"-Position gedreht und dort angehalten, wo die Ausgangspositions-Auftreffplatte 104 durch den Ausgangspositions-Sensor 106 erkannt wird. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) setzt den oben beschriebenen Zuführungs-Motor-Positionszähler auf Null. Wenn die Zuführtrommel 93 in "Ausgangs"-Position gedreht und dort angehalten wurde, spricht man auch davon, daß die Zuführtrommel 93 sich in der absoluten "Null"-Position befindet.
  • In Schritt 202 werden die Taschen 60 zu "Ausgangs"-Positionen bewegt und dort angehalten, wo die Ausgangspositions-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) auf jeder der Taschen 60 sich neben einem Taschen-Sensor 63 befindet. Ein Förderer-Positions-Zähler wird dann auf Null gesetzt. So werden sowohl die Förderereinrichtung 22 als auch die Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 zu einer "Null"- oder "Ausgangs"-Position bewegt und dort angehalten.
  • Die Hauptsteuereinheit 40 weist dann die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an, den Förderer-Antriebsmotor 44 einzuschalten. Gleichzeitig weist die Hauptsteuereinheit 40 die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 in jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 an, die Zuführungs-Motoren 86 einzuschalten. Die Hauptsteuereinheit 40 weist die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an, den Förderer-Antriebsmotor 44 auf eine gewünschte Drehzahl zu beschleunigen. Gleichzeitig weist die Hauptsteuereinheit 40 die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 in den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 an, die Zuführungs-Motoren 86 auf eine gewünschte Drehzahl zu beschleunigen.
  • Wenn der Förderer-Antriebsmotor 44 auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt wurde und die Bogenmaterial-Zuführungs-Motoren 86 auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt wurden, zeigen die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtungen 59 und die Zuführsensoreinrichtungen 103 an, wenn der Förderer-Antriebsmotor 44 synchron mit den Zuführungs-Motoren 86 läuft. In dem Fall, daß die Zuführungs-Motoren 86 mit dem Förderer-Antriebsmotor 44 nicht synchron arbeiten, bewirkt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 in den Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 eine Veränderung der Betriebsdrehzahl der Zuführungs-Motoren 86 in der Weise, daß die Zuführsensoreinrichtungen 103 in jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 anzeigen, daß die Zuführtrommeln 93 mit den Taschen 60 synchron arbeiten.
  • In Schritt 204 (Fig. 6) übermittelt die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) die Basisbefehls-Motordrehzahl-Steuerspannungssignale an (i) die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 und (ii) die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 speist impulsdauer-modulierten Strom an die Wicklungen des Förderer-Antriebsmotors 44 zum Antreiben des Förderer-Motors 44 mit der vorgegebenen Motordrehzahl. Der Förderer-Motor-Positionssensor 52 übermittelt Signale, welche die Drehposition der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44 aufzeigen, an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42.
  • Die Hauptsteuereinheit 40 empfängt Impuls-Rückführsignale von der internen Drehgeberemulationsschaltung der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42. Die von der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an die Hauptsteuereinheit 40 übermittelten Impulssignale aufzeigen die Position der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44. Die Hauptsteuereinheit 40 zählt die Anzahl der Impulssignale von der Drehgeberemulationsschaltung in der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 im bezug auf die Zeit, um die Betriebsdrehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 zu ermitteln. Das Rückführsignal von der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) wird zum Einstellen des Befehlsspannungssignals verwendet, das an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 und die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 übermittelt wird.
  • Die Hauptsteuereinheit 40 sendet die Befehlssignalspannung für die Taschen-Motordrehzahl an die Zuführungs-Motor-Einstellfunktionen 122 in allen Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80, die entlang der Zusammentrag- und Fördereinrichtung 22 angeordnet sind. Der Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 erzeugt Signale, welche die Drehposition der Abtriebswelle des zugehörigen Zuführungs-Motors 86 aufzeigen. Die Drehgeberemulationsschaltung in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt Impulssignale an die Hauptsteuereinheit 40, welche die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 aufzeigen. Die Hauptsteuereinheit 40 zählt die Anzahl der Impulssignale von der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 in bezug auf die Zeit, um die Betriebsdrehzahl des Zuführungs-Motors 86 zu ermitteln. Wenn der Taschen-Förderer 46 und die Zuführtrommeln 93 synchron laufen, übermittelt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 in den Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 das rückkopplungs-justierte Förderer-Motordrehzahl-Befehlspannungssignal von der Hauptsteuereinheit 40 an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84.
  • In Schritt 206 wird erfaßt, ob der Taschen-Sensor 63 (Fig. 5) ein Signal erzeugt hat, das die Position einer Taschen-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) aufzeigt, welche sich innerhalb des Arbeitsbereichs des Taschen-Sensors 63 befindet. Falls die Erfassung in Schritt 206 (Fig. 6) dies bestätigt, kehrt der Prozeß zu Schritt 204 zurück. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) übermittelt weiterhin die Basisbefehlsspannung an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84. Es gilt zu verstehen, daß die Hauptsteuereinheit 40 die Basisbefehlsspannungssignale (bzw. Bewegungsbefehlssignale in einem digitalen System) an die Bogenrnaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 übermittelt und daß viele Befehlsgrößen von der Hauptsteuereinheit 40 durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit zwischen dem Auftreten von Signalen von den Taschen-Sensoren 63 empfangen werden.
  • Falls die Feststellung in Schritt 206 (Fig. 6) negativ ausfällt und anzeigt, daß eine Taschen-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) den Taschen-Sensor 63 passiert hat, wechselt der Prozeß zu Schritt 208. In Schritt 208 (Fig. 6) bestimmt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 den Fehlerwinkel α (Fig. 4). Wenn die Taschen-Auftreffplatte entdeckt wird, bevor die Zuführtrommel die "Null"-Position (Fig. 4) passiert, wird dies ein Zurückbleiben der Zuführtrommel 93 hinter der Tasche 60 genannt, und das Bogenmaterial wird verspätet in die Tasche zugeführt. Wenn die Tasche 60 von dem Taschen-Sensor 63 entdeckt wird, nachdem die Zuführtrommel 93 die "Null"-Position passiert, wird dies ein Voraneilen der Zuführtrommel vor der Tasche genannt, und das Bogenmaterial wird vorzeitig in die Tasche zugeführt.
  • Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) bestimmt den Winkelfehler α (Fig. 4) zwischen einer Position 105 und der "Null"-Position der Zuführtrommel entsprechend der Lage des Ausgangspositionssensors 45. Die Position 105 stellt die Motorposition dar, wenn die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) das Taschen-Positionssensorsignal erhalten hat und dieses Signal vor dem Passieren der "Null"-Position durch den Motor empfangen wurde. In anderen Worten, wenn ein Zurückbleiben der Zuführtrommel angezeigt wird.
  • Wenn die Taschen-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) innerhalb des Arbeitsabstandes des Taschen-Sensors 63 passiert, wird die Position des Zuführungs-Motors 86 in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) ermittelt, indem die Anzahl der im Zähler zu dem Zeitpunkt gezählten Impulse gelesen wird, an dem das Sensorsignal durch den Taschen-Sensor 63 erzeugt wird. Der Winkelfehler α (Fig. 4) wird mit der Motorposition in Relation gebracht, wenn das Taschen-Sensorsignal empfangen wird. Die Anzahl der durch die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) gezählten Motorpositionsimpulse, die den Winkelfehler α aufzeigen, wird als Winkelfehler-Zählwert bezeichnet. Hier ist ins Gedächtnis zu rufen, daß 10.000 Impulse für jede Umdrehung der Zuführtrommel 93 erzeugt werden und daß sich der Zähler nach jeder kompletten Umdrehung des Motors auf Null zurücksetzt. Somit entspricht der Winkelfehler-Zählwert jedem Motorposition-Zählzwert, der zu dem Zeitpunkt, an dem der Taschen-Sensor ein Signal erzeugt, nicht Null beträgt. Sobald die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 den Winkelfehlerwert liest, wechselt der Prozeß zu Schritt 210 (Fig. 6).
  • In Schritt 210 wird festgestellt, ob der Fehlerwinkel α (Fig. 4), der durch obigen Winkelfehlerwert dargestellt wird, sich innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches befindet. Der annehmbare Bereich eines Winkelfehlers α entspricht der Position der Taschen-Auftreffplatte 61, die sich innerhalb von plus oder minus 1/16 Inch einer optimalen Zuführposition der Zuführtrommel 93 befindet, die der oben beschriebenen "Null"-Position entspricht und ist durch einen Pfeil 98 in Fig. 4 aufgezeigt. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) vergleicht den Winkelfehlerwert mit einem vorbestimmten Toleranzwertebereich. Befindet sich der Winkelfehlerwert innerhalb des vorbestimmten Toleranzwertebereichs, liegt der Fehler innerhalb der Toleranz. Ist der Winkelfehlerwert zum Beispiel größer als 9900 oder kleiner als 100, einschließlich Null, befindet sich der Winkelfehler innerhalb eines Fensters, das einen Toleranzwertebereich definiert, und der Prozeß kehrt zu Schritt 204 (Fig. 6) zurück, in dem die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) damit fortfährt, die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 mit dem Basisbefehlsspannungswert zu steuern, der von der Hauptsteuereinheit 40 bereitgestellt wird. Es ist bekannt, daß der Toleranzbereich der Winkelfehlerwerte von der speziellen Zusammentragfördereinrichtung und Zuführeinrichtung abhängt, d.h. Umfang der Zuführtrommel, Motor- und Förderergeschwindigkeiten, Abstand des Taschen-Näherungssensors von der optimalen Zuführposition, etc.
  • Falls die Feststellung in Schritt 210 (Fig. 6) negativ ist und anzeigt, daß sich der Winkelfehlerwert außerhalb des vorbestimmten Toleranzwertebereichs befindet, übermittelt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) ein Fehlerbefehlssignal an die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122. Das Fehlerbefehlssignal zeigt an, daß (i) sich der Winkelfehler-Zählwert außerhalb der Toleranz befindet, und (ii) ob es sich bei dem Fehler um einen nacheilenden oder voreilenden Fehler handelt. Ist der Winkelfehler-Zählwert zum Beispiel kleiner als 9900 und größer als ein vorbestimmter Zwischenzählwert, z.B. 5.000, bewegt sich die Zuführtrommel nacheilend zu der Tasche mit einer Geschwindigkeit die es anzupassen gilt. Ist der Winkelfehler-Zählwert größer als 100 und kleiner als der Zwischen-Zählwert, d.h.5.000, bewegt sich die Zuführtrommel voreilend zu der Tasche mit einer Geschwindigkeit die es anzupassen gilt. Somit zeigt der Motorpositions-Zählwert an, daß der Winkelfehler sich außerhalb der Toleranz befindet und ob dieser Winkelfehler ein hinterher- oder ein vorauseilender ist. Der Prozeß wechselt dann zu Schritt 212.
  • In Schritt 212 (Fig. 6) wird das durch die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) bereitgestellte Basisbefehls-Spannungssignal zum Ausgleichen des Winkelfehlers, falls dieser sich außerhalb des Toleranzbereiches befindet, von der Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 angepaßt. Wenn das Fehler-Befehlssignal anzeigt, daß die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) der Tasche nacheilt, erzeugt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) eine Zuführungs-Motor-Befehlsspannung, die einer 10-prozentigen Erhöhung entspricht, die dem von der Hauptsteuereinheit 40 übermittelten Basisbefehls-Spannungssignal hinzugefügt wird, d.h. 110% des Basisbefehls-Spannungssignals. Während das Basisbefehls-Spannungssignal sich fortlaufend ändert, wird die Zuführungs-Motor-Befehlsspannung fortlaufend so eingestellt, daß sie 110% des Basisbefehls-Spannungssignals entspricht.
  • Der prozentuale Wert der Erhöhung der Basisbefehlsspannung zur Bereitstellung der angepaßten Zuführungs-Motor-Befehlsspannung wird für ein spezifisches Fördersystem empirisch ermittelt. Es ist bekannt, daß andere empirisch ermittelte Prozentwerte zum Einstellen der Zuführungs-Motordrehzahl abhängig von den spezifischen Fördersystemen und der gewünschten Zuführungs-Motordrehzahl-Ausgleichszeit verwendet werden können. Die 10-prozentige Erhöhung der Zuführungs-Motor-Befehlsspannung, die größer als der Basisbefehls-Spannungswert ist, wird der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung fortlaufend übermittelt, bis sich der Winkelfehler-Zählwert innerhalb des Toleranzbereichs befindet.
  • Wenn das Fehler-Befehlssignal anzeigt, daß die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) sich voreilen zu der Tasche bewegt, erzeugt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) eine Zuführungs-Motor-Befehlsspannung, die 10 Prozent geringer ist als das von der Hauptsteuereinheit 40 bereitgestellte Basis-Befehlsspannungssignal, d.h. 90% des Basis-Befehlsspannungssignals. Die um 10 Prozent unter dem Basis-Befehlsspannungswert liegende Zuführungs-Motor-Befehlsspannung wird der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung fortlaufend übermittelt, bis sich der Winkelfehler-Zählwert innerhalb des Toleranzbereichs befindet. Der Prozeß kehrt dann zu Schritt 204 (Fig. 6) zurück und setzt das Durchlaufen der Schleife fort, wie vorstehend beschrieben.
  • Es gilt zu verstehen, daß es mehr als eine Auslage von Bogenmaterial pro vollendeter Umdrehung der Zuführtrommel 93 gibt. Zum Beispiel kann es mehrere Gruppen von Fingern 92 (Fig. 4) zum Zuführen von einem Stück Bogenmaterial pro halbe Umdrehung der Zuführtrommel geben, d.h. alle 180 Grad einer Zuführtrommelumdrehung. Dem Fachmann ist sich bewußt, daß es in solchen Systemen weitere optimale Zuführpositionen der Zuführtrommel gibt. Gibt es zwei Sätze von Bogenmaterial, die pro Umdrehung zugeführt werden, setzt der Motor-Positionszähler in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) zurück, nachdem 5.000 Impulse gezählt wurden. Das Fenster, das den Toleranzbereich für Winkelfehler-Zählwerte definiert, wird entsprechend angepaßt.
  • Mit bezug auf Fig. 4, gibt es Umstände, bei denen es wünschenswert ist, Bogenmaterial 94 aus dem Fülltrichter 96 entweder früher oder später als die durch den Zuführpfeil 98 angedeutete optimale Zuführposition zuzuführen. Während Zeitungen zum Beispiel entlang der Fördereinrichtung zusammengestellt werden, wird das Taschen-Volumen mit Bogenmaterialien gefüllt, die entlang der linken Innenfläche der Tasche 60 liegen, wie in Fig. 4 dargestellt. Während die Tasche sich weiter füllt, ist es wünschenswert, das Bogenmaterial früher der Tasche zuzuführen, wie durch einen Pfeil 99 angedeutet.
  • Eine Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 (Fig. 4) ist elektrisch mit der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Die Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 wird von einen Maschinenbediener dazu verwendet, die Zuführposition der Zuführtrommel vorlaufend oder nachlaufend arbeiten zu lassen, indem eine "relative Ausgangs"-Position eingestellt wird, die sich von der Ausgangsposition unterscheidet, welche der absoluten "Null"-Position entspricht, die während der Systeminitialisierung in obigem Schritt 202 eingestellt wird. Um die Ausgangsposition relativ zu ihrer absoluten "Null"-Position, die während der Systeminitalisierung eingestellt wird, vorlaufend oder nachlaufend arbeiten zu lassen, "tippt" der Bediener die Zuführtrommel unter Verwendung der Bediener-Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 in die gewünschte Richtung.
  • Die Bediener-Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 übermittelt ein elektrisches Signal an die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120, die ihrerseits ein entsprechendes Tippbefehl-Signal an die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 übermittelt. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 übermittelt ein Tippbefehl-Spannungssignal an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 speist elektrische Energie an die Motorwicklungen des Zufiihrungs-Motors 86, um die Zuführtrommel für jeden Tippbefehl 1/32 inch in die gewünschte Richtung zu bewegen.
  • Der Einfachheit halber soll angenommen werden, daß jeder Tippbefehl einer Motorumdrehung entspricht, die gleichwertig zu einem Positions-Zählwert von dem internen Drehgeber in der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 ist. Wenn ein Bediener die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) auf vorlaufende Position durch 5 Motor-Positions-Zählwerte rückt, zentriert die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) das Winkelfehler-Zählwert-Toleranzfenster an der neuen "relativen Ausgangs"-Position von 5 Zählwerten. Für den in obigem Beispiel beschriebenen, an der neuen "relativen Ausgangs"-Position von 5 Zählwerten zentrierten Toleranzbereich liegt der Winkelfehler innerhalb des neuen, auf der neuen relativen Ausgangsposition zentrierten Winkelfehler-Toleranzfensters, wenn der Winkelfehler-Zählwert größer als 9905 oder kleiner als 105, einschließlich null, ist. Befindet sich der Winkelfehler-Zählwert innerhalb des verschobenen Toleranzbereichs, kehrt der Prozeß zu Schritt 204 zurück, wo die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 weiterhin die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 mit dem den von der Hauptsteuereinheit 40 übermittelten Basis-Befehlsspannungswert steuert. Befindet sich der Winkelfehler-Zählwert außerhalb des versetzten Toleranzbereichs, übermittelt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 die jeweils erforderliche angepaßte Zuführungs-Motor-Befehlsspannung an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84.
  • Es ist auch zu erwägen, daß der Zuführungs-Motor 86 in Reaktion auf ein die Taschen-Förderer-Geschwindigkeit anzeigendes Signal durch die Hauptsteuereinheit 40 zum vorlaufenden oder nachlaufenden Arbeiten auf eine neue "relative Ausgangs"-Position gesetzt werden kann. Die Hauptsteuereinheit 40 ist durch die in Fig. 5 gezeigte Anlage 130 steuerbar mit der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 verbunden. Wenn der Taschen-Förderer mit höherer Geschwindigkeit arbeitet, ist es wünschenswert, die Bogenmaterial-Beilagen früher als die optimale Zuführposition in die sich bewegenden Taschen zuzuführen.
  • Betrachtet man Fig. 7, so sieht man eine graphische Darstellung, welche den Prozentsatz des gewünschten vorlaufenden Arbeitens der Zuführtrommel in bezug auf die Taschen-Förderanlagen-Geschwindigkeit zeigt. Die Hauptsteuereinheit 40 hat eine in einem (nicht dargestellten) internen Speicher gespeicherte Nachschlagtabelle von Werten, entsprechend dem in Fig. 7 gezeigten Kurvendiagramm. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 (Fig. 5) übermittelt Motor-Positionsimpulse an die Hauptsteuereinheit 40. Die Hauptsteuereinheit 40 bestimmt die Geschwindigkeit der Taschen 60 in Reaktion auf die Summe der Anzahl von Positions-Zählwerten in bezug auf die Zeit. Sobald die Taschen-Geschwindigkeit bestimmt ist, bedient die Hauptsteuereinheit 40 sich der Nachschlagtabelle zum Ermitteln der gewünschten prozentualen Korrektur für den Befehl zum vorlaufenden Arbeiten.
  • Die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl wird durch die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) der Anlage 130 an die Zuführtrommel-Registrierfünktion 120 in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt. Eine neue "relative Ausgangs"-Position wird durch die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 in Reaktion auf die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl ermittelt. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ermittelt dann Werte für das verschobene Toleranzfenster für die Motorpositions-Winkelfehler-Zählwerte.
  • So bewirkt zum Beispiel ein von der Hauptsteuereinheit 40 übermittelter Korrekturbefehl für um 0.1 Prozent vorlaufendes Arbeiten, daß in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) die Mitte des Winkelfehler-Zählwert-Toleranzfensters von absolut "Null" auf die neue "relative Ausgangs"-Position von 10 Zählwerten verschoben wird. Der neue Winkelfehler-Toleranzbereich für den Winkelfehler-Zählwert ist ein Zählwert, der größer als 9910 und kleiner als 110 Zählwerte ist. Ein Motorpositions-Zählwert innerhalb dieses Toleranzbereichs erfordert keine Anpassung des Zuführungs-Motor-Befehls. Die tatsächliche Beziehung zwischen dem gewünschten prozentualen Korrektur-Vorlauf und der Anzahl der versetzten Zählwerte für die neue "relative Ausgangs"-Position wird für ein spezifisches Zusammentrag- und Fördersystem empirisch ermittelt.
  • Sobald die neue "relative Ausgangs"-Position durch die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ermittelt ist, arbeitet das System wie oben beschrieben. Es gilt zu verstehen, daß bei sich ändernder Taschen-Förderer-Geschwindigkeit die Hauptsteuereinheit 40 die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl aktualisiert, welcher der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 übermittelt wird. Wenn das Signal für die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl sich ändert, ermittelt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 eine aktualisierte "relative Ausgangs"-Position. Die Zählwerte für das versetzte Winkelfehler-Zählwert-Toleranzfenster werden ebenfalls aktualisiert. Die Hauptsteuereinheit 40 kann Signale für den prozentualen Korrekturbefehl bereitstellen, die einen Nachlauf der Zuführposition der Zuführtrommel bewirken.
  • Die vorstehende Beschreibung erfolgt in Zusammenhang mit einer Vorrichtung 20, die zum Zusammenstellen von Zeitungen 23 verwendet wird. Es ist jedoch zu erwägen, daß viele unterschiedliche bekannte Arten von Vorrichtungen zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel zur Produktion von Zeitschriften und/oder Broschüren verwendet werden. Wenngleich die vorliegende Erfindung hierin mit einer Fördereinrichtung 22 mit Taschen 60 beschrieben wird, ist zu erwägen, daß die vorliegende Erfindung entweder in Verbindung mit einem umlaufenden sattelförmigen Fördersystem oder einem Fördersystem mit Bogenmaterial-Aufnahmestellen verwendet werden kann, die sich an einem flachen Rücken oder Unterlage entlang bewegen. Ebenso gilt es zu verstehen, daß verschiedene Besonderheiten der vorliegenden Erfindung einzeln oder miteinander kombiniert verwendet werden können.
    • LISTE DER BEZUGSZEICHEN
    • 20
    Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen
    22
    Fördereinrichtung
    23
    Zeitungen
    24
    Auslagestation
    26
    Greifer-Fördereinrichtung
    32
    Greifer
    34
    Bahn
    40
    Hauptsteuereinheit
    42
    Förderer-Motor-Antriebsschaltung
    44
    Förderer-Antriebsmotor
    45
    Ausgangspositionssensor
    46
    Taschen-Förderer
    48
    Untersetzungsgetriebe
    50
    Förderer-Antriebseinrichtung
    52
    Motorabtriebswellen-Positionssensor
    54
    Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung
    59
    Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung
    60
    Bogenmaterial-Aufnahmestelle
    61
    Taschen-Auftreffplatte
    62
    Räder
    63
    Taschen-Sensor
    64
    Schienen
    80
    Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit
    82
    Kommunikationsnetz
    84
    Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung
    86
    Zuführungs-Motor
    88
    Zuführungs-Motor-Positionssensor
    90
    Bogenmaterial-Zuführeinrichtung
    92
    Greifer
    93
    Zuführtrommel
    94
    Bogenmaterial
    96
    Fülltrichter
    98
    Pfeil
    99
    Pfeil
    102
    Zuführtrommel-Antriebswelle
    103
    Zuführsensoreinrichtung
    104
    Ausgangspositions-Auftreffplatte
    105
    Position
    106
    Ausgangspositions-Näherungssensor
    110
    Zuführfehler-Sensor
    112
    Steuereinheit für vorlaufendes oder nachlaufendes Arbeiten
    114
    Saugervorrichtung
    120
    Zuführtrommel-Registrierfunktion
    122
    Zuführungs-Motor-Einstellfunktion
    124
    Sperrfunktion
    126
    Zuführfehlerfunktion
    127
    interner Speicher
    130
    Taschen-Förderanlage

Claims (11)

  1. Vorrichtung (20) zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen, welche die folgenden Merkmale umfasst:
    eine Fördereinrichtung (22) mit einer Vielzahl von Bogenmaterial-Aufnahmestellen (60);
    eine Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen (54), die entlang der Fördereinrichtung (22) zum Zuführen von Bogenmaterial-Produkten an die Bogenmaterial-Aufnahmestellen (60) angeordnet sind,
    wobei jede der Produkt-Zuführeinrichtungen (54) jeweils einen Regelmotor umfasst, der zum Variieren der Betriebsgeschwindigkeit der jeweiligen Produkt-Zuführeinrichtung (54) betrieben wird; wobei jede der Produkt-Zuführeinrichtungen (54) eine Zuführtrommel (93) umfasst,
    einen Antrieb für die Fördereinrichtung (22) für den Betrieb der Fördereinrichtung (22), um die Bogenmaterial-Aufnahmestellen (60) relativ zu der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen (54) zu bewegen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Antrieb für die Fördereinrichtung (22) einen Regelmotor (44) umfasst, der zum Variieren der Betriebsgeschwindigkeit der Fördereinrichtung (22) betrieben wird, und dass eine Steuerung zum Variieren der Betriebsgeschwindigkeit der Regelmotoren in der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen (54) sowie der Betriebsgeschwindigkeit des Regelmotors in dem Antrieb für die Fördereinrichtung vorgesehen ist, und dadurch dass eine Steuereinheit (112) für vorlaufendes oder nachlaufendes Arbeiten vorgesehen ist, die elektrisch mit einer Zuführtrommel-Registrierfunktion (120) einer Bogenmaterialzuführsteuereinheit (80) verbunden ist, und die Steuereinheit (112) dazu ausgebildet ist, eine Zuführposition einer der Zuführtrommeln (93) vorlaufend oder nachlaufend arbeiten zu lassen, indem eine relative Ausgangsposition eingestellt wird, die sich von der Ausgangsposition unterscheidet welche einer absoluten Nullposition entspricht, die während einer Systeminitialisierung eingestellt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jede der Produkt-Zuführeinrichtungen (54) eine Zuführtrommel umfaßt, das durch einen der Regelmotoren bewegt wird und das Zuführen von Bogenmaterial-Produkten ausführt, und eine Einrichtung zum Erzeugen von Signalen umfaßt, welche die Position der Zuführtrommel aufzeigen, wobei mittels der Steuereinheit die Betriebsgeschwindigkeit des jeweiligen Regelmotors in der jeweiligen Produkt-Zuführeinrichtung in Entsprechung der Signale variiert wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ferner eine Einrichtung vorgesehen ist, die an die Steuereinheit Signale sendet, welche die Positionen der Produktaufnahmestellen relativ zur Produkt-Zuführeinrichtung aufzeigen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ferner eine Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Zuführfehlers an einer der Bogenmaterial-Aufnahmestellen durch eine der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen, wobei mittels der Steuereinheit das Arbeiten eines Zuführungs-Motors in einer Produkt-Zuführeinrichtung in der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen aus einem Nichtbetriebszustand in einen Betriebszustand in Reaktion auf ein Erkennen eines Zufürfehlers an einer der Bogenmaterial-Aufnahmestellen durch die Sensoreinrichtung bewirkt wird.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mittels der Steuereinheit die Betriebsgeschwindigkeit des Regelmotors in einer der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen relativ zur Betriebsgeschwindigkeit des jeweiligen Regelmotors in anderen der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen verändert wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jede der Produkt-Zuführeinrichtungen jeweils eine Zuführtrommel (93) umfaßt, das von einem der Regelmotoren in den Produkt-Zuführeinrichtungen bewegt wird und das Zuführen der Bogenmaterial-Produkte ausführt, und eine Sensoreinrichtung zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn die Zuführtrommel sich in einer vorbestimmten Position befindet, wobei mittels der Steuereinheit die Betriebsgeschwindigkeit von mindestens einem der Regelmotoren in den Produkt-Zuführeinrichtungen in Entsprechung der von der Sensoreinrichtung übermittelten Ausgangssignale variiert wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sensoreinrichtung eine erste Komponente umfaßt, die mit der Zuführtrommel (93) relativ zu einer zweiten Komponente der Sensoreinrichtung bewegt wird, wobei mittels der Sensoreinrichtung ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn die erste Komponente der Sensoreinrichtung sich in einer vorbestimmten Position relativ zu der zweiten Komponente der Sensoreinrichtung befindet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ferner eine Sensoreinrichtung zum Erzeugen von Ausgangssignalen vorgesehen ist, wenn die Aufnahmestellen sich in vorbestimmten Positionen relativ zu den Produkt-Zuführeinrichtungen befinden.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sensoreinrichtung erste und zweite Komponenten umfaßt, wobei die erste Komponente der Sensoreinrichtung mit den Aufnahmestellen relativ zu der Produkt-Zuführeinrichtung und der zweiten Komponente der Sensoreinrichtung bewegt wird, wobei mittels der Sensoreinrichtung ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn die erste Komponente der Sensoreinrichtung sich in einer vorbestimmten Position relativ zur zweiten Komponente der Sensoreinrichtung befindet.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Produkt-Zuführeinrichtung eine Zuführtrommel (93) umfaßt, das durch einen der Regelmotoren in der Produkt-Zuführeinrichtung bewegt wird und das Zuführen von Bogenmaterial-Produkten ausführt, und eine Vorrichtung zum Senden von Signalen an die Steuereinheit, welche der Reihe nach die Position von jeder der Produkt-Aufnahmeeinrichtungen relativ zu der Zuführtrommel (93) in der jeweiligen Produkt-Zuführeinrichtung aufzeigen, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung umfaßt zum Erkennen, ob die Produkt-Aufnahmestellen und die Zuführtrommeln in einer der Produktzuführeinrichtungen sich in einem gewünschten Verhältnis befinden und eine Einrichtung zum Variieren der Betriebsgeschwindigkeit des Regelmotors in der jeweiligen Produkt-Zuführeinrichtung zum Verändern der Position der Zuführtrommel (93) in der jeweiligen Produkt-Zuführeinrichtung in Entsprechung der Erkennung der Steuereinheit, daß die Produkt-Aufnahmestellen und die Zuführtrommel in der jeweiligen Produkt-Zuführeinrichtung sich in einem anderen Verhältnis befinden als das gewünschte Verhältnis.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuereinheit eine Hauptsteuereinheit umfaßt, welche die Betriebsgeschwindigkeit des Regelmotors in dem Antrieb für die Fördereinrichtung und einer Vielzahl von Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten steuert, welche mit der Hauptsteuereinheit verbunden sind, wobei jede der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten mit einem der Regelmotoren in einer der Produkt-Zuführeinrichtungen und mit der Hauptsteuereinheit verbunden ist.
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