EP0917965A1 - Sammelhefter für Falzbogen und Verfahren zur Antriebssteuerung eines Sammelheftes - Google Patents

Sammelhefter für Falzbogen und Verfahren zur Antriebssteuerung eines Sammelheftes Download PDF

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EP0917965A1
EP0917965A1 EP98121151A EP98121151A EP0917965A1 EP 0917965 A1 EP0917965 A1 EP 0917965A1 EP 98121151 A EP98121151 A EP 98121151A EP 98121151 A EP98121151 A EP 98121151A EP 0917965 A1 EP0917965 A1 EP 0917965A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
motor
saddle stitcher
unit
units
Prior art date
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Application number
EP98121151A
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English (en)
French (fr)
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EP0917965B1 (de
Inventor
Lutz Richter
Rainer Richter
Frank Sommerer
Stefan Schubert
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Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Brehmer Buchbindereimaschinen GmbH
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Publication date
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Application filed by Brehmer Buchbindereimaschinen GmbH filed Critical Brehmer Buchbindereimaschinen GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H39/00—Associating, collating, or gathering articles or webs
    • B65H39/02—Associating,collating or gathering articles from several sources
    • B65H39/04—Associating,collating or gathering articles from several sources from piles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42B—PERMANENTLY ATTACHING TOGETHER SHEETS, QUIRES OR SIGNATURES OR PERMANENTLY ATTACHING OBJECTS THERETO
    • B42B4/00—Permanently attaching together sheets, quires or signatures by discontinuous stitching with filamentary material, e.g. wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2402/00—Constructional details of the handling apparatus
    • B65H2402/10—Modular constructions, e.g. using preformed elements or profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2403/00—Power transmission; Driving means
    • B65H2403/90—Machine drive
    • B65H2403/94—Other features of machine drive
    • B65H2403/943—Electronic shaft arrangement

Definitions

  • the invention relates to a saddle stitcher for folded sheets a stapling station, at least one folding sheet feeder, one Collection chain and a drive and a method for Drive control of a saddle stitcher.
  • Generic saddle stitchers are paper processing machines, with which an end product, for example a brochure, composed of several folded sheets and stapled becomes.
  • Printed folding sheets are used by folding sheet feeders fed lying or standing on their backs in stacks and there isolated, opened and on the continuous collection chain hung up.
  • the number of sheets to be stapled is collected and aligned on the collection chain by carriers.
  • the collection chain transports the collected folded sheets to the stapling station, where the stapling heads with wire clips to be stapled.
  • a trimmer is usually provided from which transports the end products to a display become.
  • a saddle stitcher was driven by a central electric motor.
  • the number of folding sheet feeders depends according to the maximum number of different to be processed Folded sheets from which the end products should consist. However, the maximum possible number of folding sheet feeders is through the performance of the central electric motor and the mechanical stability of the vertical shaft is limited.
  • the individual folding sheets must be from the folding sheet feeder timed to the collection chain be so that each of the carriers of the collection chain a complete stack of different folded sheets is recorded can be.
  • a sheet of paper lays out after separating and opening, a bit before it hits the collection chain Way back in free fall.
  • the time of release of the folded sheet must therefore be related to the speed of the collection chain can be set so that the folded sheet is always in correct distance in front of a driver of the collection chain the collection chain comes up. At higher speeds the A folded sheet must be discarded earlier than the collection chain at lower speeds.
  • the individual folding sheet feeders are therefore in terms of their rotational position offset to the central drive that also drives the collection chain, set at standstill via a clutch.
  • this is a saddle stitcher for folded sheets with a stapling station, at least one folder feeder, a collection chain and a drive provided in which the Drive consists of several individual drive units, from each one of the stapling station, each folder feeder and is assigned to the collecting chain, each individual drive unit at least one electric motor and one has associated control unit, and a connection for the exchange of data and / or control signals is provided between the control units.
  • this is also a saddle stitcher for Folding sheet with a stapling station, at least one folding sheet feeder, a collection chain and a drive provided at where the drive consists of several individual drive units, one of which is jointly the stapling station and the Collection chain is assigned and the remaining individual drive units are each assigned to a folding sheet feeder, where each individual drive unit has at least one electric motor and has a control unit assigned to it, and a Connection for the exchange of data and / or control signals is provided between the control units.
  • the saddle stitcher can use a synchronous, asynchronous or DC motor expanded by any number of folding sheet feeders become.
  • the exchange of data and / or control signals between the control units ensures the synchronous operation of the individual components of the saddle stitcher.
  • the rotational position offset of individual components can also simply changed during the operation of the saddle stitcher become.
  • the exchange of folding sheet feeders between two Saddlestitchers are essential due to the lack of a king shaft facilitated.
  • the folding sheet feeder can also rotated and arranged on different sides of the collection chain become. This makes the structure of the saddle stitcher flexible and can be more easily adapted to existing premises become.
  • By reducing the speed of individual individual drive units can be an electronic gear any reduction can be set so that any Operating modes, e.g. 1: 2, 1: 3, 1: 4 etc. can be realized can.
  • control unit is a single drive unit has a central control.
  • a such training of the saddle stitcher simplifies Control of the individual components.
  • the Stapling station and single drive unit assigned to the collection chain as the main unit for the work cycle specification and all more individual drive units than this work cycle the following secondary units are formed. Because the work cycle the stapling station and the speed of the collecting chain Determine the production output of the saddle stitcher such training of the saddle stitcher of the process hierarchy.
  • the individual drive units Means for detecting the rotational position and / or the speed of their engine.
  • the capture the rotational position and / or the speed of the drive motor enables a particularly precise coordination of the individual Components of the saddle stitcher on top of each other.
  • the speed can determined by the change in the rotational position over time become.
  • the change in the rotational position over time means a time-discrete recording of the position.
  • the resolver can also record the motor position continuously become. This then corresponds to an analog position detection.
  • Saddle stitchers also allow regulation of the individual components to predetermined rotation position or speed values.
  • incremental encoder or, as stated, Resolver can be used.
  • At least one of the control units has a microprocessor.
  • the usage a microprocessor increases the flexibility of a control unit considerably. By simply reprogramming the Properties of a control unit changed and thus, for example on different component or motor types be coordinated.
  • connection training of data and / or control signals is also beneficial to exchange the connection training of data and / or control signals as a fieldbus.
  • a bus line enables bidirectional Data exchange between the individual components of the saddle stitcher.
  • the expansion of a saddle stitcher by individual Folding sheet feeder or other components can be easily
  • the control units are connected to the fieldbus, without providing additional cable connections would be.
  • At least one control unit has a programmable controller and / or a Engine control on.
  • the programmable controller made possible by flexible and user-friendly training easy adjustment of all components of the saddle stitcher to different operating conditions, such as different Production speeds and paper qualities.
  • the Motor control has that for real-time control processing speed of the motor.
  • the programmable controller advantageously has a bus interface and an input / output unit. about the bus interface can be used with other components or Controls are communicated while the input / output unit for receiving and issuing control commands serves.
  • Each motor controller advantageously has a motor controller, a bus interface, an input / output unit and an engine control output stage.
  • a motor controller a microcontroller provided with a microprocessor used.
  • the motor control output stage is used as a power component needed to control the motor.
  • the means of detection the rotational position and / or speed of the engine at least a single drive unit connected to the control unit are. Such a return of the rotational position and / or Speed of the motor to the control unit allows one fast rotation position / speed control.
  • regulated Asynchronous or synchronous drives can be a rotational position feedback to be required. Should the main or Master drive, each individual drive unit may be required a position feedback. With converter-controlled Asynchronous drives are a rotational position feedback not mandatory.
  • each individual drive unit has an electrically controllable mechanical brake.
  • the brake is used to lock the drive in the de-energized state Condition, but it can also, for example, in the case of a Quick stops of the saddle stitcher are activated.
  • At least one single drive unit is with a display and Provide control point.
  • the single drive unit can thus can be set manually on site or automatic Setting and the current operating parameters can be viewed locally.
  • the folding sheet feeder can with respect to the Collection chain can be arranged optionally rotated by 180 °. On such mixed operation with head or foot system from Folded sheet is particularly useful when using bar feeders or card glue advantageous.
  • the set in setup mode Rotational position offset setpoints in production correct according to the production speed.
  • the rotational speed at least one motor associated with a folded sheet feeder Subunit different during one clock cycle Assumes values.
  • the speed of rotation of the drums of the Folded sheet feeders can thereby with difficult paper qualities in certain phases, for example separating a folder from the stack, delayed and during other phases, for example during the transfer the collection chain, be accelerated. Even difficult ones This means that paper grades can be processed safely.
  • Changing the speed of the feeder with the same Speed of the collection chain corresponds to Variation of the position offset between main or Master drive and auxiliary or slave drive with the condition stay isochronous.
  • the one Subunit assigned to folder feeder only during predetermined Clock cycles works.
  • Certain folding sheets, which are only present in some of the end products selectively, for example, by switching the suction valves on and off of the folded sheet feeder, placed on the collecting chain become. It can also stop during production of the feeder drive is a folded sheet feeder from the network removed, newly installed and without stopping the entire system be clocked in again.
  • the control of all motors of the main and secondary units and the rotational position offset setpoints between the motor the main unit and the motors of the slave units preferably so that the distance between the rear edge of the folded sheet and the next follower of the collection chain at the time the folder hits the Collection chain constant regardless of the machine speed remains.
  • a saddle stitcher 10 shown in FIG. 1 has four Folded sheet feeder 12, 14, 16 and 18 on the isolated Place the folded sheet on a collecting chain 20.
  • the individual folded sheets B1, B2, B3 and B4 become a collection chain collected and transported to the stapling station 22.
  • the stapling heads 24 arranged in the stapling station 22 now staple folded sheets B1 to B4.
  • the stitched folding sheets become trimmers 26 forwarded in which the edge trim of the stapled Folded sheet is made.
  • the finished ones arrive from the trimmer 26 End products, for example brochures, on the display 28.
  • the saddle stitcher 10 is driven by a main unit, an electric motor 30 and a control unit 32 having.
  • the electric motor 30 drives the collecting chain 20 which Stapling station 22 and trimmer 26.
  • the folding sheet feeder 12 to 18 each have their own secondary unit, the each of an electric motor 34, 36, 38 and 40 and one assigned control unit 42, 44, 46 or 48.
  • the main unit and the secondary units are via a fieldbus 50 connected together. Also with the fieldbus 50 a central control point 52 is connected to a Display device and a button control panel.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration a folding sheet feeder, for example the folding sheet feeder 12 of FIG. 1.
  • the folded sheets B1 lie in a stack on the folding sheet feeder, are made of singling drums 54 isolated and opened by opening drums 56 and 58. After opening through the opening drums 56 and 58 a folded sheet B1 is placed on the collecting chain 20. Between leaving the opening drums 56, 58 and hitting the folding sheet B1 places a part of the path on the collecting chain free fall back. On the collection chain 20 are in regular Distance carrier 60 for the individual folded sheets B1 arranged.
  • Electric motor 34 is provided for opening drums 56 and 58, which the individual drums over a toothed belt or a Chain drives.
  • Fig. 3 shows the most common setup variant of a saddle stitcher 62 in a schematic representation.
  • the folding sheet feeder 64 to 74, the stapling station 76, the trimmer 78 and the Delivery 80 are L-shaped, the direction of transport on the collecting chain 82 to the left.
  • FIG. 4 The flexibility in the construction of the saddle stitcher according to the invention 62 is illustrated by FIG. 4. Because everyone Folded sheet feeder 64 to 74 has its own individual drive unit each fold sheet feeder can 64 to 74 with respect the collection chain 82 can be rotated by 180 °. In the illustration 4 was the folded sheet feeder 68 by 180 ° rotated so that it now loads from the other side can be. This can provide space for a bar feeder, for example or create a card sticker. On such, shown in Fig. 4, mixed operation of Fold sheet feeders with head or foot contact of the fold sheets also allows, for example, cards either on the front or Glue the back of the folded sheet. The structure of the Saddle stitchers to be adapted to existing premises. In the case shown in FIG.
  • the stitching line 84 of the saddle stitcher 62 is as in FIGS. 3 and 4 through a dash-dotted line is indicated.
  • the drive is one first embodiment of the saddle stitcher according to the invention shown.
  • the drive consists of a main unit 86 and two slave units 88 and 90.
  • the main unit 86 and the auxiliary units 88 and 90 are connected via a field bus 92 and another signal line 94 in connection.
  • Other slave units can join what through the dashed continuation of the field bus line 92 or Signal line 94 is indicated.
  • the main unit 86 has a control unit 87 and a central display 96 on which a keypad 98 is provided. With the other ingredients the main unit 86 and the slave units 88 and 90, the central display 96 is on the fieldbus 92 in Connection.
  • the reference number 100 is a central control referred to, the component of the control unit 87 is.
  • the central controller 100 consists of a programmed memory Control system (PLC) with a bus interface and an input / output area.
  • PLC programmed memory Control system
  • the control unit 87 also has the main unit 86 a motor controller 102 for an electric motor 104.
  • the Motor controller 102 includes a motor controller, i.e. one Microcontroller with a microprocessor, a bus interface, an input / output area and a power amplifier as Power unit to control the motor. Data and control signals can between the central controller 100 and the Motor control 102 both via a connecting line 106 between the input / output area of the central controller 100 and the motor controller of the motor controller 102 as well the fieldbus 92 are replaced.
  • the motor controller 102 and the electric motor 104 is one Contactor S1 provided. To activate the drives is perform a shutdown between the motor output stage and motor or between motor controller and motor output stage takes effect.
  • the parking brake 108 can both by the engine control 102 and via the Central control 100 can be controlled.
  • On the electric motor 104 of the main unit 86 is also an encoder 110 arranged. For a discrete-time detection of the rotational position incremental or absolute encoders are used whereas continuous acquisition over a resolver he follows.
  • the rotational position is specified by this rotary encoder 110 the main unit 86 or the master drive for the auxiliary units 88 and 90, which are also used as slave drives be designated.
  • the rotary position specification of the encoder 110 is connected to auxiliary units 88 and 90 via line 94 and to the input / output area of the motor controller 102 passed on.
  • the structure of the secondary units 88 and 90, each one Folders are assigned the same. Hereby the folded sheet feeder can easily be exchanged with each other and their number can be easily expanded become.
  • the secondary unit 88 has an operating point 112. Operation and control can be carried out via the control point 112 done manually on site at the individual folder feeder. In setup mode, the rotational position offset can be done in this way between the main unit 86 and the slave unit 88 can be set manually on the folder feeder itself. The automatic setting in setup mode via the controls is also possible.
  • the control center 112 has still on a display on which, for example, the current Operating parameters can be displayed. Farther the secondary unit 88 has a control unit 89 with a Control 114, the structure of the central controller 100th corresponds.
  • an engine control 116 included that controls an electric motor 118. While the controller 114 for maximum flexibility is designed, the engine control 116 has the for Control of motor 118 requires high processing speed on. As with the main unit 86, one is Brake 120 is provided for locking the motor 118.
  • the signal of the encoder 110 of the main unit 86 becomes the Motor controller 116 of auxiliary unit 88 via its input / output area fed.
  • the input / output area of the motor control 116 also becomes the signal of a motor 118 assigned encoder 122 supplied.
  • the motor controller 116 From the signal of the Encoder 110 and the signal from the encoder 122 determined the motor controller 116 the current rotational position offset between the motor 104 of the main unit 86 and the motor 118 the slave unit 88 and constantly compares it with that predetermined setpoint. According to the specification of the rotational position offset setpoint, which takes place in set-up mode, The motor controller 116 can then open the electric motor 118 a constant rotational position offset to the motor 104 of the Control main unit 86 or perform position control, the different offset differences within one bar performs, the sum of which is clock-related but zero is, i.e. isochronous position control.
  • the rotational position offset between the motor 104 the main unit 86, the stapling station and the gathering chain is assigned, and the motor 118 of the secondary unit 88, the is assigned to a folding sheet feeder, regulated so that the Place a folded sheet on the collection chain in the correct timing.
  • the secondary unit 90 is the same Way as the sub-unit 88 constructed and has one Operating unit 124, a control unit 91 with a controller 126 and a motor controller 128 and a motor 130 with an associated encoder 132.
  • a parking brake 134 and a contactor S1 are also provided.
  • the engine control 128 controls the motor 130 in the same way as in Described in connection with the secondary unit 88, only the rotational position offset setpoint set in set-up mode between the signal of the encoder 110 and the Signal of the encoder 132, which is regulated, can differentiate.
  • the control network here consists of the control units 143, 147 and 149 in the individual drive units 142, 146 and 148.
  • the control unit 143 has a central control 140 with a programmable logic controller PLC, a Input / output area I / O, a bus interface BUS and an Control panel / operating display BDA and an engine control 144 on.
  • a central display 141 MMI
  • Operation can also be done via the control panels / operator displays BDA in the secondary units.
  • the still at 6 provided separate controls 114, 126 in the folding sheet feeder are in the present Embodiment omitted.
  • the slave units 146, 148 contain control units 147, 149 which only have powerful, intelligent motor controls 150, 152.
  • the powerful motor controls 150, 152 can all control and regulation tasks in the secondary units 146 and 148 take over.
  • the signals of the respective Encoders 154, 156 and 158 in the main unit 142 and the auxiliary units 146 and 148 are the respective engine controls 144, 150, 152 fed and between them over the bus line 160 replaced. This requires one powerful fieldbus, additional data connections and However, interfaces can be saved.

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Abstract

Ein Sammelhefter für Falzbogen weist eine Heftstation (22), wenigstens einen Falzbogenanleger (12,14,16,18), eine Sammelkette (20) und einen Antrieb auf. Um einen flexiblen Einsatz und Betrieb des Sammelhefters zu ermöglichen, besteht der Antrieb aus Einzelantriebseinheiten, von denen jeweils eine der Heftstation, jedem Falzbogenanleger (12,14,16,18) und der Sammelkette (20) zugeordnet ist, wobei jede Einzelantriebseinheit wenigstens einen Elektromotor und eine diesem zugeordnete Steuereinheit aufweist. Weiterhin ist eine Verbindung zum Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen zwischen den Steuereinheiten vorgesehen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Sammelhefter für Falzbogen mit einer Heftstation, wenigstens einem Falzbogenanleger, einer Sammelkette und einem Antrieb sowie ein Verfahren zur Antriebssteuerung eines Sammelhefters.
Gattungsgemäße Sammelhefter sind papierverarbeitende Maschinen, mit denen ein Endprodukt, beispielsweise eine Broschüre, aus mehreren Falzbogen zusammengestellt und geheftet wird. Bedruckte Falzbogen werden den Falzbogenanlegern liegend oder auf dem Rücken stehend in Stapeln zugeführt und dort vereinzelt, geöffnet und auf die durchgehende Sammelkette aufgelegt. Die zu heftende Anzahl von Falzbogen wird auf der Sammelkette durch Mitnehmer gesammelt und ausgerichtet. Die Sammelkette transportiert die gesammelten Falzbogen zur Heftstation, wo diese durch Heftköpfe mit Drahtklammern geheftet werden. Um den Rand der gehefteten Produkte zu beschneiden, ist üblicherweise ein Trimmer vorgesehen, von welchem die Endprodukte zu einer Auslage weitertransportiert werden.
Bisher erfolgte der Antrieb eines Sammelhefters über einen zentralen Elektromotor. Dabei werden die Heftstation, die Sammelkette, die Falzbogenanleger, der Trimmer (Dreischneider) und eventuelle weitere Komponenten des Sammelhefters über ein Getriebe und eine durchgehende Königswelle angetrieben. Die Anzahl der Falzbogenanleger richtet sich nach der maximalen Anzahl der zu verarbeitenden unterschiedlichen Falzbogen, aus denen die Endprodukte bestehen sollen. Die maximal mögliche Anzahl der Falzbogenanleger ist aber durch die Leistung des zentralen Elektromotors und die mechanische Stabilität der Königswelle beschränkt.
Die einzelnen Falzbogen müssen von den Falzbogenanlegern zeitlich aufeinander abgestimmt auf die Sammelkette abgelegt werden, so daß von den Mitnehmern der Sammelkette jeweils ein vollständiger Stapel unterschiedlicher Falzbogen erfaßt werden kann. Ein Falzbogen legt nach dem Vereinzeln und Öffnen, noch bevor er auf der Sammelkette aufkommt, ein Stück Weg im freien Fall zurück. Der Abwurfzeitpunkt des Falzbogens muß daher in bezug auf die Geschwindigkeit der Sammelkette eingestellt werden, so daß der Falzbogen stets im richtigen Abstand vor einem Mitnehmer der Sammelkette auf der Sammelkette aufkommt. Bei größeren Geschwindigkeiten der Sammelkette muß ein Falzbogen früher abgeworfen werden als bei kleineren Geschwindigkeiten. Die einzelnen Falzbogenanleger werden daher bezüglich ihres Drehpositionsversatzes zu dem zentralen Antrieb, der auch die Sammelkette antreibt, im Stillstand über eine Kupplung eingestellt.
Konventionelle Sammelhefter weisen eine Reihe von Nachteilen auf. So muß die Leistung des zentralen Elektromotors auf die maximale gewünschte Anzahl von Falzbogenanlegern ausgelegt werden. Durch den mechanischen Antrieb der Falzbogenanleger führt ein taktweises Abschalten einzelner Falzbogenanleger zu Schwierigkeiten. Herkömmliche Anleger arbeiten überwiegend mit den Betriebsarten 1:1 und 1:2, d.h., daß entweder bei jedem Taktzyklus oder nur bei jedem zweiten Taktzyklus ein Falzbogen auf die Sammelkette abgelegt wird. Der Antrieb über eine Königswelle bedingt auch einen großen Aufwand beim Austausch von Falzbogenanlegern. Alle Falzbogenanleger müssen auch auf einer Seite der Sammelkette angeordnet sein. Eine Veränderung des Abwurfzeitpunkts des Falzbogens während des Betriebs in Bezug auf die Stellung der Sammelkette ist bei konventionellen Sammelheftern entweder überhaupt nicht oder nur unter großem Aufwand möglich. Bezüglich der räumlichen Anordnung der einzelnen Komponenten des Sammelhefters sind konventionelle Sammelhefter unflexibel.
Mit der Erfindung soll ein flexibler Einsatz und ein flexibler Betrieb eines Sammelhefters ermöglicht werden.
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Sammelhefter für Falzbogen mit einer Heftstation, wenigstens einem Falzbogenanleger, einer Sammelkette und einem Antrieb vorgesehen, bei dem der Antrieb aus mehreren Einzelantriebseinheiten besteht, von denen jeweils eine der Heftstation, jedem Falzbogenanleger und der Sammelkette zugeordnet ist, wobei jede Einzelantriebseinheit wenigstens einen Elektromotor und eine diesem zugeordnete Steuereinheit aufweist, und eine Verbindung zum Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen zwischen den Steuereinheiten vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß ist hierzu ebenfalls ein Sammelhefter für Falzbogen mit einer Heftstation, wenigstens einem Falzbogenanleger, einer Sammelkette und einem Antrieb vorgesehen, bei dem der Antrieb aus mehreren Einzelantriebseinheiten besteht, von denen eine gemeinsam der Heftstation und der Sammelkette zugeordnet ist und die übrigen Einzelantriebseinheiten je einem Falzbogenanleger zugeordnet sind, wobei jede Einzelantriebseinheit wenigstens einen Elektromotor und eine diesem zugeordnete Steuereinheit aufweist, und eine Verbindung zum Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen zwischen den Steuereinheiten vorgesehen ist.
Durch das Vorsehen von Einzelantriebseinheiten mit eigenem Synchron-, Asynchron- oder Gleichstrommotor kann der Sammelhefter um eine beliebige Anzahl von Falzbogenanlegern erweitert werden. Der Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen zwischen den Steuereinheiten gewährleistet den synchronen Betrieb der Einzelkomponenten des Sammelhefters. Der Drehpositionsversatz einzelner Komponenten kann auch während des Betriebs des Sammelhefters einfach verändert werden. Der Austausch von Falzbogenanlegern zwischen zwei Sammelheftern ist aufgrund der fehlenden Königswelle wesentlich erleichtert. Ebenfalls können die Falzbogenanleger gedreht und auf verschiedenen Seiten der Sammelkette angeordnet werden. Damit ist der Aufbau des Sammelhefters flexibel und kann leichter an vorhandene Räumlichkeiten angepaßt werden. Durch Drehzahlverringerung einzelner Einzelantriebseinheiten kann nach Art eines elektronischen Getriebes eine beliebige Untersetzung eingestellt werden, so daß beliebige Betriebsarten, z.B. 1:2, 1:3, 1:4 usw. realisiert werden können.
Weiterhin ist hierzu ein Verfahren zur Antriebssteuerung eines Sammelhefters nach Anspruch 11 vorgesehen.
Es ist vorteilhaft, daß die Steuereinheit einer Einzelantriebseinheit eine zentrale Steuerung aufweist. Eine solche Ausbildung des Sammelhefters vereinfacht die Steuerung der einzelnen Komponenten.
Als weiterbildende Maßnahme ist vorgesehen, daß die der Heftstation und der Sammelkette zugeordnete Einzelantriebseinheit als Haupteinheit zur Arbeitstaktvorgabe und alle weiteren Einzelantriebseinheiten als diesem Arbeitstakt folgende Nebeneinheiten ausgebildet sind. Da der Arbeitstakt der Heftstation und die Geschwindigkeit der Sammelkette die Produktionsleistung des Sammelhefters bestimmen, entspricht eine solche Ausbildung des Sammelhefters der Prozeßhierarchie.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einzelantriebseinheiten Mittel zur Erfassung der Drehposition und/oder der Drehzahl ihres Motors aufweisen. Die Erfassung der Drehposition und/oder der Drehzahl des Antriebsmotors ermöglicht eine besonders genaue Abstimmung der einzelnen Komponenten des Sammelhefters aufeinander. Die Drehzahl kann dabei durch die Änderung der Drehposition über der Zeit bestimmt werden. Die Änderung der Drehposition über der Zeit bedeutet eine zeitdiskrete Erfassung der Position. Mit einem Resolver kann die Motorposition auch zeitkontinuierlich erfaßt werden. Dies entspricht dann einer analogen Positionserfassung. Eine solche Ausbildung des erfindungsgemäßen Sammelhefters erlaubt auch eine Regelung der einzelnen Komponenten auf vorgegebene Drehpositions- oder Drehzahlwerte. Zur Erfassung der Drehposition und/oder Drehzahl können Absolutdrehgeber, Inkrementalgeber oder, wie ausgeführt, Resolver verwendet werden.
Weiterhin ist vorgesehen, daß wenigstens eine der Steuereinheiten einen Mikroprozessor aufweist. Die Verwendung eines Mikroprozessors erhöht die Flexibilität einer Steuereinheit erheblich. Durch einfaches Umprogammieren können die Eigenschaften einer Steuereinheit verändert und somit beispielsweise auf verschiedene Komponenten- oder Motorentypen abgestimmt werden.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, die Verbindung zum Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen als Feldbus auszubilden. Der Einsatz einer Busleitung ermöglicht den bidirektionalen Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten des Sammelhefters. Die Erweiterung eines Sammelhefters um einzelne Falzbogenanleger oder andere Komponenten kann durch einfaches Anschließen der Steuereinheiten an den Feldbus erfolgen, ohne daß zusätzliche Kabelverbindungen vorzusehen wären.
In Weiterbildung der Erfindung weist wenigstens eine Steuereinheit eine speicherprogrammierte Steuerung und/oder eine Motorsteuerung auf. Die speicherprogrammierte Steuerung ermöglicht durch flexible und bedienerfreundliche Ausbildung eine einfache Anpassung aller Komponenten des Sammelhefters an verschiedene Betriebsbedingungen, wie unterschiedliche Produktionsgeschwindigkeiten und Papierqualitäten. Die Motorsteuerung weist hingegen die für die Echtzeitsteuerung des Motors nötige Verarbeitungsgeschwindigkeit auf.
Vorteilhafterweise weist die speicherprogrammierte Steuerung eine Busschnittstelle und eine Ein-/Ausgabeeinheit auf. Über die Busschnittstelle kann mit weiteren Komponenten oder Steuerungen kommuniziert werden, während die Ein-/Ausgabeeinheit zum Empfangen und Ausgeben von Steuerungsbefehlen dient.
Jede Motorsteuerung weist vorteilhafterweise einen Motorcontroller, eine Busschnittstelle, eine Ein-/Ausgabeeinheit und eine Motorsteuerungsendstufe auf. Als Motorcontroller wird ein mit einem Mikroprozessor versehener Mikrocontroller verwendet. Die Motorsteuerungsendstufe wird als Leistungsbauteil zur Ansteuerung des Motors benötigt.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, daß die Mittel zur Erfassung der Drehposition und/oder Drehzahl des Motors bei wenigstens einer Einzelantriebseinheit mit der Steuereinheit verbunden sind. Eine solche Rückführung der Drehposition und/oder Drehzahl des Motors zu der Steuereinheit erlaubt eine schnelle Drehpositions-/Drehzahlregelung. Bei geregelten Asynchron- oder Synchronantrieben kann eine Drehpositionsrückführung erforderlich sein. Soll auch der Haupt- oder Masterantrieb geregelt werden, benötigt eventuell jede Einzelantriebseinheit eine Positionsrückführung. Bei umrichtergesteuerten Asynchronantrieben ist eine Drehpositionsrückführung nicht erforderlich.
Weiterhin ist vorgesehen, daß jede Einzelantriebseinheit eine elektrisch ansteuerbare mechanische Bremse aufweist. Die Bremse dient zum Feststellen des Antriebs im stromlosen Zustand, sie kann aber beispielsweise auch im Fall eines Schnellstops des Sammelhefters aktiviert werden.
Wenigstens eine Einzelantriebseinheit ist mit einer Anzeige- und Bedienstelle versehen. Die Einzelantriebseinheit kann somit manuell vor Ort eingestellt werden oder eine automatische Einstellung sowie die aktuellen Betriebsparameter können lokal angezeigt werden.
Schließlich können die Falzbogenanleger bezüglich der Sammelkette wahlweise um 180° gedreht angeordnet werden. Ein solcher gemischter Betrieb mit Kopf- oder Fußanlage von Falzbogen ist insbesondere bei Verwendung von Stangenanlegern oder Kartenklebern vorteilhaft.
Ebenfalls ist ein Verfahren zur Antriebssteuerung eines Sammelhefters vorgesehen, bei dem in einem Einrichtbetrieb vorbestimmte Drehpositionsversatzsollwerte zwischen dem Motor der Haupteinheit und jedem Motor der Nebeneinheiten eingestellt werden und während des Produktionsbetriebs die aktuellen Drehpositionen des Motors der Haupteinheit und jedes Motors der Nebeneinheiten erfaßt und die erfaßten Istwerte der Drehposition des Motors der Haupteinheit und der Motoren der Nebeneinheiten auf den jeweiligen vorbestimmten Drehpositionsversatzsollwert geregelt werden. Die Einstellung der Drehpositionsversatzsollwerte im Einrichtbetrieb kann dabei automatisch oder manuell erfolgen. Sie ist notwendig, damit beispielsweise die einzelnen Falzbogen in den einzelnen Falzbogenanlegern zeitlich abgestimmt an die Sammelkette übergeben werden. Die Regelung der Motoren der Nebeneinheiten und der Haupteinheit im Produktionsbetrieb auf die vorbestimmten Drehpositionsversatzsollwerte ermöglicht einen raschen Ausgleich eventueller Ungleichmäßigkeiten im Antrieb. Hierdurch wird der Effekt einer elektrischen Welle zwischen den einzelnen Komponenten des Sammelhefters erreicht, wobei im Unterschied zu einer starren mechanischen Welle auch variierende Drehpositionsversatzsollwerte zwischen den Komponenten möglich sind.
Es ist weiterhin vorgesehen, die im Einrichtbetrieb eingestellten Drehpositionsversatzsollwerte im Produktionsbetrieb entsprechend der Produktionsgeschwindigkeit zu korrigieren. Durch die Korrektur des Drehpositionsversatzsollwertes, die auch manuell erfolgen kann, kann der Abwurfzeitpunkt des Falzbogens auf die Sammelkette entsprechend der Produktionsgeschwindigkeit oder der Geschwindigkeit der Sammelkette verändert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Drehgeschwindigkeit wenigstens eines Motors einer einem Falzbogenanleger zugeordneten Nebeneinheit während eines Taktzyklus verschiedene Werte annimmt. Die Drehgeschwindigkeit der Trommeln des Falzbogenanlegers kann dadurch bei schwierigen Papierqualitäten in bestimmten Phasen, beispielsweise dem Vereinzeln eines Falzbogens aus dem Stapel, verzögert und während anderer Phasen, beispielsweise während der Weitergabe auf die Sammelkette, beschleunigt werden. Auch schwierige Papierqualitäten können dadurch sicher verarbeitet werden. Das Verändern der Geschwindigkeit des Anlegers bei gleichbleibender Geschwindigkeit der Sammelkette entspricht der Variation des Positionsversatzes zwischen Haupt- oder Masterantrieb und Neben- oder Slaveantrieb mit der Bedingung, taktsynchron zu bleiben.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die einem Falzbogenanleger zugeordnete Nebeneinheit nur während vorbestimmter Taktzyklen arbeitet. Es können bestimmte Falzbogen, die nur in einem Teil der Endprodukte vorhanden sein sollen, selektiv bspw. durch Zu- und Abschalten der Saugventile des Falzbogenanlegers, auf die Sammelkette abgelegt werden. Auch kann bei laufender Produktion durch Anhalten des Anlegerantriebs ein Falzbogenanleger aus dem Verbund herausgenommen, neu eingerichtet und ohne Stop der Gesamtanlage wieder eingetaktet werden.
Die Steuerung sämlicher Motoren der Haupt- und Nebeneinheiten und der Drehpositionsversatzsollwerte zwischen dem Motor der Haupteinheit und den Motoren der Nebeneinheiten erfolgt vorzugsweise so, daß der Abstand zwischen der Hinterkante des Falzbogens und dem nächstfolgenden Mitnehmer der Sammelkette im Zeitpunkt des Auftreffens des Falzbogens auf die Sammelkette unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit konstant bleibt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. Hierbei zeigen:
  • Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sammelhefters mit einer schematischen Darstellung des Antriebs,
  • Fig. 2 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Falzbogenanlegers mit einem Motor einer Einzelantriebseinheit,
  • Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 verschiedene Aufbaumöglichkeiten des erfindungsgemäßen Sammelhefters,
  • Fig. 6 ein Blockschaltbild des Antriebs einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sammelhefters und
  • Fig. 7 ein Blockschaltbild des Antriebs einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sammelhefters.
    • Ein in der Fig. 1 dargestellter Sammelhefter 10 weist vier Falzbogenanleger 12, 14, 16 und 18 auf, die vereinzelte Falzbogen auf einer Sammelkette 20 ablegen. Durch die Sammelkette werden die einzelnen Falzbogen B1, B2, B3 und B4 gesammelt und zu der Heftstation 22 transportiert. Die in der Heftstation 22 angeordneten Heftköpfe 24 heften die nun aufeinanderliegenden Falzbogen B1 bis B4. Von der Heftstation 22 werden die gehefteten Falzbogen zum Trimmer 26 weiterbefördert, in dem der Randbeschnitt der gehefteten Falzbogen erfolgt. Vom Trimmer 26 aus gelangen die fertigen Endprodukte, beispielsweise Broschüren, auf die Auslage 28.
    Der Antrieb des Sammelhefters 10 besteht aus einer Haupteinheit, die einen Elektromotor 30 und eine Steuereinheit 32 aufweist. Der Elektromotor 30 treibt die Sammelkette 20, die Heftstation 22 sowie den Trimmer 26 an. Die Falzbogenanleger 12 bis 18 weisen jeweils eine eigene Nebeneinheit auf, die jeweils aus einem Elektromotor 34, 36, 38 bzw. 40 und einer zugeordneten Steuereinheit 42, 44, 46 bzw. 48 besteht. Die Haupteinheit und die Nebeneinheiten sind über einen Feldbus 50 miteinander verbunden. Ebenfalls mit dem Feldbus 50 verbunden ist eine zentrale Bedienstelle 52 mit einer Anzeigevorrichtung und einem Tastenbedienfeld.
    Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Falzbogenanlegers, beispielsweise des Falzbogenanlegers 12 der Fig. 1. Die Falzbogen B1 liegen in einem Stapel auf dem Falzbogenanleger, werden von Vereinzelungstrommeln 54 vereinzelt und von Öffnertrommeln 56 und 58 geöffnet. Nach dem Öffnen durch die Öffnertrommeln 56 und 58 wird ein Falzbogen B1 auf die Sammelkette 20 abgelegt. Zwischen dem Verlassen der Öffnertrommeln 56, 58 und dem Auftreffen auf die Sammelkette legt der Falzbogen B1 ein Stück Weg im freien Fall zurück. Auf der Sammelkette 20 sind in regelmässigem Abstand Mitnehmer 60 für die vereinzelten Falzbogen B1 angeordnet. Zum Antrieb der Vereinzelungstrommeln 54 und der Öffnertrommeln 56 und 58 ist der Elektromotor 34 vorgesehen, der die einzelnen Trommeln über einen Zahnriemen oder eine Kette antreibt.
    Fig. 3 zeigt die geläufigste Aufstellvariante eines Sammelhefters 62 in schematischer Darstellung. Die Falzbogenanleger 64 bis 74, die Heftstation 76, der Trimmer 78 und die Auslage 80 sind L-förmig angeordnet, wobei die Transportrichtung auf der Sammelkette 82 nach links erfolgt.
    Die Flexibilität beim Aufbau des erfindungsgemäßen Sammelhefters 62 wird durch die Fig. 4 verdeutlicht. Da jeder Falzbogenanleger 64 bis 74 eine eigene Einzelantriebseinheit aufweist, kann jeder Falzbogenanleger 64 bis 74 bezüglich der Sammelkette 82 um 180° gedreht werden. In der Darstellung der Fig. 4 wurde der Falzbogenanleger 68 um 180° gedreht, so daß dieser nun von der anderen Seite beschickt werden kann. Hierdurch kann bspw. Platz für einen Stangenanleger oder einen Kartenkleber geschaffen werden. Ein solcher, in der Fig. 4 dargestellter, gemischter Betrieb von Falzbogenanlegern mit Kopf- oder Fußanlage der Falzbogen ermöglicht bspw. auch, Karten wahlweise auf die Vorder- oder Rückseite von Falzbogen anzukleben. Auch kann der Aufbau des Sammelhefters an vorhandene Räumlichkeiten angepaßt werden. In dem in der Fig. 5 dargestellten Fall wurde ein ebenfalls L-förmiger Aufbau gewählt, bei dem jedoch die Bedienseite der Falzbogenanleger 64, 66, 68, 72 und 74 gegenüber dem Trimmer 78 und der Auslage 80 angeordnet sind. Die Heftlinie 84 des Sammelhefters 62 ist wie in den Fig. 3 und 4 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet.
    In dem Blockschaltbild der Fig. 6 ist der Antrieb einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sammelhefters dargestellt. Der Antrieb besteht aus einer Haupteinheit 86 und zwei Nebeneinheiten 88 und 90. Die Haupteinheit 86 und die Nebeneinheiten 88 und 90 stehen über einen Feldbus 92 und eine weitere Signalleitung 94 miteinander in Verbindung. Weitere Nebeneinheiten können sich anschließen, was durch die gestrichelte Fortsetzung der Feldbusleitung 92 bzw. der Signalleitung 94 angedeutet ist. Die Haupteinheit 86 weist eine Steuereinheit 87 und ein zentrales Display 96 auf, an dem ein Tastenfeld 98 vorgesehen ist. Mit den übrigen Bestandteilen der Haupteinheit 86 und den Nebeneinheiten 88 und 90 steht das zentrale Display 96 über den Feldbus 92 in Verbindung. Mit der Bezugsnummer 100 ist eine Zentralsteuerung bezeichnet, die Bestandteil der Steuereinheit 87 ist. Die Zentralsteuerung 100 besteht aus einer speicherprogrammierten Steuerung (SPS) mit einer Busschnittstelle und einem Ein-/Ausgabebereich.
    Weiterhin weist die Steuereinheit 87 der Haupteinheit 86 eine Motorsteuerung 102 für einen Elektromotor 104 auf. Die Motorsteuerung 102 enthält einen Motorcontroller, d.h. einen Mikrocontroller mit einem Mikroprozessor, eine Busschnittstelle, einen Ein-/Ausgabebereich und eine Endstufe als Leistungsteil zur Ansteuerung des Motors. Daten- und Steuersignale können zwischen der Zentralsteuerung 100 und der Motorsteuerung 102 sowohl über eine Verbindungsleitung 106 zwischen dem Ein-/Ausgabebereich der Zentralsteuerung 100 und dem Motorcontroller der Motorsteuerung 102 als auch über den Feldbus 92 ausgetauscht werden. Zwischen der Endstufe der Motorsteuerung 102 und dem Elektromotor 104 ist ein Schütz S1 vorgesehen. Zur Freischaltung der Antriebe ist eine Abschaltung vorzunehmen, welche zwischen Motorendstufe und Motor oder zwischen Motorcontroller und Motorendstufe wirksam wird. Durch den Ein-/Ausgabebereich der Motorsteuerung 102 wird auch eine mechanische Feststellbremse 108 angesteuert, die zum Feststellen des Antriebs im stromlosen Zustand des Motors dient. Die Feststellbremse 108 kann dabei sowohl durch die Motorsteuerung 102 als auch über die Zentralsteuerung 100 angesteuert werden. An dem Elektromotor 104 der Haupteinheit 86 ist weiterhin ein Drehgeber 110 angeordnet. Für eine zeitdiskrete Erfassung der Drehposition werden Inkremental- oder Absolutwertgeber eingesetzt wohingegen eine zeitkontinuierliche Erfassung über einen Resolver erfolgt. Durch diesen Drehgeber 110 erfolgt die Drehpositionsvorgabe der Haupteinheit 86 oder des Masterantriebs für die Nebeneinheiten 88 und 90, die auch als Slaveantriebe bezeichnet werden. Die Drehpositionsvorgabe des Drehgebers 110 wird über die Leitung 94 an die Nebeneinheiten 88 und 90 und an den Ein-/Ausgabebereich der Motorsteuerung 102 weitergegeben.
    Der Aufbau der Nebeneinheiten 88 und 90, die jeweils einem Falzbogenanleger zugeordnet sind, ist gleich. Hierdurch können die Falzbogenanleger untereinander leicht ausgetauscht werden und ihre Anzahl kann problemlos erweitert werden. Die Nebeneinheit 88 weist eine Bedienstelle 112 auf. Über die Bedienstelle 112 kann die Bedienung und Steuerung vor Ort an dem einzelnen Falzbogenanleger manuell erfolgen. Im Einrichtebetrieb kann auf diese Weise der Drehpositionsversatz zwischen der Haupteinheit 86 und der Nebeneinheit 88 manuell am Falzbogenanleger selbst eingestellt werden. Die automatische Einstellung im Einrichtebetrieb über die Steuerungen ist ebenfalls möglich. Die Bedienstelle 112 verfügt weiterhin über ein Display, auf dem beispielsweise die aktuellen Betriebsparameter angezeigt werden können. Weiterhin weist die Nebeneinheit 88 eine Steuereinheit 89 mit einer Steuerung 114 auf, deren Aufbau dem der Zentralsteuerung 100 entspricht. In gleicher Weise wie in der Haupteinheit 86 ist in der Steuereinheit 89 der Nebeneinheit 88 auch eine Motorsteuerung 116 enthalten, die einen Elektromotor 118 steuert. Während die Steuerung 114 auf größtmögliche Flexibilität ausgelegt ist, weist die Motorsteuerung 116 die für die Regelung des Motors 118 erforderliche hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit auf. Wie bei der Haupteinheit 86 ist eine Bremse 120 zum Feststellen des Motors 118 vorgesehen. Das Signal des Drehgebers 110 der Haupteinheit 86 wird der Motorsteuerung 116 der Nebeneinheit 88 über deren Ein-/Ausgabebereich zugeführt. Dem Ein-/Ausgabebereich der Motorsteuerung 116 wird ebenfalls das Signal eines dem Motor 118 zugeordneten Drehgebers 122 zugeführt. Aus dem Signal des Drehgebers 110 und dem Signal des Drehgebers 122 bestimmt die Motorsteuerung 116 den aktuellen Drehpositionsversatz zwischen dem Motor 104 der Haupteinheit 86 und dem Motor 118 der Nebeneinheit 88 und vergleicht diesen ständig mit dem vorgegebenen Sollwert. Entsprechend der Vorgabe des Drehpositionsversatzsollwertes, die im Einrichtbetrieb erfolgt, kann die Motorsteuerung 116 dann den Elektromotor 118 auf einen konstanten Drehpositionsversatz zum Motor 104 der Haupteinheit 86 regeln oder eine Positionsregelung durchführen, die innerhalb eines Taktes verschiedene Versatzdifferenzen durchführt, deren Summe taktbezogen aber Null ist, d.h. eine taktsynchrone Positionsregelung. Auf diese Weise wird der Drehpositionsversatz zwischen dem Motor 104 der Haupteinheit 86, die der Heftstation und der Sammelkette zugeordnet ist, und dem Motor 118 der Nebeneinheit 88, die einem Falzbogenanleger zugeordnet ist, so geregelt, daß das Auflegen eines Falzbogens auf die Sammelkette in der richtigen zeitlichen Abstimmung erfolgt.
    Wie bereits erwähnt ist die Nebeneinheit 90 in gleicher Weise wie die Nebeneinheit 88 aufgebaut und weist eine Bedieneinheit 124, eine Steuereinheit 91 mit einer Steuerung 126 und einer Motorsteuerung 128 und einen Motor 130 mit einem zugeordneten Drehgeber 132 auf. Eine Feststellbremse 134 und ein Schütz S1 sind ebenfalls vorgesehen. Die Motorsteuerung 128 regelt den Motor 130 in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der Nebeneinheit 88 beschrieben, lediglich der im Einrichtbetrieb eingestellte Drehpositionsversatzsollwert zwischen dem Signal des Drehgebers 110 und dem Signal des Drehgebers 132, auf den geregelt wird, kann sich unterscheiden.
    Das Blockschaltbild der Fig. 7 zeigt den Antrieb einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sammelhefters. Der Steuerungsverbund besteht hier aus den Steuereinheiten 143, 147 und 149 in den Einzelantriebseinheiten 142, 146 und 148. Die Steuereinheit 143 weist eine Zentralsteuerung 140 mit einer speicherprogrammierten Steuerung SPS, einem Ein/Ausgabebereich E/A, einer Busschnittstelle BUS sowie ein Bedienfeld/Bediendisplay BDA und eine Motorsteuerung 144 auf. Zur Eingabe und Anzeige von Steuerungsdaten ist ein zentrales Display 141 (MMI) mit einem Tastenfeld vorgesehen. Die Bedienung kann aber auch über die Bedienfelder/Bediendisplays BDA in den Nebeneinheiten erfolgen. Die noch bei der Ausführungsform der Fig. 6 vorgesehenen separaten Steuerungen 114, 126 in den Falzbogenanlegern sind in der vorliegenden Ausführungsform entfallen. Lediglich die Haupteinheit 142 weist die Steuereinheit 143 mit der Motorsteuerung 144 und der Zentralsteuerung 140 auf. Die Nebeneinheiten 146, 148 enthalten Steuereinheiten 147, 149, die lediglich leistungsfähige, intelligente Motorsteuerungen 150, 152 aufweisen. Die leistungsfähigen Motorsteuerungen 150, 152 können sämtliche Steuer- und Regelaufgaben in den Nebeneinheiten 146 und 148 übernehmen. Auch die Signale der jeweiligen Drehgeber 154, 156 und 158 in der Haupteinheit 142 bzw. den Nebeneinheiten 146 und 148 werden den jeweiligen Motorsteuerungen 144, 150, 152 zugeführt und zwischen diesen über die Busleitung 160 ausgetauscht. Dies erfordert einen leistungsfähigen Feldbus, zusätzliche Datenverbindungen und Schnittstellen können dadurch jedoch eingespart werden.

    Claims (19)

    1. Sammelhefter für Falzbogen mit einer Heftstation (22; 76), wenigstens einem Falzbogenanleger (12, 14, 16, 18; 64, 66, 68, 70, 72, 74), einer Sammelkette (20; 82) und einem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus mehreren Einzelantriebseinheiten (86, 88, 90; 142, 146, 148) besteht, von denen jeweils eine der Heftstation (22; 76), jedem Falzbogenanleger (12, 14, 16, 18; 64, 66, 68, 70, 72, 74) und der Sammelkette (20; 82) zugeordnet ist, jede Einzelantriebseinheit (86, 88, 90; 142, 146, 148) wenigstens einen Elektromotor (30, 34, 36, 38, 40; 104, 118, 130; 162, 164, 166) und eine diesem zugeordnete Steuereinheit (32, 42, 44, 46, 48; 87, 89, 91; 143, 147, 149) aufweist und eine Verbindung (50; 92, 94; 160) zum Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen zwischen den Steuereinheiten (32, 42, 44, 46, 48; 87, 89, 91; 143, 147, 149) vorgesehen ist.
    2. Sammelhefter für Falzbogen mit einer Heftstation (22; 76), wenigstens einem Falzbogenanleger (12, 14, 16, 18; 64, 66, 68, 70, 72, 74), einer Sammelkette (20; 82) und einem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus mehreren Einzelantriebseinheiten (86, 88, 90; 142, 146, 148) besteht, von denen eine gemeinsam der Heftstation (22; 76) und der Sammelkette (20; 82) zugeordnet ist und die übrigen Einzelantriebseinheiten je einem Falzbogenanleger (12, 14, 16, 18; 64, 66, 68, 70, 72, 74) zugeordnet sind, jede Einzelantriebseinheit (86, 88, 90; 142, 146, 148) wenigstens einen Elektromotor (30, 34, 36, 38, 40; 104, 118, 130; 162, 164, 166) und eine diesem zugeordnete Steuereinheit (32, 42, 44, 46, 48; 87, 89, 91; 143, 147, 149) aufweist und eine Verbindung (50; 92, 94; 160) zum Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen zwischen den Steuereinheiten (32, 42, 44, 46, 48; 87, 89, 91; 143, 147, 149) vorgesehen ist.
    3. Sammelhefter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (87; 143) einer Einzelantriebseinheit (86; 142) eine zentrale Steuerung (100; 140) aufweist.
    4. Sammelhefter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Heftstation (22; 76) und der Sammelkette (20; 82) zugeordnete Einzelantriebseinheit als Haupteinheit (86; 142) zur Arbeitstaktvorgabe und alle weiteren Einzelantriebseinheiten als diesem Arbeitstakt folgende Nebeneinheiten (88, 90; 146, 148) ausgebildet sind.
    5. Sammelhefter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelantriebseinheiten (86, 88, 90; 142, 146, 148) Mittel (110, 122, 132; 154, 156, 158) zur Erfassung der Drehposition und/oder Drehzahl ihres Motors (104, 118, 130; 162, 164, 166) aufweisen.
    6. Sammelhefter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Steuereinheiten (32, 42, 44, 46, 48; 87, 89, 91; 143, 147, 149) einen Mikroprozessor aufweist.
    7. Sammelhefter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zum Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen als Feldbus (50; 92; 160) ausgebildet ist.
    8. Sammelhefter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Steuereinheit (32, 42, 44, 46, 48; 87, 89, 91; 143, 147, 149) eine speicherprogrammierte Steuerung (100, 114, 126; 140) und/oder eine Motorsteuerung (102, 116, 128; 144, 150, 152) aufweist.
    9. Sammelhefter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die speicherprogrammierte Steuerung (100, 114, 126; 140) eine Busschnittstelle und eine Ein-/Ausgabeeinheit aufweist.
    10. Sammelhefter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerung (102, 116, 128; 144, 150, 152) einen Motorcontroller, eine Busschnittstelle, eine Ein/Ausgabeeinheit und eine Motorsteuerungsendstufe aufweist.
    11. Sammelhefter nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (122, 132; 154, 156, 158) zur Erfassung der Drehposition und/oder Drehzahl des Motors (118, 130; 162, 164, 166) bei wenigstens einer Einzelantriebseinheit (88, 90; 142, 146, 148) mit der Steuereinheit (89, 91; 143, 147, 149) verbunden sind.
    12. Sammelhefter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelantriebseinheit (86, 88, 90; 142, 146, 148) eine elektrisch ansteuerbare mechanische Bremse (108, 120, 134) aufweist.
    13. Sammelhefter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Einzelantriebseinheit (86, 88, 90; 142) eine Anzeige- und Bedienstelle (52; 96, 98, 112, 124; 141) aufweist.
    14. Sammelhefter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzbogenanleger (64, 66, 68, 70, 72, 74) so ausgebildet sind, daß sie bezüglich der Sammelkette (82) wahlweise um 180° gedreht angeordnet werden können.
    15. Verfahren zur Antriebssteuerung eines Sammelhefters nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Einrichtbetrieb vorbestimmte Drehpositionsversatzsollwerte zwischen dem Motor (104; 162) der Haupteinheit (86; 142) und jedem Motor (118, 130; 164, 166) der Nebeneinheiten (88, 90; 146, 148) eingestellt werden und während des Produktionsbetriebs die aktuellen Drehpositionen des Motors (104; 162) der Haupteinheit (86; 142) und jedes Motors (118, 130; 164, 166) der Nebeneinheiten (88, 90; 146, 148) erfaßt und die erfaßten Istwerte der Drehpositionen des Motors (104, 162) der Haupteinheit (86; 142) und der Motoren (118, 130; 164, 166) der Nebeneinheiten (88, 90; 146, 148) auf den jeweiligen vorbestimmten Drehpositionsversatzsollwert geregelt werden.
    16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die im Einrichtbetrieb eingestellten Drehpositionsversatzsollwerte im Produktionsbetrieb entsprechend der Produktionsgeschwindigkeit korrigiert werden.
    17. Verfahren nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit wenigstens eines Motors (118, 130; 164, 166) einer einem Falzbogenanleger zugeordneten Nebeneinheit (88, 90; 146, 148) während eines Taktzyklus verschiedene Werte annimmt.
    18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine einem Falzbogenanleger zugeordnete Nebeneinheit (88, 90; 146, 148) nur während vorbestimmter Taktzyklen arbeitet.
    19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (104;162;118,130;164,166) und die Drehpositionsversatzsollwerte so gesteuert werden, daß der Abstand zwischen der Hinterkante des Falzbogens und dem nächstfolgenden Mitnehmer (60) der Sammelkette (20;82) im Zeitpunkt des Auftreffens des Falzbogens auf die Sammelkette (20;82) unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit konstant bleibt.
    EP98121151A 1997-11-24 1998-11-11 Sammelhefter für Falzbogen und Verfahren zur Antriebssteuerung eines Sammelheftes Expired - Lifetime EP0917965B1 (de)

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