EP0963334B1 - Verfahren und vorrichtung zum falzen von blattstapeln - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum falzen von blattstapeln Download PDF

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EP0963334B1
EP0963334B1 EP98910647A EP98910647A EP0963334B1 EP 0963334 B1 EP0963334 B1 EP 0963334B1 EP 98910647 A EP98910647 A EP 98910647A EP 98910647 A EP98910647 A EP 98910647A EP 0963334 B1 EP0963334 B1 EP 0963334B1
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EP
European Patent Office
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folding
sheets
stack
speed
movement
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98910647A
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English (en)
French (fr)
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EP0963334A1 (de
Inventor
Helmut Jörg
Walter Okelmann
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Boewe Systec AG
Original Assignee
Boewe Systec AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Boewe Systec AG filed Critical Boewe Systec AG
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Publication of EP0963334B1 publication Critical patent/EP0963334B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B65H45/00—Folding thin material
    • B65H45/12—Folding articles or webs with application of pressure to define or form crease lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2513/00—Dynamic entities; Timing aspects
    • B65H2513/10—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30—Forces; Stresses

Definitions

  • the present invention relates to methods and Devices for folding stacks of sheets using of folding systems, for example in a paper handling system are used.
  • Paper handling systems are mainly used by large companies, Banks, insurance companies, service companies etc. used. With these companies the paper handling systems are used to process large amounts of paper, such as invoices, reminders, Bank statements, insurance policies or checks. To end up a corresponding compilation of the paper handling system to obtain various necessary papers it is necessary that the paper handling system the different Paper correctly processed after printing. This Processing takes place at successive stations of the Paper handling system and includes, for example, separation, Sorting, collecting, folding and stapling the various Papers and a subsequent envelope of the compiled product, as well as franking of the finished letter, so that at the exit of the paper handling system Letters ready for dispatch are issued.
  • the present invention relates to methods and devices for folding stacks of sheets, for example in paper handling systems of the type described above can be.
  • paper handling systems compiled for respective letters sheet stacks
  • the one can have different numbers of sheets.
  • stack of sheets as used herein is intended to be both a single sheet as well as a plurality of sheets include.
  • the folding resistance a sheet stack is therefore due to the willingness to fold of the individual sheets forming the sheet stack and defines the number of sheets forming the stack.
  • This folding resistance of a stack of sheets means that only can be folded at a speed that is on a the above-mentioned parameters, namely fiber layer, fiber type, Basis weight, thickness and number of folds at once Leaves, is matched.
  • the well-known Device has a device for successive Transport of individual pages to be prepared Shipments and means of separating the pages one at a time preparation to be prepared by the pages of the following Program and to summarize one each to be prepared Shipment assigned pages on.
  • the device also has a limit counter for counting the pages of the each shipment to be prepared. As long as the through the Limit counter counted number of pages for a shipment is below a limit, the shipment is a folding device arranged in the transport path of the mail items folded. Is the one recorded by the limit counter Number of pages for a shipment, however, equal or above of the limit value, the consignment is not folded, but transported further unfolded.
  • DE 39 34 623 A1 discloses a device for determining the folding force of single-layer or multi-layer to be folded Paper samples of different thickness, the device for measuring the paper height and the compressibility when Folding can be used.
  • DE 31 20 526 A1 discloses a folding device in which the belt speed of a feed belt and the number of cycles the folding machine depending on parameters of the paper, such as. B. the format length, the format width, the paper properties, weighting factors, etc., determined by a computing unit become.
  • the parameters are entered using an input device entered into a calculator, and the calculator returns e.g. B. from the tape speed and the number of cycles in analogue manipulated variables can be converted.
  • the present Invention the object of a method for Folding a plurality of consecutive times To create stacks of sheets that optimize control of the Folding speed of the folding system enables.
  • the present invention provides a method of folding of sheet stacks consisting of one or more sheets can, the leaves a different Can have folding resistance due to a temporally successive cyclical feeding, the movement phases and having pauses in movement, a plurality of stacks of sheets to a folding system, with the method initially a stack folding resistance for a respective stack of sheets from at least the number and / or the folding resistance of the individual sheets forming a sheet stack and then a respective stack of sheets is folded, whereby to fold the sheet stack the folding speed of the Folding machine depending on the determined for this sheet stack Stack folding resistance is controlled, the control the folding speed of the folding system during Pauses in movement of the cyclical feed are carried out, such that in the case of a reduction in the folding speed for folding the next stack of sheets to be folded Movement break is extended if during normal Cyclic feed pause the required Folding speed reduction is not achieved, and that in the case of an increase in folding speed for folding of the next stack of sheets to be folded depends on Time required to either extend the exercise break if
  • the present invention provides a variable setting the folding speed based on the respective stacking resistance of the individual sheet stacks. This allows for example systems with smaller drives can be realized, because for folding stacks with higher Folding resistance, for example thicker stacks, the Folding speed of the system can be reduced automatically can.
  • the inventive method and the inventive Device thus enable the realization of Folding systems that have smaller drives. Alternatively, they allow the same dimensions the drives increased throughput.
  • the present invention also provides an apparatus for folding stacks of sheets consisting of one or more Leaves can exist, the leaves being different Can have folding resistance, the Device a folding system with controllable folding speed, a device for sequential, cyclical feeding, the movement phases and movement breaks having a plurality of stacks of sheets to the Folding system, a device for determining a stacking folding resistance the stack of sheets fed to the folder and has a device for controlling the Folding speed of the folding system depends on the respective determined pile folding resistance of a sheet pile for folding this stack of sheets, each between the Folding two stacks in such a way that in the event of a reduction in the folding speed for folding the next one too folding sheet stack the movement break is extended, if during the normal pause in movement of the cyclical feed the required reduction in folding speed is not achieved, and that in the event of an increase in folding speed for folding the next one to be folded Depending on the time required, the stack of sheets either pauses for movement is extended if during the normal rest period the required feed speed increase for the cyclical
  • the device for sequential feeding a plurality of sheet stacks to the folding unit can, for example the transport and collating web of a paper handling system his.
  • the folding system a processing station of the paper handling system represents.
  • the present invention becomes one based on the stack folding resistance optimum sheet stack using comparison tables Folding speed of the folding system for this sheet stack determined. Below is the folding speed the folding system is controlled to this optimal folding speed.
  • the present invention provides speed optimization when folding stacks of sheets with different Folding resistance taking into account the boundary conditions, in that the moment of inertia of the driven Folding unit parts not reduced arbitrarily for reasons of strength can be and the dynamics of the drive system both not arbitrary for technical as well as cost reasons can be increased.
  • the present invention is with any known folding equipment realizable.
  • the folder is preferred equipped with folding rollers that have a polyurethane foam coating (Vulco cell coating) for example on a Have steel core.
  • Vulco cell coating a polyurethane foam coating for example on a Have steel core. This is a reduction in the moment of inertia of the folder to approx. 15% compared to usual Steel rollers possible.
  • already Three-phase motors previously used in folding units commercially available frequency inverters can be operated a very high dynamic can be achieved.
  • Preferred embodiments of the present invention are subsequently referring to a folding system that is part of a paper handling system, for example one Inserting system is explained.
  • a folding system that is part of a paper handling system, for example one Inserting system is explained.
  • the present invention is applicable to others Processing plants in which sheet stacks with different Folding resistance to be folded is applicable.
  • a paper handling system is used at different stations processing of stacks of paper.
  • a such a station of a paper handling system is for example a folding system.
  • the different stations are connected to each other by a transport device, wherein the stack by means of the transport device between be moved to the processing stations.
  • the present Invention now provides a method and an apparatus for the processing speed of the folding system depending of the folding resistance of the individual to be folded Automatically adjust sheet stacks.
  • the paper handling system can work cyclically, for example, cyclically Movement phases and movement pauses follow one another. At such a paper handling system will be stacks of sheets by stacking sheets at collection and handover points as well as supplement stations.
  • a control device of the paper handling system is determined the pile folding resistance of the respective sheet pile, which are fed to the folder.
  • Folding resistances are used, for example, for each of the paper handling systems supplied sheet of information regarding Characteristics of the sheet, for example the basis weight, fed to the control device via an input device.
  • you can start processing a job identification data regarding all during that job Paper handling system fed sheets of control can be entered.
  • the number of sheets of each stacks transported through the paper handling system can by the control device from the information, those of each fed to the paper handling system Sheet delivered.
  • Control device also has knowledge of the used Type of fold created by the folder in the paper handling system is installed, is defined. Optionally can this type of fold before a job starts to be processed can be entered.
  • the control device determines from the characteristic data of the Sheets, for example the basis weight and the number of sheets the willingness to fold, i.e. the folding resistance, one respective sheet stack. About willingness to fold and under Taking into account the type of fold used, for example the optimal speed via comparison tables of the folder found.
  • control device The willingness to fold the respective sheet stack only on the basis of the number of sheets can determine if sheets with identical characteristics are used, or on the basis which can determine the characteristics of the sheets if stacks are the same Number of sheets can be used.
  • the speed adjustment of the folder can only be between two runs of paper are made. As described, are the individual sheet stacks using a Transport device following the folder sequentially, e.g. cyclically, fed.
  • the control of the folding speed can only between folding two stacks be performed. If the feed is not cyclical, it may be necessary to change the transport speed of the Control the transport device to ensure that the folding speed of the folding system to the folding speed for the next one reaching the facility Stack is controlled before the stack reaches the folding unit.
  • the sheets are stacked on the paper handling system however cyclically, i.e. cyclically, moved.
  • the control of the folding speed of the folding system takes place preferably during dead times, i.e. Breaks, cyclical feeding takes place.
  • the first variant relates to the throughput time with speed adjustment only in dead time while the second variant on the lead time with a speed adjustment until the optimal speed is reached is, is directed. The control takes place in this embodiment then the variant with the shorter throughput time.
  • the control device has knowledge at an early stage the data of several successive batches, so it may be useful to adjust the speed of the folding drive according to the present invention over all known Optimize data based on a calculation presented. Is the follower of the folder in the paper handling system not always ready to take pictures, it is also advantageous necessary waiting times of the folding unit until the trailer is ready for speed adjustment for the next batch to be folded.
  • the present invention thus enables each one Good to be folded, for example a single sheet or a stack of several sheets, with the one for each Fold maximum possible speed. Thereby are clock power losses, as in known methods occur avoided. Furthermore, the present enables Invention to use smaller drives since the drive is not on the folder with the highest Folding resistance must be designed because when folding such Folded goods automatically lowered the speed the speed will automatically increase again is, if subsequently a folded material with a smaller Folding resistance should be folded.

Landscapes

  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Falzen von Blattstapeln, die aus einem oder mehreren Blättern bestehen können, wobei die Blätter einen unterschiedlichen Falzwiderstand aufweisen können, durch ein zeitlich aufeinanderfolgendes, zyklisches Zuführen, das Bewegungsphasen und Bewegungspausen aufweist, einer Mehrzahl von Blattstapeln zu einer Falzanlage wird zunächst ein Stapel-Falzwiderstand für einen jeweiligen Blattstapel aus zumindest der Anzahl und/oder dem Falzwiderstand der einzelnen, einen Blattstapel bildenden Blätter ermittelt. Dann wird der jeweilige Blattstapel gefalzt, wobei zum Falzen des Blattstapels die Falzgeschwindigkeit der Falzanlage abhängig von dem für diesen Blattstapel ermittelten Stappel-Falzwiderstand gesteuert wird, wobei die Steuerung der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage jeweils während Bewegungspausen der zyklischen Zuführung durchgeführt wird. Im Fall einer Falzgeschwindigkeitsverringerung wird für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels die Bewegungspause verlängert, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitsverringerung nicht erreicht wird. Und im Fall einer Falzgeschwindigkeitserhöhung wird für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels abhängig vom Zeitbedarf entweder die Bewegungspause verlängert, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklichen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung nicht erreicht wird, oder die Bewegungspause nicht verlängert, obwohl die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung während der normalen Bewegungspause nicht erreicht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Falzen von Blattstapeln unter Verwendung von Falzanlagen, die beispielsweise in einem Papierhandhabungssystem verwendet sind.
Papierhandhabungssysteme werden hauptsächlich von großen Unternehmen, Banken, Versicherungsgesellschaften, Dienstleistungsunternehmen usw. verwendet. Bei diesen Unternehmen dienen die Papierhandhabungssysteme zur Verarbeitung von großen Mengen Papier, beispielsweise Rechnungen, Mahnungen, Kontoauszügen, Versicherungspolicen oder Schecks. Um am Ende des Papierhandhabungssystems eine entsprechende Zusammenstellung verschiedener notwendiger Papiere zu erhalten, ist es notwendig, daß das Papierhandhabungssystem die verschiedenen Papiere nach deren Druck richtig verarbeitet. Diese Verarbeitung erfolgt an aufeinanderfolgenden Stationen des Papierhandhabungssystems und umfaßt beispielsweise die Trennung, Sortierung, Sammlung, Falzung und Heftung der verschiedenen Papiere sowie eine darauffolgende Kuvertierung des zusammengestellten Füllguts, sowie eine Frankierung des fertigen Briefes, so daß am Ausgang des Papierhandhabungssystem versandfertige Briefe ausgegeben werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Falzen von Blattstapeln, die beispielsweise in Papierhandhabungssystemen der oben beschriebenen Art verwendet werden können. Bei solchen Papierhandhabungssystemen werden für jeweilige Briefe Blattstapel zusammengestellt, die eine unterschiedliche Anzahl von Blättern aufweisen können. Der Ausdruck Blattstapel, wie er hierin verwendet wird, soll sowohl ein einzelnes Blatt als auch eine Mehrzahl von Blättern umfassen.
Ein Blatt Papier weist je nach Faserlage, Faserart, Flächengewicht, Dicke usw. eine unterschiedliche Falzwilligkeit, d.h. einen unterschiedlichen Falzwiderstand, auf. Der Falzwiderstand eines Blattstapels ist somit durch die Falzwilligkeit der einzelnen den Blattstapel bildenden Blätter sowie die Anzahl der den Stapel bildenden Blätter definiert. Dieser Falzwiderstand eines Blattstapels bedeutet, daß nur mit einer Geschwindigkeit gefalzt werden kann, die auf eine der oben genannten Kenngrößen, nämlich Faserlage, Faserart, Flächengewicht, Dicke sowie Anzahl der auf einmal gefalzten Blätter, abgestimmt ist.
Soll bei bekannten Anlagen Papier mit unterschiedlicher Falzwilligkeit, d.h. unterschiedlichem Falzwiderstand, verarbeitet werden, so muß die Falzgeschwindigkeit so gewählt werden, daß auch das Gut mit geringster Falzwilligkeit, d.h. höchstem Falzwiderstand, noch verarbeitet werden kann. Dies bedeutet, daß stets die langsamste notwendige Geschwindigkeit gefahren werden muß, was selbstverständlich zu Taktleistungsverlusten führt. Heutige Falzwerke besitzen deshalb häufig einen Einstellmechanismus mechanischer oder elektrischer Art, mit dem die Geschwindigkeit durch den Bediener einer Anlage vor einem Job eingestellt wird. Der Ausdruck Job bezieht sich hierbei auf einen Produktionszyklus, in dem eine Vielzahl von Blattstapeln, die unterschiedliche Falzwilligkeiten aufweisen können, gefalzt werden.
Werden jedoch bei einem Job, bei dem Papier mit identischen Kennwerten verarbeitet wird, vor dem Falzen Blätter in wechselnder Anzahl gesammelt, so muß auch bei der oben genannten Bedienereinstellung für einen Job die langsamste notwendige Geschwindigkeit für den gesamten Job eingestellt werden, was wiederum zu Taktleistungsverlusten führt.
Die DE 4446206 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Vorbereiten von aus unterschiedlichen Anzahlen von Seiten bestehenden Sendungen oder dergleichen auf das Kuvertieren. Die bekannte Vorrichtung weist eine Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Transport von einzelnen Seiten vorzubereitender Sendungen und Mittel zur Trennung der Seiten einer jeweils vorzubereitenden Sendung von den Seiten der nachfolgenden Sendung und zum Zusammenfassen von jeweils einer vorzubereitenden Sendung zugeordneten Seiten auf. Die Vorrichtung weist ferner einen Grenzwertzähler zum Zählen der Seiten der jeweils vorzubereitenden Sendung auf. Solange die durch den Grenzwertzähler gezählte Anzahl von Seiten für eine Sendung unterhalb eines Grenzwerts liegt, wird die Sendung mittels einer im Transportweg der Sendungen angeordneten Falzeinrichtung gefalzt. Ist die durch den Grenzwertzähler erfaßte Anzahl von Seiten für eine Sendung jedoch gleich oder oberhalb des Grenzwertes, so wird die Sendung nicht gefalzt, sondern ungefalzt weitertransportiert. Die in der DE 4446206 A1 beschriebene Vorrichtung liefert jedoch keine Lösung für das oben beschriebene Problem, da bei einem abzuarbeitenden Job die Falzgeschwindigkeit noch auf die größte noch zu verarbeitende Stapelhöhe eingestellt werden muß. Ferner werden Sendungen, deren Blattzahl einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, gar nicht gefalzt.
Die DE 39 34 623 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Bestimmen der Falzkraft von einlagigen oder mehrlagigen zu falzenden Papierproben unterschiedlicher Dicke, wobei die Vorrichtung zum Messen der Papierhöhe und der Zusammendrückbarkeit beim Falzen verwendet werden kann.
Die DE 31 20 526 A1 offenbart eine Falzvorrichtung, bei der die Bandgeschwindigkeit eines Zuführbandes und die Taktzahl der Falzmaschine abhängig von Parametern des Papiers, wie z. B. der Formatlänge, der Formatbreite, der Papiereigenschaften, von Wichtungsfaktoren etc., von einer Recheneinheit bestimmt werden. Die Parameter werden über eine Eingabeeinrichtung in einen Rechner eingegeben, und der Rechner gibt z. B. die Bandgeschwindigkeit und die Taktzahl aus, die in analoge Stellgrößen umgewandelt werden.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Falzen von einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Blattstapeln zu schaffen, das eine optimierte Steuerung der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Falzen von Blattstapeln, die aus einem oder mehreren Blättern bestehen können, wobei die Blätter einen unterschiedlichen Falzwiderstand aufweisen können, durch ein zeitlich aufeinanderfolgendes, zyklisches Zuführen, das Bewegungsphasen und Bewegungspausen aufweist, einer Mehrzahl von Blattstapeln zu einer Falzanlage, wobei bei dem Verfahren zunächst ein Stapel-Falzwiderstand für einen jeweiligen Blattstapel aus zumindest der Anzahl und/oder dem Falzwiderstand der einzelnen, einen Blattstapel bildenden Blätter ermittelt wird, und dann ein jeweiliger Blattstapel gefalzt wird, wobei zum Falzen des Blattstapels die Falzgeschwindigkeit der Falzanlage abhängig von dem für diesen Blattstapel ermittelten Stapel-Falzwiderstand gesteuert wird, wobei die Steuerung der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage jeweils während Bewegungspausen der zyklischen Zuführung durchgeführt wird, derart, daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitsverringerung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitsverringerung nicht erreicht wird, und daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitserhöhung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels abhängig vom Zeitbedarf entweder die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung nicht erreicht wird, oder die Bewegungspause nicht verlängert wird, obwohl die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung während der normalen Bewegungspause nicht erreicht wird.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem Stapel innerhalb eines Jobs mit der für den Stapel mit dem höchsten Falzwiderstand erforderlichen Geschwindigkeit oder einer für einen derartigen Stapel erforderlichen Leistung gefalzt werden, liefert die vorliegende Erfindung eine variable Einstellung der Falzgeschwindigkeit auf der Basis der jeweiligen Stapel-Falzwiderstände der einzelnen Blattstapel. Dadurch können beispielsweise Anlagen mit kleiner dimensionierten Antrieben realisiert werden, da zum Falzen von Stapeln mit höherem Falzwiderstand, beispielsweise dickeren Stapeln, die Falzgeschwindigkeit der Anlage automatisch abgesenkt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen somit die Realisierung von Falzanlagen, die kleiner dimensionierte Antriebe aufweisen. Alternativ ermöglichen dieselben bei gleicher Dimensionierung der Antriebe einen erhöhten Durchsatz.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum Falzen von Blattstapeln, die aus einem oder mehreren Blättern bestehen können, wobei die Blätter einen unterschiedlichen Falzwiderstand aufweisen können, wobei die Vorrichtung eine Falzanlage mit steuerbarer Falzgeschwindigkeit, eine Einrichtung zum zeitlichen aufeinanderfolgenden, zyklischen Zuführen, das Bewegungsphasen und Bewegungspausen aufweist, einer Mehrzahl von Blattstapeln zu der Falzanlage, eine Einrichtung zum Ermitteln eines Stapel-Falzwiderstandes der Blattstapel, die der Falzanlage zugeführt werden, und eine Einrichtung aufweist, zum Steuern der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage abhängig von dem jeweiligen ermittelten Stapel-Falzwiderstand eines Blattstapels für das Falzen dieses Blattstapels, jeweils zwischen dem Falzen zweier Stapel, derart, daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitsverringerung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitsverringerung nicht erreicht wird, und daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitserhöhung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels abhängig vom Zeitbedarf entweder die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung nicht erreicht wird, oder die Bewegungspause nicht verlängert wird, obwohl die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung während der normalen Bewegungspause nicht erreicht wird.
Die Einrichtung zum zeitlich aufeinanderfolgenden Zuführen einer Mehrzahl von Blattstapeln zu der Falzanlage kann beispielsweise die Transport- und Zusammentrag-Bahn eines Papierhandhabungssystems sein. In diesem Fall stellt die Falzanlage eine Verarbeitungsstation des Papierhandhabungssystems dar.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird auf der Basis des Stapel-Falzwiderstands eines jeweiligen Blattstapels mittels Vergleichstabellen eine optimale Falzgeschwindigkeit der Falzanlage für diesen Blattstapel ermittelt. Nachfolgend wird die Falzgeschwindigkeit der Falzanlage auf diese optimale Falzgeschwindigkeit gesteuert.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Geschwindigkeitsoptimierung beim Falzen von Blattstapeln mit unterschiedlichem Falzwiderstand unter Berücksichtigung der Randbedingungen, dahingehend, daß das Massenträgheitsmoment der angetriebenen Falzwerkteile aus Festigkeitsgründen nicht beliebig verringert werden kann und die Dynamik des Antriebssystems sowohl aus technischen als auch aus Kostengründen nicht beliebig erhöht werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist mit beliebigen bekannten Falzanlagen realisierbar. Dabei ist das Falzwerk vorzugsweise mit Falzwalzen ausgerüstet, die eine Polyurethanschaum-Beschichtung (Vulkozellbeschichtung) beispielsweise auf einem Stahlkern aufweisen. Dadurch ist eine Verringerung des Massenträgheitsmoments des Falzwerks auf ca. 15% gegenüber gebräuchlichen Stahlwalzen möglich. Mit bekannten, bereits bisher in Falzwerken eingesetzten Drehstrommotoren, die über handelsübliche Frequenzumrichter betrieben werden, kann somit eine sehr hohe Dynamik erzielt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf eine Falzanlage, die Bestandteil eines Papierhandhabungssystems, beispielsweise einer Kuvertieranlage, ist, erläutert. Es ist jedoch offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung auch auf andere Verarbeitungsanlagen, bei denen Blattstapel mit unterschiedlichem Falzwiderstand gefalzt werden, anwendbar ist.
Bei einem Papierhandhabungssystem wird an verschiedenen Stationen eine Verarbeitung von Papierstapeln durchgeführt. Eine derartige Station eines Papierhandhabungssystem ist beispielsweise eine Falzanlage. Die unterschiedlichen Stationen sind durch eine Transporteinrichtung miteinander verbunden, wobei die Stapel mittels der Transporteinrichtung zwischen den Verarbeitungsstationen bewegt werden. Die vorliegende Erfindung schafft nun ein Verfahren und eine Vorrichtung, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Falzanlage in Abhängigkeit von dem Falzwiderstand der einzelnen zu falzenden Blattstapel automatisch anzupassen. Das Papierhandhabungssystem kann beispielsweise taktweise arbeiten, wobei zyklisch Bewegungsphasen und Bewegungspausen aufeinanderfolgen. Bei einem solchen Papierhandhabungssystem werden Blattstapel durch das Stapeln von Blättern an Sammel- und Übergabe-Stellen sowie Beilagestationen gebildet.
Eine Steuerungseinrichtung des Papierhandhabungssystems ermittelt den Stapel-Falzwiderstand jeweiliger Blattstapel, die dem Falzwerk zugeführt werden. Für die Ermittlung des Falzwiderstands werden beispielsweise für jedes dem Papierhandhabungssystem zugeführte Blatt Informationen bezüglich Kenndaten des Blatts, beispielsweise des Flächengewichts, über eine Eingabevorrichtung der Steuerungseinrichtung zugeführt. In gleicher Weise können vor Beginn der Verarbeitung eines Jobs Kenndaten bezüglich aller während dieses Jobs dem Papierhandhabungssystem zugeführten Blätter der Steuereinrichtung eingegeben werden. Die Blattanzahl der jeweils durch das Papierhandhabungssystem transportierten Stapel kann durch die Steuerungseinrichtung aus den Informationen, die derselben für jedes dem Papierhandhabungssystem zugeführten Blatt geliefert werden, ermitteln. Alternativ kann die Blattzahl eines jeweiligen Stapels mittels optischer Erfassungseinrichtungen erfaßt werden. Eine solche Erfassung mittels optischer Erfassungseinrichtungen kann beispielsweise vorteilhaft verwendet werden, wenn die während eines Jobs verwendeten Blätter die gleichen Kenndaten aufweisen. Die Steuerungseinrichtung hat ferner Kenntnis von der verwendeten Falzart, die durch das Falzwerk, das in das Papierhandhabungssystem installiert ist, definiert ist. Optional kann diese Falzart jeweils vor Beginn der Verarbeitung eines Jobs eingegeben werden.
Die Steuerungseinrichtung ermittelt aus den Kenndaten der Blätter, beispielsweise dem Flächengewicht, sowie der Blattanzahl die Falzwilligkeit, d.h. den Falzwiderstand, eines jeweiligen Blattstapels. Über die Falzwilligkeit und unter Berücksichtigung der verwendeten Falzart wird nun beispielsweise über Vergleichstabellen die optimale Geschwindigkeit des Falzwerkes gefunden.
Es ist offensichtlich, daß die Steuerungseinrichtung die Falzwilligkeit der jeweiligen Blattstapel ausschließlich auf der Basis der Blattanzahl bestimmen kann, wenn Blätter mit identischen Kenndaten verwendet werden, bzw. auf der Basis der Kenndaten der Blätter ermitteln kann, wenn Stapel gleicher Blattzahl verwendet werden.
Die Geschwindigkeitsanpassung des Falzwerks kann nur zwischen zwei Papierdurchläufen vorgenommen werden. Wie beschrieben, werden die einzelnen Blattstapel mittels einer Transporteinrichtung dem Falzwerk zeitlich aufeinanderfolgend, z.B. taktweise, zugeführt. Die Steuerung der Falzgeschwindigkeit kann nur zwischen dem Falzen zweier Stapel durchgeführt werden. Erfolgt die Zuführung nicht taktweise, kann es erforderlich sein, die Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung zu steuern, um zu gewährleisten, daß die Falzgeschwindigkeit der Falzanlage jeweils auf die Falzgeschwindigkeit für den nächsten, die Anlage erreichenden Stapel gesteuert ist, bevor der Stapel die Falzanlage erreicht. Vorzugsweise werden die Blattstapel auf dem Papierhandhabungssystem jedoch zyklisch, d.h. taktweise, bewegt. Die Steuerung der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage findet dabei vorzugsweise jeweils während Totzeiten, d.h. Bewegungspausen, der zyklischen Zuführung statt.
Ist diese Totzeit zu kurz, um mit der begrenzten Dynamik des Antriebs die Geschwindigkeitsanpassung durchzuführen, so ist zwischen notwendiger Geschwindigkeitserhöhung und Geschwindigkeitsverringerung des Falzantriebs zu unterscheiden. Bei einer notwendigen Geschwindigkeitsverringerung muß mit der Zuführung des Guts solange gewartet werden, bis die für dieses Gut maximale Geschwindigkeit, die wiederum aus der optimalen Geschwindigkeit des Falzwerkes errechnet wird, erreicht ist. Bei einer notwendigen Geschwindigkeitserhöhung können gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zwei Taktzeitberechnungen durchgeführt werden. Die erste Variante bezieht sich auf die Durchlaufzeit mit Geschwindigkeitsanpassung nur in der Totzeit, während die zweite Variante auf die Durchlaufzeit mit einer Geschwindigkeitsanpassung bis die optimale Geschwindigkeit erreicht ist, gerichtet ist. Die Regelung erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel dann nach der Variante mit der kürzeren Durchlaufzeit.
Besitzt die Steuerungseinrichtung bereits frühzeitig Kenntnis der Daten mehrerer aufeinanderfolgender Stapel, so kann es sinnvoll sein, die Geschwindigkeitsanpassung des Falzantriebs gemäß der vorliegenden Erfindung über alle bekannten Daten nach einer vorgestellten Berechnung zu optimieren. Ist der Nachläufer des Falzwerkes in dem Papierhandhabungssystems nicht immer aufnahmebereit, so ist es ferner vorteilhaft, notwendige Wartezeiten des Falzwerkes, bis der Nachläufer aufnahmebereit ist, für die Geschwindigkeitsanpassung für den nächsten zu falzenden Stapel zu nutzen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es somit, jedes einzelne zu falzende Gut, beispielsweise ein einzelnes Blatt oder einen Stapel aus mehreren Blättern, mit der für das jeweilige Gut möglichen Maximalgeschwindigkeit zu falzen. Dadurch werden Taktleistungsverluste, wie sie bei bekannten Verfahren auftreten, vermieden. Ferner ermöglicht es die vorliegende Erfindung, kleiner dimensionierte Antriebe zu verwenden, da der Antrieb nicht auf das Falzgut mit dem höchsten Falzwiderstand ausgelegt sein muß, da beim Falzen eines derartigen Falzguts die Geschwindigkeit automatisch abgesenkt wird, woraufhin die Geschwindigkeit automatisch wieder erhöht wird, wenn nachfolgend ein Falzgut mit einem geringeren Falzwiderstand gefalzt werden soll.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Falzen von Blattstapeln, die aus einem oder mehreren Blättern bestehen können, wobei die Blätter einen unterschiedlichen Falzwiderstand aufweisen können, durch ein zeitlich aufeinanderfolgendes, zyklisches Zuführen, das Bewegungsphasen und Bewegungspausen aufweist, einer Mehrzahl von Blattstapeln zu einer Falzanlage,
    gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    Ermitteln eines Stapel-Falzwiderstandes für einen jeweiligen Blattstapel aus zumindest der Anzahl und/oder dem Falzwiderstand der einzelnen, einen Blattstapel bildenden Blätter; und
    Falzen eines jeweiligen Blattstapels, wobei zum Falzen des Blattstapels die Falzgeschwindigkeit der Falzanlage abhängig von dem für diesen Blattstapel ermittelten Stapel-Falzwiderstand gesteuert wird,
    wobei die Steuerung der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage jeweils während Bewegungspausen der zyklischen Zuführung durchgeführt wird, derart
    daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitsverringerung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitsverringerung nicht erreicht wird;
    daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitserhöhung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels abhängig vom Zeitbedarf entweder die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung nicht erreicht wird, oder die Bewegungspause nicht verlängert wird, obwohl die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung während der normalen Bewegungspause nicht erreicht wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis des Stapel-Falzwiderstandes eines jeweiligen Blattstapels mittels Vergleichstabellen eine optimale Falzgeschwindigkeit der Falzanlage für diesen Blattstapel ermittelt wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel-Falzwiderstand für einen Blattstapel durch die Erfassung der Blattzahl des Blattstapels und die Verwendung von Kennwerten der einzelnen Blätter des Blattstapels ermittelt wird.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennwerte eines Blatts die Faserlage, die Faserart, das Flächengewicht und/oder die Dicke desselben beschreiben.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Falzanlage zugeführten Blätter jeweils den gleichen festgelegten Falzwiderstand aufweisen, wobei der Falzwiderstand eines jeweiligen Blattstapels auf der Basis des festgelegten Falzwiderstandes und der Anzahl der den Stapel bildenden Blätter ermittelt wird.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Blattstapel mittels einer Transporteinrichtung zeitlich aufeinanderfolgend der Falzanlage zugeführt werden.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Falzart bei der Steuerung der Falzgeschwindigkeit berücksichtigt wird.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Falzanlage Falzwalzen verwendet werden, die trägheitsreduziert ausgebildet sind.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Falzanlage Falzwalzen verwendet werden, die eine Polyurethanschaum-Beschichtung aufweisen oder die durch Hohlwalzen gebildet sind.
  10. Vorrichtung zum Falzen von Blattstapeln, die aus einem oder mehreren Blättern bestehen können, wobei die Blätter einen unterschiedlichen Falzwiderstand aufweisen können, mit
    einer Falzanlage mit steuerbarer Falzgeschwindigkeit;
    einer Einrichtung zum zeitlichen aufeinanderfolgenden, zyklischen Zuführen, das Bewegungsphasen und Bewegungspausen aufweist, einer Mehrzahl von Blattstapeln zu der Falzanlage;
    gekennzeichnet durch
    eine Einrichtung zum Ermitteln eines Stapel-Falzwiderstandes der Blattstapel, die der Falzanlage zugeführt werden, und
    eine Einrichtung zum Steuern der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage abhängig von dem jeweiligen ermittelten Stapel-Falzwiderstand eines Blattstapels für das Falzen dieses Blattstapels, jeweils zwischen dem Falzen zweier Stapel, derart,
    daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitsverringerung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitsverringerung nicht erreicht wird;
    daß im Fall einer Falzgeschwindigkeitserhöhung für das Falzen des nächsten zu falzenden Blattstapels abhängig vom Zeitbedarf entweder die Bewegungspause verlängert wird, wenn während der normalen Bewegungspause der zyklischen Zuführung die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung nicht erreicht wird, oder die Bewegungspause nicht verlängert wird, obwohl die erforderliche Falzgeschwindigkeitserhöhung während der normalen Bewegungspause nicht erreicht wird.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln des Stapel-Falzwiderstands denselben auf der Basis der Blattanzahl eines jeweiligen Stapels und/oder den Falzwiderstand der einzelnen, einen jeweiligen Blattstapel bildenden Blätter ermittelt.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Steuern der Falzgeschwindigkeit der Falzanlage auf der Basis des Stapel-Falzwiderstands eines jeweiligen Blattstapels mittels Vergleichstabellen eine optimale Falzgeschwindigkeit der Falzanlage für diesen Stapel ermittelt.
  13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzanlage Falzwalzen aufweist, die eine Polyurethanschaum-Beschichtung aufweisen oder die durch Hohlwellen gebildet sind.
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