EP1666396A1 - Vorrichtung zum Falzen flacher Werkstücke - Google Patents

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EP1666396A1
EP1666396A1 EP05110780A EP05110780A EP1666396A1 EP 1666396 A1 EP1666396 A1 EP 1666396A1 EP 05110780 A EP05110780 A EP 05110780A EP 05110780 A EP05110780 A EP 05110780A EP 1666396 A1 EP1666396 A1 EP 1666396A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pocket
pocket stop
orientation
workpieces
stop
Prior art date
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Granted
Application number
EP05110780A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1666396B1 (de
Inventor
Andreas Lehnen
Jürgen Dr. Rautert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP1666396A1 publication Critical patent/EP1666396A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1666396B1 publication Critical patent/EP1666396B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B65H45/14—Buckling folders
    • B65H45/142—Pocket-type folders
    • B65H45/144—Pockets or stops therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for folding flat workpieces.
  • a device for folding flat workpieces is known for example from DE 197 47 997 A1.
  • the Taschenfalz coupled typically comprises three operationally continuously rotating rollers forming a pair of transport rollers and a Falzwalzencru and this are usually arranged axially parallel under horizontal alignment and have a common transport roller pair and the Falzwalzencru roller, which forms a transport nip with a transport roller and a folding gap with a folding roller.
  • the three rolls a folding pocket with a pocket mouth and an adjustable pocket stop is assigned such that a transport gap passing flat workpiece - usually a previously printed sheet - runs through the pocket mouth in the folding pocket and impinges with the leading edge of the workpiece on the pocket stop.
  • Adjusting means provided in the form of a servomotor, by means of which the pocket stop is adjustable by changing its distance from the pocket mouth.
  • the not belonging to the pair of transport rollers roller of the folding roller pair of the known device is deflected by the passing of the folding gap signatures.
  • Corresponding deflections are detected by means of a sensor whose signals are combined in a control unit with measured values for the conveyed arc length between the inlet of the sheet in the device and the fold, so that in incorrect position of the fold break with respect to, for example, the leading edges of the arc control unit in turn the mentioned servomotor to adjust the pocket stop in terms of a correction of the position of the fold breakage.
  • a folding pocket known from DE 100 23 933 A1 has a pocket stop which, in addition to adjusting its distance from the pocket mouth, can be rotated about a point which lies in the longitudinal center of the pocket stop.
  • the invention has for its object to provide a device for folding flat workpieces in such a way that in addition to retrofitting when changing the format of the workpieces required setup work by an operator can be dispensed with in the event that the workpieces are not exactly trimmed orthogonal.
  • a device for folding flat workpieces with at least one Taschenfalz worn with an adjustable pocket stop, with adjusting means by which at least the orientation of the pocket stop is adjustable, with a sensor, which the process of impingement of each leading edge of the workpieces on the Pocket stop characterizing signals generated and with a control which controls the evaluation means of the signals in such a way that they adjust the pocket stop to an orientation in which the leading edge comes within a reference value corresponding delay time to a temporary standstill.
  • control is preferably designed such that it reduces the delay time to a minimum.
  • the delay time depends on the orientation of said leading edge of the workpieces and the orientation of the pocket stop. With matching orientation of the anticipatory Edge and the pocket stop results in a minimum of the delay time. In this case, theoretically all points along the leading edge meet simultaneously on the pocket stop (in this case, it is assumed that the pocket stop has a closed stop face). Regardless of the orientation of the leading edge and the pocket stop results in each impact of this edge on the pocket stop a noise, among other things depending on the above orientations varying sound pressure levels. However, in the case of a minimum delay time, the occurring sound pressure level always assumes a maximum value.
  • the sound pressure although different workpieces result in different measured values for a respective maximum value when hitting different pocket stops with different speeds, is a particularly suitable measured variable in order to generate the signals of the occurrence of the leading edge on the pocket stop by means of a sensor system.
  • the sensor provided for this purpose only requires a sound pressure sensor.
  • the requirements for the control means controlling the control means are relatively low, if as the target value of the delay time is a time window is provided, the extent of which is at least almost equal to zero.
  • the control does not require any stored therein - depending on a plurality of parameters - target value and it is here only designed to evaluate the means of the sensor generated sound pressure levels corresponding signals to control the actuating means such that, while approximating the orientation of the pocket stop to those of each leading edge of the workpieces ultimately at least almost a maximum value of the impact of the workpieces occurring on the pocket stop sound pressure level results.
  • the controller is designed so that an adjustment movement of the adjusting means initiated by the latter is maintained when an increase in the sound pressure level is associated therewith. Otherwise, the control causes a reversal of an initiated adjustment movement.
  • the control compares successive signals that characterize the process of the impact of each leading edge of successive workpieces on the pocket stop in the case of generation of these signals by means of a sound pressure sensor comprehensive sensor with regard to the height of the successive impingement of workpieces on the
  • it causes the actuating means, after the start of an actuating movement thereof and an optionally reversed direction of the actuating movement to standstill, if the comparison of said signals shows that the sound pressure level is at a level which is at least almost one order-specific maximum.
  • the controller is also able to store a nominal value signal representing the named level of the sound pressure level together with order-specific data (format, basis weight and the like of the workpieces) for similar follow-up orders.
  • empirically determined order-specific nominal value signals are stored from the outset.
  • the senor generates the process of hitting the respective leading edge of the workpieces on the pocket stop characterizing signals from frequency spectra of the impact of the workpieces on the pocket stop caused sounds and the device includes a frequency analyzer, which actual value spectra with in compares the setpoint value spectra stored in the control.
  • the adjusting means are controlled in dependence on the respective result of the comparison in the sense of an approximation of the spectra supplied by the sensor to the respective stored order-specific nominal value spectrum. This may in turn give rise to a reversal of an initially initiated adjusting movement of the actuating means.
  • a fast-working, digitally operating control is provided, which is real-time capable in a preferred embodiment.
  • the senor generates the process of striking the respective leading edge of the workpieces on the pocket stop characterizing signals in contrast to a later explained in detail embodiment of events that are caused by the contact of the workpieces with the pocket stop.
  • events include not only the creation of noise but also Movements and elastic deformations of the pocket stop.
  • the extension of the time window for the delay time, within which the leading edge of the respective workpiece temporarily comes to a halt when hitting the pocket stop approaches the more zero the more precisely the orientation of the stop surface of the pocket stop that of the leading edge corresponds to the respective workpieces.
  • the conformity of the orientation of the stop surface of the pocket stop with that of each leading edge of the workpieces are in the case of taken with a view to the symmetry measures the movement processes and changes in shape of the pocket stop as a result of the impact of the workpieces on this symmetrical to the longitudinal center of the pocket stop.
  • said sensor system comprises encoders for measured values of movement processes or elastic deformations of the pocket stop and generates corresponding signals which characterize the process of impingement of the respectively leading edge of the workpieces on the pocket stop, which signals are then evaluated by the controller and used to control the Adjusting means are used in the sense that they adjust the pocket stop to an orientation in which the measured values result symmetrically at least substantially as the longitudinal center of the pocket stop.
  • the sensors detect actual values of movement processes or changes in shape at locations symmetrical with respect to the longitudinal center of the pocket stop.
  • the evaluation of the signals by the control takes place on the basis of the comparison of the measured values obtained at the symmetrical locations.
  • the center-symmetric actual value detection enables the controller to memorize the setting means in the right direction from the outset.
  • the controller stops the actuating means when the orientation of the pocket stop meets the specifications.
  • the signals characterizing the process of impingement of the respectively leading edge of the workpieces on the pocket stop are already generated on the way of the workpieces in the direction of the pocket stop.
  • the sensor system is equipped with detectors, by means of which the orientation of a respective on the pocket stop to moving leading edge of the workpieces characterizing orientation signals are generated, and the controller is designed to evaluate these orientation signals the adjusting means in the sense of an alignment of the orientation of the pocket stop to those of the detected edge of the workpieces to control.
  • Orientation signals characterizing the orientation of this edge in turn allow the control to impart an actuating movement in the right direction to the adjusting means from the outset and to set the actuating means to a standstill when the orientation of the pocket stop meets the specifications.
  • Fig. 1 Taschenfalzmaschine 1 is exemplary designed for four folds on flat workpieces 2 and has four folding pockets 3 to 6, of which each - one - only in the case of folding pocket 3 reproduced - adjustable pocket stop 7.
  • a pair of rollers - formed from a transport roller 8 and a transport and folding roller 9 - conveys the direction of the right in Fig. 1 arrow in unspecified manner delivered flat workpieces 2 in the first folding pocket 3, until the impingement of the leading edge 2.1 of the workpiece 2 to the pocket stop 7 forms the already mentioned upsetting fold, which then enters the folding gap between the transporting and folding roller 9 and a folding and transporting roller 10, in which the first folding takes place.
  • the folding and transport roller 10 transported together with the transport and folding roller 9, the resulting signature 2 'with vorseilendem fold break in a second folding pocket 4 and it runs a similar process from where the formation of folds in a folding gap between the folding and transport roller 10th and a folding and transporting roller 11 takes place, which in the further course together with the folding and transport roller 10 performs the function of a transport roller, etc., until the workpieces finally reach the last folding pocket - here the fourth of four - and a last pair of rollers 12 received a final fold.
  • the pocket stops 7 of all folding pockets 3 to 6 are adjustable to the leg lengths of the multiple folds from a workpiece successively resulting signatures.
  • the pocket stop 7 of the first folding pocket 3 is moreover adjustable to different orientations, since in the first folding pocket 3, the unfolded flat Workpieces 2 may have obliquely to the rollers of the device extending leading edges 2.1.
  • the exemplary and exemplary embodiments reproduced in FIGS. 2 to 5 relate in particular to a first of these and differ only with regard to the configuration of the mentioned sensors and the mentioned control.
  • the embodiments are mechanically similar insofar as each one Falztaschenrahmen 15, an adjustable and adjustable pocket stop 7 and respective at a respective end portion of the same attacking, the Falztaschenrahmen 15 arranged adjusting means 16 are provided.
  • the adjusting means 16 are exemplified by the example of the known from DE 100 23 933 A1 folding pocket in the form of two spindle drives and thus both suitable for setting the pocket stop 7 on the leg lengths of respective signatures and not shown in detail for adjusting the orientation of the stop surface of the Pocket stop 7, d. H. to approximate this orientation to those of the respective leading edge 2.1 of the workpieces 2.
  • DE 100 23 933 A1 folding pocket in the form of two spindle drives
  • a sensor system 17 or 18 or 19 or 20 is provided, as already indicated, depending on the embodiment according to one of FIGS. 2 to 5, which preferably conveys the signals in digitized form to a controller 21 or 22 or 23 or 24 designed according to the embodiment according to one of FIGS. 2 to 5, which then - as stated to the embodiments set - the actuating means 16 controls.
  • FIG. 2 shows the case again that the sensor system 17 comprises a sound pressure sensor 17.1, which is exemplified by a commercially available microphone. This is preferably arranged in the immediate vicinity of the pocket stop.
  • a sensor system In the case of the detection of frequency spectra in the generation of signals that characterize the process of impact of the workpieces 2 on the pocket stop, a sensor system is provided, which also includes a commercially available microphone for detecting actual value spectra and in which a frequency Analyzer is integrated.
  • the encoders 18.1 are represented for example by commercially available acceleration sensors. As such, they are in any case firmly connected to the pocket stop 7 and are preferably arranged symmetrically with respect to their longitudinal center.
  • FIG. 4 shows the case in which the sensor system 19 includes sensors 19.1 for measured values of elastic changes in shape of the pocket stop 7.
  • the encoders 19.1 are shown, for example, by strain gauges, they are preferably arranged symmetrically to the longitudinal center of the pocket stop 7 and detect in the case of their arrangement of FIG. 4 on the folding pocket frame 15 for the elastic shape changes of the pocket stop 7 representative shape changes, ie they capture the shape changes of the pocket stop 7 indirectly.
  • the sensor system 20 is equipped with detectors 20.1 by means of which the orientation of a respective leading edge 2.1 of the workpieces 2 characterizing the pocket stop 7 is generated.
  • detectors 20.1 by means of which the orientation of a respective leading edge 2.1 of the workpieces 2 characterizing the pocket stop 7 is generated.
  • suitable detectors and their arrangement are explained in more detail, for example, in DE 199 50 603 A1. This can be used in the case of a realization of a sensor according to FIG. 5.
  • the detectors 20.1 are adjustably arranged in the longitudinal direction of the pocket stop, in order to be usable for different formats of the workpieces 2.
  • the detectors 20.1 are preferably adjustable together with the pocket stop 7 for adaptation to changing leg lengths of the signatures during a job change.
  • the adjusting means 16 forming spindle drives is used.

Landscapes

  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Falzen flacher Werkstücke (2) mit wenigstens einer Taschenfalzeinrichtung mit einem verstellbaren Taschenanschlag (7), Stellmitteln (16), mittels welcher zumindest die Orientierung des Taschenanschlages (7) justierbar ist, einer Sensorik (17; 18; 19; 20), welche den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante (2.1) der Werkstücke (2) auf den Taschenanschlag (7) charakterisierende Signale generiert, und
einer Steuerung (21; 22; 23; 24), welche in Auswertung der Signale die Stellmittel (16) derart ansteuert, dass diese den Taschenanschlag (7) auf eine Orientierung einjustieren, bei welcher die vorauseilende Kante (2.1) innerhalb einer einem Sollwert entsprechenden Verzögerungszeit zu einem vorübergehenden Stillstand kommt.
Mit einer solchermaßen ausgestatteten Vorrichtung werden zusätzlich zur Umrüstung bei einem Wechsel des Formates der Werkstücke (2) erforderliche Einrichtarbeiten für den Fall entbehrlich, dass die Werkstücke (2) nicht exakt orthogonal beschnitten sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Falzen flacher Werkstücke. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus DE 197 47 997 A1 bekannt. Die dort offenbarte Vorrichtung stellt eine Taschenfalzeinrichtung mit einem verstellbaren Taschenanschlag dar. Die Taschenfalzeinrichtung umfasst typischerweise drei betriebsmäßig kontinuierlich rotierende Walzen, die ein Transportwalzenpaar und ein Falzwalzenpaar ausbilden und hierzu üblicherweise unter horizontaler Ausrichtung achsparallel angeordnet sind und eine dem Transportwalzenpaar und dem Falzwalzenpaar gemeinsame Walze aufweisen, die mit einer Transportwalze einen Transportspalt und mit einer Falzwalze einen Falzspalt ausbildet. Den drei Walzen ist eine Falztasche mit einem Taschenmund und einem verstellbaren Taschenanschlag derart zugeordnet, dass ein den Transportspalt passierendes flaches Werkstück - üblicherweise ein zuvor bedruckter Bogen - durch den Taschenmund in die Falztasche einläuft und mit der vorauseilenden Kante des Werkstückes auf den Taschenanschlag auftrifft. Nach erfolgtem Auftreffen der genannten vorauseilenden Kante auf den Taschenanschlag stellt sich am Werkstück infolge der fortdauernden Rotation des Transportwalzenpaares eine zwischen dem Transportspalt und dem Taschenmund gebildete Stauchfalte ein, die sodann in den Falzspalt gelangt, welcher im Bereich der Stauchfalte einen Falz ausbildet. Die dabei entstandene Signatur wird sodann seitens des Falzwalzenpaares mit vorauseilendem Falzbruch aus dem Falzspalt heraustransportiert.
  • Der Abstand des Taschenanschlages vom Taschenmund ist maßgebend für die Lage des Falzbruches insbesondere bezüglich der genannten vorauseilenden Kante. Daher sind bei der genannten bekannten Vorrichtung Stellmittel in Form eines Stellmotors vorgesehen, mittels welchem der Taschenanschlag unter Veränderung seines Abstandes vom Taschenmund verstellbar ist.
  • Die nicht zum Transportwalzenpaar gehörige Walze des Falzwalzenpaares der bekannten Vorrichtung ist seitens der den Falzspalt passierenden Signaturen auslenkbar. Entsprechende Auslenkungen werden mittels einer Sensorik erfasst, deren Signale in einer Regeleinheit verknüpft werden mit Messwerten für die geförderte Bogenlänge zwischen dem Einlauf der Bogen in die Vorrichtung und der Falzbildung, sodass bei unkorrekter Lage des Falzbruches bezüglich beispielsweise der vorauseilenden Kanten der Bogen die Regeleinheit ihrerseits den genannten Stellmotor ansteuert, um den Taschenanschlag im Sinne einer Korrektur der Lage des Falzbruches zu verstellen.
  • Eine aus DE 100 23 933 A1 bekannte Falztasche weist einen Taschenanschlag auf, der zusätzlich zur Verstellung seines Abstandes vom Taschenmund um einen Punkt drehbar ist, der in der Längsmitte des Taschenanschlages liegt.
  • Diese Verstellmöglichkeit der Orientierung des Taschenanschlages ist vorgesehen für den Fall, dass die genannte vorauseilende Kante eines zu falzenden Bogens nicht exakt orthogonal zur Transportrichtung des Bogens verläuft. Zur Justierung des Taschenanschlages dieser bekannten Falztasche ist eine so genannte Referenzfahrt vorzusehen. Hierunter wird offensichtlich ein probeweiser Betrieb einer Taschenfalzeinrichtung verstanden, bei welchem ein erster Bogen gefalzt und vor der Falzung eines weiteren Bogens im Hinblick auf die Lage des Falzbruches vermessen und anhand des Messergebnisses der Taschenanschlag über Stellmittel in Form eines jeweiligen Spindeltriebes an einem jeweiligen Ende des Taschenanschlages und eines jeweiligen Schrittmotors zum Antrieb des jeweiligen Spindeltriebes verstellt und dieser Vorgang so lange wiederholt wird, bis eine Orientierung des Taschenanschlages vorliegt, die eine korrekte Lage des Falzbruches erbringt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Falzen flacher Werkstücke so auszugestalten, dass zusätzlich zur Umrüstung bei einem Wechsel des Formates der Werkstücke erforderliche Einrichtarbeiten seitens eines Bedieners für den Fall entbehrlich werden, dass die Werkstücke nicht exakt orthogonal beschnitten sind.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung zum Falzen flacher Werkstücke mit wenigstens einer Taschenfalzeinrichtung mit einem verstellbaren Taschenanschlag, mit Stellmitteln, mittels welcher zumindest die Orientierung des Taschenanschlages justierbar ist, mit einer Sensorik, welche den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisierende Signale generiert und mit einer Steuerung, welche in Auswertung der Signale die Stellmittel derart ansteuert, dass diese den Taschenanschlag auf eine Orientierung einjustieren, bei welcher die vorauseilende Kante innerhalb einer einem Soll-Wert entsprechenden Verzögerungszeit zu einem vorübergehenden Stillstand kommt.
  • Falls Signaturen hochwertiger Qualität im Hinblick auf Maßhaltigkeit erstellt werden sollen, ist die Steuerung bevorzugt derart ausgebildet, dass diese die Verzögerungszeit auf ein Minimum absenkt.
  • Die Verzögerungszeit ist abhängig von der Orientierung der genannten vorauseilenden Kante der Werkstücke und der Orientierung des Taschenanschlages. Bei übereinstimmender Orientierung der vorauseilenden Kante und des Taschenanschlages ergibt sich ein Minimum der Verzögerungszeit. In diesem Falle treffen theoretisch alle Punkte entlang der vorauseilenden Kante gleichzeitig auf den Taschenanschlag auf (hierbei ist unterstellt, dass der Taschenanschlag eine geschlossene Anschlagfläche aufweist). Unabhängig von der Orientierung der vorauseilenden Kante und des Taschenanschlages ergibt sich bei jedem Auftreffen dieser Kante auf den Taschenanschlag ein Geräusch, mit unter anderem in Abhängigkeit von den genannten Orientierungen variierenden Schalldruckpegeln. Für den Fall einer minimalen Verzögerungszeit nimmt der dabei auftretende Schalldruckpegel jedoch grundsätzlich einen Maximalwert an. Insofern ist der Schalldruck, obwohl unterschiedliche Werkstücke beim Auftreffen auf unterschiedliche Taschenanschläge mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterschiedliche Messwerte für einen jeweiligen Maximalwert ergeben, eine besonders geeignete Messgröße, um damit mittels einer Sensorik den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante auf den Taschenanschlag charakterisierende Signale zu generieren. Die hierzu vorgesehene Sensorik benötigt lediglich einen Schalldrucksensor.
  • Für den Fall des Generierens von Signalen, die den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisieren, mittels einer Schalldruckpegelmessung sind die Anforderungen an die die Stellmittel ansteuernde Steuerung insbesondere dann relativ gering, wenn als Soll-Wert der Verzögerungszeit ein Zeitfenster vorgesehen wird, dessen Erstreckung zumindest nahezu gleich Null ist. Da in diesem Falle der Messwert des von der Sensorik erfassten Schalldruckpegels wie dargelegt im Wesentlichen ein Maximum erreicht, benötigt die Steuerung nämlich keinen darin hinterlegten - von einer Mehrzahl von Parametern abhängigen - Soll-Wert und sie ist hierbei lediglich dazu ausgelegt, unter Auswertung der mittels der Sensorik generierten, Schalldruckpegeln entsprechenden Signale die Stellmittel derart anzusteuern, dass sich unter Angleichung der Orientierung des Taschenanschlags an jene der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke letztlich zumindest nahezu ein Maximalwert des beim Auftreffen der Werkstücke auf den Taschenanschlag auftretenden Schalldruckpegels ergibt. Insbesondere ist die Steuerung so ausgelegt, dass eine mittels dieser eingeleitete Verstellbewegung der Stellmittel beibehalten wird, wenn eine Erhöhung des Schalldruckpegels damit einhergeht. Andernfalls bewirkt die Steuerung eine Umkehr einer eingeleiteten Verstellbewegung.
  • Hierzu vergleicht die Steuerung aufeinander folgende Signale, die den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante von aufeinander folgenden Werkstücken auf den Taschenanschlag charakterisieren im Falle der Generierung dieser Signale mittels der einen Schalldrucksensor umfassenden Sensorik im Hinblick auf die Höhe der vom Auftreffen aufeinander folgender Werkstücke auf den Taschenanschlag hervorgerufenen Schalldruckpegel und sie versetzt in einer bevorzugten Ausgestaltung die Stellmittel, nach erfolgtem Start einer Stellbewegung derselben und einer gegebenenfalls erfolgten Richtungsumkehr der Stellbewegung in den Stillstand, wenn der Vergleich besagter Signale ergibt, dass sich der Schalldruckpegel auf einem Niveau befindet, welches zumindest nahezu einem auftragsspezifischen Maximum entspricht.
  • In bevorzugter Weiterbildung ist die Steuerung auch in der Lage, ein das genannte Niveau des Schalldruckpegels repräsentierendes Soll-Wert-Signal zusammen mit auftragsspezifischen Daten (Format, Flächengewicht und dergleichen der Werkstücke) für gleichartige Folgeaufträge abrufbar zu speichern.
  • In einer abgewandelten Form der Steuerung sind empirisch ermittelte auftragsspezifische Soll-Wert-Signale von vornherein hinterlegt.
  • In alternativer Ausgestaltung generiert die Sensorik den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisierende Signale aus Frequenzspektren der beim Auftreffen der Werkstücke auf den Taschenanschlag hervorgerufenen Geräusche und die Vorrichtung umfasst einen Frequenz-Analysator, welcher Ist-Wert-Spektren mit in der Steuerung hinterlegten Soll-Wert-Spektren vergleicht. Die Stellmittel werden in Abhängigkeit vom jeweiligen Ergebnis des Vergleiches im Sinne einer Angleichung der von der Sensorik gelieferten Spektren an das jeweilige hinterlegte auftragsspezifische Soll-Wert-Spektrum angesteuert. Hierbei kann es wiederum Anlass geben zu einer Umkehr einer zunächst eingeleiteten Stellbewegung der Stellmittel. Für diese Signalauswertung ist eine schnell arbeitende, digital arbeitende Steuerung vorgesehen, die in bevorzugter Ausgestaltung echtzeitfähig ist.
  • Anstelle einer Ausgestaltung der Steuerung für die Hinterlegung von Soll-Wert-Spektren ist diese in abgewandelter Ausgestaltung selbstlernend und arbeitet eben so wie im Falle der zuvor erläuterten Generierung von Schalldruckpegeln entsprechenden Signalen nach dem Prinzip der Maximierung der Ist-Werte.
  • Bei den insoweit dargelegten Ausgestaltungen generiert die Sensorik den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisierende Signale im Gegensatz zu einer später näher erläuterten Ausgestaltung aus Ereignissen, die durch den Kontakt der Werkstücke mit dem Taschenanschlag hervorgerufen werden. Zu diesen Ereignissen zählen neben der Entstehung von Geräuschen auch Bewegungsvorgänge und elastische Formänderungen des Taschenanschlages.
  • Bei einer bevorzugt längsmittensymmetrischen Anbindung des Taschenanschlages an die Vorrichtung und eine bezüglich der Verarbeitungsrichtung der Taschenfalzeinrichtung längsmittige Ausrichtung der Werkstücke unterschiedlicher Formate - wie dies für den Einlauf in eine erste Falztasche vorgesehen werden kann - lassen sich mittels einer entsprechend ausgelegten Sensorik auch aus den genannten Bewegungsvorgängen und Formänderungen ebenfalls den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisierende Signale generieren, die sodann aufgrund der im Hinblick auf die Symmetrie getroffenen Maßnahmen mittels einer Steuerung relativ leicht auswertbar sind.
  • Wie bereits angedeutet, nähert sich die Erstreckung des Zeitfensters für die Verzögerungszeit, innerhalb welcher die vorauseilende Kante des jeweiligen Werkstückes unter Auftreffen auf den Taschenanschlag vorübergehend zum Stillstand kommt, um so mehr dem Wert Null je genauer die Orientierung der Anschlagfläche des Taschenanschlages jener der vorauseilenden Kante der jeweiligen Werkstücke entspricht.
  • In dem mit der vorgeschlagenen Vorrichtung angestrebten Idealfall der Übereinstimmung der Orientierung der Anschlagfläche des Taschenanschlages mit jener der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke sind im Falle der mit Blick auf die Symmetrie getroffenen Maßnahmen die Bewegungsvorgänge und die Formänderungen des Taschenanschlages infolge des Auftreffens der Werkstücke auf diesen symmetrisch zur Längsmitte des Taschenanschlages.
  • Die genannte Sensorik umfasst insofern je nach Ausgestaltung der Vorrichtung Geber für Messwerte von Bewegungsvorgängen oder elastischen Formänderungen des Taschenanschlages und generiert entsprechende, den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisierende Signale, die sodann von der Steuerung ausgewertet und zur Ansteuerung der Stellmittel in dem Sinne genutzt werden, dass diese den Taschenanschlag auf eine Orientierung einjustieren, in der sich die Messwerte zumindest im Wesentlichen als zur Längsmitte des Taschenanschlages symmetrisch ergeben.
  • Die Sensorik erfasst hierzu je nach deren Ausstattung Ist-Werte von Bewegungsvorgängen oder Formänderungen an bezüglich der Längsmitte des Taschenanschlages symmetrischen Orten. Die Auswertung der Signale seitens der Steuerung erfolgt auf der Basis des Vergleiches der an den symmetrischen Orten gewonnenen Messwerte.
  • Die mittensymmetrische Ist-Wert-Erfassung ermöglicht es der Steuerung, den Stellmitteln von vorn herein eine Stellbewegung in die richtige Richtung einzuprägen. Die Steuerung setzt die Stellmittel still, wenn die Orientierung des Taschenanschlages den Vorgaben entspricht.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung werden die den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisierenden Signale bereits auf dem Weg der Werkstücke in Richtung auf den Taschenanschlag generiert. Hierzu ist die Sensorik ausgestattet mit Detektoren, mittels welcher die Orientierung einer jeweiligen auf den Taschenanschlag zu bewegten vorauseilenden Kante der Werkstücke charakterisierende Orientierungssignale generiert werden, und die Steuerung ist dazu ausgebildet, unter Auswertung dieser Orientierungssignale die Stellmittel im Sinne einer Angleichung der Orientierung des Taschenanschlages an jene der detektierten Kante der Werkstücke anzusteuern.
  • Die Orientierung dieser Kante charakterisierende Orientierungssignale ermöglichen es der Steuerung wiederum, den Stellmitteln von vorn herein eine Stellbewegung in die richtige Richtung einzuprägen und die Stellmittel still zu setzten, wenn die Orientierung des Taschenanschlages den Vorgaben entspricht.
  • Der Erfindungsgegenstand ist in den beigefügten Zeichnungen teils in schematischer und teils in symbolhafter Darstellung wiedergegeben, wobei baugleichen Komponenten gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.
  • In den Zeichnungen zeigt:
    • Figur 1
    ein Schema einer Vorrichtung zum Falzen flacher Werkstücke in Form einer Taschenfalzmaschine mit lediglich beispielhaft vier Taschenfalzeinrichtungen,
    Figuren 2 bis 5
    jeweils einen Rahmen und einen mittels Stellmitteln verstell- und justierbaren Taschenanschlag einer Falztasche mit symbolhaft dargestellten unterschiedlichen Ausgestaltungen einer Sensorik, welche den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante der Werkstücke auf den Taschenanschlag charakterisierende Signale generiert, und einer Steuerung, welche unter Auswertung der Signale die Stellmittel ansteuert.
  • Die in Fig. 1 schematisch wiedergegebene Taschenfalzmaschine 1 ist beispielhaft für vier Falzungen an flachen Werkstücken 2 ausgelegt und weist hierzu vier Falztaschen 3 bis 6 auf, von welchen jede einen - nur im Falle der Falztasche 3 wiedergegebenen - verstellbaren Taschenanschlag 7 aufweist. Ein Walzenpaar - gebildet aus einer Transportwalze 8 und einer Transport- und Falzwalze 9 - befördert die in Richtung des in Fig. 1 rechten Pfeils auf nicht näher erläuterte Weise angelieferten flachen Werkstücke 2 in die erste Falztasche 3, bis sich beim Auftreffen der vorauseilenden Kante 2.1 des Werkstückes 2 an den Taschenanschlag 7 die bereits genannte Stauchfalte ausbildet, die sodann in den Falzspalt zwischen der Transport- und Falzwalze 9 und einer Falz - und Transportwalze 10 gerät, in welchem die erste Falzung erfolgt. Die Falz- und Transportwalze 10 transportiert gemeinsam mit der Transport- und Falzwalze 9 die entstandene Signatur 2' mit vorauseilendem Falzbruch in eine zweite Falztasche 4 und es läuft ein gleichartiger Vorgang ab, bei welchem die Falzbildung in einem Falzspalt zwischen der Falz- und Transportwalze 10 und einer Falz- und Transportwalze 11 erfolgt, die im weiteren Verlauf gemeinsam mit der Falz- und Transportwalze 10 die Funktion einer Transportwalze ausübt usw., bis die Werkstücke schließlich in die letzte Falztasche - hier die vierte von vier - gelangen und von einem letzten Walzenpaar 12 eine letzte Falzung erhalten.
  • An das letzte falzende Walzenpaar 12 schließt sich üblicherweise ein Messerwellenpaar 13 zum Beschnitt der Signaturen 2' und daran eine Abtransportwalze 14 an. Die Taschenanschläge 7 aller Falztaschen 3 bis 6 sind auf die Schenkellängen der bei mehrfacher Falzung aus einem Werkstück nacheinander entstehenden Signaturen einstellbar. Jedenfalls der Taschenanschlag 7 der ersten Falztasche 3 ist überdies auf unterschiedliche Orientierungen justierbar, da in der ersten Falztasche 3 die ungefalzten flachen Werkstücke 2 schräg zu den Walzen der Vorrichtung verlaufende vorauseilende Kanten 2.1 aufweisen können.
  • Die in den Figuren 2 bis 5 wiedergegebenen Ausführungs- und Ausstattungsbeispiele beziehen sich insoweit im Falle einer Taschenfalzmaschine mit mehreren Taschenfalzeinrichtungen insbesondere auf eine erste derselben und unterscheiden sich lediglich mit Blick auf die Ausgestaltung der genannten Sensorik und der genannten Steuerung. Im Übrigen sind die Ausführungsbeispiele mechanisch insofern gleichartig als jeweils ein Falztaschenrahmen 15, ein verstell- und justierbarerer Taschenanschlag 7 sowie jeweilige an einem jeweiligen Endabschnitt desselben angreifende, am Falztaschenrahmen 15 angeordnete Stellmittel 16 vorgesehen sind.
  • Die Stellmittel 16 sind beispielhaft nach dem Vorbild der aus DE 100 23 933 A1 bekannten Falztasche in Form zweier Spindeltriebe ausgebildet und insofern sowohl zur Einstellung des Taschenanschlages 7 auf die Schenkellängen jeweiliger Signaturen geeignet als auch auf nicht näher dargestellte Weise zur Justierung der Orientierung der Anschlagfläche des Taschenanschlages 7, d. h. zur Angleichung dieser Orientierung an jene der jeweils vorauseilenden Kante 2.1 der Werkstücke 2. Zur näheren Erläuterung der Stellmittel 16 wird insoweit auf DE 100 23 933 A1 verwiesen.
  • Zur Generierung von Signalen, die den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante 2.1 der Werkstücke 2 charakterisieren, ist - wie bereits angedeutet - je nach Ausgestaltung gemäß einer der Figuren 2 bis 5 eine Sensorik 17 bzw. 18 bzw. 19 bzw. 20 vorgesehen, welche die Signale bevorzugt in digitalisierter Form an eine je nach Ausgestaltung gemäß einer der Figuren 2 bis 5 ausgebildete Steuerung 21 bzw. 22 bzw. 23 bzw. 24 weitergibt, die sodann - wie zu den dargelegten Ausgestaltungen ausgeführt - die Stellmittel 16 ansteuert.
  • Die Fig. 2 gibt den Fall wieder, dass die Sensorik 17 einen Schalldrucksensor 17.1 umfasst, der beispielhaft von einem handelsüblichen Mikrofon dargestellt wird. Dieses ist bevorzugt in unmittelbarer Nachbarschaft zum Taschenanschlag angeordnet.
  • Für den Fall der Erfassung von Frequenzspektren bei der Generierung von Signalen, die den Vorgang des Auftreffens der Werkstücke 2 auf den Taschenanschlag charakterisieren, wird eine Sensorik vorgesehen, die ebenfalls ein handelsübliches Mikrofon zum Erfassen von Ist-Wert-Spektren umfasst und in welche ein Frequenz-Analysator integriert ist.
  • Die Fig. 3 zeigt den Fall, dass die Sensorik 18 ausgestattet ist mit Gebern 18.1 für Messwerte von Bewegungsvorgängen des Taschenanschlages 7 infolge des Auftreffens der Werkstückes 2 auf diesen. Die Geber 18.1 werden beispielsweise von handelsüblichen Beschleunigungssensoren dargestellt. Sie sind als solche jedenfalls fest mit dem Taschenanschlag 7 verbunden und bevorzugt symmetrisch zu dessen Längsmitte angeordnet.
  • In Fig. 4 ist der Fall dargestellt, dass die Sensorik 19 Geber 19.1 für Messwerte von elastischen Formänderungen des Taschenanschlages 7 umfasst. Die Geber 19.1 werden beispielsweise von Dehnungs-Mess-Streifen dargestellt, sie sind bevorzugt symmetrisch zur Längsmitte des Taschenanschlages 7 angeordnet und erfassen im Falle ihrer Anordnung gemäß Fig. 4 an dem Falztaschenrahmen 15 für die elastischen Formänderungen des Taschenanschlages 7 repräsentative Formänderungen, d. h. sie erfassen die Formänderungen des Taschenanschlages 7 indirekt.
  • Gemäß Fig. 5 ist die Sensorik 20 mit Detektoren 20.1 ausgestattet, mittels welcher die Orientierung einer jeweiligen auf den Taschenanschlag 7 zu bewegten vorauseilenden Kante 2.1 der Werkstücke 2 charakterisierende Orientierungssignale generiert werden. Hierzu geeignete Detektoren sowie deren Anordnung sind beispielsweise in DE 199 50 603 A1 näher erläutert. Hierauf kann im Falle einer Realisierung einer Sensorik gemäß Fig. 5 zurückgegriffen werden.
  • Bevorzugt sind die Detektoren 20.1 in Längsrichtung des Taschenanschlages verstellbar angeordnet, um für unterschiedliche Formate der Werkstücke 2 verwendbar zu sein.
  • Die in Fig. 5 beispielhaft vorgesehene Platzierung der Detektoren 20.1 in unmittelbarer Nachbarschaft des Taschenanschlages 7 ist nicht zwingend notwendig. Falls jedoch eine derartige Platzierung vorgesehen werden soll, sind die Detektoren 20.1 zur Anpassung an wechselnde Schenkellängen der Signaturen bei einem Auftragwechsel bevorzugt gemeinsam mit dem Taschenanschlag 7 verstellbar. Hierzu wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt einer der die Stellmittel 16 bildenden Spindeltriebe genutzt.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Taschenfalzmaschine
    2
    Flaches Werkstück
    2'
    Signatur
    2.1
    vorauseilende Kante des Werkstückes 2
    3
    Falztasche
    4
    Falztasche
    5
    Falztasche
    6
    Falztasche
    7
    Taschenanschlag
    8
    Transportwalze
    9
    Transport- und Falzwalze
    10
    Falz- und Transportwalze
    11
    Falz- und Transportwalze
    12
    Walzenpaar
    13
    Messerwellenpaar
    14
    Abtransportwalze
    15
    Falztaschenrahmen
    16
    Stellmittel
    17
    Sensorik
    17.1
    Schalldrucksensor
    18
    Sensorik
    18.1
    Geber für Bewegungsvorgänge des Taschenanschlages 7
    19
    Sensorik
    19.1
    Geber für elastische Formänderungen des Taschenanschlages 7
    20
    Sensorik
    20.1
    Detektor zur Generierung von Orientierungssignalen
    21
    Steuerung
    22
    Steuerung
    23
    Steuerung
    24
    Steuerung

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Falzen flacher Werkstücke (2) mit
    wenigstens einer Taschenfalzeinrichtung mit einem verstellbaren Taschenanschlag (7),
    Stellmitteln (16), mittels welcher zumindest die Orientierung des Taschenanschlages (7) justierbar ist,
    einer Sensorik (17; 18; 19; 20), welche den Vorgang des Auftreffens der jeweils vorauseilenden Kante (2.1) der Werkstücke (2) auf den Taschenanschlag (7) charakterisierende Signale generiert,
    und
    einer Steuerung (21; 22; 23; 24), welche in Auswertung der Signale die Stellmittel (16) derart ansteuert, dass diese den Taschenanschlag (7) auf eine Orientierung einjustieren, bei welcher die vorauseilende Kante (2.1) innerhalb einer einem Sollwert entsprechenden Verzögerungszeit zu einem vorübergehenden Stillstand kommt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    eine derartige Ausgestaltung der Steuerung (21; 22; 23; 24), dass diese die Verzögerungszeit auf ein Zeitfenster absenkt, dessen Erstreckung zumindest nahezu gleich Null ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sensorik (17) einen Schalldrucksensor (17.1) umfasst.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    die Ausstattung der Sensorik (18; 19) mit Gebern (18.1; 19.1) für Messwerte von Bewegungsvorgängen oder elastischen Formänderungen des Taschenanschlages (7) infolge des Auftreffens der Werkstücke (2) auf diesen und
    eine derartige Ausgestaltung der Steuerung (22; 23), dass diese unter Auswertung der Signale die Stellmittel (16) in dem Sinne ansteuert, dass sie den Taschenanschlag (7) auf eine Orientierung einjustieren, in der sich die Messwerte zumindest im Wesentlichen als zur Längsmitte des Taschenanschlages (7) symmetrisch ergeben.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    die Ausstattung der Sensorik (20) mit Detektoren (20.1), mittels welcher die Orientierung einer jeweiligen auf den Taschenanschlag (7) zu bewegten vorauseilenden Kante (2.1) der Werkstücke (2) charakterisierende Orientierungssignale generiert werden.
    und
    eine derartige Ausgestaltung der Steuerung (24), dass diese unter Auswertung der Orientierungssignale die Stellmittel (16) im Sinne einer Angleichung der Orientierung des Taschenanschlages (7) an jene der detektierten Kante (2.1) der Werkstücke (2) ansteuert.
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