EP1790605B1

EP1790605B1 - Verfahren zum Messen der Dicke eines Druckproduktes

Info

Publication number: EP1790605B1
Application number: EP05405654A
Authority: EP
Inventors: Hanspeter Duss; Christoph Gysin
Original assignee: Mueller Martini Holding AG
Current assignee: Mueller Martini Holding AG
Priority date: 2005-11-23
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2025-11-23
Also published as: ATE465114T1; JP2007145606A; DE502005009466D1; EP1790605A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Dicke eines auf einer Sammelstrecke eines Sammelhefters aus Druckbogen gebildeten und rittlings transportierten Druckproduktes, bei dem die Dicke des Druckproduktes am Förderende der Sammelstrecke kapazitiv und berührungslos gemessen wird.
Bei Sammelheftern ist es aufgrund von verschiedenen Einflüssen möglich, dass nicht alle Druckbogen korrekt gesammelt werden. Dadurch können unvollständige oder sonstwie fehlerhafte Druckprodukte entstehen, die aus Qualitätsgründen ausgeschleust werden müssen. Ein solches auszuschleusendes Exemplar kann beispielsweise zu viele oder zu wenige Druckbogen, einen doppelten oder fehlenden Umschlag aufweisen. Zudem können Druckbogen falsch geöffnet sein oder es kann beispielsweise ein vorgesehenes Warenmuster oder eine andere Beilage fehlen.
Bekannt ist auch ein Sammelhefter, der eine Messeinrichtung mit einem Tastrad aufweist, das taktgerecht gesteuert zum Produkttransport der Sammelkette an das zu messende Druckprodukt angepresst wird. Ein an einem Arm des Tastrades befestigter Ferritkern wird in eine Tauchspule eingetaucht. Aufgrund der Induktivitätsänderung an der Tauchspule wird auf die Dicke des Druckproduktes geschlossen. Nachteilig ist, dass das Tastrad mit vergleichsweise hohen Kräften angepresst werden muss, was zu einem Walkeffekt am Druckprodukt führen kann. Warenmuster, die am Druckprodukt angeordnet sind, können aufgrund der genannten hohen Anpresskräfte nicht gemessen werden. Zudem ist die Messgenauigkeit nicht hinreichend, um beispielsweise das Fehlen von Umschlägen zu detektieren. Diese Messvorrichtung ist vergleichsweise teuer, weil das Tastrad sehr steif sein und aufgrund einer Dickeneinstellung gesteuert werden muss.
Aus der US-A-4170346 ist eine Buchproduktionslinie mit einer Transportkette, einer Heftvorrichtung, einem Auswerfer und einer kapazitiven Dickenmessvorrichtung bekannt. Die auf der Transportkette rittlings geförderten Druckprodukte werden mittels der Heftvorrichtung an ihrem Rücken geheftet und anschliessend zur Weiterverarbeitung transportiert. Registriert ein mit der Dickenmessvorrichtung verbundenes Steuersystem ein fehlerbehaftetes, von einem Vergleichswert abweichendes, d.h. ein zu dickes bzw. zu dünnes bzw. ein defektes Druckprodukt, wird ein erstes Signal zum Unterbinden des Heftvorgangs und ein zweites Signal zum Auswerfen dieses Druckproduktes ausgegeben. Auf diese Weise werden lediglich solche Druckprodukte geheftet und der Weiterverarbeitung zugeführt, welche die entsprechenden Qualitätsanforderungen erfüllen.
Durch die US-A-6237908 ist eine ähnlich Buchpröduktionslinie bekannt, bei der die Einhaltung der Qualitätsanforderungen mittels einer Vielzahl von sowohl im Bereich der Anleger angeordneten und auf die einzelnen Druckbogen ausgerichteten als auch mit am Ende der Sammelstrecke angeordneten und auf die aus den Druckbogen bestehenden Druckprodukte ausgerichteten Sensoren überwacht wird. Die Sensoren erfassen das von einem Reflektor zurückgeworfene Licht und geben entsprechende Signale an eine Steuereinrichtung weiter.
Obwohl diese bekannten Lösungen vergleichsweise aufwendig und damit teuer sind, sind sie nicht geeignet, unterschiedliche Dicken eines Druckproduktes zu erfassen und erlauben zudem keine Beurteilung der Lage von Warenmustern an Druckprodukten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches die genannten Nachteile vermeidet. Insbesondere sollen damit auf einfache und kostengünstige Weise auch unterschiedliche Dicken eines Druckproduktes sowie die aktuelle Lage von Warenmustern an Druckprodukten erfasst werden.
Die Erfindung ist bei einem gattungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass die Dickenmessung kontinuierlich und mehrmals pro Takt durchgeführt wird. Aufgrund einer solchen Messung können mit einer relativ einfachen kapazitiven Vorrichtung auch unterschiedliche Dicken eines Druckproduktes, d.h. dessen Dickenverlauf fasst und ebenso die Lage eines Warenmusters am Druckprodukt detektiert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dickenmessung mit Hilfe eines eine Induktivität L und eine Kapazität C aufweisenden Resonanzschwingkreises durchgeführt wird. Es hat sich gezeigt, dass damit auch kleine Kapazitäten C sehr schnell und im Wesentlichen ohne Störungen gemessen werden können, so dass auch seitlich am Sammelhefter mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann.
Eine wesentliche Genauigkeitssteigerung ist dann möglich, wenn die Dickenmessung gemäss einer Weiterbildung der Erfindung mit einem mit Kondensatorplatten ausgestatteten Kondensator erfolgt. Vorzugsweise werden die Messwerte miteinander korreliert, sodass eine weitere Genauigkeitssteigerung erzielt werden kann.
Weiter ist es möglich, auch Warenmuster zu kontrollieren und auch die Lage eines Warenmusters auf einem Druckexemplar zu messen. Schliesslich kann, wenn im Produktestrom eine Lücke besteht, in vollem Lauf eine Referenzmessung durchgeführt werden, was zu einer weiteren Verbesserung der Messresultate führt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die Druckbogen mittels zumindest eines Anlegers auf die Sammelstrecke gefördert. Zusätzlich zur Messung der Dicke der Druckprodukte wird dabei im Bereich des zumindest einen Anlegers oder zwischen diesem und der Sammelstrecke die Dicke einzelner Druckbogen gemessen. Dadurch ist es möglich, die Messwerte der Dickenmessung der einzelnen Druckbogen zur Anpassung eines zuvor festgelegten Toleranzwertes für die Dickenmessung der Druckprodukte zu verwenden. Somit kann eine variierende Papierdicke der Druckbogen berücksichtigt werden, was eine noch höhere Messgenauigkeit ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Querschnitt eines Sammelhefters für Druckprodukte,
Fig. 2: schematisch eine räumliche Ansicht eines Druckproduktes mit einem an diesem angebrachten Warenmuster,
Fig. 3: eine Messkurve, welche mehrere Messpunkte sowie die Dicke eines gemessenen Druckproduktes darstellt und
Fig. 4: schematisch eine Seitenansicht eines Sammelhefters und vier Anlegern.

Der in Figur 1 gezeigte Sammelhefter 1 dient beispielsweise in an sich bekannter Weise dem Herstellen von Broschüren, Zeitschriften, Zeitungen, Büchern und dergleichen. Er weist ein hier lediglich teilweise gezeigtes und an sich bekanntes Maschinengestell 2 auf, an dem zwei Seitenbleche 6 und 7 befestigt sind, die gegenüberliegend und gegenüber einer Vertikalen V-förmig nach innen geneigt sind. Über den Seitenblechen 6 und 7 ist eine Kettenführung 9 angeordnet, auf welcher zwei Stränge 26 einer endlosen Sammelkette 3 geführt sind. An dieser Sammelkette 3 sind in gleichen Abständen Mitnehmer 4 angebracht, die für den Transport von Druckprodukten 11 vorgesehen sind. Diese Druckprodukte 11 liegen gemäss Figur 1 rittlings auf einer Auflage 5, die einen First bildet. Die Auflage 5 stützt die Druckprodukte 11 im Bereich eines Falzes 12. Vom Falz 12 erstrecken sich Schenkel 11a und 11b des Druckproduktes 11 V-förmig nach unten in den Bereich der Seitenbleche 6 und 7. Parallel zum Falz 12 verlaufen Frontkanten 14.
Im Bereich des Seitenbleches 7 ist eine Messvorrichtung 15 angeordnet, die einen Kondensator 16 mit zwei Kondensatorplatten 17 und 18 aufweist. Zwischen den beiden Kondensatorplatten 17 und 18 befindet sich in dem Seitenblech 7 ein Fenster 8, so dass das Seitenblech 7 keinen oder nur einen geringen Beitrag zur Kapazität des Kondensators 16 liefert. Das Fenster 8 ist jedoch nicht zwingend. Die beiden Kondensatorplatten 17 und 18 sind über eine Leitung 20 bzw. 21 mit einer Steuervorrichtung 23 verbunden. Die Steuervorrichtung 23 dient der Auswertung der gemessenen Kapazität und ist beispielsweise mit einer hier nicht gezeigten Anzeigevorrichtung sowie weiteren Steuermitteln verbunden.
Die beiden Kondensatorplatten 17 und 18 sind so angeordnet, dass von den geförderten Druckprodukten 11 jeweils ein Schenkel 11b zwischen diesen hindurchläuft. An eine Aussenseite 13 des Schenkels 11b kann eine Bürste 10 befestigt sein, welche im Bereich der Messvorrichtung 15 den Schenkel 11b an die Aussenseite des Seitenbleches 7 leicht andrückt. Damit ist sichergestellt, dass der Schenkel 11b zwischen den beiden Seitenblechen 7 und der Kondensatorplatte 17 hindurchläuft. Die Bürste 10 könnte auch durch andere Mittel, beispielsweise durch einen Blasstrom ersetzt sein.
Eine weitere Kondensatorplatte 25 kann über dem Sammelhefter 1 im Bereich der Auflage 5 angeordnet sein. Diese Kondensatorplatte 25 bildet gemeinsam mit der Auflage 5 ebenfalls eine Messvorrichtung und ist über eine Signalleitung 22 mit der Steuervorrichtung 23 verbunden.
Die Messvorrichtung 15 dient zum Messen einer oder mehrerer Dicken der durch einen Kondensator laufenden Druckprodukte 11. Bei diesen kapazitiven Messwerten handelt es sich um die Dicke des Druckproduktes 11 im Bereich eines Schenkels 11 b bzw. 11a und/oder die Dicke im Bereich des Falzes 12. Diese Dicken werden beispielsweise durch einzelne oder mehrere Druckbogen und beispielsweise auch durch ein an der Aussenseite 13 befestigtes Warenmuster 19 bestimmt. Zur Dickenerhöhung kann auch ein Umschlag beitragen. Die Dicke der Druckprodukte 11 kann sehr gross sein, so dass der Umschlag dann auch entsprechend wenig zur Gesamtdicke des Produktes beiträgt. Die Dicke eines dünnen Druckbogens kann beispielesweise 0,1 mm betragen. Diese Dicke kann zudem variieren. Die Dicke des Warenmusters, beispielsweise ein Beutel, kann mehrere Millimeter betragen und die daraus entstehende Dicke des Druckproduktes 11 wird entsprechend gross sein.
Die Kondensatorplatte 17 ist an einem Träger 24 so befestigt, dass zwischen der Kondensatorplatte 17 und der Aussenseite des Seitenbleches 7 ein bestimmter Abstand entsteht. Der Träger 24 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Kondensatorplatte 17 verschiebbar ist. Die Verschiebung kann so erfolgen, dass die Kondensatorplatte 17 parallel zum Seitenblech 7 nach oben bzw. nach unten verschoben werden kann. Denkbar ist auch eine Verschiebung in der Transportrichtung bzw. gegen die Transportrichtung. In gleicher Weise kann die Kondensatorplatte 18 verschoben werden. Damit ist es möglich, die Dickenmessung an das Format des Druckproduktes 11 anzupassen. Bei Druckprodukten 11 mit sehr kurzen Schenkeln 11a und 11b kann jedenfalls im Bereich des Falzes 12 gemessen werden. Die Kondensatorplatte 25 ist ebenfalls an einem hier nicht gezeigten Träger befestigt und kann ebenfalls verschoben werden.
Eine Dickenmessung ist gleichzeitig im Bereich des Schenkels 11b mit Kondensator 16 und im Bereich des Falzes 12 mit der durch die Kondensatorplatte 25 und die Auflage 5 gebildeten Messvorrichtung möglich. Grundsätzlich kann aber auch jeweils nur im Bereich des Falzes 12 oder lediglich im Bereich des Schenkels 11b gemessen werden. Grundsätzlich könnte auch gleichzeitig der Schenkel 11a mit einem weiteren Kondensator gemessen werden.
Die Kondensatoren stehen zur Erhöhung der Messgenauigkeit vorzugsweise in gegenseitiger Korrelation. Vorzugsweise wird die Dicke mit Hilfe eines LC-Schwingkreises gemessen. Dieser LC-Schwingkreis wird mit einem Oszillatorschaltkreis angeregt. Zur Verbesserung der Stabilität der Schwingungen kann eine Amplitudenregelung vorgesehen sein. Mit einer Komparatorstufe können die sinusförmigen Schwingungen in ein Rechtecksignal verwandelt werden, welches durch eine Auswerteinheit verarbeitet wird. In gleicher Weise können auch mehrere Kondensatorplatten 25 vorgesehen sein.
Die Messungen erfolgen kontinuierlich und mehrmals pro Takt. Damit ist es möglich, einen Dickenverlauf an einem Druckprodukt 11 zu messen. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert.
Die Figur 2 zeigt schematisch das Druckprodukt 11 in gefaltetem Zustand, wie es beispielsweise auf einer Sammelstrecke S des Sammelhefters 1 rittlings transportiert wird. Der Falz 12 und die Frontkanten 14 verlaufen parallel zueinander und zur Förderrichtung. Eine Kopfkante 27 bildet eine vorlaufende Kante und eine Fusskante 28 eine nachlaufende Kante. Das Warenmuster 19 ist an der Aussenseite 13 befestigt, beispielsweise angeklebt. Anstelle des Warenmusters 19 kann auch ein anderes Teil, beispielsweise eine Karte, befestigt sein. Das Druckprodukt 11 kann beispielsweise aus mehreren Druckbogen und dem genannten Warenmuster 19 bestehen. Die Messungen können nun so durchgeführt werden, dass gemäss Figur 3 die Dicke eines durchlaufenden Druckproduktes 11 an den Punkten P2, P3, P4 und P5 gemessen wird. Die Messungen P2, P4 und P5 entsprechen der Dicke des Druckproduktes 11 ohne das Warenmuster 19 und die gemessene Dicke im Punkt P3 der Gesamtdicke von Druckprodukt 11 und Warenmuster 19. Aufgrund der Messungen an den Punkten P2 bis P5 kann die in Figur 3 gezeigte Kurve 29 bestimmt werden. Verläuft beispielsweise eine Kurve ohne die Erhöhung im Bereich des Punktes P3, kann auf ein Fehlen des Warenmusters 19 geschlossen werden. Durch die Lage der Messung im Punkt P3 kann zudem eine nicht vorgesehene Verschiebung des Warenmusters 19 festgestellt werden. Feststellbar ist zudem ein Druckprodukt 11, auf dem zwei Warenmuster 19 angebracht wurden. Unabhängig von der Dicke des Warenmusters 19 kann die Dicke der Druckbogen an den Punkten P2, P4 und P5 ermittelt werden. Dadurch können fehlende Druckprodukte oder auch ein fehlender Umschlag festgestellt werden.
Die Messung P1 erfolgte in einer Lücke des Produktestroms. Diese Messung kann als Referenzmessung verwendet werden, womit die Messgenauigkeit optimiert werden kann.
Bei der Ausführung gemäss Figur 4 sind neben dem Sammelhefter 1 noch Anleger A1 bis A4 vorgesehen, mit denen in an sich bekannter Weise Druckbogen 36 von einem hier nicht gezeigten Stapel abgezogen und auf den Sammelhefter 1 abgelegt werden. Die Anleger A1 bis A4 liegen entlang der Sammelstrecke S. Die Druckbogen 36 können bereits mit einem Warenmuster 19 oder dergleichen versehen sein.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, das Warenmuster 19 oder dergleichen erst im Bereich des Sammelhefters 1 aufzubringen. Die Förderrichtung der Anleger A1 bis A4 ist jeweils durch einen Pfeil 34 und die Förderrichtung des Sammelhefters 1 durch den Pfeil 35 angegeben. Die Messvorrichtung 15 befindet sich in Förderrichtung gesehen vorzugsweise nach den Anlegern A1 bis A4 und somit vorzugsweise am Ende der Sammelstrecke S des Sammelhefters 1. Im Bereich der Messvorrichtung 15 ist der Sammelvorgang abgeschlossen und das Druckprodukt 11 sollte vollständig sein.
Die Druckbogen 36 werden bezüglich ihrer Dicke einzeln gemessen. Hierzu sind Kondensatoren 30 bis 33 vorgesehen, die jeweils zwischen einem Anleger A1 bis A4 und der Sammelstrecke S des Sammelhefters 1 oder im Bereich der Anleger A1 bis A4 angeordnet sind. Die Kondensatoren 30 bis 33 sind ebenfalls mit der Messvorrichtung 15 bzw. der Steuervorrichtung 23 verbunden. Damit ist es möglich, die Druckbogen einzeln zu messen. Auf diese Weise können Schwankungen der Papierdicke bei der Messung der Dicke der Druckprodukte 11 im Bereich des Sammelhefters 1 berücksichtigt werden. Damit ist es möglich, den Toleranzwert bei der Messung im Bereich des Sammelhefters 1 an die Einzelmessungen im Bereich der Anleger A1 bis A4 anzupassen. Wird beispielsweise durch Messungen an den Kondensatoren 30 bis 33 festgestellt, dass der dünnste Druckbogen eine Dicke von 0,1mm aufweist, so wird der Toleranzwert selbsttätig beispielsweise auf 0,05 mm und damit auf die halbe Dicke des dünnsten Druckbogens eingestellt. Fehlt im Druckprodukt 11 ein solcher Druckbogen 36, so kann dies mit dem eingestellten Toleranzwert von 0,05 mm festgestellt werden. Der Toleranzwert ist dann hier der optimale Wert zum Erfassen dieses dünnsten Druckbogens. Beträgt hingegen die Dicke des dünnsten Druckbogens 0,2 mm, so genügt bereits ein Toleranzwert von 0,1 mm, um ein Fehlen dieses dünnsten Druckbogens festzustellen. Damit kann immer mit einem optimalen Toleranzwert gearbeitet werden.

Claims

Verfahren zum Messen der Dicke eines auf einer Sammelstrecke (S) eines Sammelhefters (1) aus Druckbogen (36) gebildeten und rittlings transportierten Druckproduktes (11), bei dem die Dicke des Druckproduktes (11) am Förderende der Sammelstrecke (S) kapazitiv und berührungslos gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenmessung kontinuierlich und mehrmals pro Takt durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenmessung mit Hilfe eines eine Induktivität L und eine Kapazität C aufweisenden Resonanzschwingkreises erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenmessung mit einem mit Kondensatorplatten (17, 18) ausgestatteten Kondensator (16) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte miteinander korreliert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Dickenmessung Warenmusters (19) detektiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbogen (36) mittels zumindest eines Anlegers (A1 bis A4) auf die Sammelstrecke (S) gefördert werden und dass, zusätzlich zur Messung der Dicke der Druckprodukte (11), im Bereich des zumindest einen Anlegers (A1 bis A4) oder zwischen diesem und der Sammelstrecke (S) die Dicke einzelner Druckbogen (36) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass ein Toleranzwert für die Dickenmessung der Druckprodukte (11) festgelegt und die Messwerte der Dickenmessung der einzelnen Druckbogen (36) zur Anpassung des Toleranzwertes verwendet werden.