DE19639138A1 - Phasenregelungssystem für die Schaufelradanordnung eines Falzapparates - Google Patents
Phasenregelungssystem für die Schaufelradanordnung eines FalzapparatesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Falzapparat zum Falzen von Druckprodukten
und im besonderen ein System zur Überwachung und Regelung der Phase von
Schaufelblättern in solch einem Falzapparat.
Nachdem eine durch eine Rollenrotationsdruckmaschine geführte Papierbahn bedruckt
ist, wird diese zur Weiterverarbeitung einem Falzapparat zugeführt. In dem Falzapparat
wird die Bahn normalerweise geschnitten und zu Signaturen gefalzt. Die Signaturen
werden dann in mehrere Produktströme aufgeteilt und zur Weiterverarbeitung ausgelegt.
Die Aufteilung der Signaturen in mehrere Produktströme kann durch die Anordnung
eines Paares sich drehender Schaufelräder in dem Signaturpfad erzielt werden.
US-5,112,033 offenbart z. B. einen Falzapparat mit einem ersten und einem zweiten
Schaufelrad, welche sich in entgegengesetzte Richtungen drehen. Es werden geschnittene
und gefalzte Druckprodukte (d. h. Signaturen) mit Hochgeschwindigkeitsförderbändern
in die unmittelbare Nähe der rotierenden Schaufelräder transportiert. Jedes der
Schaufelräder weist eine Vielzahl von Schaufelblättern auf, deren Spitzen den Umfang
eines jeweiligen Schaufelrades definieren. In jedem Schaufelrad bilden die aneinander
angeordneten Schaufelblätter Taschen zur Aufnahme der geschnittenen und gefalzten
Druckprodukte. Der Umfang des ersten Schaufelrades überschneidet den Umfang des
zweiten Schaufelrades und umgekehrt. Um eine Kollision zwischen den jeweiligen
Schaufelblättern der Schaufelradanordnung zu vermeiden, weist jedes Schaufelblatt in
seinem äußeren radialen Bereich eine Ausnehmung auf, die zur Aufnahme der Spitzen
der Schaufelblätter des jeweils anderen Schaufelrades dient. Beim Verlassen der
Hochgeschwindigkeitsförderbänder werden die geschnittenen und gefalzten
Druckprodukte wechselweise in den durch nebeneinander angeordnete Schaufelblätter
gebildeten Taschen des einen oder des anderen Schaufelrades aufgenommen.
US-5,123,638 zeigt eine Produktauslage mit einer Schwungradanordnung zur
Verwendung in einem Falzapparat einer Druckmaschine, und US-4,881,731 zeigt eine
Vorrichtung zum Zuführen von Bogen, insbesondere von Banknoten.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Regelung der Phase einer Schaufelradanordnung im Falzapparat einer
Druckmaschine zu schaffen, bei welchen die Freigabe der gefalzten Produkte von einem
Transportsystem (z. B. von Hochgeschwindigkeitsförderbändern) mit der Phase der
Schaufelblätter geregelt wird und wobei sichergestellt wird, daß die Falzprodukte von
den Schaufelblättern ohne Beschädigung aufgenommen und transportiert werden.
Gemäß vorliegender Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Regelung der Phase einer
Schaufelradanordnung eines Falzapparats einer Druckmaschine, wobei die
Schaufelradanordnung eine Vielzahl von Schaufelblättern und einen
Produktaufnahmebereich, in welchem die Schaufelblätter Falzprodukte aufnehmen,
aufweist, die folgenden Verfahrensschritte:
- (a) Erfassen einer Kante eines Falzproduktes, wenn dieses eine vorherbestimmte Position relativ zu einer ersten Referenzposition erreicht;
- (b) Erfassen der Schaufelblätter, wenn diese eine zweite Referenzposition passieren;
- (c) Bestimmen eines gewünschten Schaufelblattphasenwinkels für ein nächstes, in den Produktaufnahmebereich eintretendes Schaufelblatt;
- (d) Errechnen eines ersten Zeitpunkts, in dem das Falzprodukt die auf der Erfassung in Schritt (a) basierte erste Referenzposition erreicht;
- (e) Errechnen des aktuellen Schaufelblattphasenwinkels des nächsten Schaufelblattes zu dem ersten Zeitpunkt auf der Basis der Erfassung in Schritt (b); und
- (f) Steuern der Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung auf der Basis der Differenz zwischen dem aktuellen Schaufelblattphasenwinkel und dem gewünschten Schaufelblattphasenwinkel.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Phasenregelungssystem für die
Schaufelradanordnung im Falzapparat einer Druckmaschine, welche ein erstes
rotierendes Schaufelrad mit einer ersten Vielzahl′ von Schaufelblättern, ein zweites
rotierendes Schaufelrad mit einer zweiten Vielzahl von Schaufelblättern sowie ein
Transportsystem zur Zufuhr der Falzprodukte in einen - in Transportrichtung gesehen -
vor den Schaufelrädern angeordneten Produktaufnahmebereich enthält, wobei die
Schaufelräder in der Weise zueinander angeordnet sind, daß sich die von den
Schaufelblattspitzen des ersten und zweiten Schaufelrades beschriebenen Umfangslinien
teilweise überschneiden, und die Schaufelradanordnung einen ersten Sensor aufweist, der
eine erste Kante eines Falzproduktes erfaßt, wenn dieses eine erste Position passiert und
der in Abhängigkeit hiervon ein entsprechendes erstes Signal erzeugt, einen zweiten
Sensor, der ein jeweiliges erstes Schaufelblatt erfaßt, wenn dieses eine zweite Position
passiert und der in Abhängigkeit hiervon ein entsprechendes zweites Signal erzeugt,
einen Prozessor, der auf der Basis des ersten Signals einen ersten Zeitpunkt berechnet,
zu dem das Falzprodukt eine vorgegebene, im Produktaufnahmebereich liegende
Referenz-Position erreicht, der auf der Basis des zweiten Signals den Phasenwinkel
desjenigen Schaufelblattes bestimmt, welches den Produktaufnahmebereich als nächstes
erreichen wird, und der aus dem bestimmten Phasenwinkel und einem vorgegebenen
gewünschten Phasenwinkel die jeweilige Phasendifferenz berechnet, und ferner einen
Schaufelradmotor- Steuerschalter, der die Rotationsgeschwindigkeit der
Schaufelradanordnung in Abhängigkeit von der berechneten Phasendifferenz ändert.
Die Schaufelradanordnung umfaßt ein erstes rotierendes Schaufelrad mit einer Vielzahl
erster Schaufelblätter, deren Spitzen den Umfang des ersten Schaufelrades definieren.
Ein zweites rotierendes Schaufelrad umfaßt eine Vielzahl von zweiten Schaufelblättern,
deren Spitzen den Umfang des zweiten Schaufelrades definieren. An einer Schnittlinie
des ersten und des zweiten Schaufelradumfangs befindet sich ein
Produktaufnahmebereich. Der Produktaufnahmebereich ist derart gestaltet, daß nur eines
der ersten und zweiten Schaufelblätter den Produktaufnahmebereich zu einem gegebenen
Zeitpunkt besetzen kann. Das Falzprodukt-Transportsystem ist für die Förderung der
Falzprodukte in den Produktaufnahmebereich vorgesehen; es kann z. B. ein Paar
Hochgeschwindigkeitsbänder und/oder eine Schneidzylinderanordnung umfassen.
Das Phasenregelungssystem umfaßt einen Prozessor, einen ersten Sensor, einen zweiten
Sensor und einen Schaufelradmotor-Steuerschalter. Der erste Sensor detektiert eine
Kante eines jeweiligen, eine erste Position passierenden Falzproduktes und erzeugt ein
entsprechendes erstes Signal. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist die erste Position als der Punkt definiert, an welchem ein
Messer der Schneidzylinderanordnung das gefalzte Produkt schneidet. Alternativ kann
diese erste Position an jedem beliebigen Punkt entlang den
Hochgeschwindigkeitsbändern, im Produktaufnahmebereich, oder an jeder geeigneten
Stelle im Falzapparat bestimmt werden. Auf der Basis des von dem ersten Sensor
erzeugten Signals und der Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine errechnet der
Prozessor des Regelungssystems einen ersten Zeitpunkt, in welchem ein jeweiliges
Falzprodukt eine Sollposition in dem Produktaufnahmebereich erreichen wird.
Der zweite Sensor detektiert jedes erste Schaufelblatt, wenn es eine zweite Position
passiert und erzeugt ein entsprechendes zweites Signal. Auf der Basis des von dem
zweiten Sensor erzeugten Signals errechnet der Prozessor des Regelungssystem den
Phasenwinkel des ersten oder des zweiten Schaufelblattes, je nachdem welches den
Produktaufnahmebereich zuerst besetzt. Dann berechnet der Prozessor des
Regelungssystems die Phasendifferenz zwischen dem aktuellen
Schaufelblattphasenwinkel und dem gewünschten Schaufelblattphasenwinkel. Es kann
eine Anzeigevorrichtung vorgesehen sein, auf welcher dem Bediener der Phasenwinkel
oder die Phasendifferenz angezeigt wird.
Durch einen Schaufelradmotor-Steuerschalter wird die Rotationsgeschwindigkeit der
Schaufelradanordnung gesteuert. Das Regelungssystem ändert durch Senden von
Steuersignalen von dem Prozessor an den Schaufelradmotor-Steuerschalter die
Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung auf der Basis der Phasendifferenz.
Durch wiederholtes Ändern der Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung in
dieser Weise gleicht das Regelungssystem den aktuellen Schaufelradphasenwinkel an den
erwünschten Schaufelradphasenwinkel an.
Wie im folgenden näher beschrieben, können verschiedene Faktoren für die Einstellung
des gewünschten Phasenwinkels verwendet werden. Wenn z. B. die Produkte (d. h. die
gefalzten Signaturen) zu früh von den Hochgeschwindigkeitsförderbändern in die
Schaufelradrotation gelangen, dann kann das hintere Ende der Produkte sich um die
Schaufelblätter wickeln und einen Stau in der Schaufelradanordnung verursachen. Wenn
andererseits die Produkte zu spät in die Schaufelradrotation gelangen, dann ist nicht
genügend Zeit für die Produkte, sich zu verlangsamen, und sie "stürzen ab" in das hintere
Ende der zwischen den Schaufelblättern gebildeten Taschen, wobei sie beschädigt
werden. Der Grad der Verlangsamung der Produkte nach deren Freigabe durch die
Förderbänder hängt ab von der Massenträgheit der Produkte und der Reibung zwischen
den Produkten und den Schaufelblättern. Ein weiteres Problem stellt die Beschädigung
des Drucks durch übermäßige Reibung zwischen der Signatur und den Schaufelblättern
dar. Auf der Basis dieser genannten Faktoren kann eine gewünschte Schaufelblattphase
zur Vermeidung von Stau, Abstürzen und Druckbeschädigungen der Produkte
experimentell bestimmt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die
gewünschte Schaufelblattphase auf der Basis von Verwendungs- und
Umgebungsparametern geändert. Wie im folgenden näher beschrieben, hängt die
zwischen den Produkten und den Schaufelblättern entstehende Reibung von
verschiedenen anderen Faktoren ab, wie Gewicht und Breite des verwendeten Papiers,
dem Silikongehalt im Papier und der damit verbundenen Haftfähigkeit der Produkte in
der Maschine. Ferner hängt auch die Massenträgheit der Produkte von der
Bahngeschwindigkeit der Maschine und dem Gewicht des Papiers ab. Letztendlich ändert
sich der Grad der druckschädigenden Reibung mit der Temperatur und dem
Feuchtigkeitsgrad. Folglich ist es von Vorteil, den gewünschten Phasenwinkel auf der
Basis der Werte eines oder mehrerer dieser Umgebungs- und Anwendungsparameter
einzustellen. Diese Parameter können entweder auf einem Kontrollpult manuell
eingegeben oder durch Sensoren automatisch gemessen werden. Die den verschiedenen
Kombinationen von Parametern entsprechenden gewünschten Phasenwinkel können z. B.
empirisch bestimmt oder in einem Speicher als eine N×N-Matrix, gespeichert werden,
wobei N die Anzahl der Parameter ist. Die geeigneten gewünschten Phasenwinkel
können dann durch die Eingabe der aktuellen Werte der Parameter direkt aus der Matrix
gelesen werden.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das
Regelungssystem so programmiert sein, daß es die von dem menschlichen Bediener
durchgeführten Verfahrensschritte nachahmt. Zum Beispiel kann die Art und Weise, in
welcher ein Bediener die Schaufelradphase aufgrund einer Reihe unterschiedlicher
Faktoren, wie Bahngeschwindigkeit, Temperatur, Papierart oder anderer
Umgebungs- oder Verwendungsparameter manuell einstellt, durch das Regelungssystem
überwacht und automatisch in einer Tabelle in dem Speicher gespeichert werden. Dann
kann beim folgenden Druckvorgang der gewünschte Phasenwinkel auf der Basis der
aktuellen Umgebungs- und Verwendungsparameter aus der Tabelle gelesen werden.
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit
den beigefügten, nachstehend erklärten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Falzapparat mit einem Paar angeordneter Schaufelräder;
Fig. 2 die Schaufelradanordnung der Fig. 1 im Detail;
Fig. 3a die Schaufelradanordnungen der Fig. 1 und 2 in Position 0;
Fig. 3b die Schaufelradanordnung der Fig. 1 und 2 in Position 1;
Fig. 3c die Schaufelradanordnung der Fig. 1 und 2 in Position 2;
Fig. 3d die Schaufelradanordnung der Fig. 1 und 2 in Position 3;
Fig. 3e die Schaufelradanordnung der Fig. 1 und 2 in Position 4;
Fig. 3f die Schaufelradanordnung der Fig. 1 und 2 in Position 5;
Fig. 3g die Schaufelradanordnungen der Fig. 1 und 2 in Position 6;
Fig. 3h die Schaufelradanordnung der Fig. 1 und 2 in Position 0′;
Fig. 4 eine Darstellung eines Phasenregelungssystems für die
Schaufelradanordnung der Fig. 1-3 gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Steuern des Phasenregelungssystems der
Fig. 4;
Fig. 6 eine detaillierte Darstellung eines Flußdiagramms zum Steuern des
Phasenregelungssystems der Fig. 4;
Fig. 7a eine Darstellung verschiedener Phasenwinkel relativ zu einem
gewünschten Phasenwinkel eines Schaufelblattes;
Fig. 7b eine Darstellung eines Phasenwinkels eines Schaufelblattes.
In Fig. 1 ist ein Falzapparat 1 für das Schneiden und Falzen gedruckter Produkte
dargestellt. Eine Papierbahn wird über einem Falztrichter 24 gefalzt und dann in einer
Schneidzylinderanordnung 20 zu Signaturen geschnitten. Die Signaturen werden dann
von einem Paar Hochgeschwindigkeitsbändern 13 zu einem Paar Schaufelräder 100, 200
transportiert. In dem gezeigten System rotieren die Schaufelräder 100, 200 in
entgegengesetzte Richtungen und sind miteinander synchronisiert, um nicht zu
kollidieren.
Fig. 2 zeigt die Schaufelradanordnung 100, 200 im Detail. Die die
Hochgeschwindigkeitsbänder 13 verlassenden Signaturen werden in den von
aneinanderliegenden Schaufelblättern 102, 103; 201, 202; 202, 203 der jeweiligen
Schaufelräder 100, 200 gebildeten Taschen 111, 211 aufgenommen. In Fig. 2 ist eine die
Hochgeschwindigkeitsbänder 13 verlassende Signatur 14 gezeigt, die in die von
aneinanderliegenden Schaufelblättern 201, 202 gebildete Tasche 211 eintritt. Jedes
Schaufelblatt weist eine Schaufelblattspitze 6 und eine Schaufelblattausnehmung 5 auf,
welche kooperieren, um eine Kollision unter den Schaufelblätter zu verhindern. Es ist
dargestellt, wie in der Schaufelblattausnehmung 5.22 die korrespondierende
Schaufelblattspitze 6.12 aufgenommen wird.
Die Funktion der Schaufelradanordnung 100, 200 wird nun im Zusammenhang mit den
Fig. 3a-3h, welche die Position der Schaufelräder 100, 200 zu acht gesonderten
Zeitpunkten zeigen, beschrieben.
In Fig. 3a ist eine Signatur 14.1 in einer "Null-Position", d. h. an einem Punkt
unmittelbar vor ihrem Auftreffen auf die Spitze 6.22 des Schaufelblattes 202 des
Schaufelrades 200 dargestellt. Dabei bleibt ein Teil der Signatur 14.1 zu diesem
Zeitpunkt in Kontakt mit den Hochgeschwindigkeitsbändern 13, und während die
Signatur 14.1 letztere verläßt, bewegt sie sich entlang einer Mittellinie 15 mit einer
Fördergeschwindigkeit W. In dieser Position erstreckt sich die Spitze 6.22 des
Schaufelblattes 202 über die Mittellinie 15 hinaus, um die Signatur 14.1 aufzunehmen,
die Spitze 6.12 des Schaufelblattes 103 wird in der Ausnehmung 5.22 des
Schaufelblattes 202 aufgenommen und die Spitze 6.11 des Schaufelblattes 102 befindet
sich in einem Abstand von der Mittellinie 15.
Fig. 3b zeigt die Signatur 14.1 in der Position 1, nämlich an dem Punkt, wo sie zuerst
die Spitze 6.22 des Schaufelblattes 202 kontaktiert. Die Spitze 6.12 des
Schaufelblattes 102 befindet sich noch weg von der Mittellinie 15, und ein Teil der
Signatur 14.1 bleibt in Kontakt mit den Hochgeschwindigkeitsbändern 13. Da die
Signatur 14.1 mit den Hochgeschwindigkeitsbändern 13 noch in Kontakt ist, bewegt sie
sich trotz der durch den Kontakt mit der Spitze 6.22 entstehenden Reibung mit
(ungefähr) der Fördergeschwindigkeit W fort.
In Fig. 3c biegt sich die Signatur 14.1 leicht, während sie entlang der Oberfläche des
Schaufelblattes 202 gleitet, bewegt sich jedoch aufgrund ihres fortwährenden Kontakts
mit den Hochgeschwindigkeitsbändern 13 mit der Fördergeschwindigkeit W fort. In
dieser Position, der Position 2, nähert sich die Spitze 6.12 des Schaufelblattes 102 der
Mittellinie 15, hat jedoch die Mittellinie 15 noch nicht gekreuzt.
Fig. 3d zeigt die Schaufelräder 100, 200 in der Position 3. In dieser Position bewegt sich
die Signatur 14.1 unter der Steuerung der Hochgeschwindigkeitsbänder 13 mit der
Fördergeschwindigkeit W fort. Jedoch hat nun die Spitze 6.12 des Schaufelblattes 102
die Mittellinie 15 gekreuzt und ist mit der Signatur 14.1 in Kontakt. Außerdem ist
gezeigt, daß eine zweite Signatur 14.2 in den Hochgeschwindigkeitsbändern 13
fortbewegt wird, und zwar in einem Abstand d hinter der Signatur 14.1 und mit der
Fördergeschwindigkeit W.
Fig. 3e, 3f, 3g stellen dar, wie die Signatur 14.1 die Hochgeschwindigkeitsbänder 13
verläßt und mit dem Schaufelblatt 202 in Kontakt tritt. Die durch den Kontakt mit dem
Schaufelblatt 202 entstehende Reibung bewirkt eine Verlangsamung der Signatur 14.1,
während diese sich zum hinteren Ende der Tasche 211 bewegt. Gleichzeitig drückt die
Spitze 6.12 des Schaufelblattes 102 die Signatur 14.1 weg von der Mittellinie 15.
In Fig. 3h sind die Schaufelräder 100, 200 in der Position 0′ gezeigt. In dieser Position
hat die Signatur 14.1 das Schaufelblatt 102 verlassen und bewegt sich fort entlang dem
Schaufelblatt 202 zum hinteren Ende der Tasche 211, die von den aneinanderliegenden
Schaufelblättern 201, 202 gebildet ist. Außerdem ist gezeigt, wie sich die zweite
Signatur 14.2 der Spitze 6.12 des Schaufelblattes 102 nähert. Wie bezüglich der
Signatur 14.1 in den Fig. 3a-3g beschrieben, wird auch die zweite Signatur 14.2 mit der
Spitze 6.12 des Schaufelblattes 102 in Kontakt kommen und sich in das hintere Ende der
durch die aneinanderliegenden Schaufelblätter 101, 102 gebildete Tasche 111 bewegen.
Um zu gewährleisten, daß die Signaturen 14 richtig und unbeschädigt in den
Taschen 111 und 211 aufgenommen werden, ist es wichtig, die Phase zwischen den
Signaturen 14 und den Schaufelrädern 100, 200 (im folgenden "Schaufelradphase"
genannt) entsprechend einzustellen. Dafür können eine Anzahl von Faktoren in Betracht
gezogen werden.
Wenn z. B. die Signaturen 14 von den Förderbändern 13 zu früh freigegeben und in die
Schaufelradrotation aufgenommen werden, kann es geschehen, daß das hintere Ende der
Signatur sich um das Schaufelblatt (z. B. Schaufelblatt 202) windet, was zu einem Stau
in den Schaufelrädern 100, 200 führen kann. Wenn andererseits die Signaturen 14 von
den Förderbändern 13 zu spät freigegeben und in die Schaufelradrotation aufgenommen
werden, dann ist nicht genügend Zeit für die Signaturen 14, um sich zu verlangsamen,
und sie "stürzen ab" in das hintere Ende der Taschen 111 und 211, wobei sie beschädigt
werden können. Der Grad der Verlangsamung der Signaturen nach deren Freigabe durch
die Förderbänder 13 hängt ab von der Massenträgheit der Signaturen und der Reibung
zwischen den Signaturen und den Schaufelblättern.
Ein weiteres in Erscheinung tretendes Problem ist die durch übermäßige Reibung
zwischen der Signatur und dem Schaufelblatt verursachte Druckbeschädigung. Je früher
die Signaturen 14 in die Schaufelradrotation freigegeben werden, umso länger sind diese
der Reibung mit einem Schaufelblatt ausgesetzt, was zu Verschmierungen der Farbe auf
den Signaturen führen kann. Je früher also eine Signatur 14 von den Förderbändern 13
freigegeben wird, desto größer ist die Reibung und desto umfangreicher kann somit die
Druckbeschädigung auf einer Signatur 14 sein.
Zusätzliche Faktoren, die sich mit den Umgebungsbedingungen und dem individuellen
Druckauftrags ändern, haben ebenfalls Einfluß auf die gewünschte Schaufelradphase.
Zum Beispiel kann die Feuchtigkeit in der Druckerei Einfluß darauf haben, bis zu
welchem Grad die Farbe auf den Signaturen 14 getrocknet ist, wenn diese die
Hochgeschwindigkeitsbänder 13 verlassen. Dies kann wiederum in einem
Zusammenhang stehen mit einer durch eine gegebene Schaufelradphase verursachten
Druckbeschädigung. Gleichermaßen können auch Produktart, Papierart, Haftfähigkeit
und Silikongehalt des Papiers auf die gewünschte Schaufelradphase Einfluß haben. Es
können sich z. B. die Reibungs- und Trägheitseigenschaften einer 8-seitigen Signatur von
denen einer 24-seitigen oder 32-seitigen Signatur unterscheiden. Die Zusammensetzung
und Dicke des verwendeten Papiers können ebenfalls einen Einfluß auf diese
Eigenschaften haben. Die Haftfähigkeit (tack), die als das Maß an statischer Elektrizität
in den Signaturen definiert ist, ist ein Parameter, der auf herkömmliche Weise durch
einen "Tacker" geregelt wird. Außerdem kann die Menge des der Bahn zugefügten
Silikons in herkömmlichen Druckmaschinen unterschiedlich sein. Die für die
Haftfähigkeit und das Silikon gewählten Werte haben ebenfalls einen Einfluß auf die
Reibungs- und Trägheitseigenschaften der Signaturen bei deren Eintritt in die
Schaufelradtaschen 111 und 211.
Bei den Systemen des Standes der Technik wurde die Phase der Walzen der Bänder 13
bezüglich der Schaufelräder 100, 200 manuell eingestellt, indem die Position der Signatur
beim Eintritt in die Schaufelräder mit einer Meßmarke (oder mit dem bloßen Auge)
überwacht und dann die Geschwindigkeit der Hochgeschwindigkeitsbänder 13
entsprechend reguliert wurde. Dieses Verfahren der Schaufelradphaseneinstellung hat
mehrere Nachteile. Erstens ist das auf Meßmarken basierende manuelle Einstellen der
Geschwindigkeit der Förderbänder 13 an sich ungenau, und es ist deshalb nicht möglich,
auf diese Weise die Phasenregelung zu optimieren. Ein weiteres Problem entsteht
aufgrund der Tatsache, daß es möglich sein muß, die Geschwindigkeit des Falzapparats
entsprechend der Änderung der Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine zu ändern,
denn die Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine kann in hohem Ausmaß variieren, d. h.
von 0 bis 914 in/Minute (0 bis 3000 f/minute). Wie oben erwähnt, ergibt sich ein
Signatur-"Absturz" bei Signaturen, die nicht genügend Zeit und/oder Raum haben, um
sich nach ihrer Freigabe durch die Hochgeschwindigkeitsbänder 13 zu verlangsamen. Die
für die Verlangsamung der Signatur erforderliche Zeit und/oder Raum hängen von der
Geschwindigkeit der Förderbänder 13 ab, und diese hängt wiederum von der
Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine ab. Deshalb wird sich die inkrementale
Änderung der Bandgeschwindigkeit, die für eine Vorverlegung oder Zurückverlegung
der Schaufelblattphase erforderlich ist, stets ändern, wenn sich die Bahngeschwindigkeit
der Druckmaschine ändert. Dieser Änderung kann durch manuelles Regeln der Phase
während des Maschinenlaufs nicht angemessen Rechnung getragen werden. Deshalb
wurde bei den Systemen des Standes der Technik die Phase der Schaufelblätter relativ zu
den Förderbändern während des Maschinenlaufs auf einen nominalen Wert eingestellt,
was ein annehmbares, jedoch in keiner Weise optimales Resultat bei allen
Betriebsgeschwindigkeiten erbringt.
Die oben angesprochenen Probleme werden mit dem Schaufelradphasenregelungssystem
gemäß vorliegender Erfindung gelöst. Dieses erfindungsgemäße, in Fig. 4 dargestellte
Schaufelradphasenregelungssystem 300 umfaßt einen Schaufelblattpositionssensor 310,
einen Schaufelradmotor 320, einen Bahngeschwindigkeitssensor 330, einen
Signaturpositionssensor 360, einen Prozessor 340 und einen
Schaufelradmotor-Steuerschalter 350.
Der Schaufelblattpositionssensor 310 kann z. B. jeweilige Markierungen 311, die neben
jeder Tasche 111, 211 an einem der Schaufelräder 100, 200 angebracht sind, und einen
entsprechend angebrachten, die Markierungen 311 detektierenden
Markierungssensor 312 umfassen. Die Markierungen 311 können z. B. auf den
Schaufelblättern neben den Taschen 111, 211 angebrachte Metallstreifen sein. Der
Markierungssensor 312 kann z. B. ein Näherungsschalter sein, welcher auf die
Metallstreifen reagiert.
Der Signaturpositionssensor 360 bestimmt die Position der Signatur 14 und kann auf
verschiedene Weise installiert werden. Es kann z. B. ein Sensor relativ zu der
Schneidzylinderanordnung 20 des Falzapparats 1 angebracht werden. Da die gefalzte
Bahn von der Schneidzylinderanordnung 20 zu Signaturen 14 geschnitten wird, kann ein
an dieser Anordnung 20 angebrachter Sensor definitiv den Zeitpunkt bestimmen, zu
welchem der Schneidzylinder eine Signatur 14 erzeugt. Da der Abstand zwischen dem
Schneidzylinder und den Hochgeschwindigkeitsbändern 13 bekannt ist, und da die
Geschwindigkeit, mit welcher sich die Signatur 14 nach dem Verlassen des
Schneidzylinders bewegt, im wesentlichen gleich der Bahngeschwindigkeit der
Druckmaschine sein muß (die durch den Sensor 330 erfaßt ist), ist der Zeitpunkt in
welchem die Vorderkante oder die Hinterkante einer Signatur 14 die Förderbänder 13
verläßt, bestimmbar. Alternativ ist die Geschwindigkeit der den
Schneidzylinder verlassenden Signatur 14 durch die Rotationsgeschwindigkeit der
Schneidzylinder 20 meßbar.
Beispielsweise könnte der Signaturpositionssensor 360 derart gestaltet sein, daß eine
Markierung neben jedem Messer 401 der Schneidzylinder 20 angebracht wird und ein
Sensor neben der Stelle plaziert wird, an welcher das Messer 401 die Aussparung 400
der Schneidzylinder 20 kontaktiert. Zu dem Zeitpunkt t₀ der Impulsauslösung des
Sensors ist die Position der Vorder- und der Hinterkante der Signatur 14 bekannt.
Außerdem kann angenommen werden, daß die Geschwindigkeit, mit welcher sich die
Signatur 14 von den Schneidzylindern 20 durch die Hochgeschwindigkeitsbänder 13
bewegen wird, gleich der Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine ist, da jede
wesentliche Abweichung von der Bahngeschwindigkeit einen Papierstau verursachen
würde. Alternativ kann die Bewegungsgeschwindigkeit der Signatur 14 auf direkterem
Wege durch Überwachung der Rotationsgeschwindigkeit der Schneidzylinder 20 und der
Antriebswalzen der Hochgeschwindigkeitsbänder errechnet werden. In beiden Fallen
kann der Zeitpunkt t₁, in welchem die Vorderkante der Signatur 14 die in den Fig. 3a, 3h
gezeigte Nullposition erreicht, als t₁ = D/W + t₀ definiert werden, wobei D der Abstand
zwischen der Nullposition und der Position, an welcher das Messer 401 die
Aussparung 400 des Schneidzylinders kontaktiert ist und W die Bahngeschwindigkeit der
Druckmaschine darstellt. In ähnlicher Weise kann die Position der Vorderkante einer
Signatur 14 zu einem Zeitpunkt t als ein Abstand D(t) = W · (t-t₀) von der Position, an
welcher das Messer 401 die Aussparung 400 des Schneidzylinders kontaktiert, bestimmt
werden. Selbstverständlich könnte die Position der Hinterkante der Signatur 14 in
gleicher Weise bestimmt werden. Alternativ könnte ein Sensor (d. h. ein optischer
Sensor) neben der Nullposition angebracht sein. Eine Zeitspanne zwischen den
Vorderkanten der Signaturen könnte von den vom Sensor ausgesandten Impulssignalen
abgeleitet werden, und der Zeitpunkt t₁ könnte dann als der Zeitpunkt des letzten
Impulses zuzüglich der Zeitspanne veranschlagt werden.
Das dargestellte Verfahren des Bestimmens der Schaufelblattposition wird im folgenden
mit Bezug auf den Schaufelblattpositionssensor 310, einschließlich der
Markierungen 311 und des Markierungssensors 312, beschrieben. Beim Rotieren der
Schaufelräder 100, 200 aktivieren die Markierungen 311 den Markierungssensor 312. Da
die Form der Schaufelblätter bekannt ist, kann die Position der Schaufelblattspitze (oder
eines anderen Schaufelblatteils, das mit der Markierung 311, die den Markierungssensor
aktiviert oder triggert, verbunden ist) zu dem Zeitpunkt, in dem der Sensor 312 aktiviert
oder getriggert wird, leicht ermittelt werden. Des weiteren kann die Position der
Schaufelblätter zu irgendeinem Zeitpunkt zwischen Impulssignalen leicht aus einem Satz
von zwei oder mehreren Impulssignalen extrapoliert werden. Folglich kann die Position
der Schaufelblattspitze in dem Produktaufnahmebereich 110 zum Zeitpunkt t₁ leicht
ermittelt werden. Da, wie in den Fig. 3a bis 3h gezeigt, nur eine Schaufelblattspitze den
Produktaufnahmebereich 110 zum einem gegebenen Zeitpunkt einnimmt, werden die
Signaturen 14 alternierend in die Taschen der Schaufelräder 100 und 200 ausgegeben.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm 500 auf hoher Ebene für das Phasenregelungssystem der
vorliegenden Erfindung. In den Schritten 510 und 520 werden die Signaturposition und
die Schaufelblattposition ermittelt. Die Signatur- und Schaufelblattposition können z. B.
in dem Prozessor 340 auf der Basis der von den Sensoren 310, 330 und 360 erhaltenen
Information wie oben beschrieben errechnet werden. Ferner werden in dem Schritt 530
ein oder mehrere Umgebungs- und Anwendungsparameter bewertet, um einen
gewünschten Phasenwinkel der Schaufelblätter relativ zu einer Signatursollsposition
(d. h. der Nullposition) zu bestimmen. Wie oben beschrieben, ändert sich das Verhalten
der Signatur bei deren Eintritt in die Schaufelradtaschen mit dem Gewicht des
verwendeten Papiers, der Haftfähigkeit, der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit, dem
Silikongehalt im Papier und der Anzahl der Bogen pro Signatur. Folglich ist es von
Vorteil, den gewünschten Phasenwinkel auf der Basis der Werte dieser
Betriebsparameter einzustellen. Die Parameter können entweder an einem Kontrollpult
manuell eingegeben oder mit Sensoren automatisch gemessen werden. Die den
verschiedenen Kombinationen von Parametern entsprechenden gewünschten
Phasenwinkel können z. B. empirisch bestimmt und in einem Speicher als eine
N × N-Matrix gespeichert werden, wobei N die Anzahl der Parameter ist. Der geeignete
gewünschte Phasenwinkel kann dann durch Eingabe der aktuellen Werte der Parameter
direkt aus der Matrix gelesen werden. Wenn die Daten für die Schaufelblattposition, die
Signaturposition und den gewünschten Phasenwinkel bekannt sind, bestimmt der
Prozessor 340 in dem Schritt 540, ob für den gewünschten Schaufelblattphasenwinkel
die Schaufelräder beschleunigt oder verlangsamt werden sollen. Wenn eine Änderung des
Phasenwinkels erforderlich ist, wird zur Durchführung der gewünschten
Phasenwinkeländerung ein Signal an den Schaufelradmotor-Steuerschalter 350 gesandt.
Fig. 6 zeigt ein detailliertes Flußdiagramm zur Steuerung der Schaufelblattphase gemäß
einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Schritt 600 bestimmt
der Prozessor 340 einen gewünschten Schaufelblattphasenwinkel Pdesired an einer
Signatur-Referenz- oder Sollposition, d. h. den gewünschten Phasenwinkel für ein
Schaufelblatt in dem Produktaufnahmebereich zu dem Zeitpunkt, in dem eine Signatur
die Referenzposition erreicht. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist die Signatur-Referenzposition als Nullposition definiert. Wie
oben beschrieben, kann der gewünschte Schaufelblattphasenwinkel anhand der
verschiedenen Umgebungs- und Anwendungsparametern bestimmt werden. In
Schritt 610 überwacht der Prozessor 340 den Output des Signaturpositionssensors 360,
des Bahngeschwindigkeitssensors 330 und des Schaufelblattpositionssensors 310.
In Schritt 630 errechnet der Prozessor 340 den Zeitpunkt t₁, in dem die Vorderkante der
nächsten Signatur 14 die Signatursollposition erreichen wird. Wie oben erwähnt, kann
dieser Zeitpunkt als Funktion des Outputs des Signaturpositionssensors 360 und der
Bahngeschwindigkeit (W) der Druckmaschine bestimmt werden, da der Abstand (D) von
der Schneidzylinderanordnung 20 zu der Nullposition bekannt ist und der Zeitpunkt (t₀),
in welchem die Signatur in der Schneidzylinderanordnung 20 gebildet wird, von dem
Signaturpositionssensor 360 erfaßt wird. In Schritt 630 wird somit der Phasenwinkel Pnext
des nächsten Schaufelblattes zum Zeitpunkt t₁ bestimmt. Wie oben erwähnt, kann der
Phasenwinkel der Schaufelblätter zu jedem Zeitpunkt auf der Basis des Outputs des
Schaufelblattpositionssensors 310 bestimmt werden.
In Fig. 7b ist der Phasenwinkel P definiert als die Winkelposition der Schaufelblattspitze
in dem Produktauslagebereich 110 relativ zu Bezugsebene, die sich senkrecht entlang der
Rotationsachse der Schaufelradanordnung erstreckt. Gemäß Fig. 7 ist diese Bezugsebene
definiert als eine sich von der Achse 750 aus nach oben erstreckende senkrechte
Ebene 760.
In Schritt 640 von Fig. 6 sendet der Prozessor 340 im Falle von Pnext < Pdesired einen
Befehl an den Schaufelradmotor-Steuerschalter 350 zur Erhöhung der
Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung. Alternativ sendet der
Prozessor 340 im Falle von Pnext < Pdesired einen Befehl an den
Schaufelradmotor-Steuerschalter 350 zur Verminderung der Rotationsgeschwindigkeit
der Schaufelradanordnung. Der Wert, um welchen die Rotationsgeschwindigkeit erhöht
oder vermindert werden soll, kann auf verschiedene Weise bestimmt werden. Es kann die
Rotationsgeschwindigkeit z. B. um einen festen Abweichungswert erhöht oder
vermindert werden, ungeachtet der Differenz zwischen Pnext und Pdesired. Dieser feste
Abweichungswert könnte empirisch bestimmt werden. Alternativ könnte der Wert, um
welchen die Rotationsgeschwindigkeit erhöht oder vermindert werden soll, in
Abhängigkeit von der Differenz zwischen Pnext und Pdesired verändert werden. Der Wert
könnte auch durch einen Algorithmus bestimmt werden oder auf Basis der
Phasenabweichung aus einer Tabelle gelesen werden.
In Fig. 7a ist dargestellt, daß, wenn die Schaufelblattposition 720 mit Pnext bezeichnet ist
und die Schaufelblattposition 700 mit Pdesired bezeichnet ist, und somit Pnext < Pdesired ist, der
Prozessor 340 die Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung 100, 200
erhöhen wird. Wenn andererseits die Schaufelblattposition 710 Pnext entspricht und die
Schaufelblattposition 700 Pdesired entspricht, und somit Pnext < Pdesired ist, dann wird der
Prozessor 340 die Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung 100, 200
vermindern.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Phasenregelungssystems nach
vorliegender Erfindung kann der Prozessor 340 zur Nachahmung der Arbeitsschritte des
menschlichen Bedieners programmiert werden. Es kann z. B. die Art und Weise, in
welcher ein Bediener manuell die Schaufelblattphase auf der Basis der verschiedenen
Bedingungen, wie Bahngeschwindigkeit, Temperatur, Papierart oder anderer
Betriebsparameter, einstellt, durch den Prozessor 340 überwacht und automatisch in
einer Tabelle in dem Speicher gespeichert werden. Dann würde bei einem folgenden
Druckauftrag der gewünschte Phasenwinkel Pdesired auf der Basis der aktuellen
Umgebungs- und Anwendungsparameter aus der Tabelle gelesen werden. Die
vorgenannten Schritte können z. B. als Schritt 530 in dem Flußdiagramm der Fig. 5 oder
als Schritt 600 in dem Flußdiagramm der Fig. 6 ausgeführt werden. Nach einem weiteren
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Schaufelblattphasen-Anzeigesystem
vorgesehen, das eine mit dem oben beschriebenen Prozessor 340 verbundene
Anzeigeeinrichtung 370 aufweist. Der Prozessor 340 bestimmt die oben mit Bezug auf
Fig. 5 und 6 beschriebene Schaufelblattphase und überträgt dann diese auf die
Anzeigeeinrichtung 370 zur Anzeige. Außerdem können der Prozessor 340 und die
Anzeigeeinrichtung 370 für die Anzeige anderer nützlicher Informationen, wie z. B. die
Anzeige der absoluten Phasenposition relativ zur Referenz- oder Sollposition, die
momentane Abweichung von dem gewünschten Phasenwinkel etc., programmiert
werden. Ferner kann der Prozessor 340 in der Weise programmiert werden, daß er ein
historisches Beispiel der Phasenposition über eine bestimmte Zeitdauer anzeigt. Dieses
historische Beispiel könnte auch graphisch angezeigt werden, so daß der Bediener den
Trend in der Phasenabweichung verfolgen kann. Die Schaufelblattphasensteuerung kann
separat oder zusammen mit dem oben beschriebenen Phasenregelungssystem ausgeführt
werden.
Außerdem sollte es verstanden sein, daß, obschon die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der hier beschriebenen Erfindung Schaufelradanordnungen mit überlappenden
Schaufelblattumfängen verwenden, die vorliegende Erfindung auch auf andere Arten von
Schaufelradanordnungen, z. B. auf Schaufelräder, deren Umfange sich nicht überlappen,
und auf einen sogenannten Diverter, d. h. eine Ablenkweiche anwendbar ist.
Bezugszeichenliste
1 Falzapparat
5 Schaufelblattausnehmung
5.22 Ausnehmung des Schaufelblattes 202
6 Schaufelblattspitze
6.11 Spitze des Schaufelblattes 102
6.12 Spitze des Schaufelblattes 103
6.22 Spitze des Schaufelblattes 202
13 Hochgeschwindigkeitsförderbänder
14 Signatur
14.1 Signatur (folgende)
15 Mittellinie
20 Schneidzylinderanordnung
24 Falztrichter
25 Leitblech
100 Schaufelrad
101 Schaufelblatt
102 Schaufelblatt
103 Schaufelblatt
110 Produktaufnahmebereich
111 Tasche
200 Schaufelrad
201 Schaufelblatt
202 Schaufelblatt
203 Schaufelblatt
211 Tasche
300 Schaufelradphasenregelungssystem
310 Schaufelblattpositionssensor
311 Markierungen
312 Markierungssensor
320 Schaufelradmotor
330 Bahngeschwindigkeitssensor
340 Prozessor
350 Schaufelradmotor-Steuerschalter
360 Signaturpositionssensor
370 Anzeigeeinrichtung
400 Aussparung der Schneidzylinder 20
401 Messer der Schneidzylinder 20
500 Flußdiagramm
510 Verfahrensschritt (Signaturposition)
520 Verfahrensschritt (Schaufelblattposition)
525 Input von betrieblichen Parametern
530 Verfahrensschritt (Bestimmung des gewünschten Schaufelblatt phasenwinkels an der Signatursollposition)
540 Verfahrensschritt (Bestimmung der Beschleunigung oder Verlangsamung der Schaufelräder für den gewünschten Phasenwinkel)
600 Verfahrensschritt (Bestimmung des gewünschten Schaufelblattphasen winkels Pdesired an der Signatursollposition)
610 Verfahrensschritt (Überwachung der Positionssensoren 360 und 310 durch Prozessor 340)
620 Verfahrensschritt (Errechnung des Zeitpunktes t₀, in welchem die Signaturvorderkante die Signatursollposition erreicht)
630 Verfahrensschritt (Errechnung der Winkelposition Pnext des nächsten Schaufelblattes zu dem Zeitpunkt t₀)
640 Verfahrensschritt (Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung, wenn Pnext < Pdesired)
650 Verfahrensschritt (Verminderung der Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung, wenn Pnext < Pdesired)
660 Verfahrensschritt (das Erwarten des Ablaufs einer Zeitspanne tdelay bevor Erhöhung oder Verminderung der Geschwindigkeit der Schaufelradanordnung stattfinden kann)
700 Schaufelblattposition (Fig. 7a)
710 Schaufelblattposition (Fig. 7a)
720 Schaufelblattposition (Fig. 7a)
750 Achse (Fig. 7b)
760 senkrechte Ebene (Fig. 7b)
W Fördergeschwindigkeit
5 Schaufelblattausnehmung
5.22 Ausnehmung des Schaufelblattes 202
6 Schaufelblattspitze
6.11 Spitze des Schaufelblattes 102
6.12 Spitze des Schaufelblattes 103
6.22 Spitze des Schaufelblattes 202
13 Hochgeschwindigkeitsförderbänder
14 Signatur
14.1 Signatur (folgende)
15 Mittellinie
20 Schneidzylinderanordnung
24 Falztrichter
25 Leitblech
100 Schaufelrad
101 Schaufelblatt
102 Schaufelblatt
103 Schaufelblatt
110 Produktaufnahmebereich
111 Tasche
200 Schaufelrad
201 Schaufelblatt
202 Schaufelblatt
203 Schaufelblatt
211 Tasche
300 Schaufelradphasenregelungssystem
310 Schaufelblattpositionssensor
311 Markierungen
312 Markierungssensor
320 Schaufelradmotor
330 Bahngeschwindigkeitssensor
340 Prozessor
350 Schaufelradmotor-Steuerschalter
360 Signaturpositionssensor
370 Anzeigeeinrichtung
400 Aussparung der Schneidzylinder 20
401 Messer der Schneidzylinder 20
500 Flußdiagramm
510 Verfahrensschritt (Signaturposition)
520 Verfahrensschritt (Schaufelblattposition)
525 Input von betrieblichen Parametern
530 Verfahrensschritt (Bestimmung des gewünschten Schaufelblatt phasenwinkels an der Signatursollposition)
540 Verfahrensschritt (Bestimmung der Beschleunigung oder Verlangsamung der Schaufelräder für den gewünschten Phasenwinkel)
600 Verfahrensschritt (Bestimmung des gewünschten Schaufelblattphasen winkels Pdesired an der Signatursollposition)
610 Verfahrensschritt (Überwachung der Positionssensoren 360 und 310 durch Prozessor 340)
620 Verfahrensschritt (Errechnung des Zeitpunktes t₀, in welchem die Signaturvorderkante die Signatursollposition erreicht)
630 Verfahrensschritt (Errechnung der Winkelposition Pnext des nächsten Schaufelblattes zu dem Zeitpunkt t₀)
640 Verfahrensschritt (Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung, wenn Pnext < Pdesired)
650 Verfahrensschritt (Verminderung der Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung, wenn Pnext < Pdesired)
660 Verfahrensschritt (das Erwarten des Ablaufs einer Zeitspanne tdelay bevor Erhöhung oder Verminderung der Geschwindigkeit der Schaufelradanordnung stattfinden kann)
700 Schaufelblattposition (Fig. 7a)
710 Schaufelblattposition (Fig. 7a)
720 Schaufelblattposition (Fig. 7a)
750 Achse (Fig. 7b)
760 senkrechte Ebene (Fig. 7b)
W Fördergeschwindigkeit
Claims (11)
1. Verfahren zur Regelung der Phase einer Schaufelradanordnung eines Falzapparats
einer Druckmaschine, wobei die Schaufelradanordnung (100, 200) eine Vielzahl von
Schaufelblättern (101, 102, 103; 201, 202, 203) und einen
Produktaufnahmebereich (110), in welchem die Schaufelblätter (101, 102, 103; 201,
202, 203) Falzprodukte aufnehmen, aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:
- (a) Erfassen einer Kante eines Falzproduktes (14), wenn dieses eine vorherbestimmte Position relativ zu einer ersten Referenzposition erreicht;
- (b) Erfassen der Schaufelblätter (101, 102, 103; 201, 202, 203), wenn diese eine zweite Referenzposition passieren;
- (c) Bestimmen eines gewünschten Schaufelblattphasenwinkels für ein nächstes, in den Produktaufnahmebereich (110) eintretendes Schaufelblatt (101, 102, 103; 201, 202, 203);
- (d) Errechnen eines ersten Zeitpunkts, in dem das Falzprodukt (14) die auf der Erfassung in Schritt (a) basierte erste Referenzposition erreicht;
- (e) Errechnen des aktuellen Schaufelblattphasenwinkels des nächsten Schaufelblattes (101, 102, 103; 201, 202, 203) zu dem ersten Zeitpunkt auf der Basis der Erfassung in Schritt (b); und
- (f) Steuern der Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung (100, 200) auf der Basis der Differenz zwischen dem aktuellen Schaufelblattphasenwinkel und dem gewünschten Schaufelblattphasenwinkel.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (b) das Überwachen der Transportgeschwindigkeit des
Falzproduktes (14) und das Bestimmen des gewünschten Schaufelblattphasenwinkels
auf der Basis der Transportgeschwindigkeit des Falzproduktes (14) umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (b) das Überwachen der Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine
und das Bestimmen des gewünschten Schaufelblattphasenwinkels auf der Basis der
Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine umfaßt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt (b) das Überwachen eines oder mehrerer Betriebsparameter der
Druckmaschine und das Bestimmen des gewünschten Schaufelblattphasenwinkels auf
der Basis eines oder mehrerer Betriebsparameter der Druckmaschine umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Überwachens eines oder mehrerer Betriebsparameter ferner das
Überwachen des Gewichts des Falzproduktes (14) und/oder der Breite des
Falzproduktes (14) und/oder der Menge des auf das Falzprodukt (14) angewandten
Silikons und/oder des Grades der Haftfähigkeit des Falzproduktes (14) umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Überwachens eines oder mehrerer Betriebsparameter ferner das
Überwachen der Feuchtigkeit und/oder der Temperatur umfaßt.
7. Phasenregelungssystem für die Schaufelradanordnung im Falzapparat einer
Druckmaschine, welche ein erstes rotierendes Schaufelrad (100) mit einer ersten
Vielzahl von Schaufelblättern (101, 102, 103), ein zweites rotierendes Schaufelrad
(200) mit einer zweiten Vielzahl von Schaufelblättern (201, 202, 203) sowie ein
Transportsystem (13) zur Zufuhr der Falzprodukte (14) in einen - in
Transportrichtung gesehen - vor den Schaufelrädern (100, 200) angeordneten
Produktaufnahmebereich (110) enthält, wobei die Schaufelräder (100, 200) in der
Weise zueinander angeordnet sind, daß sich die von den Schaufelblattspitzen des
ersten und zweiten Schaufelrades beschriebenen Umfangslinien teilweise
überschneiden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Sensor (360) vorgesehen ist, der eine erste Kante eines
Falzproduktes (14) erfaßt, wenn dieses eine erste Position passiert und der in
Abhängigkeit hiervon ein entsprechendes erstes Signal erzeugt,
daß ein zweiter Sensor (310) vorgesehen ist, der ein jeweiliges erstes
Schaufelblatt (101, 102, 103; 201, 202, 203) erfaßt, wenn dieses eine zweite Position
passiert und der in Abhängigkeit hiervon ein entsprechendes zweites Signal erzeugt,
daß ein Prozessor (340) vorgesehen ist, der auf der Basis des ersten Signals einen
ersten Zeitpunkt berechnet, zu dem das Falzprodukt (14) eine vorgegebene, im
Produktaufnahmebereich (110) liegende Referenz-Position erreicht, der auf der Basis
des zweiten Signals den Phasenwinkel desjenigen Schaufelblattes (101, 102, 103;
201, 202, 203) bestimmt, welches den Produktaufnahmebereich (110) als nächstes
erreichen wird, und der aus dem bestimmten Phasenwinkel und einem vorgegebenen
gewünschten Phasenwinkel die jeweilige Phasendifferenz berechnet,
und daß ferner ein Schaufelradmotor- Steuerschalter (350) vorgesehen ist, der die
Rotationsgeschwindigkeit der Schaufelradanordnung (100, 200) in Abhängigkeit von
der berechneten Phasendifferenz ändert.
8. Phasenregelungssystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieses einen dritten Sensor (330) umfaßt, welcher einen oder mehrere
Betriebsparameter der Druckmaschine überwacht und ein entsprechendes Signal
erzeugt, und der Prozessor (340) auf der Basis dieses Signals den gewünschten
Phasenwinkel setzt.
9. Phasenregelungssystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebsparameter die Bahngeschwindigkeit der Druckmaschine und/oder
das Gewicht des Falzproduktes (14) und/oder die Breite des Falzproduktes (14)
und/oder die Menge des auf das Falzprodukt (14) angewandten Silikons und/oder
den Grade der Haftfähigkeit des Falzproduktes (14) und/oder die Feuchtigkeit
und/oder die Temperatur umfassen.
10. Phasenregelungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieses ferner eine Anzeigeeinrichtung (370) umfaßt und der Prozessor (340) der
Anzeigevorrichtung (370) einen oder mehrere der errechneten
Schaufelblattphasenwinkelwerte und/oder die errechnete Phasendifferenz zuführt.
11. Phasenregelungssystem für die Schaufelradanordnung im Falzapparat einer
Druckmaschine, welches die folgenden Merkmale umfaßt:
einen ersten Sensor (360), welcher die Position eines Falzproduktes (14) erfaßt und ein der Position des Falzproduktes (14) entsprechendes Signal erzeugt;
einen zweiten Sensor (310), der die Winkelposition eines Schaufelblattes (101, 102, 103; 201, 202, 203) der Schaufelradanordnung (100, 200) erfaßt, wenn dieses eine vorbestimmte Winkelposition passiert und der ein der vorbestimmten Winkelposition entsprechendes Signal erzeugt;
eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung (340), welche mit dem ersten und dem zweiten Sensor (360, 310) verbunden ist und welche über Stellmittel (350) die jeweilige Phase der Schaufelradanordnung (100, 200) auf der Basis der Signale des ersten und des zweiten Sensors (360, 310) steuert.
einen ersten Sensor (360), welcher die Position eines Falzproduktes (14) erfaßt und ein der Position des Falzproduktes (14) entsprechendes Signal erzeugt;
einen zweiten Sensor (310), der die Winkelposition eines Schaufelblattes (101, 102, 103; 201, 202, 203) der Schaufelradanordnung (100, 200) erfaßt, wenn dieses eine vorbestimmte Winkelposition passiert und der ein der vorbestimmten Winkelposition entsprechendes Signal erzeugt;
eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung (340), welche mit dem ersten und dem zweiten Sensor (360, 310) verbunden ist und welche über Stellmittel (350) die jeweilige Phase der Schaufelradanordnung (100, 200) auf der Basis der Signale des ersten und des zweiten Sensors (360, 310) steuert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/550,430 US5653428A (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Phase control system for a folder fan |
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DE59608312T Expired - Lifetime DE59608312D1 (de) | 1995-10-30 | 1996-09-25 | Phasenregelungssystem für die Schaufelradanordnung eines Falzapparates |
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