Verfahren zur Lagekontrolle eines in einer Falzmaschine transportierten Bogens

Abstract

 Bei dem Verfahren zur Lagekontrolle eines in einer Falzmaschine transportierten Bogens (36, 38, 48), werden während des Transports des Bogens (36, 38, 48) an einem Erfassungsort durch eine Erfassungseinrichtung (32, 34, 46) die Positionen einer im Wesentlichen in Transportrichtung (TR) verlaufenden Bogenkante (37, 39, 49) erfasst. Von der Erfassungseinrichtung (32, 34, 46) werden dann den erfassten Positionen entsprechende Messwerte an eine Prozessoreinrichtung weitergegeben. Die Prozessoreinrichtung errechnet auf der Basis der erfassten Messwerte und dem Weg des Bogens (36, 38, 48) durch den Erfassungsort eine Messkurve (MK1, MK2, MK3) und vergleicht diese mit einer vorherbestimmten Referenzkurve (RK). Die Prozessoreinrichtung gibt ein Fehlersignal aus, wenn die Messkurve (MK1, MK2, MK3) von der Referenzkurve (RK) abweicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lagekontrolle eines in einer Falzmaschine transportierten Bogens.

[0002] In einem Falzwerk einer Falzmaschine soll ein Bogen so gefalzt werden, dass nach dem Falzvorgang alle Kanten des Bogens deckungsgleich übereinanderliegen. Voraussetzung hierfür ist, dass der Bogen absolut rechtswinklig geschnitten wurde, der Bogen im rechten Winkel zu den Längsachsen der Falzwalzen eingeführt wird und die Falzwalzen über ihre Arbeitsbreite die gleiche Zugkraft aufweisen. Beim Falzen in einer Falztasche ist es erforderlich, dass die Falztasche nicht schräg zur Bogentransportrichtung gestellt ist und ihre lichte Weite zwischen den Taschenstäben optimal gewählt ist. Außerdem muss der Bogenanschlag in der Falztasche rechtwinklig zur Transportrichtung eingestellt sein.

[0003] Um mögliche Fehler zu korrigieren, sind an den entsprechenden Stellen der Falzmaschine Verstelleinrichtungen vorgesehen.

[0004] In der Regel werden nicht alle Falzbogen eines Auftrages mit einem Schnitt auf einer Schneidemaschine geschnitten. Es kann deshalb beim Schneiden eines Auftrages vorkommen, dass sich die Rechtwinkligkeit der Bogen und somit das Falzergebnis ändert. Außerdem kann eine mechanische Verstelleinrichtung beispielsweise bei Lockerung ihrer Klemmung an der Falzmaschine unbemerkt ihre Lage verändern. Außerdem ist die Position eines Falzes in einer Falztasche abhängig von der Geschwindigkeit. Wenn die Geschwindigkeit während der laufenden Produktion geändert wird, ändert sich abhängig von dem Geschwindigkeitsunterschied, dem Bogenformat, der Falzlänge in der Falztasche und der Eigenschaft des Papiers die Lage des Falzes.

[0005] Eine Änderung des Falzergebnisses wird von einem Bediener der Falzmaschine nur dann erkannt, wenn die Qualität des fertig gefalzten Bogens laufend kontrolliert wird. Der Bediener muss dann anhand des Falzproduktes erkennen, an welcher Stelle der Falzmaschine eine Korrektur vorgenommen werden muss, damit die Falzqualität wieder optimal ist. Dies ist sehr aufwendig und erfordert eine sehr große Erfahrung des Bedieners.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln ein Verfahren zur Lagekontrolle eines in einer Falzmaschine transportierten Bogens zu schaffen, das es einem Bediener ermöglicht, die Fehlerquelle bei der Falzung eines Bogens schnell zu erkennen und die geeigneten Maßnahmen zur Korrektur vorzunehmen.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.

[0008] Sobald die beim Durchlauf eines Bogens ermittelte Messkurve von der Referenzkurve über ein vorher bestimmtes Maß abweicht, wird der Bediener der Falzmaschine durch das Fehlersignal der Prozessoreinrichtung auf die Fehllage des Bogens aufmerksam gemacht. Der Bediener erkennt sofort, an welcher Stelle in einer Falzmaschine der Fehler zuerst aufgetreten ist. Er kann dann die geeigneten Maßnahmen ergreifen, um die Fehllage des Bogens zu beheben.

[0009] Bei geringer Abweichung der Messkurve von der Referenzkurve kann die Korrektur während des Betriebes durch den Bediener durchgeführt werden.

[0010] Wenn die Abweichungen der Messkurve von der Referenzkurve jedoch zu groß sind, kann die Prozessoreinrichtung nach Ausgabe des Fehlersignals einen Befehl zum Anhalten der Falzmaschine geben.

[0011] Ein Eingreifen eines Bedieners wäre dann nicht möglich, wenn nach Ausgabe des Fehlersignals die für die Abweichung verantwortlichen Antriebe der Falzmaschine Automatisch von der Prozessoreinrichtung so angesteuert werden, dass bei nachfolgenden Bogen die Messkurve und die Referenzkurve übereinstimmen.

[0012] Die Erfassungseinrichtung wird bei einer bevorzugten Ausführungsform von einem Lichtvorhang gebildet, der abhängig von der Abdeckung durch den Bogen ein elektrisches Signal als Messwert an die Prozessoreinrichtung weitergibt. Ein solcher Lichtvorhang ist beispielsweise der Photosensor mit Analogausgang FAV30-01 von SensoPart. Das elektrische Signal kann ein Spannungswert, z.B. von 0 bis 10V, ein Stromwert, z.B. von 0 bis 20mA, eine serielle Datenschnittstelle eine parallele Schnittstelle oder dergleichen sein.

[0013] Die Erfassung und Auswertung kann aber auch über ein Bildverarbeitungssystem mit Kamera, Prozessoreinrichtung und geeigneter Software erfolgen.

[0014] Die Referenzkurve wird vorzugsweise bei Durchlauf eines Eichbogens ermittelt, der nach Durchlauf durch die Falzmaschine optimal gefalzt ist.

[0015] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

schematisch eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Falzmaschine mit zwei Falzwerken,

Fig. 2

schematisch ein Taschenfalzwerk,

Fig. 3

eine U-S-Referenzkurve eines Eichbogens,

Fig. 4

eine erste Messkurve im Vergleich zur Referenzkurve,

Fig. 5

eine zweite Messkurve im Vergleich zur Referenzkurve,

Fig. 6

eine dritte Messkurve im Vergleich zur Referenzkurve,

Fig. 7

schematisch eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Falzmaschine mit zwei Falzwerken

[0016] Die in Fig. 1 gezeigte Falzmaschine weist ein erstes Falzwerk 23 mit zwei Falzwalzen 24, 26 und ein dem ersten Falzwerk 23 nachgeschaltetes zweites Falzwerk 29 mit Falzwalzen 28, 30 auf. Dem ersten Falzwerk 23 ist ein erster Schrägrollentisch 16 vorgeordnet, der auf bekannte Weise ein Ausrichtelineal 20 aufweist, das sich in Transportrichtung TR1 des Bogens 36 erstreckt. Im Idealfall wird der Bogen 36 durch den ersten Schrägrollentisch 16 zur Anlage an das Ausrichtelineal 20 gebracht und dann in Transportrichtung TR1 zwischen die Falzwalzen 24, 26 geführt und von diesen gefalzt. Nach dem Durchlauf durch die Falzwalzen 24, 26 wird der gefalzte Bogen 39 auf einen zweiten Schrägrollentisch 18 befördert, dessen Transportrichtung TR2 senkrecht zur Transportrichtung TR1 des ersten Schrägrollentisches 16 verläuft. Durch die Schrägrollen wird der Bogen 39 zum Anliegen an ein Ausrichtelineal 22 gebracht und dann zwischen die Falzwalzen 28, 30 des zweiten Falzwerkes 29 geführt und noch einmal gefalzt.

[0017] Unmittelbar vor den Falzwalzen 24, 26 des ersten Falzwerkes 23 ist ein Lichtvorhang 32 als Erfassungseinrichtung angeordnet, dessen Längsrichtung im rechten Winkel zur Längsrichtung des Ausrichtelineals 20 verläuft. In dem Bereich, in dem der Lichtvorhang 32 angeordnet ist, sollte der Bogen 36 bereits an dem Ausrichtelineal 20 anliegen, um dann in Transportrichtung TR1 zwischen die Falzwalzen 24, 26 eingeführt zu werden.

[0018] Der Lichtvorhang 32 ist so angeordnet, dass er sich über die von dem Ausrichtelineal 20 abgewandte Bogenkante 37 hinaus in Richtung des Ausrichtelineals 20 erstreckt, um die Bogenkante 37 erfassen zu können. Abhängig von der Abdeckung des Lichtvorhangs 32 durch den Bogen 36 gibt der Lichtvorhang 32 einen Messwert an eine Prozessoreinrichtung (nicht gezeigt) weiter. Der Lichtvorhang ist beispielsweise ein Photosensor mit Analogausgang FAV30-01 der Firma SensoPart. Dieser Photosensor gibt abhängig von der Abdeckung durch den Bogen 37 eine Spannung von 0 bis 10V an die Prozessoreinrichtung weiter.

[0019] Ein ähnlicher Lichtvorhang 34 ist vor dem zweiten Falzwerk 29 angeordnet.

[0020] Fig. 2 zeigt schematisch eine Falztasche 40 mit mehreren einen Taschenspalt bildenden Taschenstäben 42 und einem den Weg eines in die Falztasche 48 einlaufenden Bogens begrenzenden Anschlag 44. Kurz nach dem Tascheneinlauf ist parallel zu dem Anschlag 44 in Lichtvorhang 46 angeordnet, der sich über die in Fig. 2 rechte Kante 49 eines Bogens hinaus erstreckt. Wie es durch den Doppelpfeil TR angedeutet ist, wird der Bogen 48 eingeführt, bis er auf den Anschlag 44 auftrifft. Anschließend wird der Bogen 48 wieder aus der Falztasche 40 hinaus befördert.

[0021] Fig. 3 zeigt beispielsweise eine U(Spannungs)-S(Weg)-Referenzkurve RK eines Eichbogens, die durch die Prozessoreinrichtung anhand der Messwerte ermittelt wird, die von dem Lichttaster 32 beim Durchlauf eines Eichbogens ermittelt wurde.

[0022] Es handelt sich um eine optimale U-S-Kurve, die zu einer exakten Falzung des Eichbogens führt. Die Spannung U wird von dem Lichtvorhang an die Prozessoreinrichtung weitergegeben. Der Weg S wird über einen Drehimpulsgeber an dem entsprechenden Falzwerk ermittelt. Dieser Drehimpulsgeber ist mit dem Bogentransportsystem fest verbunden. Jeder Impuls an dem Drehimpulsgeber entspricht einem bestimmtem Weg des Bogentransportsystems. Aus der Anzahl der Impulse kann die Prozessoreinrichtung daher den Bogenweg S und somit die U-S-Kurve bestimmen.

[0023] In Fig. 4 ist eine Messkurve MK1 eines schräg im Bereich des Lichtvorhangs 32 durchlaufenden Bogens 36 gezeigt. Die Messkurve MK1 zeigt, das sich die Bogenkante 37 bei Einlauf durch den Lichtvorhang 32 näher zu dem Ausrichtelineal 20 befindet als die Bogenkante 37 des Eichbogens. Am Ende des Durchlaufs des Bogens 36 entspricht der Abstand der Bogenkante 37 im Wesentlichen dem Abstand der Bogenkante des Eichbogens.

[0024] Die in Fig. 5 gezeigte Messkurve MK2 lässt erkennen, dass die Bogenlaufrichtung des Bogens 36 parallel zur Bogenlaufrichtung des Eichbogens ist. Allerdings deckt der Bogen 36 den Lichtvorhang 32 weiter ab, als der Eichbogen, so dass von dem Lichtvorhang 32 eine höhere Spannung abgegeben wird. Der der Messkurve MK2 entsprechende Bogen 36 befindet sich somit im Abstand zu dem Ausrichtelineal 20.

[0025] Fig. 6 zeigt eine Messkurve MK3 eines Bogens 36, der exakt entlang des Ausrichtelineals 20 transportiert wird und dessen Breite der Breite des Eichbogens entspricht. Allerdings läuft die voreilende Bogenkante des einlaufenden Bogens 36 zeitlich später in den Lichtvorhang 32 ein als diejenige des Eichbogens.

[0026] Wenn von der Prozessoreinrichtung eine Messkurve MK1, MK2 oder MK3 ermittelt wird, gibt sie ein Fehlersignal heraus, das anzeigt, dass der Bogen 36 nicht dem Eichbogen entsprechend transportiert wird. Nach Ausgabe des Fehlersignals können dann unter Berücksichtigung der Unterschiede der Messkurven MK1, MK2 und MK3 zur Referenzkurve RK von einer Bedienungsperson oder ggf. automatisch die geeigneten Maßnahmen getroffen werden.

[0027] Die in Fig. 7 gezeigte zweite Ausführungsform der Falzmaschine 50 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Falzmaschine dadurch, dass den Falzwalzenpaaren 23, 29 jeweils ein Messerwellenpaar 52 bzw. 54 nachgeordnet ist, durch das Perforationen oder Rillungen in einem durch die Falzwalzenpaare 23, 29 gefalzten Bogen ausgebildet werden, die die Bogen entlang einer Falzlinie schwächen.

[0028] In Bogentransportrichtung TR gesehen ist nach dem Messerwalzenpaar 52 des ersten Falzwerks 12 ein weiterer Lichtvorhang 58 so vorgesehen, dass er die Bogenseitenkante 62 eines aus dem ersten Falzwerk 12 auslaufenden Bogens 60 erfasst, der durch das Falzwalzenpaar 23 gefalzt und durch das Messerwellenpaar 52 perforiert wurde. Da die Bogenseitenkante 62 stets parallel zu durch das Messerwellenpaar 52 ausgebildete Perforations- oder Rilllinien verläuft, kann durch den Lichtvorhang 58 auf die anhand der Fig. 3 bis 6 beschriebene Weise erfasst werden, ob die Perforations- oder Rilllinien exakt verlaufen.

[0029] Eine Korrektur schiefer Perforationslinien wird normalerweise durch Ziehen einer vor dem Messerwellenpaar 52 im Falzwerk 12 angeordneten Bogenweiche (nicht gezeigt) auf der voreilenden Seite durchgeführt. Durch das Ziehen wird eine Wegverlängerung beim Durchlaufen der Bogenweiche erzwungen und damit das Voreilen kompensiert. Die Benutzung des Lichtvorhangs 58 hinter dem Messerwellenpaar 52 erlaubt die Überwachung des Geradeauslaufs der auslaufenden Bogenseitenkante 62 und damit der im Messerwellenpaar 52 erzeugten Perforationslinie.

[0030] Jede Abweichung einer ermittelten Messkurve von einer Referenzkurve kann dem Bediener durch ein Fehlersignal der Prozessoreinrichtung signalisiert werden, so dass die entsprechende Bogenweiche gezogen werden kann.

Ansprüche

1. Verfahren zur Lagekontrolle eines in einer Falzmaschine transportierten Bogens (36, 38, 48), bei dem

- während des Transports des Bogens (36, 38, 48) an wenigstens einem Erfassungsort durch eine Erfassungseinrichtung (32, 34, 46) die Positionen einer im Wesentlichen in Transportrichtung (TR) verlaufenden Bogenkante (37, 39, 49) erfasst werden,

- von der Erfassungseinrichtung (32, 34, 46) den erfassten Positionen entsprechende Messwerte an eine Prozessoreinrichtung weitergegeben werden,

- die Prozessoreinrichtung auf der Basis der erfassten Messwerte und dem Weg des Bogens (36, 38, 48) durch den Erfassungsort eine Messkurve (MK1, MK2, MK3) errechnet,

- die Prozessoreinrichtung die Messkurve (MK1, MK2, MK3) mit einer vorherbestimmten Referenzkurve (RK) vergleicht,

- die Prozessoreinrichtung ein Fehlersignal ausgibt, wenn die Messkurve (MK1, MK2, MK3) von der Referenzkurve (RK) abweicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer Abweichung der Messkurve (MK1, MK2, MK3) von der Referenzkurve (RK) nach Ausgabe des Fehlersignals ein Hinweis für einen Bediener der Falzmaschine (10) ausgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei großer Abweichung der Messkurve (MK1, MK2, MK3) von der Referenzkurve (RK) nach Ausgabe des Fehlersignals die Falzmaschine (10) angehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausgabe des Fehlersignals die für die Abweichung verantwortlichen Antriebe der Falzmaschine (10) so angesteuert werden, dass bei nachfolgenden Bogen die Messkurve (MK1, MK2, MK3) und die Referenzkurve (RK) übereinstimmen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (32, 34, 46) von einem Lichtvorhang gebildet wird, der abhängig von der Abdeckung durch den Bogen (36, 38, 48) einen Spannungswert als Messwert an die Prozessoreinrichtung weitergibt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (32, 34, 46) von einem Lichtvorhang gebildet wird, der abhängig von der Abdeckung durch den Bogen (36, 38, 48) als Messwert einen Stromwert, eine serielle Datenschnittstelle oder eine parallele Schnittstelle an die Prozessoreinrichtung weitergibt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung von einer Kamera gebildet, die an ein Bildverarbeitungssystem angeschlossen ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzkurve (RK) bei Durchlauf eines Eichbogens ermittelt wird.

Zeichnung