[0001] Die Erfindung betrifft ein Falzwerk mit wenigstens einem Falzwalzenpaar, das eine
verstellbare und eine stationäre Falzwalze aufweist, wobei der Walzenspalt zwischen
den Falzwalzen abhängig von Bogenparametern durch von einem Prozessrechner gesteuerte
Antriebe verstellt werden kann.
[0002] Aus der EP 1 321 411 1A ist ein Taschenfalzwerk bekannt, das mehrere in Bogendurchlaufrichtung
nacheinander angeordnete Falzwalzenpaare mit mindestens einer verstellbaren Falzwalze
aufweist. Die verstellbare Falzwalze ist an dem freien Ende eines Armes eines zweiarmigen
Walzenhebels drehbar gelagert, der um eine maschinenfeste Achse verschwenkbar ist.
An dem anderen Arm des Walzenhebels greift eine Rückstellfeder an, durch die die verstellbare
Falzwalze in Richtung der anderen Falzwalze vorgespannt wird. Der zweite Arm des Walzenhebels
ist darüber hinaus zur Verstellung der Falzspaltenweite zwischen den Falzwalzen kinematisch
mit einem Antrieb verbunden. Außerdem ist dem Walzenhebel ein Wegmeßsystem zugeordnet,
das die Auslenkung des Walzenhebels misst. Die Antriebe sowie die Wegmeßsysteme sind
mit einem Prozessrechner verbunden, der die Antriebe basierend auf den von dem Wegmeßsystem
erfassten Messwerten steuert. Zur automatischen Einstellung der Walzenspalte werden
zunächst die Antriebe von dem Prozessrechner so gesteuert, dass die Falzwalzen der
einzelnen Falzwalzenpaare miteinander in Kontakt kommen, so dass der Abstand der Walzenspalte
"0" beträgt. Die Walzenhebel werden durch die Rückstellfedern in Richtung der anderen
Falzwalze vorgespannt. Zur automatischen Einstellung der Falzspaltenweite wird ein
Bogen durch die nacheinander angeordneten Falzwalzenpaare gemäß dem gewünschten Falzschema
hindurchgeführt. Dabei werden die einzelnen verstellbaren Falzwalzen der Bodendicke
entsprechend ausgelenkt. Diese Auslenkung entspricht der Weite der Walzenspalte, die
für die Bearbeitung nachfolgender Bogen optimal ist. Die Auslenkung wird jeweils durch
das Wegmeßsystem gemessen und ein entsprechender Messwert an den Prozessrechner weitergegeben.
Daraufhin steuert der Prozessrechner die Antriebe so, dass die zuvor beim ersten Bogendurchlauf
durch das Wegmeßsystem gemessene Auslenkung eingestellt wird. Der eingestellte Wert
bildet einen Sollwert für die Walzenspalteinstellung.
[0003] Die Transportkraft der Falzwalzen ist eine Reibkraft und ergibt sich aus dem Produkt
der von den Falzwalzen auf die Bogen ausgeübten Normalkraft und dem Reibwert zwischen
den Falzwalzen und dem Bogen. Die Normalkraft wird durch die Verformung der Rückstellfedern
entsprechend dem Verhältnis von Bogendicke und eingestelltem Walzenspalt bestimmt,
wobei sich nur eine Normalkraft aufbaut, wenn der Walzenspalt kleiner als die Bogendicke
ist. Eine Dimensionierung der für eine optimale Bogenmitnahme notwendigen Normalkraft
über eine Einstellung der Walzenspalte ist hierbei nicht direkt möglich und muss über
eine Korrekturrechnung unter Berücksichtigung der Differenz zwischen Walzenspalte
und Bogendicke und der Federrate der Rückstellfedern vorgenommen werden.
[0004] Es gibt Bogen, die über die Bogenbreite verteilt ein unterschiedliches Druckprofil
aufweisen. Beispielsweise kann auf einer Seite mehr Farbe vorhanden sein als auf der
anderen Seite. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Reibwerte. Außerdem können die
Walzenspalte durch Verschmutzung von Falzwalzen oder Verschleiß des Walzenbelages
nicht mehr parallel sein. In Folgefalzwerken können aus verschiedenen Gründen die
wirksamen Bogendicken von links nach rechts gesehen unterschiedlich sein, z.B. durch
dichte oder weniger dichte Blattpackungen an Kopf- und Fußseite eines vorgefalzten
Bogens. Aus den oben genannten Gründen kann es passieren, dass die Bogen beim Transport
durch den Walzenspalt schräg hindurchgezogen werden, obwohl auf beiden Seiten der
Falzwalzen die gleiche Normalkraft gemessen wird.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Falzwerk zu schaffen, bei dem der Walzenspalt
auf einfache und präzise Weise automatisch eingestellt und korrigiert werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Falzwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Falzwerkes sind Gegenstand
der Ansprüche 2 bis 4.
[0007] Bei dem erfindungsgemäßen Falzwerk können durch die Druckmesseinrichtungen die für
eine optimale Bogenmitnahme notwendigen Normalkräfte dimensioniert werden. Insbesondere
bei Bogen, die über ihre Breite unterschiedliche Reibwerte aufweisen, kann hierdurch
sichergestellt werden, dass die Bogen nicht schräg durch den Walzenspalt gezogen werden.
[0008] Die Druckmesseinrichtungen des erfindungsgemäßen Falzwerkes können in Kombination
mit dem aus der EP 1 321 411 A1 bekannten Falzwerk verwendet werden, wobei es in diesem
Fall von Vorteil ist, die Druckmesseinrichtungen zwischen den Rückstellfedern und
dem anderen Arm des Walzenhebels anzuordnen.
[0009] Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Falzwerk eine Lageerfassungseinrichtung
auf, die die Ist-Lage eines Bogens während des Bogendurchlaufs misst. Die Prozessoreinrichtung
weist eine geeignete Software auf, mit deren Hilfe die Ist-Lage mit einer vorherbestimmten
Soll-Lage verglichen wird. Bei einer Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Lage steuert
die Prozessoreinrichtung die Antriebe so, dass die Soll-Lage erreicht wird. Die von
den Druckmesseinrichtungen gemessenen Druckwerte, die bei einem ordnungsgemäßen Bogendurchlauf,
bei dem die Ist-Lage des Bogens der Soll-Lage entspricht, gemessen werden, werden
in der Prozessoreinrichtung gespeichert. Hierdurch ist es möglich, die Druckwerthöhe
an den Falzwalzen bei Falzung gleicher oder ähnlicher Bogen von vornherein optimal
einzustellen.
[0010] Als Lageerfassungseinrichtung kann beispielsweise ein in Bogendurchlaufrichtung nach
den Falzwalzen über der Bogenebene angeordneter Lichtaster, z.B. ein Lichtvorhang,
verwendet werden, der oberhalb des Bereiches einer sich in Bogenlaufrichtung erstreckenden
Bogenkante angeordnet ist und abhängig von der Abdeckung durch die Bogenkante eine
Spannung an die Prozessoreinrichtung abgibt. Auch die Verwendung eines Bildverarbeitungssystems
mit Kamera ist denkbar.
[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- schematisch eine Einstelleinrichtung zur Einstellung eines optimalen Walzenspaltes
zwischen zwei Falzwalzen eines Falzwerkes;
- Fig. 2
- die Ansicht II - II von Figur 1.
[0012] Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Einstelleinrichtung zur Einstellung der Weite
eines Walzenspaltes entspricht im Gesamtaufbau im Wesentlichen den Einstelleinrichtungen,
die bei dem Falzwerk vorgesehen sind, das aus der EP 1 321 411 A1 bekannt ist, und
durch die der Walzenspalt voreingestellt wird, indem zunächst ein Testbogen durch
die Walzen befördert wird, die Auslenkung der Falzwalzen dabei gemessen wird und dann
der Walzenspalt entsprechend den Messwerten durch die von der Prozessoreinrichtung
gesteuerten Antriebe eingestellt wird..
[0013] Ein Falzwalzenpaar 15 weist eine obere verstellbare Falzwalze 14 und eine untere
stationäre Falzwalze 16 auf. Die stationäre Falzwalze 16 dreht um eine Achse 18, die
an ihren Endabschnitten jeweils in einem Rahmenteil 10 bzw. 12 unverschiebbar gelagert
ist. Die verstellbare Falzwalze 14 dreht um eine Achse 20, die mit ihren beiden Endabschnitten
jeweils durch eine Durchgangsöffnung 22 in den Rahmenteilen 10, 12 hindurchgeht, deren
Durchmesser größer ist, als der Außendurchmesser der Achse 20, so dass die Falzwalze
14 nach oben und nach unten verstellt werden kann.
[0014] Die äußeren Enden der Achse 20 sind jeweils in einem Arm 23 eines zweiarmigen Walzenhebels
24a, 24b gelagert. Der Walzenhebel 24a, 24b ist um eine Schwenkachse 26 verschwenkbar.
An dem äußeren Ende des anderen Arms 25 greift von oben eine Kolbenstange 28 eines
Stellantriebes 26a bzw. 26b an, der von einer Prozessoreinrichtung 36 gesteuert wird.
Auf der dem Kolben 28 gegenüberliegenden Seite liegt an dem anderen Arm 25 ein Drucksensor
30a bzw. 30b an, der durch eine Rückstellfeder 32a bzw. 32b gegen den anderen Arm
25 gedrückt wird. Die Rückstellfedern 32a, 32b stützen sich auf der den Drucksensoren
30a, 30b entgegengesetzten Seite an Widerlagern 34 ab, die an dem Rahmenteilen 10
bzw. 12 befestigt sind.
[0015] In Bogendurchlaufrichtung B hinter den Falzwalzen 14, 16 ist oberhalb der Bogendurchlaufebene
im Bereich des linken Randes eines durchlaufenden Bogens ein Lichttaster 40 vorgesehen,
der von einem Lichtvorhang gebildet wird und abhängig von der Abdeckung durch einen
auslaufenden Bogen eine Spannung an die Prozessoreinrichtung 36 abgibt. Eine bestimmte
vorgegebene Spannung entspricht der Soll-Lage der linken Kante eines auslaufenden
Bogens. Wenn diese Spannung sich währen des Durchlaufs eines Bogens ändert, bedeutet
dies, dass der Bogen schräg durch die Falzwalzen 14, 16 gezogen wird. Ist die Spannung
an dem Lichtvorhand konstant, entspricht aber nicht der vorgegebenen Sollspannung,
so weicht die Ist-Lage des Bogens quer zur Bogendurchlaufrichtung von der Soll-Lage
ab.
[0016] Falls ein Bogen schräg durch die Falzwalzen 14, 16 gezogen wird, werden also unterschiedliche
Signale von dem Lichtvorhang 40 an die Prozessoreinrichtung 36 gegeben. Anhand dieser
Signale wertet die Prozessoreinrichtung 36 aus, durch welchen Antrieb 26a bzw. 26b
der Druck, d.h. die Normalkraft, auf den Bogen erhöht werden muss, um zu erreichen,
dass der Bogen gerade aus den Falzwalzen 14, 16 herausläuft. Die Drucksensoren 30a,
30b erfassen den für einen geraden Auslauf erforderlichen Druckwert und geben diesen
an die Prozessoreinrichtung 36 weiter. Diese Druckwerte werden in der Prozessoreinrichtung
36 gespeichert. Bei einem nachfolgenden Durchlauf gleicher oder ähnlicher Bogen werden
die Antriebe 26a, 26b von der Prozessoreinrichtung 36 so gesteuert, dass die gespeicherten
Druckwerte an den Drucksensoren 30a, 30b gemessen werden. Auf diese Weise ist eine
optimale Einstellung des Walzenspaltes zwischen den Falzwalzen 14, 16 möglich.
[0017] Bei dem beschriebenen Beispiel ist die Falzwalze 14 verstellbar und die Falzwalze
16 stationär. Es ist jedoch denkbar, dass beide Falzfalzen verstellbar sind.
1. Falzwerk mit wenigstens einem Falzwalzenpaar, das eine verstellbare Falzwalze (14)
und eine stationäre Falzwalze (16) oder zwei verstellbare Falzwalzen aufweist, wobei
einer verstellbaren Falzwalze (14) wenigstens zwei im Abstand zueinander angeordnete
Druckmesseinrichtungen (30a, 30b) zugeordnet sind, die bei einem Durchlauf eines Bogens
Druckwerte messen, die den Drücken entsprechen, die an zwei quer zur Bogenlaufrichtung
(B) beabstandeten Messstellen von der verstellbaren Falzwalze (14) auf den Bogen ausgeübt
werden, und die gemessenen Druckwerte an einen Prozessrechner (36) weitergeben, wobei
die verstellbare Falzwalze (14) an zwei quer zur Bogenlaufrichtung beabstandeten Verbindungsstellen
mit jeweils einem Antrieb (26a, 26b) kinematisch verbunden sind und die Antriebe (26a,
26b) von dem Prozessrechner (36) auf der Basis der von den Druckmesseinrichtungen
(30a, 30b) beim Bogendurchlauf gemessenen Druckwerte zur Erreichung einer optimalen
Walzenspaltweite zwischen den Falzwalzen (14, 16) steuerbar sind.
2. Falzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Falzwalze (14) an den Verbindungsstellen jeweils an einem Arm (23)
eines um eine Schwenkachse (26) verschwenkbaren Walzenhebels (24) gelagert sind, an
dessen anderem Arm (25) der entsprechende Antrieb (26a, 26b) angreift, wobei die Druckmesseinrichtungen
(30a, 30b) beim Bogendurchlauf den von dem entsprechenden anderen Arm (25) ausgeübten
Druck messen.
3. Falzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmesseinrichtungen (30a, 30b) jeweils zwischen dem anderen Arm (25) und einem
Ende einer Rückstellfeder (32) angeordnet sind, deren anderes Ende sich an einem Widerlager
(34) abstützt.
4. Falzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Lageerfassungseinrichtung (40) zur Erfassung der Ist-Lage eines Bogens während
des Bogendurchlaufs vorgesehen ist,
- die Prozessoreinrichtung (36) so ausgestattet ist, dass sie die Ist-Lage mit einer
vorherbestimmten Soll-Lage vergleicht und bei einer Abweichung der Ist-Lage von der
Soll-Lage die Antriebe (26a, 26b) so steuern kann, dass die Soll-Lage erreicht wird,
wobei die Prozessoreinrichtung (36) die von den Druckmesseinrichtungen (30a, 30b)
gemessenen Druckwerte bei Erreichung der Soll-Lage speichert.