[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für die Leimdüsen einer Maschine. zum
gegenseitigen Verleimen mindestens zweier mit sich wiederholenden Formatmustern versehener
Papierbahnen von Endlossätzen. Eine solche Steuervorrichtung kann auch zum Ansteuern
anderer Vorrichtungen zum gegenseitigen Befestigen mehrerer Papierbahnen von Endlossätzen
verwendet werden, falls ausnahmsweise einmal eine andere Befestigungsart als Verleimen
gewählt werden sollte. Eine solche mögliche andere Befestigungsart ist z. B. die,
ein Klebeband durch die zu beiden Seiten der Papierbahnen befindlichen, für den Transport
der Bahnen erforderlichen Lochungen durchzuziehen.
[0002] Endlossätze weisen häufig mehrere Lagen, z. B. für Durchschreiberechnungen, auf.
Jede Lage besteht dabei aus einer Papierbahn mit sich wiederholenden Formatmustern.
Die Bahnen müssen genau aufeinander ausgerichtet werden, so daß zugehörige Formatmuster
jeweils deckungsgleich übereinander liegen, um so ein Durchschreiben zu ermöglichen.
Die genau aufeinander ausgerichteten Papierbahnen werden untereinander befestigt,
in der Regel verleimt und dann durch einen Querperforationsyzlinder mit einer Querperforation
versehen.
[0003] In der Mehrzahl der herzustellenden Endlossätze ist es nicht zulässig, eine durchgehende
Leimung in Form von Längsstreifen vorzunehmen. Es ist vielmehr in aller Regel erforderlich,
die Leimstreifen abzusetzen, wobei es auch erforderlich sein kann, zwischen unterschiedlichen
Papierbahnen unterschiedliche Lagen und Längen der Leimstreifen anzubringen. Die den
Leim aufbringenden Leimdüsen müssen also genau in Abhängigkeit der Position eines
Formats in bezug auf die Leimdüse ein- und ausgeschaltet werden. Dazu ist eine Steuervorrichtung
erforderlich.
[0004] Als Steuervorrichtung ist es z. B. bekannt, eine Positionsgeberscheibe zu verwenden,
die mit der Achse des Querperforationszylinders verbunden ist. Die Positionsgeberscheibe
weist auf ihrer Fläche kreissegmentförmig angebrachte Aluminiumstreifen auf. Diese
Aluminiumstreifen werden während ihrer Drehung durch Induktionsgeber abgetastet. Jeder
Induktionsgeber steht mit einer Steuerschaltung in Verbindung, über die die Endstufe
. für eine zugehörige Leimdüse angesteuert wird. Die Länge und Lage der Aluminiumstreifen
ist so gewählt, daß ein Formatmuster durch die vom Induktionsgeber angesteuerte Leimdüse
genau an der richtigen Stelle geleimt wird. Die Länge und die Lage eines jeden Aluminiumstreifens
ist empirisch zu ermitteln.
[0005] Eine derartige bekannte Steuervorrichtung ist in ihrem Gebrauch für wechselnde Formatmuster
sehr arbeitsaufwendig. Zum einen ist es erforderlich, für jede Düse eine Positionsgeberscheibe
zu betreiben. Für unterschiedliche Muster sind unterschiedliche Positionsgeberscheiben
zu verwenden. Dies führt zu einer großen Anzahl von auf Lager zu haltenden Positionsgeberscheiben
und zu einem großen Umrüstungsaufwand. Bei Umstellung von einem Format von z. B. 8
Zoll auf eines von z. B. 12 Zoll müssen die Positionsgeberscheiben in ihrer relativen
Lage zum Querperforationszylinder verdreht werden, selbst wenn die relativen Abmessungen
des Klebemusters konstant bleiben. Dies rührt daher, daß die Leimdüsen an einer Leimmaschine
fest angebracht sind, daß sich aber die Formatanfänge in bezug auf die Leimdüsen bei
geänderten Formatlängen verschieben. Diese Verschiebung muß durch ein Verdrehen der
Positionsgeberscheiben um die Achse des Querperforationszylinders ausgeglichen werden.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Steuervorrichtung so auszubilden,
daß ein Ändern von Formatlängen und von Lagen und Längen von Leimstreifen ohne erhebliche
Umrüstarbeit ermöglicht ist.
[0007] Die erfindungsgemäße Lösung ist zusammenfassend im Hauptanspruch angegeben. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind durch Unteransprüche gekennzeichnet.
[0008] Bei einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist die Steuerschaltung als Rechner
ausgebildet. In diesem Rechner wird der zwischen einer Leimdüse und einem Formatanfang
zurückgelegte Weg eingespeichert. Hierzu ist es nicht unbedingt erforderlich, daß
der Formatanfang jeweils mit dem Wegwert Null gekennzeichnet ist, sondern es ist vielmehr
ausreichend, daß für jeden Formatanfang jeweils ein immer wieder wiederholter Wegwert
gegeben ist. Dieser Wert wird von einem herkömmlichen digitalen oder analogen Weggeber
erhalten.
[0009] Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung weist weiterhin einen Meßwertgeber zum Feststellen
der zu beleimenden Stellen eines Formats auf. Die zu beleimenden Stellen eines Formats
werden zunächst auf einem Einleseformat gekennzeichnet, z. B. durch Metallstreifen.
Dieses Einleseformat wird zu Beginn eines Arbeitsgangs formatdeckend auf die oberste
der miteinander zu verleimenden Papierbahnen aufgelegt und dann mit der transportierten
Papierbahn an den Meßwertgebernvorbeigeführt. Die Meßwertgeber stellen dann, z. B.
durch induktive Messung, fest, ob in Abhängigkeit vom durch den Weggeber ermittelten
Weg ein Aluminiumstreifen vorhanden ist oder nicht. Dieses Vorhandensein oder Fehlen
des Aluminiumstreifens wird zu Beginn des Arbeitsgangs in einem Einlesevorgang im
Rechner gespeichert. Dann wird der Rechner auf den Arbeitsgang "Leimen" umgestellt.
In Abhängigkeit von dem dann von den zu verleimenden Formaten zurückgelegten Weg gibt
der Rechner über die Endstufen den Leimdüsen das Signal zum Leim/oder zum Nichtleimen.
Dieses Signal erfolgt abhängig davon, ob beim ersten Arbeitsschritt "Einlesen" an
entsprechender Stelle ein Aluminiumstreifen vorhanden war oder nicht.
[0010] Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß es mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
auf einfachste Art und Weise möglich ist, Formate und die Lage und Länge von Leimstreifen
zu ändern. Es müssen nur auf einem Einleseformat an den zu beleimenden Stellen Aluminiumstreifen
aufgebracht werden. Es genügt somit, für jedes herzustellende Format ein Einleseformat
auf Lager zu halten. Beim Wechseln von Formaten, der Größe oder ihres Musters nach,
ist damit keinerlei Umrüstarbeit erforderlich, vielmehr ist nur ein
Einleseformat durch die Maschine zu senden und der Rechner der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
auf den Arbeitszustand "Lesen" zu stellen. Die Kennzeichnung der zu beleimenden Stellen
kann auf dem Einleseformat statt durch
Alu- miniumstreifen auch auf andere Art und Weise, z. B. durch stark und wenig reflektierende
Stellen, durch Leuchtstoffe oder durch mechanisch abzutastende Gebiete erfolgen. Zu
jeder Kennzeichnungsart ist ein entsprechender Meßwertgeber, der die jeweilige Kennzeichnung
erfassen kann, zu verwenden.
[0011] Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung hat jedoch nicht nur den Vorteil, daß Umrüstarbeiten
fast völlig ausgeschlossen sind, sondern gegenüber bisher bekannten Steuervorrichtungen
ist es auch noch auf einfachste Art und Weise möglich, Totzeiten der Leimdüsen auszugleichen.
Dabei können fest vorgegebene Totzeiten dadurch ausgeglichen werden, daß zu dem vom
Weggeber ermittelten Wegwert jeweils ein Wert hinzugezählt wird, der dem während der
festen Totzeit von den Papierbahnen zurückgelegten Weg entspricht. Durch diese Maßnahme
wird jede Leimdüse um die Totzeit vor ihrer eigentlichen Einschaltzeit bzw. Ausschaltzeit
angesteuert.
[0012] Es besteht jedoch das Problem, daß die Leimdüsen um so früher eingeschaltet bzw.
ausgeschaltet werden müssen, je schneller die Papierbahnen durchlaufen. Auch dieses
Problem kann mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung auf einfache Art und Weise
gelöst werden. Dazu wird von einem Totzeitadreßgeber ermittelt, wieviel Weg von einer
Papierbahn während einer vorgegebenen Totzeit zurückgelegt wird. Dieser Weg wird dann
zu dem von der Papierbahn tatsächlich zurückgelegten Weg addiert. Läuft die Papierbahn
schneller, ist der während der Totzeit zurückgelegte Weg größer, läuft sie langsamer,
ist der Weg kürzer. Dadurch wird eine Leimdüse bei schnellaufender Papierbahn früher
eingeschaltet bzw. ausgeschaltet als bei langsamlaufender. Ein ähnliches Steuersystem
für totzeitbehaftete Stellglieder an Druckmaschinen ist z. B. aus der DE-OS 27 07
011 und der DE-OS 27 07 012 bekannt.
[0013] Weiterhin besteht das Problem, daß die Einschalttotzeit von Leimdüsen in aller Regel
kürzer ist als deren Ausschalttotzeit. Auch derartige unterschiedliche Totzeiten lassen
sich mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung auf einfache Art und Weise ausgleichen.
Dazu wird ermittelt, welcher Weg während der Einschalttotzeit und welcher Weg während
der Ausschalttotzeit von einer Papierbahn bzw. einem Format zurückgelegt wird. Diese
Werte werden jeweils zu dem tatsächlich zurückgelegten Wert hinzuaddiert. Dann wird
ermittelt, ob für die beiden Additionswegwerte im Rechner ein Wert gespeichert ist,
der "Leimen" oder der "Nichtleimen" anzeigt. Nur wenn für beide Additionswegwerte
der Wert "Leimen" angezeigt wird, werden die Leimdüsen über die Endstufen angesteuert.
Diese Maßnahme gewährleistet es, unterschiedliche Einschalt- und Ausschalttotzeiten
von Leimdüsen unabhängig von langsam oder schnell laufenden Papierbahnen auszugleichen.
[0014] Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sowie
Verfahren unter Verwendung solcher Steuervorrichtungen werden im folgenden anhand
von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Leimmaschine mit Steuervorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht der Leimstation einer Leimmaschine mit Leimdüuen
und Meßwertgebern;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Perforationszylinders mit mit
diesem zusammenwirkendem Weggeber;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung ohne Totzeitkompensation, jedoch
gestrichelt eingezeichnet mit Festwerttotzeitkompensation;
Fig. 5 eine schematische Ansicht von in Speicheradressen gespeicherten Werten für
eine Steuereinrichtung ohne Totzeitkompensation;
Fig. 6 eine Ansicht gemäß Fig. 5, jedoch mit Festwerttotzeitkompensation;
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung zum Ausgleich ungleicher Einschalt-
und Ausschalttotzeiten von Leimdüsen;
Fig. 8 eine Darstellung gemäß Fig. 5, jedoch mit Ausgleich unterschiedlicher Einschalt-
und Ausschalttotzeiten;
Fig. 9 eine Tabelle von in einem Speicher gespeicherten und an eine Endstufe abgegebenen
Werten abhängig von den Zählwerten verschiedener Zähler.
[0015] Die in Fig. 1 dargestellte Leimmaschine mit Steuervorrichtung weist unter anderem
drei Papierrollen 10 mit bedruckten Papierbahnen auf. Die drei Papierbahnen 11.1 bis
11.3 werden über Umlenkrollen 12 so geführt, daß sie schließlich aufeinander zu liegen
kommen. Vor dem Aufeinanderliegen werden die Papierbahnen jedoch streckenweise über
Leimdüsen 13.1 und 13.2 beleimt. Die Papierbahnen sind so zueinander ausgerichtet,
daß zugehörige Formatmuster genau deckungsgleich zueinander liegen. Die so zusammengeleimten
Formatmuster werden dann durch einen Querperforationszylinder 14 mit Messern 15 durch
Querperforationen in die einzelnen Formate des Endlossatzes unterteilt. Der Endlossatz
wird dann gefalzt, was jedoch in Fig. 1 nicht mehr dargestellt ist. In Fig. 1 ist
außerdem die Transportvorrichtung für die Papierbahnen nicht dargestellt. Der Transport
erfolgt im üblichen über Lochungen in den Längsrändern der Papierbahnen.
[0016] Die in Fig. 1 weiterhin dargestellte Steuereinrichtung weist einen Rechner 16, zwei
Meßwertgeber 17.1 und 17.2 sowie einen eine Zahnscheibe 18 aufweisenden Weggeber auf
(Fig. 3).
[0017] Der Umfang des Querperforationszylinders 14 entspricht einem ganzzahligen Vielfachen
einer Formatlänge. In den Beispielen der Fig. 1 und 3 ist der Querperforationszylinder
14 mit vier Messern 15 versehen, was einer Umfangslänge von vier Formaten entspricht.
Auf der Achse 19 des Querperforationszylinders ist die Zahnscheibe 18 befestigt. Diese
feste Zuordnung zwischen Zahnscheibe und Querperforationszylinder und andererseits
der feste Zusammenhang zwischen dem Umfang des Querperforationszylinders und einer
Formatlänge führt dazu, daß auch ein fester Zusammenhang zwischen der an einem festen
Punkt vorbeigedrehten Zähnezahl und der Längsposition eines Formats in bezug auf einen
festen Punkt in Papierlaufrichtung 20 gesehen besteht.
[0018] Der feste Punkt, von dem aus die vorbeigedrehte Zähnezahl ermittelt wird, wird, wie
in Fig. 3 näher dargestellt, durch einen besonders tiefen Schlitz 21 in der Zahnscheibe
18 bestimmt. Die Zählschlitze 22 der Zahnscheibe sind weniger tief ausgeführt als
der Schlitz 21. Auf der einen Seite der Zahnscheibe 18 sind zwei Lichtquellen 23.1
und 23.2 so angeordnet, daß die eine, 23.1, nur durch den tiefen Schlitz 21 durchscheinen
kann, während die zweite Lichtquelle 23.2 alle Schlitze durchscheinen kann. Von den
Lichtquellen aus gesehen hinter der Zahnscheibe 18 sind zwei lichtempfindliche Elemente
24.1 und 24.2 angeordnet. Dabei empfängt das lichtempfindliche Elemente 24.1 das durch
den tiefen Schlitz 21 hindurchgetretene Licht aus der Lichtquelle 23.1. Das lichtempfindliche
Element 24.2 empfängt das durch die Schlitze 21 und 22 hindurchgetretene Licht von
der Lichtquelle 23.2. Das lichtempfindliche Element 24.1 ist mit einer Nulleitung
25 und das lichtempfindliche Elemente 24.2 mit einer Inkrementleitung 26 mit dem Rechner
16 verbunden.
[0019] Anhand der Fig. 2 wird nun die Bedeutung der Meßwertgeber 17.1 und 17.2 erläutert.
Der Meßwertgeber 17.1 befindet sich, wie durch die gestrichelte Linie 27.1 angedeutet
ist, in Papierlaufrichtung 20 gesehen, in gleicher Höhe wie die Leimdüse 13.1. Entsprechend
befindet sich der Meßwertgeber 17.2 in gleicher Höhe wie die Leimdüse 13.2.
[0020] Auf die oberste Papierbahn 11.1 ist ein schraffiert dargestelltes Einleseformat 28
genau formatdeckend aufgelegt. Dieses Einleseformat 28 weist genau über die Länge,
über die die Leimdüse 13.1 leimen soll, einen Aluminiumstreifen 29.1 auf. Werden die
Papierbahnen 11.1 bis 11.3 in Papierlaufrichtung 20 bewegt, so läuft das Einleseformat
28 und mit ihm der Aluminiumstreifen 29.1 unter dem Meßwertgeber 17.1 durch. Der Meßwertgeber
17.1 ist als Induktionsgeber ausgebildet und ermittelt somit, ob unter ihm gerade
der Aluminiumstreifen 29.1 durchläuft oder nicht. Diese Information gibt er über die
Geberleitung 30.1 an den Rechner 16. Der Rechner 16 erhält gleichzeitig, wie schon
beschrieben, über die Inkrementleitung 26 eine Information, welchen Weg ein Format
zurückgelegt hat. Durch Verkoppelung der Daten von der Geberleitung und der Inkrementleitung
wird im Rechner festgelegt, an welchen Stellen ein Format zu leimen ist und an welchen
nicht. Eine entsprechende Information wird über den zweiten Meßwertgeber 17.2 durch
Abtasten eines zweiten Aluminiumstreifens 29.2 auf dem Einleseformat 28 für die Leimdüse
13.2 gewonnen. Die Meßwerte des Meßwertgebers 17.2 werden über eine Geberleitung 13.2
ebenfalls zum Rechner 16 geleitet.
[0021] Wie schon anhand der Fig. 1 und 3 erläutert, wird die am lichtempfindlichen Element
24.2 vorbeigedrehte Zähnezahl der Zahnscheibe 18 von Null ausgehend hochgezählt, wobei
der Nullwert durch den tiefen Schlitz 21 festgelegt ist. Während es bei Weggebern
an bisher bekannten Steuereinrichtungen erforderlich war, daß der Formatanfang 31
eines zu leimenden Formats, der in Fig. 2 mit dem Formatanfang des Einleseformats
28 identisch ist, dann an der ersten Leimdüse 13.1 anstehen mußte, wenn der Weggeber
den Wert Null zeigte, ist dies im vorliegenden Fall nicht mehr erforderlich. Sind
z. B. bereits zehn Zähne gezählt, wenn der Formatanfang 31 über der Leimdüse 13.1
steht und zeigt der Meßwertgeber 17.1 z. B. an, daß ab dem 35. Zahn zu leimen ist,
so bleibt dieser Wert für alle weiteren durchlaufenden Formate im Rechner gespeichert.
Ein Ausrichten der Zahnscheibe 18 durch Verdrehen um die Achse 19 zum Anpassen an
den Formatanfang 31 ist daher nicht mehr erforderlich. Die Zahnscheibe 18 gemäß Fig.
3 weist z. B. 480 Zähne auf. Bei vier Formaten pro Umdrehung des Querperforationszylinders
14 und damit der Zahnscheibe 18 stehen somit 120 Zähne pro Formatlänge zur Verfügung.
Für größere oder geringere Weggenauigkeiten kann eine entsprechende höhere oder geringere
Zähnezahl verwendet werden. Bei diesem und dem im vorigen Absatz genannten Beispiel
ist bei einem ersten Format ab dem 35. Zahn, beim darauffolgenden Format ab dem 155.
Zahn, beim dritten Format ab dem 275. Zahn und bei einem vierten Format ab dem 395:
Zahn zu leimen. Beim dann folgenden Format ist wieder ab dem 35. Zahn zu leimen.
[0022] Wie aus dem Vorstehenden schon ersichtlich ist, weist die Steuervorrichtung in Fig.
1 zwei Arbeitsschritte auf. Der erste Arbeitsschritt ist "Einlesen", der zweite Arbeitsschritt
ist "Leimen". Ist die Steuervorrichtung auf "Einlesen" gestellt, so ermitteln die
Meßwertgeber 17.1 und 17.2 später zu beleimende Stellen und geben ihre Meßwerte über
die Geberleitungen 30.1 und 30.2 in den Rechner. Im zweiten Arbeitsschritt "Leimen"
gibt der Rechner 16 über Ansteuerleitungen 32.l und 32.2 Ansteuersignale an die Leimdüse
13.1 bzw. 13.2, und zwar genau über die Wegabschnitte, die zuvor beim Einlesen als
auf dem Einleseformat 28 mit Aluminiumstreifen 29.1 bzw. 29.2 versehen ermittelt worden
waren.
[0023] In den Fig. 4 und 7 sind Steuervorrichtungen 33 näher dargestellt. Als zentrale Einrichtung
weist die Steuervorrichtung den Rechner 16 auf. Die bereits beschriebene Nulleitung
25 und die Inkrementleitung 26 sind mit einer Steuerlogik 34 im Rechner verbunden,
mit der auch ein Bedienfeld 35 über eine Bedienleitung 36 in Verbindung steht. Über
das Bedienfeld 35 kann der Befehl "Einlesen" oder "Leimen" gegeben werden. Bei der
Ausführungsform nach Fig. 7 können über das Bedienfeld 35 auch Totzeiten eingegeben
werden. Wie ebenfalls schon angegeben, steht mindestens ein Geber 17 über eine Geberleitung
30 mit dem Rechner 16 in Verbindung. Wie in den Fig. 4 und 7 näher dargestellt ist,
führt die Geberleitung 30 zu einem RAM-Speicher 37. Ausgänge des Rechners 16 führen
zu einer Endstufe 38, die über die Ansteuerleitung 32 die Leimdüse 13 ansteuert.
[0024] Im folgenden werden anhand der Fig., 4 bis 9 Ausführungsformen und Funktionsweisen
von Rechnern 16 näher beschrieben. Der Rechner 16 gemäß Fig. 4 weist in seiner einfachsten
Ausführungsform neben der Steuerlogik 34 und dem Speicher 37 noch einen Inkrementzähler
I auf, der ebenfalls an die Inkrementleitung 26 angeschlossen ist und mit der Steuerlogik
34 über eine RESET-Leitung 39 verbunden ist. Der Zähler I steht über eine Adreßleitung
40 mit dem Speicher 37 in Verbindung. Der Speicher ist mit der Steuerlogik 34 über
eine Schreib-Lese-Leitung 41 verbunden. Der Datenausgang des Speichers 37 führt über
eine Ausgangsleitung 42 zur .Endstufe 38.
[0025] Es wird nun die Funktionsweise dieses Aufbaus erläutert. Am Bedienfeld 35 sei zunächst
der Befehl "Einlesen" gegeben. Die Steuerlogik 34 setzt dann über die RESET-Leitung
39 den Zähler I auf Null, wenn von der Nulleitung 25 ein Signal erhalten wird. Danach
werden im Zähler I die von der Inkrementleitung 26 erhaltenen Inkremente gezählt.
Die ermittelte Zahl wird über die Adreßleitung 40 als Adresse an den Speicher 37 gegeben.
Dieser Speicher erhält über die Geberleitung 30 Signale, wenn der Geber 17 eine später
zu beleimende Stelle, die von einem Einleseformat 28, wie in Fig. 2 dargestellt, abgelesen
wird, erhält. Der Speicher 37 wird außerdem über die Schreib-Lese-Leitung 41 von der
Steuerlogik 34 angewiesen, die vom Geber 17 erhaltenen Werte in den über die Adreßleitung
40 erhaltenen Adressen abzulegen. Ist das Einleseformat 28 ganz durchgelesen, ist
im Speicher 37 genau gespeichert, an welchen Stellen später geleimt werden soll und
an welchen nicht.
[0026] Anschließend wird am Bedienfeld 35 der Befehl "Leimen" eingestellt. Dadurch erhält
der Speicher 37 von der Steuerlogik 34 über die Schreib-Lese-Leitung 41 das Schreib-,
d.h. das Ausgabesignal. Über die Inkrementleitung'26 und den Zähler I und die Adreßleitung
40 werden wieder die Adressen im Speicher 37 hochgezählt. In Adressen, für die der
Geber 17 beim Einlesevorgang kein Signal ermittelt hat, steht der logische Wert "0",
während in Adressen, für die ein Signal erhalten wurde, der logische Wert "1" steht.
Diese Werte werden über die Ausgangsleitung 42 an die Endstufe 38 gegeben, die dann
über die Ansteuerleitung 32 die Leimdüse 13 ansteuert.
[0027] In Fig. 4 ist gestrichelt eine verbesserte Ausführungsform der vorstehend beschriebenen
Schaltung eingezeichnet. Dabei weist der Rechner 16 zusätzlich einen Festwertspeicher
43 und einen Addierer 44 auf. Die Adreßleitung 40 zwischen dem Zähler I und dem Speicher
37 ist nun nicht mehr vorhanden. Statt dessen besteht eine Adreßleitung 40.1 zwischen
dem Addierer 44 und dem Speicher 37. Der Addierer 44 ist über eine Freigabeleitung
45.1 mit der Steuerlogik 34 und über eine Zählleitung 46 mit dem Zähler I verbunden.
Der Festwertspeicher 43 ist mit der Steuerlogik 34 über eine Freigabeleitung 45.2
und mit dem Addierer über eine Festwertleitung 47 verbunden.
[0028] Die Funktion dieser Schaltung ist wie folgt. Im Bedienzustand "Einlesen" funktioniert
die Schaltung im wesentlichen wie die vorhergehend beschriebene. Der Unterschied besteht
nur darin, daß der Zählwert des Zählers I nicht direkt über die nun nicht mehr vorhandene
Adreßleitung 40, sondern über die Zählleitung 46 und die Adreßleitung 40.1 vom Addierer
44 an den Speicher 37 gegeben wird. Der Addierer 44 erhält über die Freigabeleitung
45.1 das Signal, keine Additionen durchzuführen, sondern den Zählwert vom Zähler I
direkt an den Speicher 37 weiterzugeben.
[0029] Im Bedienzustand "Leimen" sind jedoch der Festwertspei- cher 43 und der Addierer
44 freigegeben. Im Festwertspeicher 43 ist eine Inkrementzahl fest gespeichert, die
einem Weg entspricht, den ein Format während einer mittleren Einschalt- und Ausschalttotzeit
einer Leimdüse zurücklegt. Dieser feste Wert wird im Addierer 44 zum Zählwert vom
Zähler I addiert, so daß an den Speicher 37 ein Wert mit Totzeitausgleich gegeben
wird, der höher ist als der Zählwert vom Zähler I. Dadurch wird die Leimdüse 13 schon
angesteuert, bevor ein über die Leimdüse gezogenes Format mit einer Stelle, die beleimt
werden soll, die Leimdüse erreicht hat. Wegen der Verzögerungszeit zwischen erfolgter
Ansteuerun
R und tatsächlichem Leimen oder Beendigen des Leimvorgangs, befindet sich jedoch die
zu beleimende Stelle des Formats genau über der Düse, wenn diese tatsächlich nach
Ablauf der Totzeit leimt bzw. nach ihrem Abschalten nach Verzögerung nicht mehr leimt.
[0030] Die im Vorstehenden allgemein angegebenen Adreßwerte sind in den Fig. 5 und 6 in
Beispielen veranschaulicht. Ausgegangen ist von dem Aluminiumstreifen 29.1 in Fig.
2. Dieser ist so auf dem Einleseformat 28 angebracht, daß etwa das erste Viertel des
Formats nicht zu beleimen ist, die mittlere Hälfte zu beleimen ist und das letzte
Viertel wieder von Leim frei bleibt. Bei insgesamt 100 Inkrementen über die ganze
Formatlänge soll somit vom 25. bis einschließlich des 75. Inkrements geleimt werden.
In den Adressen 0 bis 24 im Speicher 37 ist also der logische Wert "0", in den Adressen
25 bis 75 der logische Wert "1" und in den Adressen 76 bis 100 der logische Wert "0"
gespeichert. Dies ist in Fig. 5 dargestellt. Wird nun ein Totzeitausgleich vorgenommen,
so werden zu jedem vom Zähler I hochgezählten Inkrement grundsätzlich z. B. fünf Inkremente
hinzugezählt. Hat damit der Zähler I 20 Inkremente gezählt, so steht am Speicher 37
schon die Adresse "25" an. Für diese ist aber der logische Wert "1" gespeichert. Damit
wird die Leimdüse 13 schon angesteuert, wenn der Zähler I erst 20 Inkremente gezählt
hat. Hat der Zähler I dagegen z. B. 71 Inkremente gezählt, so wird an den Speicher
37 über den Addierer 44 bereits die Adresse "76" gegeben. Für diese Adresse ist aber
im Speicher 37 der logische Wert "0" gespeichert. Damit wird also die Leimdüse 13
bereits ab dem Inkrementwert "71" nicht mehr angesteuert.
[0031] Mit der anhand von Fig. 4 beschriebenen Steuervorrichtung 33 ist zwar bereits eine
Totzeitkompensation möglich, jedoch nur mit einem festen Wert, der nicht berücksichtigt,
ob die zu beleimenden Formate schnell oder langsam an der Leimdüse durchlaufen. Eine
solche Berücksichtigung ist mit der Schaltung gemäß Fig. 7 möglich. Dabei wird nun
nur das Innere des Rechners 16 beschrieben, da die anderen Bestandteile der Steuervorrichtung
33 bereits gemeinsam mit Fig. 4 beschrieben wurden. Der Rechner 16 weist wiederum
die Steuerlogik 34, den Zähler I und den Speicher 37 auf. Es sind nun zwei weitere
Zähler vorhanden, und zwar ein Zähler E, der mit einem Ein-Totzeittor 48 zusammenwirkt,
und ein Zähler A, der mit einem Aus-Totzeittor 49 zusammenwirkt. Weiterhin sind ein
Multiplexer 50 und ein Addierer 44 vorhanden.
[0032] Jeweils ein Totzeittor und der zugehörige Zähler wirken wie folgt zusammen. Vom Totzeittor
wird eine über das Bedienfeld 35 eingegebene Totzeit vorgegeben, während der der zugehörige
Zähler zählt. Es wird damit eine geschwindigkeitsabhängige Inkrementzahl ermittelt.
Läuft die Maschine nämlich langsam, so liefert die Zählscheibe 18 während der Totzeit
nur wenig Inkremente, während sie bei schnellem Lauf viele Inkremente liefert. Geht
man nun in Fig. 4 zurück und ersetzt den Festwertspeicher 43 durch ein Totzeittor
und einen zugehörigen Zähler, so ist es nun möglich, nicht mehr nur eine feste Inkrementzahl
jeweils zur Inkrementzahl des Zählers I zum Ausgleich von Totzeiten hinzuzuzählen,
sondern es ist möglich, einen geschwindigkeitsabhängigen Ausgleich vorzunehmen. Die
Schaltung gemäß Fig. 7 ist aber darüber hinaus in der Lage, nicht nur unterschiedliche
Geschwindigkeiten zu berücksichtigen, sondern sie berücksichtigt auch unterschiedliche
Totzeiten für das Ein- und Ausschalten der Leimdüsen 13.
[0033] Die Ein-Totzeit einer Leimdüse 13 beträgt z. B. etwa 11 ms, während die Aus-Totzeit
etwa 23 ms, also in etwa das Doppelte, beträgt. Es sei angenommen, daß der Zähler
E während der Einschalttotzeit, die ihm vom Ein-Totzeittor 48 mitgeteilt wird, fünf
Inkremente zählt, während der Zähler A während der Aus-Totzeit, die ihm vom Aus-Totzeittor
mitgeteilt wird, zehn Inkremente zählt. Diese Inkremente werden nun abwechselnd über
den Multiplexer 50 an den Addierer 44 gegeben. Über den Addierer 44 gelangen jeweils
drei zugehörige Inkrementwerte an den Speicher 37, und zwar ein vom Zähler I ermittelter
Inkrementwert, der die Ausgangsadresse bildet, ein zweiter Inkrementwert, der aus
der Ausgangsadresse zusätzlich dem vom Zähler E ermittelten Wert besteht und ein dritter
Wert, der aus der Ausgangsadresse und dem vom Zähler A ermittelten Wert besteht. Für
jede dieser drei unterschiedlichen Adressen ist im Speicher 37 ein bestimmter logischer
Wert gespeichert.
[0034] Für solche unterschiedlichen Adressen sind in Fig. 9 die gespeicherten Werte dargestellt.
Der Zähler I liefert z.B. die Adresse "10", dann wird durch Hinzuzählen des Werts
vom Zähler E die Adresse "15" gewonnen. Für diese Adresse ist im Speicher 37 der logische
Wert "0" gespeichert. Wird zur Adresse vom Zähler I der Inkrementwert "10" des Zählers
A hinzugezählt, so wird die Adresse,"20" erhalten. Für diese ist im Speicher 37 der
logische Wert "0" gespeichert. Die Endstufe wird dann nicht angesteuert. Gibt der
Zähler I danach die Adresse "15" an, so sind die beiden anderen Adressenwerte "20"
und "25". Für den ersten dieser beiden Werte ist im Speicher 37 der logische Wert
"0", für den zweiten der logische Wert "1" gespeichert. Da einer der Werte nach wie
vor "0" ist, wird die Endstufe noch nicht angesteuert. Gibt danach der Zähler I die
Adresse "20" an, so sind die beiden weiteren Adressen "25" und "30". Für beide Adreßwerte
ist im Speicher jeweils der Wert "1" gespeichert. Nun wird die Endstufe angesteuert.
Dies ist auch erwünscht, da wegen der Einschalttotzeit von 11 ms gemäß dem Beispiel
schon fünf Inkremente vor der vom Zähler I ohne Totzeit beim Einlesen ermittelten
Adressenzahl die Leimdüse 13 eingeschaltet werden soll. Bewegen sich danach die Formate
weiter, und erreicht der Zähler I den Adressenstand "65", so sind die beiden anderen
Adressen "70" und "75". Für beide Adressenwerte ist im Speicher der logische Wert
"1" gespeichert. Die Endstufe steuert daher die Leimdüse 13 nach wie vor an. Erreicht
dann der Zähler I die Adresse "66", so sind die beiden anderen Adreßwerte "71" und
"76". Für diese Adreßwerte ist im Speicher 37 der logische Wert "1" bzw. "0" gespeichert.
Da nun nicht mehr beide logischen Werte "1" sind, steuert die Endstufe die Leimdüse
13 nicht mehr an. Damit wird die Leimdüse bereits zehn Inkremente vor der Inkrementzahl
nicht mehr angesteuert, die der Zähler I beim Einlesen für das nicht mehr Ansteuern
der Leimdüse 13 ermittelt hat. Dieser Effekt ist aber genau erwünscht, da ja gemäß
dem Beispiel die Totzeit von 23 ms für den Ausschaltvorgang einer vorzuhaltenden Inkrementzahl
"10" entspricht. Dieser Ablauf ist auch noch- mals in
Fig. 8 dargestellt. Für die Ausgangs-Adressen "0" bis "19" gibt die Endstufe den logischen
Wert "0" ab, für die Adressen "20" bis "65" den logischen Wert "1" und für die Adressenwerte
"66" bis "100" wieder den logischen Wert "0".
[0035] Die erwähnte Ermittlung der Speicherinhalte für die jeweiligen Adressen und der Vergleich,
ob die Speicherinhalte beide "1" sind, findet in einer Vergleichsschaltung 51 statt,
die Teil der Steuerlogik 34 ist. Diese Vergleichsschaltung 51 steht über eine Ausgangsleitung
42 mit der Endstufe 38 in Verbindung und steuert diese nur dann an, wenn die Adressenwerte,
die aus der Summe der Zähler I und E bzw. I und A ermittelt sind, beide zu einem Adresseninhalt
des logischen Werts "1" geführt haben.
[0036] Bei den Steuervorrichtungen 33 gemäß den Fig. 4 und 7 ist jeweils nur ein Geber 17
und eine Leimdüse 13 eingezeichnet. Ein Geber und eine Leimdüse sind dann erforderlich,
wenn nur zwei Papierbahnen miteinander verklebt werden sollen. Häufig sind jedoch
fünf oder sechs Papierbahnen miteinander zu verkleben. Dann sind entsprechend viele
Geber und entsprechend viele Leimdüsen mit zugehörigen parallel Endstufen erforderlich.
Dann geben die verschiedenen Geber oder im Multiplexbetrieb ihre Meßwerte für eine
jeweilige Adresse an den Speicher 37 ab, der dann für jede Adresse für jeden Geber
den zugehörigen Wert speichert und entsprechend beim Leimen für jede zugehörige Adresse
eine zugehörige Endstufe im Multiplexbetrieb ansteuert oder nicht.
[0037] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 wurden zwei Totzeittore und zwei mit diesen
zusammenwirkende Zähler zum Totzeitausgleich für das Ein- und für das Ausschalten
verwendet. Es kann jedoch auch nur ein Tor und ein Zähler verwendet werden, die dann
aber im Multiplexbetrieb zu betreiben sind.Für die Schaltung, die festlegt, wann in
Abhängigkeit der Vorhalte für Einschalt- und Ausschalttotzeiten geleimt werden soll
und wann nicht, kann auch eine andere Logik als die beschriebene verwendet werden,
die Speicherinhalte für verschiedene Adressen daraufhin vergleicht, ob beide Speicherinhalte
den logischen Wert "1" aufweisen oder nicht. Der beschriebene Weg ist jedoch besonders
vorteilhaft.
[0038] Anhand der Fig. 1 und 3 wurde beschrieben, daß der Weggeber aus einer Zahnscheibe
18 sowie Lichtquellen 23 und lichtempfindlichen Elementen 24 bestehen soll. Es können
jedoch auch andere Weggeber, z. B. induktive oder mechanische digitale Weggeber verwendet
werden. Es ist auch möglich, analoge Weggeber zu verwenden, deren Werte dann aber
vor dem Eingeben in den Rechner 16 mittels eines Wandlers zu digitalisieren sind.
[0039] Im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 3 wurde weiterhin angegeben, daß der Weggeber
mit dem Querperforationszylinder 14 verdrehfest verbunden sein soll. Der Weggeber
kann jedoch mit jeder beliebigen Welle der Leimmaschine verbunden sein, die einen
festen Zusammenhang zwischen der Umdrehung der Welle und dem zurückgelegten Weg eines
Formats gibt.
[0040] Im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 wurde angegeben, daß das Einleseformat 28 mit
Aluminiumstreifen 29 an den später zu beleimenden Formatstellen versehen sein soll.
Streifen für verschiedene Geber sollen nebeneinander angeordnet sein und die Geber
sollen im Papierlaufrichtung 20 in gleicher Höhe wie die Leimdüsen 13 angeordnet sein.
Alle diese Bedingungen können auch variiert werden. So können z. B. Streifen verschiedener
Leuchtstoffe übereinandergelegt werden, die dann von lichtempfindlichen Elementen
mit unterschiedlicher Empfindlichkeit beim Durchlauf an der jeweiligen Meßwertstelle
betrachtet werden. Ist es nicht möglich, die Meßwertgeber in gleicher Höhe wie die
Leimdüsen anzubringen, so sind diesbezügliche Wegunterschiede durch entsprechende
Inkrementzahlen im Rechner zu berücksichtigen. Zur Meßwertaufnahme ist es auf jeden
Fall von Vorteil, relativ totzeitlose Geber zu verwenden.
[0041] Während bei Steuervorrichtungen gemäß dem Stand der Technik Weggeber vorliegen, die
den Weg eines Formats ermitteln und zugleich angeben, ob geleimt werden soll oder
nicht, liegt bei einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ein Weggeber vor,der direkt
oder nach einer Analog/Digital-Unsetzung lediglich Inkremente abgibt. Beim Stand der
Technik dient die Schaltung zwischen Weggeber und Leimdüsen lediglich zum Weiterleiten
der vom Weggeber empfangenen Signale. Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
dagegen dient die als Rechner ausgebildete Schaltung dazu, zunächst von zusätzlich
vorhandenen Meßwertgebern empfangene Signale über zu beleinende Streifen zu speichern
und danach die gespeicherten Werte immer wieder beim Auftreten bestimmter Inkrementzahlen
an die Endstufen für die Leimdüsen zu geben.
1. Steuervorrichtung (33) für die Leimdüsen (13) einer Maschine zum gegenseitigen
Verleimen mindestens zweier mit sich wiederholenden Formatmustern versehener Papierbahnen
(11) von Endlossätzen,
- mit einem Weggeber zum Feststellen der Position eines jeweiligen Formatanfangs (31)
in bezug auf eine jeweilige Leimdüse,
- einer Endstufe (38) zum Ein- und Ausschalten der Leimdüsen,
- und einer Steuerschaltung zwischen Weggeber und Endstufe,
dadurch gekennzeichnet , daß
- der Weggeber als Inkrementgeber(18,23,24) ausgestaltet ist,
- die Steuerschaltung als Rechner (16) ausgebildet ist,
- und daß mindestens ein Meßwertgeber (17) zum Feststellen der zu beleimenden Stellen
eines Formats vorhanden ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Meßwertgeber
(17) ein induktiver Geber ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Weggeber
eine zwischen einer Lichtquelle (23) und einem photoempfindlichen Element (24) angeordnete
Zahnscheibe (18) aufweist, die bei Drehung den Lichtweg abwechselnd sperrt und wieder
freigibt.
4. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, daß der Rechner (16) einen Speicher (37) aufweist, der mit den Werten des Weggebers
(24) und des Meßwertgebers (17) angesteuert wird, wobei der Wert des Weggebers eine
Ausgangsadresse und der jeweils zugehörige Wert des Meßwertgebers den jeweiligen Adresseninhalt
festlegt.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Rechner (16)
zusätzlich einen Festwertspeicher (43) aufweist, der jede aus dem Wert des Weggebers
ermittelte Ausgangsadresse jeweils um einen festen Wert zum Angleichen der Totzeit
einer Leimdüse (13) erhöht.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Rechner (16)
zusätzlich mindestens einen Totzeitadreßgeber (48, E) aufweist, der in Abhängigkeit
der vom Weggeber festgestellten Formatgeschwindigkeit jede aus dem Wert des Weggebers
ermittelte Ausgangsadresse jeweils um einen geschwindigkeitsabhängigen Wert zum Ausgleich
der Totzeit einer Leimdüse (13) erhöht.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Totzeitadreßgeber
ein Totzeittor (48, 49) und einen Zähler (E, A) aufweist, der zählt, wieviele Inkremente
vom Weggeber innerhalb der vom Totzeittor. vorgegebenen Zeit anfallen.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Recbner
(16) zwei Totzeitadreßgeber aufweist, und zwar einen Ein-Totzeitadreßgeber (48, E)
zum Ausgleich der Einschalttotzeit einer Leimdüse (13) und einen Aus-Totzeitadreßgeber
(49, A) zum Ausgleich der Aussc,halttotzeit einer Leimdüse.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Rechner (16)
eine Vergleichsschaltung (51) aufweist, die nur dann den Wert logisch "1" liefert,
wenn sowohl der Adreßinhalt für die mit dem Wert des Ein-Totzeitgebers (48, E) kompensierte
Ausgangsadresse als auch der Adreßinhalt für die mit dem Wert des Aus-Totzeitgebers
(49, A) kompensierte Ausgangsadresse beide logisch "1" sind.
10. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, daß sie als mit denMeßwertgebern (17) zusammenwirkendes Teil ein Einleseformat (28)
aufweist, auf dem die zu beleimenden Stellen eines Formatmusters in von den Weggebern
ermittelbarer Weise als Einlesestreifen (29) bearbeitet sind.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß
die Einlesestreifen (29) Metallstreifen sind.
12. Verfahren unter Verwendung einer Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß
- in einem ersten Arbeitsschritt "Einlesen" die zu beleimenden Stellen eines Formats
durch die Meßwertgeber (17) in Abhängigkeit vom Weg zwischen Leimdüse (13) und Formatanfang
(31) adreßmäßig festgestellt und in einen Speicher (37) des Rechners eingeschrieben
werden,
- und daß in einem zweiten Arbeitsschritt "Leimen" vom Rechner jeweils die Endstufen
(38) angesteuert werden, wenn der Weggeber eine Adresse angibt, für die im ersten
Arbeitsschritt eine zu beleimende Stelle festgestellt worden ist.