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(11) | EP 1 321 411 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren zur Einstellung der Falzspaltenweite mehrerer Falzwalzenpaare sowie Falzmaschine, bei der das Verfahren durchgeführt werden kann |
| (57) Bei dem Verfahren zur Einstellung der Falzspaltenweite mehrerer Falzwalzenpaare,
die an einer Falzmaschine vorgesehen sind, werden die beiden Falzwalzen (12 bis 22)
der Falzwalzenpaare in Kontakt miteinander gebracht. Dann wird ein Bogen zwischen
den beiden Falzwalzen (12 bis 22) der Falzwalzenpaare durchgeführt, wodurch sich wenigstens
eine der beiden Falzwalzen (12 bis 22) unter Bildung eines Falzspaltes bezüglich der
anderen bewegt, wobei bei jedem Falzwalzenpaar ein der Falzspaltenweite entsprechender
Messwert bei der Durchführung des Bogens erfasst wird. Schließlich werden die Falzspaltenweiten
der einzelnen Falzwalzenpaare durch Verstellung der wenigstens einen bewegbaren Falzwalze
(14 bis 22) mittels eines mit dieser kinematisch verbundenen Antriebs (42) basierend
auf den entsprechenden erfassten Messwerten eingestellt. |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Falzspaltenweite mehrerer Falzwalzenpaare, die an einer Falzmaschine vorgesehen sind.
[0002] Aus dem DE 298 20 796 U1 ist eine Falzmaschine bekannt, die mehrere hintereinander in Bogendurchlaufrichtung angeordnete Falzpaare aufweist, zwischen denen jeweils ein Bogen durchgeführt wird. Eine Falzwalze des ersten Falzwalzenpaars ist stationär angeordnet, während die anderen Falzwalzen zur Bildung eines Falzspaltes mit der anderen Falzwalze des entsprechenden Falzwalzenpaares verstellbar angeordnet ist. Die verstellbaren Falzwalzen sind jeweils durch eine Vorspanneinrichtung in Richtung der stationären Walze vorgespannt. Auf dem Zuführtisch der bekannten Falzmaschine ist eine Dickenmesseinrichtung angeordnet, die die Dicke eines ersten durchlaufenden Bogens misst, der dem ersten Falzwaizenpaar zugeführt wird. Der ermittelte Messwert wird an einen Prozessrechner weitergegeben. Dort werden unter Berücksichtigung eines jeweiligen Falzschemas die notwendigen Falzspaltweiten errechnet. Danach werden die Stellantriebe zur Verstellung der verstellbaren Falzwalzen so lange angesteuert, bis Ist-Werte von Positionsmeldern den errechneten Soll-Werten entsprechen. Korrekturen können sowohl über eine Tastatur als auch über zu den motorischen Antrieben parallel wirkende manuelle Spindelantriebe, die auch auf die Positionsmelder wirken, erfolgen.
[0003] Eine rechnerische Ermittlung der notwendigen Falzspaltenweite ist problematisch, weil die Einstellwerte neben der Bogendicke und deren Toleranzen auch Lufteinschlüsse, die Bogenzusammendrückung, den Walzenverschleiß und die Walzenverschmutzung (Farb- und Puderaufträge) berücksichtigen müssen.
[0004] Bei einer weiteren, aus der US-4,125,254 bekannten Vorrichtung werden zunächst alle Falzspaltweiten auf Null eingestellt. Dann wird ein Testbogen durch das Falzwerk geführt, wodurch die verstellbaren Falzwalzen ausgelenkt und in dieser ausgelenkten Position arretiert werden. Korrekturen der Falzspaltenweite sind bei dieser Falzmaschine jedoch nicht möglich, so dass die Einstellung der Falzwalzenspalte nicht praktikabel ist.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung der Falzspaltenweite mehrerer Falzwalzenpaare bereitzustellen, mit dem die Falzspaltenweite auf einfache und präzise Weise automatisch eingestellt und korrigiert werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4.
[0007] Die erfindungsgemäße Verfahren kann bei einer Falzmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 verwendet werden.
[0008] Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Falzspaltenweite beim Durchlauf eines Bogens an allen Falzwalzenpaaren gemessen wird und der Falzwalzenspalt anschließend durch den zugeordneten Antrieb bei jedem Falzwalzenpaar entsprechend den erfassten Messwerten eingestellt wird, ist keine komplizierte Berechnung der Falzspaltenweiten in Abhängigkeit von einer Dickenmessung erforderlich, wie es bei dem aus dem DE-298 20 296 bekannten Stand der Technik der Fall ist. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet ohne Einzelbogendickenmessung und fehlerhafte Spaltweitenberechnung. Es können außerdem Lufteinschlüsse, die Bogenzusammendrückung, der Walzenverschleiß sowie die Walzenverschmutzung berücksichtigt werden. Eine Korrektur der Falzspaltenweiten ist durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebe durch eine Prozesssteuerung möglich, wobei die Korrekturwerte von einem Bedienterminal, z.B. einer Tastatur eingegeben werden können.
[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können vorzugsweise bei der Einstellung Eigenschaften eines gewählten Falzschemas berücksichtigt werden. Solche Falzschemas sind z.B. ein Zick-Zack-Falz oder ein Wickelfalz.
[0010] Darüber hinaus können die erfassten Messwerte zur Bestimmung eines Walzenverschleißes oder einer Walzenverschmutzung mit vorher bestimmten bzw. gemessenen Referenzwerten verglichen werden.
[0011] Vorzugsweise werden die Falzwalzen mittels des mit einer verstellbaren Falzwalze kinematisch verbundenen Antriebs miteinander in Kontakt gebracht.
[0012] Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Falzmaschine wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Taschenfalzwerk einer erfindungsgemäßen Falzmaschine zeigt.
[0013] Das Taschenfalzwerkzeug 10 weist sechs parallel angeordnete Falzwalzen 12 bis 22 auf, die in Bogendurchlaufrichtung B nacheinander angeordnet sind. Die Falzwalzen 12 bis 22 bilden 5 Falzwalzenpaare, wobei das erste Falzwalzenpaar von einer stationär drehbar gelagerten Falzwalze 12 und der verstellbaren Falzwalze 14, das zweite Falzwalzenpaar von der Falzwalze 14 und der verstellbaren Falzwalze 16, das dritte Falzwalzenpaar von der Falzwalze 16 und der verstellbaren Falzwalze 18, das vierte Falzwalzenpaar von der Falzwalze 18 und der verstellbaren Falzwalze 20 sowie das letzte Falzwalzenpaar von der Falzwalze 20 und der verstellbaren Falzwalze 22 gebildet wird.
[0015] Die Verstellbarkeit der Falzwalzen 14 bis 22 wird nachstehend anhand der zweiten Falzwalze 14 näher erläutert. Die Falzwalze 14 ist an dem freien Ende eines Armes 34 eines zweiarmigen Lenkers 33 drehbar gelagert, der um eine maschinenfeste Achse 36 verschwenkbar ist. An dem zweiten Arm 35 des Lenkers 33 greift eine Druckfeder 38 an, durch die die Falzwalze 14 in Richtung der Falzwalze 12 vorgespannt wird. Der zweite Arm 35 des Lenkers 33 ist darüber hinaus zur Verstellung der Falzspaltenweite zwischen den Falzwalzen 12, 14 kinematisch mit einem Stellglied 42 verbunden. Außerdem ist dem Lenker 33 ein Wegmesssystem 40 zugeordnet, das die Auslenkung ΔS des Lenkers 33 misst.
[0016] Die Stellglieder 42 sowie die Wegmesssysteme 40 sind mit einem Prozessrechner 44 verbunden, der die Stellglieder 42 basierend auf den von den Wegmesssystemen 40 erfassten Messwerten steuert. An den Prozessrechner 44 ist darüber hinaus ein Bedienfeld 46 angeschlossen, mittels dessen Falzparameter sowie Korrekturwerte an dem Prozessrechner 44 eingegeben werden können, der diese bei der Ansteuerung der Stellglieder 42 berücksichtigt. Als regelbare Stellglieder 42 z.B. elektrische Spindelantriebe, Linearmotoren, Voice-Coil-Antriebe, Hydraulikzylinder oder Pneumatikzylinder verwendet werden. Die Falztaschen 24 bis 30 sind auf bekannte Weise mit Stellantrieben 48 versehen, durch die die Falztaschen dem gewünschten Falzschema entsprechend eingestellt werden können.
[0017] Zur automatischen Einstellung der Falzwalzenspalte werden zunächst die Stellantriebe 48 aller Falztaschen 24 bis 30 vom Prozessrechner 44 in Abhängigkeit vom gewünschten Falzschema angesteuert und die Falztaschen 24 bis 30 eingestellt. Gleichzeitig werden vom Prozessrechner 44 alle auf die Lenker 33 wirkenden Stellglieder 42 so angesteuert, dass die Falzwalzen 12 bis 22 der einzelnen Falzwalzenpaare miteinander in Kontakt kommen, so dass die Weite der Falzwalzenspalte "0" beträgt. Dabei werden die Lenker 33 durch die Druckfedern 38 in Richtung der anderen Falzwalze des Falzwalzenpaares vorgespannt.
[0018] Bei Verwendung neuer Falzwalzen 12 bis 22 können die Wegmesssysteme 40 so justiert bzw. voreingestellt werden, dass der gemessene Weg der Auslenkung des Lenkers 33 "0" beträgt. Der Wert "0" wird als Referenzwert herangezogen. Wenn bei einer späteren automatischen Einstellung der Falzwalzenspalte die gemessene Auslenkung größer oder kleiner 0 ist, wenn die Falzwalzen in Kontakt gebracht werden, kann hierdurch festgestellt werden, dass die Falzwalzen entweder verschlissen oder verschmutzt sind.
[0019] Zur automatischen Einstellung der Falzspaltenweite wird ein Bogen zwischen das erste Falzwalzenpaar 12, 14 eingeführt und durchläuft das Taschenfalzwerk 10 gemäß dem gewünschten Falzschema. Dabei werden die einzelnen verstellbaren Falzwalzen 14 bis 22 der Bogendicke entsprechend ausgelenkt. Diese Auslenkung entspricht der Weite der Falzwalzenspalte, die für die Bearbeitung nachfolgender Bogen optimal ist. Die Auslenkung wird jeweils durch das Wegmesssystem 40 gemessen und ein entsprechender Messwert an den Prozessrechner weitergegeben. Daraufhin steuert der Prozessrechner 44 die Stellglieder 42 so, dass die zuvor beim ersten Bogendurchlauf durch das Wegmesssystem gemessene Auslenkung eingestellt wird. Ggf. können Korrekturwerte über die Tastatur 46 eingegeben werden. Hierdurch sind für den Durchlauf weiterer Bögen durch das Taschenfalzwerk 10 alle Falzwalzenspalte optimiert.
[0020] Ein eingestellter Wert, der durch einen Musterbogen (1. Bogen) ermittelt wurde, bildet einen Sollwert für die Walzenspalteinstellung. Dieser Sollwert kann im Produktionsprozess ständig mit dem aktuellen Ist-Wert verglichen werden, wodurch es möglich ist, Veränderungen im Falzwalzenspalt (z.B. durch Walzenverschmutzung, Walzenabnutzung, Papierdickenveränderung) sofort im Produktionsprozess festzustellen und anzuzeigen.
1. Verfahren zur Einstellung der Falzspaltenweite mehrerer Falzwalzenpaare, die an einer
Falzmaschine vorgesehen sind, bei dem
- die beiden Falzwalzen (12 bis 22) der Falzwalzenpaare in Kontakt miteinander gebracht werden,
- ein Bogen zwischen den beiden Falzwalzen (12 bis 22) der Falzwalzenpaare durchgeführt wird, wodurch sich wenigstens eine der beiden Falzwalzen (12 bis 22) unter Bildung eines Falzspaltes bezüglich der anderen bewegt, wobei bei jedem Falzwalzenpaar ein der Falzspaltenweite entsprechender Messwert bei der Durchführung des Bogens erfasst wird, und
- die Falzspaltenweiten der einzelnen Falzwalzenpaare durch Verstellung der wenigstens einen bewegbaren Falzwalze (14 bis 22) mittels eines mit dieser kinematisch verbundenen Antriebs (42) basierend auf den entsprechenden erfassten Messwerten eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Einstellung Eigenschaften eines gewählten Faltschemas berücksichtigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Messwerte zur Bestimmung eines Walzenverschleißes oder einer Walzenverschmutzung
mit vorher bestimmten Referenzwerten verglichen werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzwalzen (12 bis 14) mittels des mit wenigstens einer Falzwalze (14 bis 22)
kinematisch verbundenen Antriebes (42) miteinander in Kontakt gebracht werden.
5. Falzmaschine mit
- mehreren hintereinander in Bogendurchlaufrichtung angeordneten Falzwalzenpaaren, die eine verstellbare (14) und eine stationäre Falzwalze (12) bzw. zwei verstellbare Falzwalzen (16 bis 22) aufweisen, wobei
- jeder verstellbaren Falzwalze (14 bis 22) eine Messeinrichtung (40) zugeordnet ist, die bei einem Bogendurchlauf einen der Weite des Falzspaltes zwischen den zwei Falzwalzen (12 bis 22) eines Falzwalzenpaares entsprechenden Wert erfasst und an einen Prozessrechner (44) weitergibt, und
- mit jeder verstellbaren Falzwalze (14 bis 22) ein Antrieb (42) kinematisch verbunden ist, der von dem Prozessrechner (44) auf der Basis der beim Bogendurchlauf erfassten Messwerte an dem entsprechenden Falzwalzenpaar zur Einstellung einer optimalen Weite des Falzspaltes gesteuert wird.