[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Schräglage eines durch
Längsfalzen eines Produktes durch einen Längsfalzapparat erzeugten Falzbruchs gemäß
sowie einen Längsfalzapparat mit Mitteln zur Ermittlung einer derartigen Schräglage
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 10.
[0002] Durch die
DE 10 2005 007 745 A1 ist ein Längsfalzapparat bekannt, wobei dem Falztisch zu jeder Seite des Falzmessers
eine Bremseinrichtung, z. B. eine Bremsbürste, vorgesehen ist, um so zu verhindern,
dass das zu falzende Produkt mit voller Geschwindigkeit am Anschlag zu Anlage kommt.
Vielmehr soll das Produkt über die Bremseinrichtung definiert abgebremst und definiert
am Anschlag ausgerichtet werden. Jede Bremsbürste ist hierbei an einer Halterung gelagert
und über Aktuatoren verstellbar, wobei die beiden Bremseinrichtungen in der Weise
verbunden sind, dass sie gemeinsam vom Falztisch wegbewegbar sind.
[0003] Die
DE 694 00 629 T2 offenbart eine Längsfalzvorrichtung mit einem Falzmesser und einem den Falzbereich
auf dem Falztisch begrenzenden Anschlag. Des weiteren ist eine Bürstenbremsvorrichtung
mit Bürsten vorgesehen, wobei zur Einstellung des Bürstendruckes für jede Bürste bzw.
Bürstengruppe eine Servoeinheit vorgesehen ist. Zwei quer zur Produktrichtung beabstandete
Sensorsysteme sind beidseitig des Falzmessers vorgesehen, welche auf einer Produktpfadseite
jeweils aus einer Mehrzahl von in Transportrichtung um z. B. 1 mm beabstandeten Detektoren,
sowie auf der anderen Produktpfadseite einer das jeweilige Sensorsystem beleuchtende
Infrarot-Quelle bestehen. Der Messbereich dieser Sensorsysteme erstreckt sich über
einen den Anschlag und einen produktseitig davor liegenden Bereich. Über eine Auswertung
des Grades der Abdeckung und einem Abstand zu einem Anschlag sowie ggf. der zeitlichen
Abfolge der Abdeckung beim Falzvorgang ist eine ggf. fehlerhafte Bremswirkung erkennbar
und automatisch korrigierbar. Ein Vergleich des Abstandes zwischen Anschlag und Produktkante
über den Grad der Abdeckung der beiden Sensorsysteme ermöglicht die Überprüfung der
Vorderkante hinsichtlich einer schrägen oder fehlerhaften Ausrichtung. Mittels einer
die Sensorsysteme beinhaltenden Regeleinrichtung wird die Wirkung der Bremsvorrichtung
in Abhängigkeit zur Anzeige der Sensoreinrichtung derart eingestellt, dass das Falzmesser
auf jedes Produkt einwirkt, wenn dieses im Falzbereich optimal ausgerichtet ist, wobei
die Vorderkante zur Anschlagstirnseite so zu liegen kommt, dass das Druckprodukt nicht
beschädigt und genau gefalzt wird. Das Falzmesser bewegt sich hierbei phasenverschoben
zum Druckprodukt-Vorschub, so dass es sich nach unten bewegt, um mit der Oberseite
jedes Druckproduktes in Eingriff zu kommen, wenn dieses sich ganz im Falzbereich befindet,
wobei die Vorderkante direkt an oder ganz nahe der Anschlagstirnseite zu liegen kommt.
In der
DE 694 00 629 T2 wird auch angemerkt, dass für Falzapparate, bei denen die Bremswirkung allein durch
das Falzmesser erzielt wird, die Bremswirkung durch eine Veränderung der Phaseneinstellung
seiner Falzbewegung reguliert werden kann.
[0004] Aus der
EP 2 017 210 A2 ist eine Längsfalzvorrichtung und eine Verfahren zum Betrieb des Längsfalzapparates
bekannt, wobei in Transportrichtung hintereinander mittels zweier Detektorsysteme
zwei Geschwindigkeiten ermittelt werden und das längs zu falzende Produkt durch einen
auf das Druckerzeugnis ausgeübten Reibschluss, z. B. durch das Falzmesser, von der
ersten Geschwindigkeit auf die zweite Geschwindigkeit verringert wird, während sich
das Druckerzeugnis entlang eines Bremsweges auf dem Falztisch bewegt. Der Zeitpunkt
für einen Beginn des das Druckerzeugnis abbremsenden Reibschlusses, z. B. der Erstberührung
des Falzmessers, wird in Abhängigkeit von einer Abweichung eingestellt, welche ein
ermittelter Istwert der zweiten Geschwindigkeit des Druckerzeugnisses von einem vorbestimmten
Sollwert für diese zweite Geschwindigkeit aufweist. Ziel ist hierbei, ein Anstoßen
des Produktes am Anschlag zu dessen Abbremsung und Ausrichtung sicher zu stellen.
[0005] Die
DE 198 56 373 A1 betrifft ein Frühwarnsystem und Verfahren zur Erkennung von Staus bedruckter Signaturen.
Hierzu sind Sätze von Sensoren nach dem Querschneider des Querfalzapparates und jeweils
stromaufwärts zweier Längsfalzeinrichtungen vorgesehen. Wird eine Schräglage erkannt,
so erfolgt eine Ausgabe einer Fehlermeldung und ein Abbremsen oder Stoppen der Druckmaschine.
[0006] Durch die
DE 100 63 528 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Genauigkeit einer Falzlage
offenbart, wobei in der Produktauslage am Schuppenstrom aufgedruckte Markierungen
detektiert werden, über deren relative Lage eine Aussage über die Falzqualität getroffen
werden soll. Dies kann dem Bediener als Hilfsmittel bei der Fehlerdiagnose dienen
und ermöglicht auch eine Rückmeldung der Falzgenauigkeit an den Falzapparat. Bei Auftreten
von Fehlern wie schrägen Falzen oder überstehenden Papiers könne Maßnahmen zu Erhöhung
der Falzgenauigkeit eingeleitet werden, wie z. B. eine Korrektur einer Phasenlage
von Falzmesser zu Falzklappe, eine Regelung einer Geschwindigkeit des den Schuppenstrom
transportierenden Transportelementes, oder gar Abschaltung der Druckmaschine.
[0007] In der
DE 10 2004 058 647 A1 ist eine Taschenfalzeinrichtung mit einem Sensor offenbart, wobei der Sensor oder
zwei quer zu Transportrichtung beabstandete Sensoren den Vorgang des Auftreffens der
vorlaufenden Werkstückkante charakterisieren. Der Sensor bzw. die Sensoren können
als Mikrofon, als Beschleunigungssensor, als Dehn-Mess-Streifen, oder in der Art von
Ultraschallsensoren ausgebildet sein. Im letztgenannten Fall sollen die Orientierung
einer auf den Taschenanschlag zu bewegten vorauseilenden Kante charakterisierende
Orientierungssignale generiert werden können. Mittels der Messwerte aus dem Sensor
oder den Sensoren werden Stellmittel zur Justierung der Orientierung des Taschenanschlages
angesteuert.
[0008] Die
DE 32 34 148 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung gefalzter Bogen auf Abweichungen
der Falzlinie zur Sollfalzlinie in Abhängigkeit vom Satzspiegel in Taschen- oder Messerfalzapparaten.
Hierzu sind im Strom der gefalzten Produkte zwei quer zum Strom beabstandete Sensoren
vorgesehen, welche die Abstände zwischen auf dem Produkt aufgebrachten Falzmarken
und der Falzkante detektieren, wobei aus dieser Information eine Auswerteeinheit eine
Mittelwertabweichung vom Sollwert für Längen- und Winkelabweichungen des Falzrückens
berechnet, anzeigt und/oder zur Steuerung der Maschine umsetzt. Hierdurch ist eine
gezielte Korrektur eingestellter Maschinenwerte möglich.
[0009] Durch die
DE 199 50 603 B4 ist eine Bogenzufuhr von zu bedruckenden Bogen in ein Druckwerk einer Bogendruckmaschine
offenbart, wobei mittels zweier quer zum Strom beabstandeter Ultraschallsensoren Informationen
über die Lage eines vereinzelten, dem Druckwerk zuzuführenden Bogens vorgesehen sind,
bevor dieser durch einen Greifer dem Druckwerk zugeführt wird. Hierbei ist eine Schräglage
oder eine fehlerhafte Doppellage erkennbar, welche einem mit dem Greifer verbundenen
Steuer- und Regeleinrichtung verbunden ist.
[0010] Die
JP 62-211247 A offenbart eine Falzvorrichtung, wobei ein vom Falztrichter kommendes, und durch einen
Querfalzapparat auf einer Förderstrecke einem Längsfalzapparat zugeführt wird. Auf
der Förderstrecke wird das zu falzende Produkt hinsichtlich seiner Ausrichtung durch
zwei die Position der Produktecken auf einer Produktseite erfassende Liniensensoren
und durch einen im Transportweg angeordneten, die Produktlänge bei Durchschreiten
des Produktes erfassenden Beam Sensor erfasst.
[0011] Durch die
DE 32 34 148 A1 ist ein Taschenfalzapparat bekannt, wobei die Falzlage eines ersten Längsfalzes und
eines darauf folgenden ersten Querfalzes überprüft wird. Die Überprüfung erfolgt durch
Sensoren, die den Durchtritt von auf dem Druckbogen aufgebrachten Marken auswertet.
[0012] Durch die
DE 10 2009 003 235 B3 ist eine Längsfalzvorrichtung mit einem Falzmesser bekannt, wobei in einer Ausführung
am Transportpfad der die Falzvorrichtung verlassenden Produkte eine vorlaufende Kante
mittels zweier Sensoren detektiert, und anhand der Signale ein Maß für eine Schrägstellung
dieser vorlaufenden Kante ausgewertet wird.
[0013] Ein Abstract der
JP 2000 169 039 A offenbart im Transportpfad von eine Längsfalzvorrichtung verlassenden Produkten eine
auf die Produktecke gerichtete Kamera und eine Bildbearbeitungsvorrichtung, wodurch
ein Winkel zwischen einer Falzkante und einer seitlichen Kante gemessen werden kann.
[0014] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Längsfalzapparates
sowie einen Längsfalzapparat zu schaffen, durch welches bzw. welchen eine hohe Genauigkeit
des beim Falzvorgang gebildeten Falzbruchs sicher eingehalten werden kann.
[0015] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 10 gelöst.
[0016] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das
Verfahren sowie der erfindungsgemäße Längsfalzapparat, in Rollenrotationsdruckmaschinen
auch als "dritter Falz" oder "zweiter Längsfalz" bezeichnet, eine besonders hohe Falzqualität
bei hohen Leistungen und geringen Erfordernisses für manuelle Eingriffe gewährleistet.
Besonders vorteilhaft hierbei ist die Ermittlung einer Schräglage des Falzbruchs bzw.
einer ggf. vorliegenden Produktschräglage vor dem Falzen im dem Falzvorgang nachgeordneten
Produktstrom. Die Schräglage des Falzbruchs kann hierbei ganz oder teilweise aus einer
Produktschräglage vor dem Falzen herrühren. Sie kann jedoch auch ganz oder teilweise
durch Vorgänge beim Falzen verursacht sein.
[0017] Hierbei findet z. B. ein Hebelfalzmessersystem mit sensorkontrollierter Falzzeitpunktregelung
(z. B. Falzzeitpunktregelung des Falzmessers) und/oder eine sensorkontrollierte Schräglageregelung
(Schräglagenkorrektur durch Bürsten), z. B. mit vier motorischen Bürstensystemen die
in eine Regelautomatik eingebunden sind, Anwendung.
[0018] Besonders von Vorteil in Bezug auf hohe Falzqualität und geringe Ausfallgefahr sind
Vorkehrungen hinsichtlich einer optimalen Lage beim Falzen, insbesondere im Hinblick
auf die Lage des Falzbruches an der gewünschten Stelle. Eine Schrägstellung des Falzes
zur gewünschten Falzlinie birgt neben Qualitätsnachteilen im gefalzten Produkt auch
die Gefahr von Problemen bei der weiteren Förderung und Verarbeitung des längsgefalzten
Produktes.
[0019] Die Verfahrensweise, mit einer entsprechenden Vorrichtung eine Fehlfunktion am Endergebnis
zu beurteilen birgt erhebliche Vorteile in Bezug auf sämtliche Einflussfaktoren. So
kann, im Gegensatz zu einer reinen Lageerfassung am Falztisch, auch die Auswirkung
eines ggf. vorliegenden Schiefstandes des Falzmessers oder anderer Fehlerquellen miterfasst
werden. Mit anderen Worten, ein gerade ausgerichtetes Produkt muss letztlich noch
nicht zu einem fehlerfreien Falz des gefalzten Produktes führen. Von besonderem Vorteil
zur Ermittlung einer Schräglage des Falzbruchs findet ein am Transportweg des gefalzten
Produktes angeordnetes Sensorsystem Anwendung, durch dessen Messsignale ein Rückschluss
auf den Verlauf einer - bezogen auf die Transportrichtung - seitlichen Produktkante
ermöglicht.
[0020] Die entsprechende Regelung bzw. entsprechende Regelungen machen die korrekte Falzung
weitgehend unabhängig von Einflüssen wie Bandverschleiß, Papiersorte, Seitenzahl,
Farbauftrag, und/oder Oberflächenveredlung des Druckproduktes durchführbar.
[0021] In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird neben einer vermeintlichen Abweichung
zwischen gewünschter und tatsächlicher Lage des Falzbruchs, d. h. zwischen der Solllage
einer Falzlinie und dem tatsächlichen Verlauf des Falzbruchs am gefalzten Produkt,
eine Produktlage des gefalzten Produktes im Hinblick auf eine möglicherweise vorliegende
Schräglage des Produktes selbst überwacht. Diese Überwachung und Ermittlung kann beispielsweise
unter Verwendung eines weiteren Sensorsystems erfolgen, welches einen Rückschluss
auf den Verlauf einer von der ersten Produktkante verschiedenen zweiten Produktkante
ermöglicht.
[0022] Bei Ausbildung des Sensorsystems als linearer optisches Sensorsystem mit einer Vielzahl
von Sensorelementen können in vorteilhafter Weiterbildung die Signale des Sensorsystems
gleichzeitig zur Falzzeitpunktsteuerung herangezogen werden.
[0023] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im Folgenden näher beschrieben.
[0024] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittansicht eines Längsfalzapparates;
- Fig. 2
- eine schematische Seitenansicht eines Längsfalzapparates;
- Fig. 3
- eine schematische Draufsicht auf den Falztisch eines Längsfalzapparates;
- Fig. 4
- eine schematische Draufsicht auf den Falztisch eines Längsfalzapparates mit einem
gerade einlaufenden Produkt;
- Fig. 5
- eine schematische Draufsicht auf den Falztisch eines Längsfalzapparates mit einem
schräg einlaufenden Produkt;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung;
- Fig. 7
- schematische Darstellungen von Regelungsstufen bzw. Betriebsweisen des Längsfalzapparates
a), b) und c);
- Fig. 8
- einen schematischen Längsquerschnitt durch den Falzapparat;
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung einer Verfahrensweise zur Schräglagenkorrektur;
- Fig. 10
- eine perspektivische Darstellung einer vorteilhafte Ausführung des Längsfalzapparates;
- Fig. 11
- eine schematische Darstellung zur Ermittlung der Schräglage des Falzbruchs;
- Fig. 12
- eine schematische Darstellung für einen Signalverlauf von Sensoren zur Ermittlung
der Schräglage des Falzbruchs;
- Fig. 13
- eine schematische Darstellung zur Ermittlung der Schräglage des Falzbruchs mittels
eines linearen Sensorsystems;
- Fig. 14
- eine schematische Darstellung für einen Signalverlauf von Sensoren zur Ermittlung
der Schräglage des Falzbruchs;
- Fig. 15
- eine schematische Darstellung einer Ausführung zur Ermittlung der Schräglage des Falzbruchs
sowie der Ermittlung der Schräglage der vorlaufenden Produktkante;
- Fig. 16
- eine vergrößerte Prinzipdarstellung gemäß Fig. 15;
- Fig. 17
- eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführung zur Ermittlung der Schräglage
des Falzbruchs sowie der Ermittlung der Schräglage der vorlaufenden Produktkante;
- Fig. 18
- eine schematische Darstellung von Winkelverhältnissen gemäß der Ausführung nach Fig.
17;
- Fig. 19
- eine weitere schematische Darstellung von Winkelverhältnissen gemäß der Ausführung
nach Fig. 17;
[0025] Fig. 1 zeigt eine als Längsfalzapparat 01, kurz Falzapparat 01, ausgeführte Bearbeitungsstufe
01 in einer vereinfachten Schnittansicht (ohne unten näher beschriebene Details wie
z. B. Bürstensysteme), Fig. 2 in einer vereinfachten Seitenansicht und Fig. 3 bis
5 schematisch in Draufsicht. Der Längsfalzapparat 01 umfasst einen Falztisch 02 bzw.
eine Oberseite des Falztisches 02, in dem ein länglicher Falzspalt 06, insbesondere
parallel zu einer ersten Transportrichtung T1 eines in den Längsfalzapparat 01 von
einer Eintrittsseite 18 her einlaufenden Produktes 03, vorgesehen ist. Dieses Produkt
03 oder auch Zwischenprodukt 03 stellt z. B. einen ggf. zuvor bereits längs- und/oder
quergefalzten Produktabschnitt eines in einer bahnbearbeitenden Maschine, vorzugsweise
Druckmaschine, insbesondere einer Rollenrotationsdruckmaschine, bedruckten Druckerzeugnisses
03 dar. Vorzugsweise ist das Produkt 03 bereits noch in Form eines den Produktabschnitt
03 aufweisenden Strangs über einen Längsfalztrichter geführt und zumindest erstmals
längsgefalzt (ggf. am ersten Längsfalz aufgeschnitten), sowie dieses Zwischenprodukt
03 dann vom Strang quer geschnitten und ggf. durch einen Querfaltapparat einmal quer
gefalzt, so dass das dem Längsfalzapparat 01 zuzuführende Produkt 03 mindestens zwei,
insbesondere mindestens vier Lagen aufweist, wobei Lagen am jeweiligen Falzbruch noch
verbunden oder geschnitten sein können.
[0026] Das, ggf. in dieser Weise bereits ein- oder zweimal gefalzte und ggf. geschnittene,
Produkt 03 bzw. Produktabschnitt 03 wird nun entlang einer Förderstrecke dem Längsfalzapparat
01 zugeführt, wo es einen Falzbruch 61 entlang einer gedachten Falzlinie F erhalten
soll (Fig. 4 und 11). Die gewünschte Falzlinie F verläuft hierbei senkrecht zu einer
vorlaufenden Kante und/oder parallel zu einer Seitenkante des zu falzenden Produktes
03 bzw. Zwischenproduktes 03. Regelmäßig weist das zu falzende Produkt 03 eine rechteckige
Kontur auf, wobei die Falzlinie F dann parallel zur den Seitenkanten und senkrecht
zur vorlaufenden Kante verläuft.
[0027] Unter dem Falztisch 02 ist auf Höhe des Falzspaltes 06 ein Paar Falzwalzen 07 (Fig.
1 bis 5) derart angeordnet, dass sie einen parallel zum Falzspalt 06 orientierten
und direkt unterhalb von diesem befindlichen Spalt bilden. Zur Falzung des Produktes
03 ist ein ebenfalls parallel zum Falzspalt 06 orientiertes Falzmesser 04 vorgesehen,
welches durch Auf- und Ab-Bewegung in den Falzspalt 06 eintaucht und ihn wieder nach
oben verlässt. Hierzu können am Längsfalzapparat 01 schwenkbare Hebel 08, z. B. Falzhebel
08, gelagert sein, die das Falzmesser 04 tragen. Mit Verschwenken der Falzhebel 08
kann das Falzmesser 04 in den Falzspalt 06 eindringen. In einem Endbereich des Falztisches
02 und/oder des Falzspaltes 06 ist eine in aktiver Position den Weg des Produktes
03 begrenzende einteilige oder segmentartige Anschlagvorrichtung 09 vorgesehen, wobei
die einem Produkt 03 zugewandte Anschlagfläche - ein oder mehrteilig - im wesentlichen
in einer Linie quer zur Ausrichtung des Falzspaltes 06 verläuft.
[0028] Das Falzmesser 04 ist - im Gegensatz zu einem rotierenden Messer - bevorzugt in der
Art eines bzgl. des Falztisches 02 relativ zum Falztisch 02 auf- und abbewegbaren,
z. B. verschwenkbaren, Messers 04 ausgeführt. Das Messer 04 ist z. B. an den Falzhebeln
08 gelagert, welche ihrerseits bzgl. des Falztisches 02 verschwenkbar um eine Achse
11 gelagert sind. In einer anderen Ausführung kann das Messer 04 jedoch auch als exzentrisch
an einem kontinuierlich umlaufenden Rotationskörper angeordnet sein. Es kann auch
exzentrisch an einem umlaufenden Planetenrad angeordnet sein. In bevorzugter Ausführung
ist jedoch für die Bewegung des Falzmessers 04, unabhängig von dessen mechanischer
oder körperlichen Ausprägung, ein mechanisch vom Antrieb der vorgeordneten Aggregate
(wie z. B. dem Antrieb von Druckeinheiten und/oder dem Antrieb eines Querfalzapparates
und/oder dem Antrieb von dem Falzvorgang vorgeordneten Fördereinrichtungen) unabhängiger
Antrieb, insbesondere ein von diesen Aggregaten unabhängiges Antriebsmittel 17, z.
B. einen Antriebsmotor 17, vorgesehen.
[0029] Im Falzschritt wird das zu falzende Produkt 03, z. B. Druckerzeugnis 03, vom Falzmesser
04 durch den Falzspalt 06 in den Spalt zwischen den beiden Falzwalzen 07, z. B. Falzwalzenspalt
gedrückt und dadurch längs gefaltet, anschließend durch ein Bandsystem 19 entweder
zu einem Schaufelrad 21 und von dort auf eine Auslagevorrichtung 22 gefördert oder
aber wie strichliiert dargestellt, anderweitig ausgeschleust.
[0030] Das Falzmesser 04 ist vorzugsweise über ein Kurvengetriebe angetrieben. Hierzu ist
das Falzmesser 04 am Hebel 08 angeordnet, welcher an einem Drehpunkt, z. B. der Achse
11, schwenkbar gelagert ist. Der Hebel 08 kann entweder ein Hebelarm 08 eines als
Doppelhebel ausgebildeten Hebels mit einem zweiten Hebelarm 12, oder aber als einarmiger
Hebel ausgebildet sein, wobei dann mit der drehbar gelagerten Achse 11 der zweite
Hebel 12 drehfest verbunden ist. Am drehpunktfernen Ende des zweiten Hebels 12 (bzw.
zweiten Hebelarms 12) ist ein mit der Kurvenlinie eines rotierbaren Körpers 13, z.
B. einer Kurvenscheibe 13, zusammen wirkender Anschlag 14, z. B. als drehbar am Hebel
12 gelagerte Rolle 14 ausgeführt, angeordnet. Die Kurvenscheibe 13 ist drehfest auf
einer Welle 16 gelagert, welche direkt oder aber über ein Getriebe durch den nur schematisch
angedeuteten Antriebsmotor 17 rotatorisch antreibbar ist.
[0031] Die Kurvenscheibe 13 kann vorzugsweise eine in Bezug zu ihrer Drehachse unregelmäßig
und unsymmetrisch ausgebildete Kurvenlinie aufweisen, welche dann bei Rotation über
das Kurbelgetriebe (Hebel 08 und 12) eine entsprechende Bewegung des Falzmessers 04
bewirkt. In der Darstellung der Fig. 1 ist die Kurvenscheibe 13 als Kreisscheibe mit
kreisförmiger Umfangslinie ausgebildet, welche jedoch auf der Welle 16 exzentrisch
angeordnet ist. Wie auch immer die Kurvenscheibe 13 ausgebildet ist, so bewirkt deren
Rotation eine definierte Auf- und Abwärtsbewegung des Falzmessers 04, dessen Bewegungsprofil
bei konstanter Rotation der Welle 16 bzw. des Antriebsmotors 17 fest vorgegeben, die
Geschwindigkeit für den Ablauf dieses festen Bewegungsprofils jedoch in Abhängigkeit
von der Antriebsdrehzahl der Welle 16 bzw. des Antriebsmotors 17 veränderbar ist.
Das Messer 04 durchschreitet somit während des Betriebes in seiner Auf- und Ab-Bewegung
kontinuierlich ein periodisch wiederkehrendes Bewegungsprofil wobei die Phasenlänge
(Periodenlänge) eine vollständige Auf- und Ab-Bewegung bis zur nächsten selben Phasenlage
mit gleicher Bewegungsrichtung darstellt und deren Frequenz durch die Vorgabe der
Antriebsdrehzahl der Welle 16 bzw. des Antriebsmotors 17 bestimmt und vorzugsweise
veränderbar ist.
[0032] In einer bevorzugten Ausführung ist dem Falzmesser 04 somit ein mechanisch von dem
Längsfalzapparat 01 vorgeordneten Förder- und/oder Produktionseinrichtungen (wie z.
B. das Produkt 03 zuführenden Förder- oder Transportbänder und/oder von Druckwerken
und/oder von einem vorgelagerten Querfalzapparat) unabhängiges, z. B. eigenes Antriebsmittel
17 zugeordnet. Das Antriebsmittel 17 kann dann in o. g. Weise als Antriebsmotor 17
ausgeführt sein, welcher über ein Getriebe, z. B. Kurvengetriebe, einen Excenter oder
einen Kurbeltrieb, das Falzmesser 04 getaktet zu einer gewünschten Lage eines Produktes
03 auf dem Falztisch 02 absenkt bzw. anhebt. In einer Weiterbildung sind durch den
Antriebsmotor 17 über eine mechanische Antriebsverbindung, z. B. über eine Zahnradverbindung
von der Welle 16 her, die Falzwalzen 07 rotatorisch mit angetrieben. Zusätzlich könnte
auch das Schaufelrad 21 und/oder ggf. sogar die Auslagevorrichtung 22 über entsprechende
Antriebsverbindungen vom Antriebsmotor 17 her angetrieben sein. Vorteilhaft weist
das Schaufelrad 21 jedoch einen eigenen, nicht dargestellten Antriebsmotor auf. Zur
Festsetzung des Längsfalzapparates 01 bzw. dessen Antriebes oder Antriebsmotors 17
kann eine Haltebremse vorgesehen sein, welche mit einer drehfest mit einer Motorwelle
bzw. dem Falzmesserantrieb, z. B. der Welle 16 oder der Kurvenscheibe 13, verbundenen
Bremsscheibe zusammen wirkt.
[0033] Die Steuerung des Antriebes 17 erfolgt beispielsweise durch eine dem Falzmesserantrieb
(und/oder, falls diese gemeinsam angetrieben sind dem Falzwalzenantrieb) zugeordnete,
in Fig. 1 lediglich schematisch als Kasten andeutete Steuer- und/oder Regeleinrichtung
10, oder kurz Steuereinrichtung 10, welche unter Verwendung von unten näher ausgeführter
Informationen bzgl. einer Geschwindigkeit V der Druckmaschine oder einer das Produkt
03 zu dem und/oder in den Falzapparat 01 befördernden Förderstrecke und/oder unter
Verwendung von Informationen von Sensoren S
x (s.u.) den Antrieb des Falzmessers 04 derart steuert, dass die Bewegung des Falzmessers
04 mit dem Produktstrom der in den Längsfalzapparat 01 einlaufenden Produkte 03 in
einer gewünschter Weise synchronisiert und ggf. bei Bedarf die Synchronisation in
ihrer relativen Phasenlage ΔΦ bewusst variiert bzw. korrigiert wird bzw. werden kann
(s.u.).
[0034] Vorzugsweise erfolgt der Antrieb des Falzmessers 04 im stationären Betriebszustand
bzgl. seiner Falzfrequenz synchronisiert zum dem Falzapparat 01 zuzuführenden Produktstrom.
Diese Synchronisierung kann hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit V grundsätzlich an
einer Geschwindigkeit V der vorgeordneten Druckmaschine bzw. zu deren Antrieben, z.
B. an einem Aggregat der Druckmaschine, an einem vorgeordneten Falzapparat oder einer
vorgeordneten, die Produkte 03 fördernden Förderstrecke orientiert sein. Die Grund-Synchronisierung
bzgl. der Falzfrequenz, z. B. der Drehzahl des Antriebsmotors 17, kann in einfacherer
Ausführung beispielsweise über Signalgeber an vorgeordneten Systemen, z. B. an einem
bewegten Teil der Förderstrecke, oder auch über die Frequenz der einlaufenden Produkte
03 oder wie im folgenden beschrieben, über eine elektronische Leitachse erfolgen.
All dies soll verallgemeinert zunächst einmal unter den der Steuereinrichtung 10 zur
Verfügung gestellten Informationen bzgl. einer Geschwindigkeit V verstanden sein.
Die Einstellung und Veränderung einer gewünschten relativen Soll-Phasenlage ΔΦ
R bzw. Soll-Relativlage ΔΦ
R,z. B. Soll-Referenzphasenlage ΔΦ
R, zwischen Falzmesserbewegung und Produkteintritt kann durch relative Phasenänderung
zwischen dem eintretenden Produktstrom und der Winkellage Φ
A des Antriebs des Falzmessers 04, insbesondere durch "Verdrehen" des Antriebsmotors
17, erfolgen.
[0035] Werden in bevorzugter Weise Antriebe von Aggregaten dieser Druckmaschine über eine
elektronische, insbesondere eine sog. "virtuelle Leitachse" synchron angetrieben,
so erfolgt der zumindest drehzahlsynchrone Antrieb des Falzmessers 04 vorteilhafter
Weise auf der Basis von Daten, insbesondere geschwindigkeits- und/oder winkellagerelevanten
Daten, aus der elektronischen bzw. virtuellen Leitachse. Diese Daten können auf Winkellagen
einer umlaufenden Leitachse, auf Winkelgeschwindigkeiten und/oder auf einer Geschwindigkeitsvorgabe
basieren, was in der Fig. 1 als umlaufende Winkellage Φ (t), z. B. Leitachsenwinkellage
Φ (t) oder verallgemeinert als Geschwindigkeit V angedeutet ist. Diese Leitachsdaten
werden, z. B. in einem dem Antriebsmotor 17 zugeordneten Steuermodul 23, für die direkte
Ansteuerung des Antriebsmotors 17 oder eines den Antriebsmotor 17 lage- und/oder drehzahlregelnden
Regelkreises aufbereitet. Das Steuermodul 23 kann als rein softwaremäßiger Steuerprozess
23 innerhalb einer mehrere derartige oder andersgeartete Steuerprozesse beinhaltenden
Sterereinrichtung oder als baulich getrennte Einheit, z. B. mit eigenem Gehäuse oder
als Einsteckkarte, als sog. Antriebssteuerung 23 oder als Teil derselben ausgebildet
sein. Ebenso kann dieses dezentral und antriebsnah (z. B. in der Antriebssteuerung
23 integriert) oder zusammen mit entsprechenden Steuerungen für andere Antriebe (teil-)zentral
angeordnet sein. Stellvertretend wird in den Figuren das Steuermodul 23 als Teil einer
insgesamt mit Steuereinrichtung 10 bezeichneten Steuerungsvorrichtung dargestellt,
deren Komponenten in einem gemeinsamen Steuerungsmittel, z. B. logische Schaltungsanordnung
(z. B. SPS) und/oder Datenverarbeitungsmittel (z. B. Computer, PC), oder in mehreren,
signaltechnisch miteinander verbundenen Steuerungsmitteln, z. B. logische Schaltungen
(z. B. SPSen) und/oder Datenverarbeitungsmitteln (z. B. Computer, PC), vorgesehen
sind.
[0036] Eine o. g. Signalaufbereitung der Leitachsdaten in z. B. dem Steuermodul 23 und/oder
der Steuereinrichtung 10 erfolgt beispielsweise unter Berücksichtigung eines geometriebedingten
Offsetwertes Δ (z. B. Korrekturwinkel Δ) und/oder Getriebefaktors G. Erstgenannter
(Δ) stellt die relative Phasenlage zwischen z. B. der umlaufenden Leitachswinkellage
Φ (t) (oder eines lagege- und/oder taktgebenden Aggregates) und der Falzmesserposition
für den korrekten Falzzeitpunkt sicher und letzterer (G) bringt die Phasenlänge (Periodenlänge)
der Leitachsumdrehung bzw. der ihr folgenden Maschinenbewegung (Produkterzeugung,
z. B. durch Druckwerksantrieb) und diejenige der Falzmesserbewegung derart in Übereinstimmung,
dass in einem bestimmten Zeitraum das Falzmesser 04 ebenso viele Perioden durchläuft
wie Produkte 03 in den Längsfalzapparat 01 einlaufen können bzw. sollen. Eine Erhöhung
der Geschwindigkeit V, insbesondere Produktionsgeschwindigkeit V (bzw. Leitachsgeschwindigkeit
dΦ (t)/dt) bewirkt dann synchron eine entsprechende Erhöhung der Falzmesserfrequenz.
Neben der synchronisierten Geschwindigkeit V und Phasenlänge ist jedoch, wie oben
genannt, die relative Phasenlage zwischen dem einlaufenden Produkt 03 und der Phasenlage
des Falzmessers 04 für den Falzvorgang von erheblicher Bedeutung. Dies wird durch
einen o. g. Offsetwert Δ gewährleistet, welcher z. B. vor oder bei Produktionsbeginn
manuell oder automatisiert bestimm- und/oder einstellbar ist, wie dies beispielsweise
in unten erläuterter Weise erfolgen kann. Die o. g. einzustellende Soll-Relativlage
ΔΦ
R geht z. B. in den Offsetwert Δ ein oder entspricht diesem gar für den Fall, dass
keine anderen geometrisch bedingten Versatzgrößen zu berücksichtigen sind. Die einzustellende
Soll-Relativlage ΔΦ
R kann über einen den Produktstrom (z. B. mittels eines eingangsseitigen Sensors S0)
und die Falzmesserphasenlage (z. B. an dessen Antrieb) vergleichenden und ggf. korrigierenden
Regelkreis überwacht und aufrechterhalten werden.
[0037] Ein entsprechend synchronisierter Betrieb im Hinblick auf eine einzuhaltende Soll-Relativlage
ΔΦ
R kann dann beispielsweise wie dargelegt erfolgen:
Der Längsfalzapparates 01 bzw. dessen Falzmesser 04 wird durch den mechanisch unabhängig
von der vorgeordneten, Produkte 03 fördernden Förderstrecke durch den Antriebsmotor
17 angetrieben. Bei Abweichung der relativen Phasenlage, d. h. der Ist-Relativlage
ΔΦI, zwischen der Produktphasenlage ΦP, z. B. ermittelt an einem "Eingangssensor", z. B. einem Sensor S0 an der Einstrittstelle
18 oder auf der vorgeordneten Förderstrecke, und der Winkellage ΦA des Falzmesserantriebes, z. B. des Antriebes oder des Antriebsmotors 17, von der
zuvor definierten Soll-Relativlage ΔΦR erfolgt eine Korrektur durch eine relative Phasenänderung zwischen Förderstreckenantrieb
und Falzmesserantrieb, z. B. durch relatives Verdrehen des Falzmesserantriebes um
einen Korrekturwinkel Δ. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass der das Falzmesser
04 antreibende Antriebsmotor 17 je nach Abweichung zeitlich begrenzt schneller oder
langsamer als die Geschwindigkeit V, z. B. die der Maschinengeschwindigkeit oder der
Fördergeschwindigkeit entsprechenden Drehzahl betrieben wird, bis die Soll-Relativlage
ΔΦR wieder hergestellt ist. Im Fall der o. g. Ausführung mit elektronischer Leitachse
wird beispielsweise der Offsetwert Δ entsprechend um einen Korrekturwert variiert,
um die Soll-Relativlage ΔΦR bzw. die sich ergebende Sollwinkellage ΦS wieder herzustellen. Dieser innere Regelkreis zur Einhaltung einer vorgegebenen Soll-Relativlage
ΔΦR bzw. Sollwinkellage ΦS ist in Fig. 6 nicht eigens dargestellt. Um eine Soll-Relativlage ΔΦR einzuhalten steuert dieser Regelkreis somit abhängig vom Ankunftszeitpunkt des Produktes
03 an einem dafür vorgesehenen Sensor, z. B. mittels eines dem Falzmesser 04 vorgeordneten
Sensors S0 die Phasenlage des Falzmessers 04, insbesondere dessen Antriebsmotor 17,
relativ zum Produkt 03. Z. B. wird hierzu mittels des Sensors S0 ein den Eintritt
oder ggf. Austritte eines Produktes 03 repräsentierendes Signal erfasst, eine zum
Zeitpunkt des Signals eingenommene Winkellage ΦA des Antriebsmotors 17 erfasst, z. B. aus dieser Motorwinkellage und einer Nullwinkellage
des Antriebsmotors 17 die Ist-Relativlage ΔΦI, ermittelt, und diese Ist-Relativlage ΔΦI, mit der einzuhaltenden Soll-Relativlage ΔΦR verglichen, und bei Abweichung wie oben beschrieben, eine Phasenänderung durch einen
Korrekturwinkel Δ vorgenommen.
[0038] Vorzugsweise erfolgt - wie unten näher erläutert - im Produktionsbetrieb der Betrieb
des Längsfalzapparates 01 in der Weise, dass eine Erstberührung des geförderten Produktes
03 durch das Falzmesser 04 erfolgt, während sich das Produkt 03 auf dem Falztisch
02 noch in Bewegung und vor dem Anschlag 09; (bzw. 46, siehe unten) befindet.
[0039] Zum Beginn einer Produktion kann eine ("Grund-")Synchronisierung der Falzmesserphase
mit der Produktphase vorteilhaft sein. Hierbei wird z. B. zunächst bei gegenüber einer
Produktionsgeschwindigkeit geringeren Einrichtgeschwindigkeit ein Produkt 03 in eine
beabsichtigten Kontaktposition auf dem Falztisch 02 gefördert, und nach Erreichen
der beabsichtigten Kontaktposition bei ruhender Förderstrecke der Antrieb bzw. Antriebsmotor
17 des Falzmessers 04 derart verdreht, bis das Falzmesser 04 in der Bewegungsphase
auf das Produkt 03 zu dieses gerade berührt oder im Begriff ist zu berühren (Erstberührung).
Hierbei wird dann z. B. die für die Kontaktposition eingenommene Winkellage Φ
A des Falzmesserantriebes oder Antriebsmotors 17 als Nullwinkellage (für den Abfalzzeitpunkt)
festgehalten, anschließend bei aktiver Förderstrecke z. B. mittels des Sensors S0
ein Eintrittssignal (oder Austrittssignal) eines Produktes 03 vor dem Falztisch 02
bzw. vor dem Falzspalt 06 detektiert, die zum Signalzeitpunkt eingenommene Winkellage
Φ
A des Antriebes oder Antriebsmotors 17 als Referenzlage Φ
R festgestellt, und aus der Nulllage und der Referenzlage Φ
R die für den weiteren Betrieb vorgegebene Soll-Relativlage ΔΦ
R (Soll-Referenzphasenlage ΔΦ
R) gebildet. Diese wird dann über den o. g. Regelkreis eingehalten. Für den Fall einer
elektronischen Leitachse findet dieser Eingang im Offsetwert Δ (z. B. ausgedrückt
als Δ(ΔΦ
R) oder stellt diesen selbst dar (Δ = ΔΦ
R), wobei der Antriebsmotor 17 unter Berücksichtigung dieses Offsetwertes Δ bzw. dieser
Soll-Relativlage ΔΦ
R entsprechend winkellagegeregelt betrieben wird.
[0040] Diese dem Antriebsmotor 17 zugeordnete Soll-Relativlage ΔΦ
R (ggf. über den Offsetwert Δ) könnte dann grundsätzlich für einen Produktionslauf
oder gar generell beibehalten und vorgehalten werden. Vorteilhaft ist jedoch eine
unten näher erläuterte Verfahrensweise, wonach die Soll-Relativlage ΔΦ
R bzw. der diese beinhaltende Offsetwert Δ - und damit der Falzzeitpunkt bzw. der Zeitpunkt
und/oder Ort der Erstberührung zwischen Produkt 03 und Falzmesser 04 auf dem Falztisch
02 - zu Steuerungszwecken des Falzprozesses gezielt variiert wird. Dies kann dann
beispielsweise durch Addition eines entsprechenden, positiven oder negativen Korrekturwertes
kΔ bereits im Steuermodul 23 oder der Antriebssteuerung 23, beispielsweise durch Änderung
des Speicherwertes für die Soll-Relativlage ΔΦ
R oder den Offsetwert Δ (wie in Fig. 6 schematisch dargestellt), oder durch Beaufschlagung
des durch das Steuermodul 23 oder die Antriebssteuerung 23 für den Zeitpunkt T erzeugten
Sollwinkellage Φ
S (T) durch einen entsprechenden Korrekturwert kΦ (nicht dargestellt) erfolgen. Die
Ermittlung eines derartigen Korrekturwertes kΔ; kΦ kann, wie unten näher erläutert,
in einem Steuermodul 51, z. B. Prozessmodul 51 (ggf. auch lediglich ein Software-Steuerprozess)
direkt aus hinterlegten Zusammenhängen mit den Produktionsprozess betreffenden Daten
M (z. B. Produktionsphase und/oder Geschwindigkeit und/oder Produktstärke und/oder
verwendeter Bedruckstoff) erfolgen, z. B. aus hinterlegten Tabellen oder Funktionen
ausgelesen werden. Vorzugsweise kann die Ermittlung in einem entsprechend ausgebildeten
Prozessmodul 51 unter Verwendung von o. g. den Produktionsprozess betreffenden Daten
M und aus den Falzprozess betreffenden Messwerten (z. B. Phasenlagen und/oder Produktlagen)
erfolgen. In Fig. 6 ist das Prozessmodul 51 in das z. B. als Antriebssteuerung 23
ausgeführte Steuermodul 23 integriert dargestellt, kann jedoch ebenso als in eine
andere Einrichtung integriertes oder eigenständiges, jedoch signaltechnisch mit dem
Steuermodul 23 oder dem aus dem Steuermodul 23 zum Antriebsmotor 17 geführten Winkelsignal
verbundenes Modul ausgebildet sein. Letztlich wird die Sollwinkellage Φ
S (T) in der entsprechend ausgebildeten Steuereinrichtung 10 somit vorzugsweise aus
der Leitachswinkellage Φ (t) unter Verwendung eines ggf. erforderlichen Getriebefaktors
G sowie eines Offsetwertes Δ gebildet, wobei letzterer entweder durch eine über Korrekturwerte
kΔ; kΦ veränderliche Vorgabe für die Soll-Relativlage ΔΦ
R selbst variiert wird oder die veränderliche Vorgabe für die Soll-Relativlage ΔΦ
R separat in anderer Weise im Algorithmus Berücksichtigung zur Ermittlung der Sollwinkellage
Φ
S (T) findet. Wie in Fig. 6 angedeutet, gilt z. B. somit zum Zeitpunkt t = T: Φ
S (T) = Φ
S(Δ (Δ
0, ΔΦ
R(kΔ)), G, Φ (t = T)), wobei der letztlich insgesamt wirksame Offsetwert Δ einen ursprünglich
rein geometrisch bedingten Offsetwert Δ
0 und die geforderte, und ggf. korrigierte Soll-Relativlage ΔΦ
R beinhaltet.
[0041] Grundsätzlich zu übertragen ist diese Vorgehensweise auch auf eine Steuerung des
Antriebes, die lediglich auf einen durch die Leitachse vorgegebenen Geschwindigkeits-
oder Drehzahlsollwert basiert. In diesem - hier nicht näher zu erläuternden - Fall
muss jedoch zumindest ein Referenzwinkelsignal je Motorumdrehung und/oder je Falzmesserzyklus
für den Phasenabgleich zur Verfügung stehen. Eine Variation der relativen Phasenlage
kann dann durch eine zeitlich begrenzte Variation der Drehzahlvorgabe über einen entsprechenden
Offset- oder Korrekturwert Δ; kΔ; kΦ erfolgen.
[0042] Das als Antriebsmotor 17 ausgebildete Antriebsmittel 17 ist somit zumindest als bzgl.
seiner Drehzahl regelbarer Antriebsmotor 17, z. B. Elektromotor, ausgebildet. In einer
vorteilhaften Weiterbildung ist er als Schrittmotor oder gar vorzugsweise als bzgl.
seiner Drehwinkellage regelbarer Antriebsmotor 17 ausgebildet. Die Ausbildung des
Antriebsmotors 17 als zumindest bzgl. seiner Drehzahl oder aber bzgl. einer relativen
Lageänderung (definierte Schritte) oder vorzugsweise bzgl. einer absoluten Winkellage
regelbarer Antriebsmotor 17 ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die unten beschriebene(n)
Verfahrensweise(n) zur Einstellung und/oder Variation der Synchronisation von Falzmesserbewegung
im Hinblick auf Produktlage und/oder wechselnde Betriebsparameter (z. B. Maschinengeschwindigkeit,
Maschinenbeschleunigung, Produkteigenschaften etc.).
[0043] In alternativer, jedoch weniger bevorzugter Ausbildung könnte der Antrieb des Falzmessers
03 zwar mechanisch an vorgeordnete Förder- und/oder Produktionseinrichtungen (s.o.)
gekoppelt sein, wobei eine Relativgeschwindigkeit und/oder relative Phasenlage gegenüber
den vorgeordneten Aggregaten jedoch, z. B. über ein fernbetätigt stufenlos im Getriebefaktor
variierbares Getriebe im Antriebszweig zum Antrieb des Messers 04 hin, veränderbar
und steuerbar ausgebildet ist. Für diesen Fall gilt das unten zur Korrektur der Phasenlage
(und/oder Drehzahl) erläuterte mit der Maßgabe, dass nicht ein Antriebsmotor des Messers
04, sondern das Getriebe entsprechend angesteuert wird, um eine Relativgeschwindigkeit
und/oder eine relative Phasenlage zwischen Maschine und Messerphasenlage einzustellen
bzw. zu verändern. Die oben dargelegte elektronische Leitachse wäre hierbei durch
die mechanische Antriebsverbindung bewirkt und würde entfallen.
[0044] In vorteilhafter Ausführung für die beschriebene Verfahrensweise kann eigens der
Sensor S0, z. B. in Transportrichtung T1 vor dem Falzspalt 06 vorgesehen sein, welcher
mit der Steuereinrichtung 10 verbunden ist, und aufgrund dessen Produktdurchgangssignalen
die beschriebene Grundtriggerung des Falzmesserantriebes erfolgt. In Abweichung hierzu
könnte jedoch auch einer der im Folgenden genannten Sensoren bzw. Messorte oder Messpunkte
S1 oder S2 ein entsprechendes Signal zu dessen Weiterverarbeitung in zu einer zum
Sensor S0 beschriebenen Weise herangezogen werden. Diese erfolgt dann z. B. wie beschrieben
mittels des Vergleichs der Phasenlage der am Sensor S0 oder dem alternativ eingesetzten
Sensor, z. B. S2, durchtretenden bzw. eintretenden Produkte 03 und der Phasenlage
des Falzmesserantriebes, z. B. unter Berücksichtigung einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit
und/oder Leitachsposition oder - geschwindigkeit. Hierbei wird die Relativlage dieser
Phasen ständig überprüft und mit der Soll-Relativlage ΔΦ
R verglichen. Die über die anderen (unten beschriebenen), den Falzzeitpunkt regelnden
Prozesse können dann als Korrekturwert kΔ; kΦ im Hinblick auf die Soll-Relativlage
ΔΦ
R Berücksichtigung finden.
[0045] Die beschriebene Einstellung und Triggerung der Phasenlage des Falzmessers 04 zum
Produktstrom wird vorzugsweise durch eine oder mehrere der nachfolgend beschriebenen
Verfahren ergänzt.
[0046] Um einen möglichst störungsfreien Betrieb und ein möglichst exaktes Falzen zu gewährleisten,
sind im Folgenden Maßnahmen aufgezeigt, welche bereits einzeln für sich betrachtet,
jedoch insbesondere auch in Kombination mehrerer dieser Maßnahmen von besonderem Vorteil
sind. Die Maßnahmen betreffen entsprechende Ausführungen des Längsfalzapparates 01
sowie Verfahrensweisen zum Betrieb des Falzapparates 01.
[0047] In einer vorteilhaften Ausführung des Falzapparates 01 ist ein idealer Falzzeitpunkt
bzw. ein idealer Falzort trotz variierender Produktionsgeschwindigkeiten V und/oder
unterschiedlicher Produkte 03 (Stärke, Material) durch eine nachfolgend erläuterte
Vorrichtung und Verfahrensweise zur Steuerung des Falzzeitpunktes gewährleistet.
[0048] Hierzu sind mindestens ein erster und ein zweiter, die Anwesenheit des Produktes
03 im jeweiligen Detektionsbereich (Messort) auf dem Falztisch 02 erkennender Sensor
S1; S2 (bzw. Messort S1; S2) vorgesehen, welche in Transportrichtung T1 betrachtet
voneinander beabstandet sind. An deren Ausgängen ist z. B. jeweils zwischen einer
An- und Abwesenheit des Produktes 03 am durch den betreffenden Sensor S1; S2 überwachten
Messort S1; S2 unterscheidbar und ein entsprechendes Signal m1; m2 bzw. Messsignal
m1; m2, z. B. digital als "1" oder "0" oder als zumindest bzgl. "ja" oder "Nein" dual
auswertbares Signal, abgreifbar. Die beiden auszuwertenden Sensoren S1; S2 bzw. Messorte
S1; S2 sind in Transportrichtung T1 signifikant voneinander beabstandet, vorzugsweise
jedoch einander in Transportrichtung T1 betrachtet benachbart, d. h. ohne das Erfordernis
weiterer, dazwischen angeordneter Messorte. Sie müssen somit vorzugsweise, im Vergleich
zu Photodiodenarrays, Zeilen- oder Flächenkameras, keine räumliche Auflösung liefernde,
sondern stellen bevorzugt singuläre, voneinander beabstandete Messorte S1; S2 dar.
Sie begrenzen einen sog. "Fangbereich", deren Grenzen sie überwachen. Für die hier
bezweckte und beschriebene Verfahrensweise finden sie keine Verwendung im Rahmen z.
B. von Abstandsmessungen zu einem Anschlag oder einer Geschwindigkeitsmessung.
[0049] Ein erster Sensor S1 ist direkt an der oder unmittelbar vor der als Anschlagfläche
wirksamen Fläche der Anschlagvorrichtung 09 vorgesehen oder zumindest derart angeordnet,
dass er die Anwesenheit des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 an einem Messort S1
direkt an der oder unmittelbar vor der Anschlagfläche erkennt. Sensor S1 bzw. dessen
Messort S1 sind hierbei gar nicht, oder z. B. höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens
5 mm vor der als Anschlagfläche wirksamen Fläche der Anschlagvorrichtung 09 beabstandet.
Der Sensor S1 bzw. dessen Messort S1 ist vorzugsweise gleichzeitig möglichst nahe,
z. B. quer zur Transportrichtung T1 höchstens um einen Abstand a
1 von 100 mm, vorteilhaft höchstens 50 mm, vorzugsweise höchstens 15 mm beabstandet
von einer durch die Längsrichtung des Falzmessers 04 gehenden, vorzugsweise im wesentlichen
vertikal verlaufenden Ebene E angeordnet.
[0050] Vorzugsweise ist ein zweiter Sensor S2 vorgesehen, welcher bzw. dessen Messort S2
in Transportrichtung T1 betrachtet z. B. mindestens um 1 mm, jedoch höchstens um einen
Abstand a
1,2 von 20 mm, vorteilhaft um höchstens 10 mm, vorzugsweise um 3 mm bis 8 mm, von der
Anschlagfläche der Anschlagvorrichtung 09 oder vom ersten Sensor S1 und/oder quer
zur Transportrichtung T1 betrachtet z. B. um einen Abstand a
2 von höchstens 50 mm, vorteilhaft höchstens 20 mm, vorzugsweise höchstens 10 mm, von
der Ebene E oder bei Existenz des Sensors S1 vom Sensor S1 bzw. dessen Messort S1
beabstandet ist.
[0051] In einer Ausführung eines Betriebes des Längsfalzapparates 01 werden die abzufalzenden
Produkte 03 mit ihrem vorlaufenden Ende z. B. in einem sog. "Fangbereich" zwischen
Sensor S1 und Sensor S2 gehalten. Hier gilt das Regel-Prinzip: Sensor S1 soll/darf
nicht "sehen", d. h. das abzufalzende Produkt 03 darf nicht am Messort S1 des ersten
Sensors S1 erkannt werden, und Sensor S2 soll sehen, d. h. jedes abzufalzende Produkt
03 soll vor oder zumindest während des Falzens am Messort S2 des zweiten Sensors S2,
zumindest kurzzeitig, detektiert werden. Diese Position wird durch das zeitliche Verlagern
des Kontaktes von Falzmesser 04 zu Produkt 03 erreicht und während dieser Betriebsweise
aufrechterhalten. Dies geschieht dadurch, dass der Berührzeitpunkt bzw. -ort relativ
zum zu falzenden Produkt 03 ("Falzzeitpunkt"), d. h. die relative Phasenlage ΔΦ zwischen
Produkteintritt und Falzmesserphasenlage gezielt verändert wird. Dies erfolgt bei
oben beschriebener Ausführung des Falzmesserantriebes z. B. dadurch, dass dem Antrieb,
insbesondere dem Antriebsmotor 17 bei der Berechnung der Sollwinkellage Φ
S (T), je nach Richtung der erforderlichen Änderung ein positiver oder negativer, Korrekturwert
kΔ1 (bzw. kΦ1) beaufschlagt wird. Dies geschieht beispielsweise durch eine definierte
relative Verdrehung der Kurvenscheibe 13, die unabhängig von vorgeordneten und/oder
dem Falztisch 02 zugeordneten Transporteinrichtungen, wie z. B. Bändern, angetrieben
wird, über den Antriebsmotor 17, indem o. g. Soll-Relativlage ΔΦ
R bzw. der diese beinhaltende oder darstellende Offsetwert Δ mit einem entsprechenden
Korrekturwert kΔ; (kΦ) beaufschlagt wird.
[0052] Eine vorteilhafte Ausführung einer stufenweise Regelung des Falzzeitpunktes für den
Längsfalz (z. B. auch als dritter Falz oder als zweiter Längsfalz bezeichnet) unter
teilweiser oder vollständiger Verwendung o. g. Vorrichtungen ist im Folgenden beschrieben
und anhand der Fig. 7 erläutert:
In herkömmlicher Betriebsweise werden mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit die
Produkte 03 immer härter an den Anschlag 46; (09) gefahren und ab einer kritischen
Geschwindigkeit V, die z. B. auch von der Beschaffenheit des Produktes 03 abhängig
ist, beschädigt.
[0053] Der automatische Hochlauf (insbesondere synchron mit der vorgeordneten Rollenrotationsdruckmaschine
z. B. über die elektronische Leitachse) ist in mehrere, z. B. vier, Betriebsweisen
bzw. Stufen unterteilt.
[0054] Eine erste Betriebsweise (Stufe) stellt beispielsweise eine Beschleunigungsphase
der Maschine dar. Hierbei wird die Produktionsgeschwindigkeit V und damit verbunden
die Frequenz der einlaufenden Produkte 03 z. B. entlang einer vorgegebenen Kurve oder
Rampe erhöht. Um den o. g Beschädigungen entgegenzuwirken, wird in der Beschleunigungsphase,
z. B. generell oder ab einer unteren Grenzgeschwindigkeit V1 der Produktionsgeschwindigkeit
V, z. B. ab V1 = 5.000 Exemplaren/Stunde, die Bewegung des Falzmessers 04 so geregelt,
dass die Produktberührung des Falzmessers 04 sukzessive früher geschieht. In dieser
ersten Phase wird der Berührungspunkt des Falzmessers 04 zum Produkt 03 sukzessive
und bewusst vom Anschlag 46; (09) weg geregelt, d. h. ein Abstand A zwischen Produkt
03 und Anschlag 46; (09) zum Zeitpunkt, wenn das Falzmesser 04 auf das Produkt 03
aufsetzt (Erstberührung), wird sukzessive und bewusst vergrößert. Dies erfolgt wiederkehrend
immer dann, sobald der Sensor S1, z. B. Fotosensor S1, am bzw. direkt vor dem Anschlag
46; (09) (s.o.) eine Produktvorderkante erfasst. Die Produkte 03 werden folglich unter
dem Falzmesser 04 gebremst, ohne den Anschlag 46; (09) zu berühren oder zumindest
ohne auf den Anschlag 46; (09) mit signifikanter Geschwindigkeit V aufzutreffen. Dabei
wird für unterschiedliche Produktionsgeschwindigkeit V ein späterer Zeitpunkt für
eine niedrigere Produktionsgeschwindigkeit V und ein früherer Zeitpunkt der Erstberührung
für eine höhere Produktionsgeschwindigkeit V derart geregelt, dass keine Berührung
oder allenfalls eine Berührung des Anschlags 46; (09) ohne signifikante Geschwindigkeit,
d. h. einer Geschwindigkeit von im wesentlichen 0 m/s, z. B. kleiner 0,3 m/s, insbesondere
kleiner 0,1 m/s, erfolgt.
[0055] Dieser Vorgang ist exemplarisch für drei verschiedene, während des Beschleunigens
nacheinander erreichte Geschwindigkeiten V aufsteigend in den Teilbildern 1., 2. und
3. der Fig. 7a) dargestellt. Hier ist erkennbar, dass das Produkt 03 mit steigender
Geschwindigkeit V weiter vom Anschlag 46; (09) entfernt ist. Hierbei wird mit steigender
Geschwindigkeit V (Teilbild 1., 2., 3.) der Falzantrieb bzw. Antriebsmotor 17 derart
angesteuert, dass die Berührung relativ zur Lage des Produktes 03 auf dem Falztisch
02 immer früher erfolgt. Dies wird z. B. dadurch bewirkt, dass, sobald der Sensor
S1, z. B. Fotosensor S1, am bzw. direkt vor dem Anschlag 46; (09) (s.o.) eine Produktvorderkante
erfasst o. g. Soll-Relativlage ΔΦ
R bzw. der diese beinhaltende Offsetwert Δ mit einem Korrekturwert kΔ2; (kΦ2) beaufschlagt
wird. Beim nächsten Erfassen wird die zuvor geänderte Soll-Relativlage ΔΦ
R bzw. der diese beinhaltende geänderte Offsetwert Δ wieder mit dem Korrekturwert kΔ2;
(kΦ2) beaufschlagt. Dieser Korrekturwert kΔ2; (kΦ2) kann in einem Speicher, z. B.
einem Speicher der Steuereinrichtung 10, des Steuermoduls 51 oder einer Maschinensteuerung,
vorgehalten und vorzugsweise veränderbar sein.
[0056] Eine zweite vorteilhafte Betriebsweise (z. B. eine zweite Stufe eines Produktionszyklus)
(Fig. 7b)) beschreibt z. B. eine konstante Produktionsgeschwindigkeit V, die beispielsweise
unterhalb einer bestimmten zweiten Grenzgeschwindigkeit V2, z. B. V2 < 45.000 Exemplare/Stunde,
liegen kann. Sobald die Maschine diese Produktionsgeschwindigkeit (z. B. V2) erreicht
hat und der Sensor S1 am Anschlag 46; (09) kein Produkt 03 erfasst, wird der Einsatzzeitpunkt
des Falzmessers 04 zum Anschlag 46; (09) hin geregelt, d. h. beispielsweise der Falzmesserantrieb
verzögert (Korrektur der bestehenden Soll-Relativlage ΔΦ
R). Dies erfolgt wieder durch sukzessives Beaufschlagen der aktuellen Soll-Relativlage
ΔΦ
R mit einem, hier z. B. negativen, Korrekturwert kΔ3; (kΔ3). Erfasst der Sensor S1
am Anschlag 46; (09) gerade wieder die Produktvorderkante, wird der dann bestehende
Wert des Korrekturwinkels Δ bzw. der Soll-Relativlage ΔΦ
R beim weiteren Antrieb des Antriebsmotors 17 beibehalten. In dieser Betriebsweise
berührt das Produkt 03 den Anschlag 46; (09) entweder gerade noch nicht oder zumindest
ohne signifikante Geschwindigkeit, d. h. einer Geschwindigkeit von im wesentlichen
0 m/s, z. B. kleiner 0,3 m/s, insbesondere kleiner 0,1 m/s. Vorteilhaft ist, wenn
eine zusätzliche manuelle Korrektur der Falzmesserposition zum oder weg vom Anschlag
46; (09), d. h. eine manuelle Änderung der erhaltenen Soll-Relativlage ΔΦ
R durchführbar ist. Bei konstanter Produktionsgeschwindigkeit V, z. B. kleiner V2,
wird das Produkt 03 somit am bzw. in unmittelbarer Nähe zum Anschlag 46; (09) positioniert
und abgefalzt. Das Produkt 03 hat dann keine oder lediglich geringfügige Berührung
mit dem Anschlag 46; (09).
[0057] In einer zur zweiten Betriebweise alternativen zweiten Betriebsweise oder in einer
dritten Betriebsweise (z. B. einer dritten Stufe eines Produktionszyklus) (Fig. 7c))
ist die Produktionsgeschwindigkeit V wieder konstant, kann z. B. höher als die o.
g. Grenzgeschwindigkeit V2 sein, beispielsweise mindestens eine Grenzgeschwindigkeit
V3, z. B. V3 >= 45.000 Exemplare/Stunden. Der Anschlag 46; (09) kann hier, z. B. pneumatisch,
abgestellt sein. Die Abfalzposition wird von dem Sensor S1 am oder direkt vor dem
Anschlag 46; (09) und dem zweiten Sensor S2, der z. B. ca. 5 mm vor dem Anschlag 46;
(09) sitzt, überwacht. Erfasst der Sensor S1 am Anschlag 46; (09) eine Produktvorderkante
wird der Berührungspunkt des Falzmessers 04 z. B. durch Beauschlagung der Soll-Relativlage
ΔΦ
R mit einem Korrekturwert kΔ3; (kΦ3) aufgrund der Signale des Sensor S1 vom Anschlag
46; (09) weg geregelt, d. h. der Zeitpunkt der Erstberührung nach vorne verlegt. Werden
vom in Transportrichtung T1 betrachtet vor dem ersten Sensor S1 angeordneten Sensor
S2 über ein definiertes Zeitfenster ΔT1, der z. B. vom Produkttakt (Geschwindigkeit)
abhängig sein kann, keine Produkte 03 mehr erfasst, wird der Berührungspunkt wieder
zum Anschlag 46; (09) hin, also z. B. die relative Winkellage des Antriebes, wieder
in die andere Richtung geregelt. Dies erfolgt durch Beaufschlagung eines in die umgekehrte
Richtung wirkenden Korrekturwertes kΔ4; (kΦ4). Bei Produktionsgeschwindigkeiten V
von mindestens V2 wird das Produkt 03 somit mit seiner vorlaufenden Kante zwischen
den Sensoren S1 und S2 positioniert und abgefalzt. Der Anschlag 46; (09) kann an-
oder vorzugsweise abgestellt sein.
[0058] Eine weitere, z. B. vierte nicht dargestellte Betriebsweise (bzw. Stufe) beschreibt
das Abbremsen der Maschine, d. h. eine Betriebsweise mit negativer Beschleunigung.
Beim Abbremsen neigen die Produkte 03 dazu zurückzubleiben, da die Energie, das Produkt
03 nach vorne zu treiben, sich ständig verringert. Folglich wird in dieser Betriebsweise
der Berührungspunkt zum Anschlag 46; (09) hin geregelt, d. h. z. B. die Soll-Relativlage
ΔΦ
R entsprechend nach "hinten" korrigiert, d. h. mit einem Korrekturwert kΔ5; (kΦ5) beaufschlagt,
der z. B. den Falzmesserantrieb verzögert. Dies erfolgt beispielsweise, sobald der
Sensor S2 vor dem Anschlag 09; (46) über ein definiertes Zeitfenster ΔT2 (z. B. größer
5 s) kein Produkt 03 mehr erfasst. Unterschreitet die Produktionsgeschwindigkeit V
während des Abbremsens beispielsweise eine Grenzgeschwindigkeit V2, z. B. V2 < 45.000
Exemplare/Stunde, kann die zur ersten Betriebsweise vergleichbare, jedoch bzgl. des
Korrekturwertes mit umgekehrtem Vorzeichen, Anwendung finden, wobei hier wieder der
Sensor S1 ausgewertet, jedoch die Produktkante durch sukzessives Beaufschlagen der
Soll-Relativlage ΔΦ
R so geregelt wird, dass die Beaufschlagung erfolgt, wenn über ein Zeitfenster T3 kein
Produkt 03 am Sensor S1 detektiert wird. Das Produkt 03 wird in dieser Betriebsweise
direkt vor oder am Anschlag 46; (09) positioniert.
[0059] Zur Umsetzung können hierbei die Signale m1; m2 des Sensors S1, der den Ankunftszeitpunkt
erfasst und die Produkte 03 am Anschlag 46; (09) überwacht, und des zweiten Sensors
S2, der die Produkte 03 kurz vor dem ersten Sensor S1 und vor dem Anschlag 46; (09)
überwacht, auf einen z. B. digitalen Eingang eines Reglers, z. B. eines Regelkreises
der Antriebssteuerung 23 oder des o. g. Prozessmoduls 51, gegeben werden. Die Signale
m2 des zweiten Sensors S2 sowie die Signale m1 des ersten Sensors S1 werden z. B.
über eine Messtasterfunktion des Regelgerätes an zwei Messtastern erfasst.
[0060] Die Messtasterfunktion für Messtaster 1 und 2 wird z. B. über eine integrierte SPS
der Antriebssteuerung 23 gesetzt und erfolgt z. B., wenn die Antriebssteuerung 23
den Betriebsmodus erreicht hat.
[0061] Vorzugsweise weist der Längsfalzapparat 01, insbesondere vorteilhaft in Zusammenhang
mit einer oder mehreren der vorgenannten Ausführungen, zusätzlich eine oder mehrere
Vorrichtungen und/oder Verfahrensweisen zur Überwachung und Korrektur einer insgesamten
Schräglage eines die Falzwalzen 07 verlassenden längsgefalzten Produktes 03 und/oder
einer Schräglage des Falzbruchs 61 gegenüber der gewünschten Falzlinie bzw. des auf
dem Falztisch 02 aufliegenden längszufalzenden Produktes 03 auf (siehe z. B. Fig.
5 und 9).
[0062] Unabhängig von einem oder mehreren der Sensoren S0; S1; S2 jedoch besonders vorteilhaft
i. V. m. einigen dieser oder mit diesen, ist auf dem dem Falzspalt 06 nachgeordneten
Transportweg ein die Lage der vorlaufenden Produktkante 56 und/oder nachlaufenden
Produktkante (nicht bezeichnet), kurz Kante 56 des vorbeigeführten Produktes 03 detektierendes
Sensorsystem 53 vorgesehen. Durch dieses ist an wenigstens zwei Messorten bzw. Messpunkten
S5; S6, welche in einer zur Längsrichtung einer Falzwalze 07 oder/und zur Längsrichtung
des Falzspaltes 06 oder/und zur Längsrichtung des Falzmessers 04 parallelen Richtung
betrachtet voneinander um einen Abstand a
5,6 beabstandet sind, die Anwesenheit bzw. Abwesenheit des nach Durchlaufen des Falzspaltes
06 längsgefalzten Produktes 03 erkennbar. Der Abstand a
5,6 beträgt z. B. mindestens 80 mm, vorteilhaft mindestens 120 mm, vorzugsweise um 120
mm bis 180 mm, beabstandet sind (Fig. 8). In Bezug auf die Breite des Produktes 03
senkrecht zur Transportrichtung T2 betrachtet, beträgt der Abstand a
5,6 z. B. mindestens 1/8, insbesondere mindestens 1/4 der Produktbreite. Die beiden Messpunkte
S5; S6 können grundsätzlich durch einen gemeinsamen ausgedehnten Sensor, aber vorteilhaft
wie dargestellt auch durch zwei entsprechend beabstandete Sensoren S5; S6 realisiert
sein (Fig. 8). Die beiden Sensoren S5; S6 bzw. Messpunkte S5; S6 sind vorzugsweise
in einem im wesentlichen selben vertikalen Abstand a
5,6,02, z. B. 150 mm bis 400 mm, insbesondere maximal 350 mm, zu einem auf dem Falztisch
02 zur das Produkt 03 vor dem Falzen tragenden Oberfläche des Falztisches 02 und/oder
insbesondere im Produktweg betrachtet hinter den Falzwalzen 07 angeordnet. Einer der
beiden Sensoren S6; S5 bzw. Messpunkt(e) S6; S5 ist z. B. in einer zur Längsrichtung
einer Falzwalze 07 oder zur Längsrichtung des Falzspaltes 06 oder zur Längsrichtung
des Falzmessers 04 parallelen Richtung betrachtet höchstens um einen Abstand a
6,09 von z. B. 120 mm, insbesondere höchstens 100 mm zu einer durch die Anschlagsfläche
des Anschlages 09; (46) gehenden Ebene, und/oder der andere Sensor S5 um einen Abstand
zu dieser Ebene von mindestens 150 mm, insbesondere mindestens 200 mm beabstandet
angeordnet. Die Sensoren S5; S6 bzw. Messpunkte S5; S6 sind vorteilhaft jedoch derart
angeordnet, dass sie die vor- und/oder nachlaufende Produktkante 56 jeweils in einem
Abstand von mindestens 10 mm, vorzugsweise mindestens 20 mm vom jeweiligen seitlichen
Ende der vor- bzw. nachlaufenden Kante 56, erfassen. D. h., sie sind so angeordnet,
dass sie beide sicher innerhalb der Breite des vorbeizuführenden Produktes 03 liegen,
selbst wenn eine geringfügige Schräglage, und damit ggf. einhergehend ein geringfügiger
seilticher Versatz der vor- und/oder nachlaufenden Kante 56 gegeben sein sollte. Vorzugsweise
weisen die beiden Sensoren S5; S6 einen selben Abstand zur Ebene des vorbeigeführten
Produktes 03 auf. Die beiden Sensoren S5; S6 sind im Folgenden auch als Sensorsystem
53 zusammen gefasst.
[0063] Zur Korrektur einer Schräglage des die Falzwalzen 07 verlassenden längsgefalzten
Produktes 03, welche sich insbesondere durch eine Schräglage zumindest der vorlaufenden
Produktkante 56 und/oder nachlaufenden Produktkante zeigt, sind im Längsfalzapparat
01 oberhalb des Falztisches 02 vorzugsweise mindestens zwei in Transportrichtung T1
voneinander beabstandete Abbremsvorrichtungen 24; 36, nämlich eine eintrittsseitennähere
und eine eintrittsseitenfernere Abbremsvorrichtung 24; 36, vorgesehen, welche in entsprechender
Kontaktposition beim Durchgang eines Produktes 03 dieses, insbesondere über Reibung,
abzubremsen vermögen. Die jeweilige Abbremsvorrichtung 24; 36 weist mindestens ein
Abbremselement 31; 32; 33; 34 oder mindestens eine Gruppe 26; 27; 28; 29 von Abbremselementen
31; 32; 33; 34 auf, welche in vorteilhafter Ausführung z. B. als Bürsten 31; 32; 33;
34 ausgebildet ist bzw. sind. Mindestens eine der in Transportrichtung T1 voneinander
beabstandeten Abbremsvorrichtungen 24; 36 bzw. mindestens eine der in Transportrichtung
T1 voneinander beabstandeten Gruppe 26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33;
34 ist unabhängig von der anderen in ihrem Abstand zum Falztisch 02 veränderbar ausgebildet
und weist wenigstens einen von der anderen Abbremsvorrichtung 24; 36 bzw. der anderen
den anderen Gruppe 26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34 unabhängigen
Aktor 41; 42; 43; 44, z. B. Antrieb 41; 42; 43; 44, auf.
[0064] Vorzugsweise ist den beiden in Transportrichtung T1 voneinander beabstandete Abbremsvorrichtungen
24; 36 je mindestens ein Antrieb 41; 42; 43; 44 zugeordnet, wodurch sie unabhängig
voneinander im Abstand veränderbar sind.
[0065] Die mindestens zwei in Transportrichtung T1 beabstandeten, unabhängig voneinander
bzgl. ihrer Bremswirkung voneinander einstellbaren Abbremsvorrichtungen 24; 36 bzw.
Abbremselemente 31; 32; 33; 34 sind in der Weise in Transportrichtung T1 am Längsfalzapparat
01 angeordnet, dass sie zumindest während eines Teils der Phase des Durchgangs des
Produktes 03 (Abfalzvorgang) durch den Falzspalt 06 in Überdeckung zum aufliegenden
Produkt 03 stehen, d. h. in Projektion auf eine horizontale Ebene sich mit dem Produkt
03 zumindest während einer Phase des Abfalzens zumindest überschneiden.
[0066] Wie oben dargelegt wird mindestens ein eintrittsseitennahes und mindestens ein eintrittsseitenfernes
Abbremselement 31; 32; 33; 34 oder je mindestens eine Gruppe 26; 27; 28; 29 derartiger
Abbremselemente 31; 32; 33; 34 zum gerade Abfalzen, d. h. zur Korrektur eventueller
Schräglagen der vorlaufenden Kante 56 des Produktes 03 nach dem Falzspalt 06, verwendet.
Hierbei wird während der Produktion durch die Sensoren S5 und S6 bzw. an deren Messorten
S5 und S6 der Austritt des gefalzten Produktes 03 unter dem Falztisch 02 beobachtet.
Wird das gefalzte Produkt 03, z. B. mit seiner vorlaufenden Kante 56, nicht parallel
zu den Falzwalzenachsen aus den Falzwalzen 07 geführt, kann es bei hohen Geschwindigkeiten
zu Faltenbildung oder zu Einreißen an den Außenseiten des Produktes 03 kommen. Dies
kann durch mehr oder weniger Druck auf das (bzw. Reibung mit dem) Produkt 03 aller
oder einzelner Abbremselemente 31; 32; 33; 34 (z. B. Bürsten 31; 32; 33; 34) bzw.
Gruppen 26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34, z. B. Bürstengruppen 26;
27; 28; 29 korrigiert werden (Fig. 9). Ein höherer Bürstendruck beispielsweise der
vorderen, d. h. eintrittsseitenferneren Bürstengruppen 28; 29 würde ein stärkeres
Zurückhalten des bzgl. der Transportrichtung T1 vorlaufenden Produktendes beim Durchlaufen
der Falzwalzen 07 verursachen und daher das gefalzte Produkt 03 in eine Richtung verdrehen
und umgekehrt.
[0067] Die Verarbeitung von Signalen m5 und m6 der Sensoren S5 und S6 erfolgt beispielsweise
durch entsprechende Mittel in einem z. B. als Steuer- und/oder Regelmodul 39 ausgebildeten
Prozessmodul 39, kurz Modul 39, welches z. B. ebenfalls Bestandteil der Steuereinrichtung
10 (wie in Fig. 6 dargestellt) oder aber einzeln ausgebildet sein kann. Dieses Prozessmodul
39 kann auch als Software-Prozess ausgebildet sein. In dieses Modul 39 werden die
Signale m5 und m6 der Sensoren S5 und S6 geführt, diese Signale m5 und m6 ausgewertet,
und ein Ergebnis in Form eines Stellsignals auf einen oder mehrere der Antriebe 41;
42; 43; 44, insbesondere Antrieb 43 und/oder 44, geführt.
[0068] Die Auswertung kann mit Hilfe eines Triggermoduls umgesetzt sein. Über die zeitliche
Abfolge der Signalwechsel kann die Richtung der Schieflage festgestellt werden, aus
der Größe des Zeitversatzes der Signale m5; m6 das Maß der Schiefe. Aus der Information
über die Richtung der Schieflage und dem umgerechneten Maß für die Schiefe wird dann
ein entsprechend großes Stellsignal auf das bzw. die entsprechend anzusprechenden
Stellglieder (z. B. als Antriebe mit zugeordneten Bürsten), d. h. auf einen oder mehreren
der Antriebe 41 bis 44, hier insbesondere die Antriebe 43 und/oder 44 (oder allgemein
den "Antrieb" einer, insbesondere der eintrittsseitenfernen Abbremseinrichtung 36)
ausgegeben
[0069] In einer i.V.m. einer unten näher dargelegten Verfahrensweise zur Erkennung und Korrektur
einer Schräglage des Falzbruchs 61 bzw. einer Schräglage des zu falzenden Produktes
03 (vor dem Falzvorgang), kann die Auswertung dahingehend erweitert sein, dass die
Richtung und das Maß der auf die vorlaufende und/oder nachlaufende Kante 56 bezogenen
Schräglage (z. B. als Maß für einen Winkel β) einer gemeinsamen Auswertung zugeführt
und verarbeitet wird. Richtung und Maß der Abweichung repräsentieren unter Berücksichtigung
der Transportgeschwindigkeit V
T2 des Produktes 03 auf dem Transportweg einen Winkel β (± β), welcher die Neigung gegenüber
z. B. einer Lage der Produktkante 56 gegenüber der quer zur Transportrichtung T2 verlaufenden
Horizontalen beschreibt. Idealerweise ist - bei entsprechender Ausrichtung der Messpunkte
S5; S6 senkrecht zur Transportrichtung T2 - ein Winkel von β = 0 zu erwarten. Weicht
der Winkel β vom Sollwert (hier 0) ab, so liegt eine Schräglage des gefalzten Produktes
03 bzw. der Kante 56 auf dem Weg stromabwärts des Falzspaltes 06 vor.
[0070] Bei der Verfahrensweise zur Korrektur einer Schräglage eines aus den Falzwalzen 07
austretenden Produktes 03 erfassen somit z. B. zwei quer zur Transportrichtung T2
beabstandete Sensoren S5 und S6 den Durchtritt des Produktes 03. Der Zeitversatz Δt2
bzw. die Abweichung Δt2 von einem Sollzeitversatz (z. B. Null Sekunden) beim Durchlauf
der vorlaufenden Produktkante 56 und die Reihenfolge repräsentieren unter Berücksichtigung
der Transportgeschwindigkeit V
T2 das Maß der Schräglage, d. h. den Winkel β der Abweichung. Infolge der Abweichung
Δt2 bzw. des Zeitversatzes Δt2, bei z. B. mehreren hintereinander folgenden Produkten
03, werden nun beispielsweise die Abbremselemente 31; 32; 33; 34 einer der beiden
auf dem Falztisch 02 in Transportrichtung T1 beabstandet zueinander angeordneten Abbremsvorrichtungen
24; 36 oder zumindest eine von zwei auf dem Falztisch 02 in Transportrichtung T1 beabstandet
zueinander angeordneten Gruppen 26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34
weiter zum Produkt 03 hin oder weiter vom Produkt 03 weg bewegt. In Verbindung mit
einem nachfolgend erläuterten Verfahren kann das Ergebnis der Ermittlung dieser Schräglage,
z. B. der Winkel β bzw. eine diesen repräsentierende Größe, Eingang in die Ermittlung,
Bewertung und/oder Korrektur einer Schräglage des Falzbruches 61 bzw. des zu falzenden
Produktes 03 auf dem Falztisch 02 finden (Fig. 6).
[0071] Grundsätzlich kann die beschriebene Ermittlung auch durch einen Sensor erfolgen,
welcher ein Sichtfeld aufweist, um an zumindest zwei beabstandeten Messpunkten (S5;
S6) den Durchgang der vor- oder nachlaufenden Kante 56 feststellen und auswerten zu
können. Auch könnten die Sensoren S5; S6 in anderer Weise ausgebildet sein, sofern
sie als Sensorsystem 53 zumindest den Durchgang der vorlaufenden Produktkante 56 an
zwei quer zur Transportrichtung T2 beanstandeten Stellen im Hinblick auf den Durchtrittszeitpunkt
auswertbar machen.
[0072] Erfindungsgemäß weist der Längsfalzapparat 01 auf einem dem Falzspalt 06 nachgeordneten
Transportweg ein Sensorsystem 52 derart auf, dass unter Zugrundelegung von durch das
Sensorsystem 52 erhaltener Messsignale m3, m4 wenigstens zweier Messorte S3; S4 durch
entsprechende Signalverarbeitung bzw. Auswertung die Lage einer seitlichen Kante 57
des vorbeigeführten Produktes 03, z. B. seitliche Produktkante 57 oder kurz Seitenkante
57, im Hinblick auf Abweichungen gegenüber einer Solllage zumindest überprüfbar, vorzugsweise
ermittelbar ist. Wie in Fig. 11, Fig. 13 und Fig. 15 bis Fig. 17 ersichtlich, ist
mit der seitlichen Produktkante 57 bzw. 63 eine von der in Transportrichtung T2 betrachtet
vorlaufenden oder nachlaufenden Produktkante 56 verschiedene Kante 57 zu verstehen.
Mindestens zwei Messsorte S3; S4 (S
i für die Mehrzahl von Messorten) sind zumindest quer zur Transportrichtung T2 und
in Richtung Produktbreite betrachtet voneinander beabstandet in direkter Nachbarschaft
zu einem Transportpfad P. Fig. 11 stellt das zugrunde liegende Prinzip schematisch
und zum besseren Verständnis in den Größenverhältnissen stark überzeichnet dar.
[0073] Mit Transportpfad P ist hier eine Spur der geförderten Produkte 03 entlang des Transportweges
bezeichnet, die den Weg eines korrekt gefalzten Produktes 03 mit parallel zur Transportrichtung
T2 verlaufender die seitliche Kante 57; 63 insbesondere die Produktkante 57; 63, z.
B. Seitenkante 57; 63, d. h. den Verlauf des Produktweges im Sollzustand, nachzeichnet.
Dieser Weg ist seitlich durch eine erste und eine zweite fiktive Linien P1; P2 begrenzt,
die den äußersten Verlauf der seitlichen Produktkanten 57; 63 entlang des Transportpfades
P im ungestörten Sollbetrieb, d. h. zumindest bei parallel zur Transportrichtung T2
verlaufender Seitenkante 57; 63, beschreiben. Der Transportpfad P stellt somit eine
Projektion des durch die im ungestörten Betrieb durch die Produkte 03 überstrichenen
Bereichs in die jeweilige, durch das flächige Produkt 03 aufgespannte Ebene dar, wobei
die Linien P1 und P2 die Seitenränder des Transportpfades P nachzeichnen (im Folgenden
auch als Transportpfadränder P1; P2 bezeichnet). Grundsätzlich kann der Transportpfad
P mit den Linien P1; P2 abweichend zur Darstellung in den Figuren auch beliebig kurvenförmig
in der Ebene oder im Raum verlaufen.
[0074] Mindestens ein erster der mindestens zwei quer zur Transportrichtung T2 beabstandeter
Messorte S3; S4; S
i befindet sich außerhalb des Transportpfades P, d. h. seitlich zu einem der Transportpfadränder
P1; P2, vorzugsweise jedoch höchstens in einem maximale Abstand a
max zu diesem. Wenigstens ein anderer der mindestens zwei Messorte S4 kann unmittelbar
am selben Transportpfadrand P1; P2 derart liegen, dass er einen Eintritt eines korrekt
ausgerichteten und gefalzten Produktes 03 gerade noch oder gerade nicht mehr detektiert.
D. h., er befindet sich direkt auf dem Transportpfadrand P1; P2 oder in unmittelbarer
Nachbarschaft, d. h. in einem geringen Abstand a
S4 von z. B. a
S4 von höchstens 1 mm, insbesondere höchstens 0,5 mm, zum Transportpfadrand P1; P2 innerhalb
oder außerhalb des Transportpfades P. Für den Fall, dass der Messort S4 geringfügig
innerhalb des Transportpfades P liegt, detektiert er den Eintritt des Produktes 03
direkt an der Ecke, wobei eine anschließende Überdeckung des ersten Messortes S3 auf
eine Schieflage der Seitenkante 57; 63 schließen lässt. Für den Fall, dass der zweite
Messort S4 geringfügig außerhalb des Transportpfades P liegt (beispielhaft in Fig.
11 dargestellt), detektiert auch dieser das Produkt 03 lediglich bei Vorliegen einer
entsprechenden Schräglage der Seitenkante 57; 63. Es sind somit mindestens zwei Messorte
S3; S4; S
i vorgesehen, welche quer zur Transportrichtung T2 voneinander beabstandet ist, und
wobei mindestens einer der Messorte S3; S4; S
i außerhalb des Transportpfades P liegt, und ein anderer der Messorte S4 ebenfalls
außerhalb des Transportpfades P und näher zum Transportpfadrand P1; P2, oder geringfügig
innerhalb des Transportpfades P liegt.
[0075] D. h., die mindestens zwei Messorte S3; S4; S
i können sich auf einer selben Seite oder beidseitig des selben Transportpfadrandes
P1; P2 befinden, wobei sie quer zur Transportrichtung T2 zueinander beabstandet sind.
Der maximale Abstand a
max innerhalb dessen der mindestens eine außerhalb des Transportpfades P liegende Messort
S3; S4; S
i liegen sollte, korrespondiert mit einem zulässigen Toleranzmaß für die zulässige
Abweichung des Falzbruchs 61 von der Falzlinie F bzw. für einen ggf. durch eine Schräglage
des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 beim Falzvorgang und/oder durch den Falzvorgang
selbst erlittenen Falzfehlers. Dieser Fehler zeichnet sich z. B. für den Fall der
Produktschräglage als Ursache dadurch aus, dass infolge einer Schräglage des Produktes
03 auf dem Falztisch 02 während des Falzens, bzw. verallgemeinert einer Schrägstellung
zwischen Falzmesserebene und beabsichtigter Falzlinie F, die Ecken des nachlaufenden
Endes des gefalzten Produktes 03 nach dem Falzen in Querrichtung zum Produkt 03 betrachtet
nicht aufeinander zu liegen kommen. Grundsätzlich kann dieser Falzfehler stattdessen
oder zusätzlich jedoch auch andere Ursachen als die genannte Produktschräglage auf
dem Falztisch 02 haben.
[0076] Unabhängig von der Entstehung des Falzbruchschräglage betreffenden Falzfehlers wird
bei Vorliegen eines derartigen Falzfehlers am gefalzten Produkt 03 die effektive Seitenkante
57; 63 des Produktes 03 dann nur durch den einen Teil der Lagen gebildet. Ist eine
kleine Toleranz vorgegeben, so müssen zumindest die beiden auszuwertenden Messorte
S3; S4 näher zur Linie P1 und nahe zueinander angeordnet sein. Grundsätzlich sollte
mindestens einer (von ggf. insgesamt mehr als zwei Messorten S3; S4; S
i) der einer nachgeordneten Auswertung zugänglichen Messorte S3; S4; S
i außerhalb des Transportpfades P, jedoch innerhalb eines maximalen Abstandes a
max von 3 mm, vorzugsweise maximal 1 mm zur Linie P1 vorgesehen sein. In der einen genanten
Ausführung sind die mindestens zwei auszuwertenden Messorte S3; S4; S
i derart seitlich versetzt zum Transportpfad P angeordnet, dass sie im ungestörten
Sollbetrieb das vorbei geförderte Produkt 03 gerade nicht mehr "sehen". Umgekehrt
formuliert sind sie derart angeordnet, dass die das Produkt 03 nur detektieren, wenn
dieses von seiner Solllage abweicht und daher über die Transportbreite des Sollzustandes,
d. h. den Transportpfad P, hinausragt. Mindestens zwei hinsichtlich des Fehlers auszuwertende
Messorte S3; S4; S
i liegen in dieser Ausführung auf der Seite der Linie P1, auf der eine zur Transportrichtung
T2 parallel verlaufende Seitenkante 57; 63 gerade nicht erfasst werden sollte.
[0077] Die Messorte S3; S4; S
i können durch baulich getrennte Sensoren S3; S4, z. B. optische Sensoren S3; S4, oder
in einem selben Bauteil verwirklicht sein. Die Sensoren S3; S4 können z. B. in der
Art einer Lichtschranke als Empfänger S3; S4 elektromagnetischer Strahlung, z. B.
Licht, ausgebildet sein, denen jeweils oder gemeinsam eine Lichtquelle als Sender
zugeordnet sind. Empfänger S3; S4 und Sender stehen sich in definierter Weise beidseitig
einer Ebene, welche durch das vorbeitretende Produkt 03 gebildet ist, gegenüber, wobei
der Sender Licht z. B. fokussiert im wesentlichen in zur genannten Ebene senkrechter
Richtung zum Empfänger S3; S4 aussendet. Ein Eintritt eines Produktes 03 am in dieser
Weise gebildeten Messort S3; S4 unterbricht die jeweilige Lichtschranke und führt
zu einer entsprechenden Signaländerung.
[0078] Es können selbstverständlich weitere Messorte S
i auch weiter von der Linie P1 entfernt oder zwischen den mindestens zwei genannten
Sensoren S3; S4 angeordnet sein. Auch können zusätzliche Messpunkte S
i innerhalb des Transportpfades P, also produktseitig der Linie P1 vorgesehen sein,
welche im störungsfreien Sollbetrieb das Produkt 03 beim Durchtritt detektieren.
[0079] Fig. 5 verdeutlicht unter Andeutung eines Winkels δ eine Produktschräglage gegenüber
der durch das Falzmesser 04 gebildeten Ebene E, wobei hier eine Abweichung zwischen
der Sollfalzlinie, d. h. Falzlinie F, und der Ebene E des Falzmesser 04 durch den
Winkel γ bezeichnet ist. Fig. 11 verdeutlicht den nach dem Falzen am Produkt 03 entstandenen
Falzfehler, wobei strichliert auch der Verlauf der gewünschten Falzlinie F angedeutet
ist. Der Falzfehler zeichnet sich im Ergebnis dann dadurch aus, dass der Falzbruch
61, dessen Außenseite der äußere Lage des Produktes 03 mit der vorlaufenden Produktkante
56 zusammenfällt, nicht in der gewünschten Weise verläuft und gegenüber der gewünschten
Falzlinie F eine Schräglage aufweist. Hierdurch kommen auch die Ecken am nachlaufenden
Ende nicht bündig aufeinander zu liegen. Für den Fall, dass das Einziehen der Produktkante
56 durch den Falzspalt 06 und der Transport fehlerfrei, also mit zur Transportrichtung
T2 senkrechter Produktkante 56 erfolgt, ist der oben für die Schräglage der Produktkante
56 des gefalzten Produktes 03 (Fig. 9) beschriebene Winkel β = 0°. In diesem Fall
entspricht der durch die Produktschräglageauf dem Falztisch 02 bzw. der durch die
Lageabweichung des Falzrückens bedingte Falzfehler insgesamt einem Winkel γ, der dem
doppelten des Winkels δ der Schräglage des zu falzenden Produktes 03 bzw. der Schräglage
zwischen Falzlinie F und Falzbruch 61 entspricht (siehe Fig. 5 und 11). Die Schräglage,
d. h. ein Winkel α der effektiven Seitenkante 57 in Bezug auf die Transportrichtung
T2 bzw. einer hierzu parallele Linie und/oder in Bezug auf die zur Transportrichtung
T2 parallele Linie P1 entspricht in diesem Fall dem Winkels δ, der die Schräglage
des zu falzenden Produktes 03 bezüglich der Ebene E bzw. die Schräglage zwischen Falzlinie
F und tatsächlichem Falzbruch 61 angibt.
[0080] In einer Ausführung sind die mindestens zwei Messorte S3; S4 nicht nur quer zur Transportrichtung
T2 durch einen Abstand a
3,4, sondern zusätzlich längs der Transportrichtung T2 voneinander beabstandet (siehe
Fig. 11, strichliert angedeuteter Sensor (S3) und Abstand a
L3,4). Hierdurch lässt sich für den Fall lediglich einzelner weniger Messorte S3; S4 die
zeitliche Auflösung für die quantitative Ermittlung einer Schräglage verbessern.
[0081] Fig. 12 zeigt rein schematisch zur Erläuterung das für die der Erkennung und Ermittlung
der Schräglage zugrunde liegende Prinzip für den Fall eines Produktes 03 mit schrägliegender
Seitenkante 57; 63. Durch die seitliche Beabstandung (z. B. Abstand a
3,4 maximal 2 mm, insbesondere maximal 1 mm) von Messsignalen m3; m4 der mindestens zwei
auszuwertenden Messorte S3; S4 erfolgt im Fall einer Schräglage der äußeren Produktkante
57; 63, d. h. der Seitenkante 57, der Eintritt und/oder Austritt des Produktes 03
zeitversetzt, wobei sich der Zeitversatz ΔT umgekehrt proportional zur Schräglage,
d. h. zum Winkel α, verhält. Durch zusätzliche Beabstandung der Messorte S3; S4 in
Transportrichtung T2 lässt sich der Signalverlauf weiter entzerren und damit die Auflösung
noch erhöhen. Je nach oben genannter Lage des Messpunktes S4 gerade innerhalb oder
gerade außerhalb des Transportpfades P zeigt die erste Signalflanke des Messsignals
m4 den Eintritt der Produktecke oder den ersten Berührpunkt zur schrägen Seitenkante
57; 63 an.
[0082] In der dargelegten Ausführung unter Verwendung einiger weniger, z. B. lediglich zweier,
Messorte S3; S4 müssen diese, bzw. muss das Sensorsystem 52 mit hoher Genauigkeit
relativ zur zu erwarteten Linie P1 für den gewünschten Produkt- und Seitenkantenverlauf
positioniert werden. Schwankt hingegen die Lage der Produkte 03 im Produktstrom insgesamt
im Hinblick auf die Richtung quer zur Transportrichtung T2, so sind vorzugsweise mehr
als zwei in Querrichtung beabstandete Messorte S3; S4; S
i vorgesehen, wobei ein oder mehrere der Messorte S3; S4; S
i innerhalb des vermeintlichen Transportpfades P und mindestens einer, vorzugsweise
mehrere der Messorte S3; S4; S
i außerhalb des vermeintlichen Transportpfades P liegen sollten. Ein oder mehrere der
auf der Produktseite liegenden Messorte S
i erfassen im Normalbetrieb dann z.B. jedes der hindurchtretenden Produkte 03. Schwankt
die seitliche Lage einzelner vorbeigeführter Produkte 03 quer zur Transportrichtung
T2 in zulässigen Grenzen (wobei jedoch die Seitenkante 57; 63 korrekt verläuft), so
ist gewährleistet, dass die Seitenkante 57; 63 nicht aus dem Messbereich des Sensorsystems
52 austritt. Bei korrekter zur Transportrichtung T2 paralleler Seitenkante 57; 63
bleibt eine Grenze zwischen den das Produkt 03 detektierenden und nicht detektierenden
Messorte S3; S4; S
i beim Durchlauf eines Produktes 03 ortsfest. Mindestens ein Messort S3; S4; S
i befindet sich jedoch außerhalb des Transportpfades P. Bei Schräglage der Seitenkante
57; 63 findet sich in der Vielzahl der Messorte S
i immer mindestens ein außerhalb des Transportpfades P für den geraden Verlauf liegender
Messort S4, der zusammen mit mindestens einem näher oder unmittelbar an der Seitenkante
57; 63 liegenden Messort S3 eine Auswertung wie oben dargestellt hinsichtlich einer
Schräglage der Seitenkante 57; 63 ermöglicht. Dieser Auswertung liegen mindestens
zwei zeitlich verzögert angesprochene Messorte S3; S4 zugrunde.
[0083] In Fig. 13 ist eine bevorzugte Ausführung mit einer Mehrzahl, insbesondere einer
Vielzahl von Messorten S
i; S3; S4 dargestellt. Die die Messorte S
i; S3; S4 verwirklichenden Sensoren S
i; S3; S4 sind hier zumindest auf der Empfängerseite baulich zusammen gefasst. Das
Sensorsystem 52 weist hierbei ein Empfangsteil 58 auf, das in einer Längsrichtung
nebeneinander eine Vielzahl lichtempfindlicher, und z. B. einzeln auslesbarer Sensoren
S3; S4; S
i, z. B. Sensorelemente S3; S4; S
i, aufweist. Diese lichtempfindlichen Sensorelemente S3; S4; S
i stehen in dieser Ausführung für die Mehrzahl an Messorten bzw. Sensoren S3; S4; S
i., welche z. B. mit Licht eines oder mehrerer Lichtquellen (als Sendeteil 59) zusammenwirken.
Der Sendeteil 59 kann grundsätzlich auch entfallen, wenn der Kontrast zwischen ggf.
Licht reflektierendem Seitenkantenverlauf des Produktes 03 und dem Hintergrund zur
Auswertung ausreichend - ggf. durch zusätzliche Beleuchtung des Produktes 03 zumindest
im Bereich der abzutastenden Seitenkante 57; 63 - ist. Die Sensorelemente S3; S4;
S
i sind vorzugsweise als Photodioden eines linearen Photodiodenarray bzw. eines CCDs
als Empfangsteil 58 ausgebildet. Es sind hier somit im Sinne des obigen Beispiels
eine Mehrzahl einander beabstandeter Sensoren S3; S4; S
i vorgesehen. Das Empfangsteil 58 ist am Transportpfad P der Produkte 03 nun derart
orientiert, dass die Flucht der nebeneinander angeordneten Sensorelemente S3; S4;
S
i zumindest geneigt, vorteilhaft im wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung T2
verläuft. Der Bereich der nebeneinander angeordneten Sensorelemente S3; S4; S
i soll im Folgenden Messfeld, und deren Flucht als Messrichtung bezeichnet sein. Im
Fall eines nach dem Lichtschrankenprinzip arbeitenden Sensorsystems 52 ist das Sendeteil
59, z. B. ein oder mehrere Lichtquellen, auf der anderen Seite der durch die Produktebene
bestimmten Ebene anzuordnen. Das Empfangsteil 58 ist derart am Transportpfad P angeordnet,
dass das Messfeld beidseitig der Linie P1 Messorte S3; S4; S
i ausbildet, d. h. der lineare Messbereich des Messfeldes teilweise mit dem (Soll-)Transportpfad
P überlappt. Mindestens einer, insbesondere jedoch mehrere der Messorte S3; S4; S
i liegen außerhalb des durch ein korrekt gefalztes Produkt 03 gegebenen Transportpfades
P. Es sind somit im Sinne des obigen Beispiels eine Mehrzahl einander beabstandeter
Sensoren S3; S4; S
i vorgesehen, wobei mindestens einer dieser Sensoren S3; S4; S
i außerhalb des Transportpfades P liegt, der durch das mit parallel zur Transportrichtung
T2 verlaufender Seitenkante 57; 63 zu erwarten wäre bzw. ist. Dieser mindestens eine
derartiger, für eine Auswertung heranzuziehende Sensor S3; S4; S
i liegt vorzugsweise jedoch innerhalb des oben bezeichneten maximalen Abstandes a
max zur Linie P1.
[0084] Das Sensorsystem 52 ist dann derart angeordnet, dass sein Messbereich mit dem Transportpfad
P, der durch den Verlauf eines korrekt gefalzten Produktes 03 zu erwarten ist, in
einem seitlichen Bereich des Transportpfades P überlappt, jedoch seitlich über diesen
Transportpfad P hinausreicht.
[0085] Beim Durchtritt eines Produktes 03 wird nun infolge der Überlappung des Messbereichs
mit dem Transportpfad P des ungestörten Betriebs, bzw. eines Betriebs bei paralleler
Seitenkante 57; 63 jeweils ein Teil der Messorte S
i abgedeckt. Läuft das Produkt 03 mit gerader, d. h. mit zur Transportrichtung T2 paralleler
Seitenkante 57; 63 am Sensorsystem 52 vorbei, so bleibt die Grenze zwischen abgedeckten
und nicht abgedeckten Sensoren S3; S4; S
i. bzw. Elementen S3; S4; S
i während des Durchlaufs eines Produktes 03 stabil. Selbst bei ggf. noch tolerierter
schwankender seitlicher Lage aufeinander folgender Produkte 03 liegt die Grenze zwar
ggf. von Produkt 03 zu Produkt 03 geringfügig unterschiedlich, bleibt bei paralleler
Seitenkante 57; 63 des jeweiligen Produktes 03 für die Messung des betreffenden Produktes
03 jedoch stabil. Dies gilt unabhängig davon, ob das Sensorsystem 52 in Art einer
Lichtschranke (Lichtvorhang) oder einen Kontrast zwischen Produkt 03 und Hintergrund
ermittelnd ausgeführt ist. Ggf. kann ein geringfügiges Wandern der Grenze während
des Durchgangs eines Produktes 03, also eine geringfügige Schräglage innerhalb einer
Toleranz bzw. eine ggf. leicht wellige Seitenkante 57; 63, noch erlaubt sein. Liegt
jedoch eine signifikante Schräglage des Produktes 03 vor, d. h. die Seitenkante 57;
63 verläuft geneigt zur Transportrichtung T2, so "wandert" die Grenze zwischen abgedeckten
und nicht abgedeckten Sensoren S3; S4; S
i während des Durchlaufs des Produktes 03. Beispielhaft ist in Fig. 14 die Form einer
Signalfolge schematisch für den vereinfachten Fall dargestellt, dass Sensorelemente
S
i=1 bis S
i=n vorgesehen sind, und die Ecke der vorlaufenden Produktkante 56 zweier nachfolgender
Produkte 03 jeweils zum Zeitpunkt T1 T2, bei Sensorelement S
i=x eintritt. Der Signalverlauf repräsentiert dann das "Wandern" der detektierten Seitenkante
57; 63.
[0086] Der zeitliche Verlauf im Wandern der Grenze (im Beispiel die Steigung in Fig. 14)
stellt nun unter Berücksichtigung einer Transportgeschwindigkeit VT2 in Transportrichtung
T2 ein Maß für den Winkel α der Schräglage der Seitenkante 57; 63 gegenüber der Transportrichtung
T2 zur Verfügung. Ist keine oder keine signifikante Schräglage der Produktkante 56
anzunehmen, so entspricht das Maß für den Winkel α gleichzeitig dem Maß für den Winkel
δ einer Schräglage des Produktes 03 gegenüber der Ebene E bzw. einem Maß für die Schräglage
zwischen Falzbruch 61 und geforderter Falzlinie F.
[0087] Sowohl in der ersten, als auch der zweiten Ausführungsvariante ist somit ein Sensorsystem
52 bereitgestellt, welches am Transportpfad P hinter dem Falzspalt 06 im Bereich einer
Seitenkante 57; 63 des gefalzten Produktes 03 angeordnet ist, und mindestens zwei
Messpunkte S3; S4; S
i aufweist, welche quer zur Transportrichtung T2 voneinander beabstandet sind und außerhalb
eines fiktiven Transportweges der Produkte 03 derart liegen, dass durch sie bei zur
Transportrichtung T2 parallel verlaufender Seitenkante 57; 63 das vorbeigeförderte
Produkt 03 nicht erfasst, jedoch bei einer Schräglage der Seitenkante 57; 63 des Produktes
03 dieses von den mindestens zwei Messpunkten S3; S4; S
i zeitlich nacheinander erfasst wird. Unter zeitlicher Auswertung der Messsignale m3;
m4; m
i der mindestens zwei beabstandeten Messpunkte bzw. Sensoren S3; S4; S
i ist ein Maß für die Neigung der Seitenkante 57; 63 gegenüber der Transportrichtung
T2, insbesondere ein Winkel α,ermittelbar. Dieser Winkel α bzw. das den Winkel α repräsentierende
Maß kann nun zur Korrektur der Schräglage des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 (gegenüber
der Ebene E) bzw. zur Korrektur der Abweichung zwischen erwünschter Falzlinie F und
dem tatsächlichen Falzbruch 61 herangezogen werden. Die Korrektur kann durch unten
näher erläutertes Verdrehen des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 erfolgen. Das Sensorsystem
52 ist vorzugsweise auf derjenigen Seite des durch die Seitenränder des transportierten
Produktes 03 definierten Transportweges vorgesehen, welche derjenigen Seitenkante
57; 63 des gefalzten Produktes 03 zugeordnet ist, die durch Falzen des auf dem Falztisch
02 vorlaufenden bzw. eintrittsseitenfernen Endes gebildet ist.
[0088] Die Auswertung der Messsignale m3; m4; m
i erfolgt beispielsweise durch entsprechende Mittel in einem z. B. als Steuer- und/oder
Regelmodul 38 ausgebildeten Prozessmodul 38, kurz Modul 38, welches ggf. lediglich
als Software-Prozess ausgebildet sein kann bzw. welches z. B. ebenfalls Bestandteil
der Steuereinrichtung 10 (wie dargestellt) oder aber einzeln ausgebildet sein kann.
Im Fall der zweiten Ausführungsweise kann ein Teil des Prozessmoduls 38, z. B. eine
(Vor-)Auswertung der Messsignale m3; m4; m
i, auch bereits Teil eines als lineares CCD-System ausgebildeten Sensorsystems 52 sein
und die entsprechenden Ausgangssignale liefern, die ggf. noch einer Normierung und/oder
Kalibrierung zu unterziehen sind.
[0089] Das, vorzugsweise als CCD ausgebildete, Empfangsteil 58 weist z. B. eine Ortsauflösung
bzgl. seiner Messrichtung von kleiner 0,5 mm, insbesondere kleiner 0,3 mm auf. D.
h. die in der Auswertung unterscheidbar lichtempfindlichen Sensorelemente S3; S4;
S
i weisen eine dementsprechende maximale Breite auf. Somit sind auch kleinste Schräglagen
und feinste Unterschiede in der Schräglage erkennbar. Infolge der hohen Transportgeschwindigkeit
VT2 der Produkte 03 soll ein Auslesetakt vorgesehen sein, der je 2 ms, insbesondere
je 1 ms den Empfangsteil 58 mindestens einmal ausliest.
[0090] Unter der Vorraussetzung, dass die vorlaufende Produktkante 56 senkrecht bzw. im
wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung T2 verläuft, ist die ermittelte Neigung
der Seitenkante 57; 63, d. h. der Winkel α, allein der Schräglage (Winkel δ) des Produktes
03 auf dem Falztisch 02 während des Falzens (Falzlinie F, Ebene E) bzw. des Falzbruchs
61 (Falzlinie F, Falzbruch 61) zuzurechnen. Soll ein ggf. durch den Falzvorgang selbst
verursachte Schrägstellung des gefalzten Produktes 03 vernachlässigt oder im wesentlichen
ausgeschlossen werden können, so kann das Ergebnis der Messung und Auswertung des
Maßes für die Schräglage der Seitenkante 57; 63 bzw. des Winkels α direkt zur Korrektur
der Schräglage des Falzbruchs 61 bzw. des noch zu falzenden Produktes 03 auf dem Falztisch
02 herangezogen werden.
[0091] Zur Korrektur der Schräglage (Winkels δ ≠ 0) des Falzbruchs 61 bzw. des auf dem Falztisch
02 aufliegenden längszufalzenden Produktes 03 ist im Längsfalzapparat 01, beispielsweise
oberhalb des Falztisches 02, z. B. mindestens eine Abbremsvorrichtung 24; 36 vorgesehen,
welche mindestens zwei quer zur Transportrichtung T1 voneinander beabstandete, insbesondere
beidseitig des Falzspaltes 06, angeordnete Abbremselemente 31; 32; 33; 34 oder Gruppen
26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34 aufweist, welche in vorteilhafter
Ausführung z. B. als Bürsten 31; 32; 33; 34 bzw. Bürstengruppen 26; 27; 28; 29 ausgebildet
sind. Diese vermögen beim Durchgang eines Produktes 03 dieses, insbesondere über Reibung,
abzubremsen. Mindestens zwei quer zur Transportrichtung T1 voneinander beabstandete
Abbremselemente 31; 32; 33; 34 oder Gruppen 26; 27; 28; 29 sind unabhängig voneinander
in ihrem Abstand zum Falztisch 02 veränderbar ausgebildet und weisen vorzugsweise
unabhängig voneinander betätigbare Aktoren 41; 42; 43; 44, z. B. Antriebe 41; 42;
43; 44 auf. In das o. g. Prozessmodul 38 werden somit die Signale m3; m4, m
i geführt, diese Signale m3; m4; m
i in o. g. Weise ausgewertet, und ein Ergebnis in Form eines Stellsignals auf einen
oder mehrere der Antriebe 41; 42; 43; 43, insbesondere Antrieb 41 und/oder 42, geführt
(siehe Fig. 6).
[0092] Beim Verfahren zur Erkennung einer Schräglage eines auf dem Falztisch 02 einlaufenden
Produktes 03 (Winkels δ # 0) wird nun auf die dem Falzvorgang vorausgegangene Schräglage
geschlossen. Diese kann zwar nicht mehr für dieses Produkt 03, jedoch für folgende
Produkte 03 zu Korrekturen im Transport bzw. der Förderung herangezogen werden. Auf
die Schräglage des Produktes 03 vor dem Falzspalt 06 (gegen Ebene E) bzw. die Schräglage
des Falzbruchs 61 wird geschlossen, indem die Schräglage der Seitenkante 57; 63 eines
Produktes 03 nach Verlassen des Falzspaltes 06 in beschriebener Weise erfolgt. Hierdurch
lässt sich, insbesondere im Wiederholungsfall mehrerer nachfolgender Produkte 03,
auf die Schräglage der ankommenden Produkte 03 auf dem Falztisch 02 gegenüber der
Ebene E bzw. zumindest einer Schräglage des Falzbruchs 61 schließen. Diese Schräglage
wird durch die Auswertung der Signale m3; m4; m
i aus dem Sensorsystem 52 in Größe und Richtung festgestellt.
[0093] Je nach Größe und Richtung der festgestellten bzw. rückgeschlossenen Schräglage (Winkel
δ) wird dieser durch relative Veränderung zwischen der Bremswirkung von auf der einen
Seite des Falzspaltes 06 und auf der anderen Seite des Falzspaltes 06 vorgesehenen
Abbremselementen 31; 32; 33; 34 entgegengewirkt. Durch einen verringerten Bürstendruck
auf einer Produktseite wird diese Seite weniger zurückgehalten als die andere und
somit das Produkt 03 leicht gedreht. Ebenso wird durch einen höheren Bürstendruck
auf einer Produktseite diese Seite stärker zurückgehalten als die andere und hierdurch
gedreht. Kommt es nach einer derartigen Korrektur durch die geänderte Bremswirkung
zu einem verstellten Falzzeitpunkt, greift z. B. die o. g. Regelung des Falzzeitpunktes
ein und regelt den geforderten Falzzeitpunkt durch den Regelkreis zur Aufrechterhaltung
der Soll-Relativlage ΔΦ
R mittels der über den Sensor S0 erfassten Produktphasenlage Φ
P und der Winkellage Φ
A des Antriebsmotors 17 bzw. Antriebes wieder ein. Es wird vorzugsweise jedoch immer
nur ein System geregelt, danach gemessen und erst dann eine weitere Aktion gestartet.
Das Prozessmodul 38 wirkt in Abhängigkeit vom Maß und Richtung der durch die Auswertung
erhaltenen vermeintlichen Schrägstellung (Winkel δ) des Falzbruchs 61 bzw. des noch
nicht gefalzten Produktes 03 gezielt auf einen oder mehrere der Antriebe 41; 42; 43;
43 der Abbremselemente 31; 32; 33; 34. Für den Fall mehrerer, z. B. zwei in Transportrichtung
T1 versetzten Abbremseinrichtungen 24; 36 bzw. Reihen von Abbremselementen 31; 32;
33; 34 (wie dies beispielsweise bei kombinierter Anwendung der Schrägenkorrektur der
Produktlage auf dem Falztisch 02 bzw. des Falzbruchs 61 und der Schrägenkorrektur
der Produktkante 56 vorteilhaft ist) wirkt das Prozessmodul 38 zur Korrektur der Produktlage
auf dem Falztisch 02 vorzugsweise auf einen oder mehrere der Antriebe 41; 42 einer
eintrittseitennäheren Abbremseinrichtung 24.
[0094] Das beschriebene System bzw. Verfahren zur Erkennung und/oder Korrektur einer Schräglage
des Falzbruchs 61 bzw. des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 unter Verwendung des
Sensorsystems 52, des Prozessmoduls 38 und dem Einwirken auf die relative Bremswirkung
zwischen Abbremselementen 31; 32; 33; 34 der verschiedenen Seiten des Falzspaltes
06 kann zu weiter verbesserten Ergebnissen führen, wenn ggf. auch vorliegende geringfügige
Schrägstellungen der Produktkante 56 mitberücksichtigt werden. Hierzu ist zusätzlich
zum beschriebenen System zur Erkennung und/oder Korrektur einer Schräglage des Falzbruchs
61 bzw. des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 (zur Ebene E) ein oben beschriebenes
System zumindest zur Erkennung, vorteilhaft auch zur Korrektur, einer Schräglage der
Produktkante 56 eines den Falzspalt 06 verlassenden Produktes 03 vorgesehen.
[0095] In Fig. 15 ist eine vorteilhafte Ausführung dargestellt, wobei sowohl eine oben dargelegte
Vorrichtung zur Erkennung und/oder Korrektur der Schräglage der Produktkante 56, als
auch eine Vorrichtung zur Erkennung und/oder Korrektur der Schräglage des zu falzenden
Produktes 03 auf dem Falztisch 02 bzw. der Schräglage des Falzbruchs 61 vorgesehen
ist. Wie oben dargelegt, kann beim Falzvorgang unbeabsichtigt ein schräges einziehen
in den Falzspalt 06 erfolgen, was im weiteren Transportverlauf eine Lage der Produktkante
56 zur Folge hat, die unerwünschter Weise nicht senkrecht zur Transportrichtung T2
verläuft. Die Schräglage dieser Produktkante 56, z. B. ein Maß für den Winkel β, wird
beispielsweise in o. g. Weise in Größe und Richtung (ggf. Vorzeichen) ermittelt. Falls
eine derartige Schräglage der Produktkante 56 vorliegt, verfälscht diese den Rückschluss
auf die Größe und ggf. Richtung bei der Ermittlung der Schräglage des Falzbruchs 61
bzw. der Produktlage zur Ebene E auf dem Falztisch 02, da der über das Sensorsystem
52 ermittelte Winkel α beide Schräglagen beinhaltet. Beim o. g. Verfahren zur Erkennung
und/oder Korrektur der Schräglage des Falzbruchs 61 bzw. der Produktlage zur Ebene
E auf dem Falztisch 02 ist daher das Ergebnis aus der Ermittlung der Schräglage der
Produktkante 56 zu berücksichtigen. Z. B. wird das im Prozessmodul 38 gewonnene Ergebnis
über die Schräglage der Produktkante 56 (Maß für Winkel β) dem Prozessmodul 39 zugeleitet,
welcher dies bei der Ermittlung bzw. beim Rückschluss auf die Schräglage des Falzbruchs
61 bzw. der Produktlage auf dem Falztisch 02 gegenüber der Ebene E berücksichtigt.
[0096] Der Winkel δ für die Schräglage der Produktlage auf dem Falztisch 02 gegenüber der
Ebene E bzw. für den Falzbruch 61 ergibt sich aus dem Zusammenhang δ = 1/2 (α + β),
wobei der Winkel α den durch das Sensorsystem 52 festgestellten Winkel (bzw. ein entsprechendes
Maß) und der Winkel β den durch das Sensorsystem 53 ermittelten Winkel (bzw. ein entsprechendes
Maß) darstellt.
[0097] In einer Variante der letztgenannten kombinierten Ausführung kann anstelle des Sensorsystems
53 auch ein zweites Sensorsystem 62 vorgesehen sein, welches in der zum ersten Sensorsystem
52 genannten Weise ausgeführt ist, auf der der ersten Seitenkante 57 gegenüberliegenden
zweiten seitlichen Produktkante 63, kurz Seitenkante 63, angeordnet und diese Seitenkante
63 in entsprechender Weise detektierend ist (Fig. 17). Das Sensorsystem 62 ist dann
derart angeordnet, dass es mit seinem Messbereich die fiktive zweite, den Produktstrom
im ungestörten Verlauf auf der zweiten Seite des Transportpfades P seitlich begrenzende
Linie P2 überlappt. Bereich der Dort wird dann ebenfalls ein Neigungswinkel zur Transportrichtung
T2 in oben zum ersten Sensorsystem 52 beschriebener Art detektiert bzw. ermittelt.
Ist dieser beispielsweise einen zwischen Seitenkante 57; 63 und Transportrichtung
T2 eingeschlossenen spitze Winke mit ε bezeichnen (Fig. 18 und 19), so stellt die
Summe aus den Winkeln α und ε den Winkel γ dar, wobei sich - unter der Vorraussetzung
der in Fig. 18 und 19 getroffenen Definition der Winkel α; β; ε; γ und deren Vorzeichen
- die Schräglage der Produktlage auf dem Falztisch 02 zu δ =½ γ = ½ (α + ε) und die
Schräglage der Produktvorderkante zu β = ε - δ ergibt. Eine entsprechende Auswertung
und Ansteuerung von Antrieben 41; 42; 43; 43 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34 kann
in einem Steuermodul 54 in oben und/oder unten entsprechend erläuterter Weise erfolgen.
[0098] In einer Variante einer der o. g. Ausführungen des Längsfalzapparates 01, wobei mindestens
ein Sensorsystem 52 im Bereich derjenigen Seitenkante 57 des gefalzten Produktes 03
zugeordnet ist, die durch Falzen des auf dem Falztisch 02 vorlaufenden bzw. eintrittsseitenfernen
Endes gebildet ist, kann mindestens einer der Sensoren S1; S2, zumindest deren Auswertung,
zur vorn beschriebenen Falzzeitpunktregelung entfallen. Eine Falzzeitpunktregelung
kann dann unter Verwendung und Auswertung von Signalen m1; m2; m
i dieses Sensorsystems 52 erfolgen. Anstatt den Falzzeitpunkt durch das oben beschriebene
Halten der Vorderkante zwischen den Messpunkten S1 und S2 in oben beschriebener Weise
zu regeln, kann das als die Vielzahl von Sensorsystem 52, insbesondere in der oben
beschriebenen Art als CCD ausgebildete Sensorsystem 52, dahingehend ausgewertet werden
, wo die erkannten Seitenkante 57 liegt. Insbesondere ist hierfür der Messort S3;
S4; S
i heranzuziehen, der beim ersten Eintauchen des Produktes 03 in den Messbereich die
Information über die seitliche Lage dieser vorlaufenden Ecke liefert. Die Lage dieser
Ecke ist ein Maß für die Lage des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 und kann daher
- z. B. anstelle von Messsignalen m0 und/oder m1 - zur Regelung des Falzzeitpunktes
und/oder der Lage des Produktes 03 hinsichtlich der Transportrichtung T1 herangezogen
werden.
[0099] Wenn eine o. g. Vorrichtung und Verfahrensweise zur Erkennung und Korrektur einer
Schräglage des Produktes 03 bzgl. der Ebene E bzw. des Falzbruchs 61 und gleichzeitig
eine Erkennung und Korrektur einer Schräglage der Produktkante 56 des die Falzwalzen
07 verlassenden längsgefalzten Produktes 03 zur Anwendung kommt, kann eines oder mehrere
der zur Korrektur der Schräglage des auf dem Falztisch 02 vorgesehenen Abbremselemente
31; 32; 33; 34 oder Gruppen 26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34 für
beide Zwecke Anwendung finden.
[0100] Vorzugsweise sind zumindest zwei beidseitig des Falzspaltes 06 angeordnete Abbremselemente
31; 32 oder Gruppen 26; 27 von Abbremselementen 31; 32 unabhängig voneinander in ihrem
Abstand zum Falztisch 02 bzw. zur Falztischoberseite und/oder zum Produkt 03 veränderbar.
Für den Fall zweier in Transportrichtung T1 beabstandeter Abbremsvorrichtungen 24;
36, finden zur o. g. Schräglagenkorrektur des Falzbruchs 61 vorzugsweise Abbremselemente
31; 32 oder Gruppen 26; 27 einer eintrittsseitennäheren Abbremsvorrichtung 24 Anwendung.
[0101] Wenigstens eine der mindestens zwei Abbremsvorrichtungen 24; 36, vorzugsweise beide
Abbremsvorrichtungen 24; 36, weisen in vorteilhafter Ausführung mindestens zwei Abbremselemente
31; 32; 33; 34, z. B. Bürsten 31; 32; 33; 34 bzw. eintrittseitenfernere "Anschlagbürsten"
33; 34 und eintrittsseitennähere "Mittelbürsten" 31; 32, oder mindestens zwei Gruppen
26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34, z. B. Bürstengruppen 26; 27; 28;
29 oder Bürstensysteme 26; 27; 28; 29 auf. Vorzugsweise, besonders in Verbindung mit
o. g. Vorrichtungen zur Überwachung und Korrektur einer Schräglage des Falzbruchs
61, sind insgesamt mindestens vier Abbremselemente 31; 32; 33; 34 bzw. mindestens
vier Gruppen 26; 27; 28; 29, z. B. zwei Abbremsvorrichtungen 24; 36 mit jeweils zwei
Gruppen 26; 27; 28; 29 von Abbremselementen 31; 32; 33; 34 vorgesehen, wobei die vier
Abbremselemente 31; 32; 33; 34 bzw. vier Gruppen 26; 27; 28; 29 jeweils unabhängig
voneinander durch jeweils einen Aktor 41; 42; 43; 44 in ihrem Abstand zum Falztisch
02 veränderbar sind. Die ersten beiden Gruppen 26; 27 weisen z. B aus je vier Abbremselemente
31; 32, z. B. jeweils mit einer Länge L31 in Transportrichtung T1 von z. B. mindestens
100 mm, vorzugsweise mindestens 150 mm, insbesondere ca. 200 mm, die beiden zweiten
Gruppen 27; 28 z. B. je drei Abbremselemente 33; 34, z. B. jeweils mit einer Länge
L33 in Transportrichtung T1 von z. B. mindestens 50 mm, vorzugsweise mindestens 70
mm, insbesondere ca. 90 mm, auf. Wie bereits erwähnt, ist eines der eintrittseitennäheren
und eines der eintrittsseitenferneren Abbremselemente 31; 32; 33; 34 bzw. Gruppen
26; 27; 28; 29 sind unabhängig voneinander in ihrem Abstand zum Falztisch 02 bzw.
zum darauf angeordneten Produkt 03 veränderbar, insbesondere durch je einen Aktor
41; 42; 43; 44, ausgebildet. Der (jeweilige) Aktor 41; 42; 43; 44 ist z. B. als Motor,
insbesondere als Stellmotor oder Schrittmotor, ausgebildet, welche(r) vorzugsweise
über ein Getriebe, z. B. einen Gewindetrieb, oder in sonstiger Weise auf die zu stellenden
Abbremselemente 31; 32; 33; 34 oder Gruppen 26; 27; 28; 29 zur Verstellung des Abstandes
zum Falztisch 02 wirkt.
[0102] Für die Schiefenkompensation der Produktkante 56 unter dem Falztisch 02 werden z.
B. die eintrittsseitenentfernten Bürsten 33; 34 (auch "Anschlagbürsten" 33; 34 genannt)
entsprechend hart auf das Produkt 03 gedrückt. Die eintrittsseitenäheren Bürsten 31;
32 (auch "Mittelbürsten" 31; 32 genannt) werden z. B. nur für die oben beschriebene
Schiefenkompensation der Falzbruchschieflage verwendet. Sobald beide Mittelbürsten
31; 32 (bzw. Gruppen 26; 27) einen größeren Spannungswert liefern als ein z. B. für
die Produktion zuvor eingestellter Abrichtwert, werden die Mittelbürsten 31; 32 nicht
mehr weiter abgesenkt, sondern in vorteilhafter Ausführung wieder ein z. B. definierbares
Wegstück vom Falztisch 02 weggefahren. Somit ist gewährleistet, dass die Mittelbürsten
31; 32 nie zu hart auf das Produkt 03 drücken.
[0103] Erkennt der Bediener trotz automatisch in o. g. Weise ausgeregelter Schiefenkompensation
noch Schiefen im Produkt 03, ist eine Weiterbildung vorteilhaft, wobei ein manueller
Eingriff, z. B. über entsprechende Tasten, insbesondere Pfeiltasten, einer Tastatur
oder eines Displays, möglich ist um diese ggf. verbliebene Schieflage weiter zu korrigieren.
Mittels der beiden Tasten kann das Produkt 03 z. B. entweder auf Seite I oder auf
Seite II weiter zum Anschlag 09 gefahren werden, d. h. die Bremswirkung der Bürsten
31; 32; 33; 34 auf der jeweiligen Seite I bzw. II beeinflusst werden. Eine weitere
vorteilhafte Weiterbildung ist die Möglichkeit eines manuellen Eingriffes durch den
Bediener, um das Ausstreifverhalten des Produkts 03 auf dem Falztisch 02 zu verbessern.
Hierbei können, beispielsweise wiederum über Pfeiltasten einer o. g. Tastatur, die
Mittelbürsten 31; 32 (bzw. die beiden eintrittsseitennäheren Gruppen 26; 27) näher
zum Falztisch 02 oder weiter weg bewegt werden.
[0104] Die beiden Module 38; 39 falls beide vorgesehen, können einzeln, aber auch in einem
gemeinsamen Steuermodul 54, z. B. einer Bürstensteuerung, beispielsweise als Prozesse
in einem selben Rechen- und/oder Speichermittel vorgesehen sein.
[0105] Die zulässige Schiefe für den Falzbruch 61 bzw. die Produktlage auf dem Falztisch
02 (Winkel δ) ist in vorteilhafter Ausführung fest einstellbar, z. B. auf einen Winkel,
der bezognen auf die Produktbreite nach dem Falzen einem halben Millimeter entspricht;
dieser Wert ist jedoch vorzugsweise veränderbar. Unter dem Falztisch 02 beträgt die
zulässige Schiefe z. B. 10 mm bezogen auf die dortige Produktbreite bzw. einen dementsprechenden
Winkel β.
[0106] Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung einer Vorrichtung oder eines Verfahrens
mit einer oder beiden o. g. Schräglagenkorrekturen, welches in Verbindung mit einer
o. g. Vorrichtung oder Verfahrensweise zur Steuerung des Falzzeitpunktes steht. Vorteilhafter
Weise erfolgt parallel in jeder Phase des Betriebes, jedoch zumindest während oder
direkt im Anschluss an o. g. Korrekturmaßnahmen von Schräglagen, eine Überwachung
des Falzzeitpunktes, d. h. des Produktabstandes zum Anschlag 09; (46) bei Erstberührung
des Abfalzprozesses, in oben beschriebener Weise. Sobald eine oder mehrere Bürsten
31; 32; 33; 34 auf das Produkt 03 drücken, hat dies unter Umständen Auswirkungen auf
die Position des Produktes 03 auf dem Falztisch 02 beim Abfalzen zur Folge. Das Produkt
03 bleibt zurück und kommt nicht mehr weit genug zum Anschlag 09; (46). In diesem
Fall greift vorzugsweise die oben beschriebene, auf den Falzmesserantrieb wirkende
Falzzeitpunktregelung und kompensiert dieses Zurückbleiben des Produktes 03 hinter
seiner Solllage, indem die Soll-Relativlage ΔΦ
R durch Beaufschlagung mit einem entsprechenden Korrekturwert kΔ; (kΦ) korrigiert wird
(siehe oben). Bei einstufiger Falzzeitpunktregelung kann die Korrektur durch einen
Korrekturwert kΔ; (kΦ), bei mehrstufiger Falzzeitpunktregelung durch die der vorliegenden
Phase entsprechende Regelungsstrategie und einen entsprechenden Korrekturwert kΔx;
(kΦx), mit x = 1, 2, 3, 4, 5, erfolgen. Wenn die Position des Produktes 03 durch stärkeren
Bürstendruck hinter der gewünschten zurückbleibt, wird der Erstberührungspunkt des
Falzmessers 04 mit dem Produkt 03 durch Beaufschlagung eines Korrekturwertes kΔx;
(kΦx) in Richtung des Anschlages 09; (46) verlagert, d. h. der Falzmesserantrieb zumindest
kurzzeitig verzögert. Umgekehrt wird, falls die Position des Produktes 03 durch geringeren
Bürstendruck hinter die gewünschte hinaus wandert, der Erstberührungspunkt des Falzmessers
04 mit dem Produkt 03 durch Beaufschlagung eines Korrekturwertes kΔx; (kΦx) in Richtung
Eintrittseite 18 verlagert, d. h. der Falzmesserantrieb zumindest kurzzeitig beschleunigt.
[0107] Wird der Abstand zwischen Erstberührungspunkt des Falzmessers 04 und Anschlag 09;
(46) zu klein, ist die Gefahr groß, dass im Bereich des Längsfalzapparates 01 ein
Stopfer auftritt. Der Erstberührungspunkt des Falzmessers 04 ist z. B. abhängig von
der Arbeitsfrequenz (Zyklen pro Stunde) des Falzmessers 04. Ein Richtwert für den
sicheren Erstberührungspunkt ist z. B. mindestens 1 mm Abstand vom Anschlag 09; (46)
je 1.000 Zyklen/Stunde Arbeitsfrequenz.
[0108] Die o. g. Regelung der Bürsten 31; 32; 33; 34 zur Schräglagenkorrektur (der Produktvorderkante
56 und/oder des Falzbruchs 61) wird z. B. aktiv geschaltet ab einer Arbeitsfrequenz
am Falzmesser 04 von beispielsweise 20.000 Zyklen/Stunde. Damit die Bürsten 31; 32;
33; 34 gleich Kontakt zum Produkt 03 haben, können sie in vorteilhafter Ausführung
in einer Anfangsphase der durchzuführenden Produktion, z. B. bei einer Geschwindigkeit
V von z. B. < 1.500 Zyklen/Stunde, beidseitig des Falzspaltes 06 (z. B. auf Seite
I und Seite II) separat relativ zum zu falzenden Produkt 03 abgerichtet, d. h. in
ihrem Abstand eingestellt bzw. genullt werden. Der abgerichtete Wert jeder Bürste
31; 32; 33; 34 oder Bürstengruppe 26; 27; 28; 29 bleibt solange erhalten bis eine
eine neue Einstellung erfordernde Produktionsumstellung am Falz durchgeführt wurde
oder der Bediener den Abrichtwert manuell zurücksetzt oder ändert.
[0109] Für die genannten Sensoren S0 bis S6 ist die Angabe und Darstellung zu deren Lage
oder Position im Falzapparat 01 synonym auch als Lage des Messortes S0 bis S6 so zu
verstehen, dass an deren Ausgang bzw. an deren Ausgängen zwischen einer An- und Abwesenheit
des Produktes 03 am durch den betreffenden Sensor S0 bis S6 beobachteten Messort S0
bis S6 unterschieden werden kann. Der Sensor S0 bis S6 kann somit auch in von der
Darstellung abweichender Lage im Falzapparat 01 angeordnet sein mit der Maßgabe, dass
er den betreffenden, oben und in den Figuren durch die Sensoren S0 bis S6 gekennzeichneten
Messort S0 bis S6 bzw. Messpunkt S0 bis S6 überwacht. Als "Lage bzw. Position des
Sensors" kann - ausgenommen die Ausführungen betreffend den Abstand a
03 zum Produkt 03 - somit verallgemeinert die "Lage bzw. Position des Messortes bzw.
der Messposition" des in Rede stehenden Sensors S0 bis S6 verstanden sein. Beispielsweise
kann ein über dem Falztisch 02 angeordnet dargestellter Sensor S0 bis S2 auch unter
dem oder im Falztisch 02 mit entsprechender Vorkehrung (wie z. B. Öffnung) angeordnet
sein, sofern er den betreffenden Messort bzw. Messpunkt S0 bis S2 auf dem Falztisch
02 überwacht.
[0110] Der Sensor bzw. die genannten Sensoren S0 bis S6 ist bzw. sind vorzugsweise als optische
Sensoren, z. B. Lichtleitsensor(en), insbesondere die Sensoren S0 bis S2 und S5, S6
vorteilhaft in Form eines Reflexionstyps, ausgebildet. In Abweichung zum dargestellten
Ausführungsbeispiel kann das eine Vielzahl von Sensoren S
i aufweisende Sensorsystem 52 ebenfalls in Funktion eines Reflexionstyps ausgebildet
sein. Dies kann auch eine die Kante 57; 63 auswertende Linien-Kamera sein.
[0111] Vorzugsweise ist eine Ausführung (insbesondere für die Sensoren S1; S2) mit einem
konvergenten Lichtstrahl, z. B. auf einen Punkt fokussierbarem oder fokussierten Lichtpunkt
ausgebildet, wobei der Durchmesser des Lichtpunktes im Brennpunkt höchsten 0,7 mm,
vorteilhaft höchstens 0,5 mm, und/oder die Brennweite weniger als 20 mm, vorteilhaft
höchstens 10 mm sein kann. Die Sensoren S5 und S6 können vom selben genannten Typ
mit den selben technischen Daten, jedoch auch mit größerer Brennweite, z. B. größer
20 mm oder u. U. auch in Abweichung vom Reflexionstyp in der Art einer Lichtschranke
ausgebildet sein. Das Sendeteil 59 des in der Art eines "Lichtvorhangs" ausgebildeten
Sensorsystems 52 sendet vorzugsweise im wesentlichen paralleles Licht aus.
[0112] Die genannten Sensoren S0 bis S2 und S5; S6 müssen, im Vergleich zu Photodiodenarrays,
Zeilen- oder Flächenkameras, keine räumliche Auflösung liefernde Sensoren sein, sondern
stellen bevorzugt singuläre, voneinander beabstandete Messorte S0 bis S2 und S5; S6
dar, da im wesentlichen nur Durchtrittszeitpunkte zu ermitteln und auszuwerten sind.
Bei der Ausbildung des Sensorsystems 52 ist jedoch zu beachten, dass durch die Anordnung
der Sensoren S3; S4; S
i zumindest eine eindimensionale Ortsinformation auswertbar sein muss.
[0113] Anstelle des Sensorsystems 52 bzw. 62 wäre für den o. g. Anwendungsbereich der Schrägenkorrekturen
in einer teureren Lösung auch ein Kamerasystem denkbar, wobei z. B. - im Gegensatz
zu z. B. die Druckqualität bewertenden Systemen - eine Kamera mit lediglich Schwarz-Weis-Farbigkeit,
in Kombination mit einer Auswertesoftware zur Erkennung einer Produktkante sowie deren
Bewertung bzgl. einer Schräglage anwendbar wäre.
[0114] Wie z. B. in Fig. 4 erkennbar, kann der Falztisch 02 neben ortsfesten, d. h. gestellfesten
Auflagebereichen 48 parallel zur Transportrichtung T1 verlaufende, das Produkt 03
transportierende Bänder 49 aufweisen. Diesen vorgeordnet kann eine weitere, nicht
dargestellte Transporteinrichtung, z. B. ein Transportband, vorgesehen sein, durch
welche die längsfalzenden Produkte 03 in den Eingangsbereich der Einstrittsseite 18
bzw. bis zu den Bändern 49 gefördert werden. Wie oben festgestellt, ist der Falzmesserantrieb
vorzugsweise mechanisch unabhängig und unabhängig einstellbar relativ zum Antrieb
der Bänder 49 und/oder der vorgelagerten Transporteinrichtung.
[0115] Vorzugsweise ist mindestens eine der Abbremsvorrichtungen 24; 36 unabhängig von der
anderen der Abbremsvorrichtungen 24; 36 in ihrem Abstand zum Falztisch 02 veränderbar.
Hierzu ist die eintrittsseitennähere Abbremsvorrichtung 24 durch mindestens einen
Aktor 37, vorzugsweise durch mindestens einen z. B. als Pneumatik- oder Hydraulikzylinder
ausgebildeten druckmittelbetätigbaren Aktor 37, im Abstand zum Falztisch 02, z. B.
um höchstens 50 mm, veränderbar und/oder wahlweise in oder außer Kontakt mit dem durchlaufenden
Produktstrom bringbar (Fig. 10).
[0116] Auf dem Falztisch 02, insbesondere in einem zum eintrittsseitenferneren Endes des
Falzspaltes 06 näheren Bereich, ist die Anschlagvorrichtung 09 (46) vorgesehen, welche
vorzugsweise dazu ausgebildet ist - z. B. zumindest in einer aktiver Lage - den Weg
des Produktes 03 entlang der Transportrichtung T1 zu begrenzen.
[0117] Die Anschlagvorrichtung 09 weist ein lang gezogenes, oder mehrere quer zur ersten
Transportrichtung T1 nebeneinander angeordnete Anschlagelemente 46 auf, wobei die
einem Produkt 03 zugewandte, durch den einen oder die mehreren Anschläge 46 gebildete
wirksame Anschlagfläche im wesentlichen in einer Linie senkrecht zur Transportrichtung
T1 und/oder zur Längsrichtung des Falzspaltes 06 steht.
[0118] Das oder die Anschlagelemente 46 ist bzw. sind durch mindestens einen Aktor 47, z.
B. durch einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb 47 bewegbar ausgebildet. Das
eine oder die mehreren Anschlagelemente 46 ist bzw. sind wahlweise an- oder abstellbar,
vorzugsweise in die Bewegungsebene des Produktes 03 mit ihrer Wirkfläche hineinbringbar
oder aus dieser herausnehmbar und/oder in der Bewegungsebene des Produktes 03 mit
ihrer Anschlagfläche wahlweise im Abstand zur Eintrittseite 18 veränderbar. Hierbei
können durch mehrere Aktoren 47 mehrere oder mehrere Gruppen von Anschlagelementen
46 bewegbar sein.
[0119] In einer vorteilhaften Betriebssituation kann die Anschlagvorrichtung 09 dann während
des Falzens abgestellt sein.
Bezugszeichen
[0120]
- 01
- Bearbeitungsstufe, Längsfalzapparat, Falzapparat
- 02
- Falztisch
- 03
- Produkt, Produktabschnitt, Zwischenprodukt, Druckerzeugnis
- 04
- Falzmesser, Messer
- 05
- -
- 06
- Falzspalt
- 07
- Falzwalze
- 08
- Hebel, Falzhebel, Hebelarm
- 09
- Anschlagvorrichtung, Anschlag
- 10
- Steuer- und/oder Regeleinrichtung, Steuereinrichtung
- 11
- Achse
- 12
- Hebelarm, Hebel
- 13
- Körper, rotierbar, Kurvenscheibe
- 14
- Anschlag, Rolle
- 15
- -
- 16
- Welle
- 17
- Antriebsmittel, Antriebsmotor
- 18
- Eintrittsseite
- 19
- Bandsystem
- 20
- -
- 21
- Schaufelrad
- 22
- Auslagevorrichtung
- 23
- Steuermodul, Steuerprozess, Antriebssteuerung
- 24
- Abbremsvorrichtung, eintrittsseitennah
- 25
- -
- 26
- Gruppe, Bürstengruppe, Bürstensystem (31)
- 27
- Gruppe, Bürstengruppe, Bürstensystem (32)
- 28
- Gruppe, Bürstengruppe, Bürstensystem (33)
- 29
- Gruppe, Bürstengruppe, Bürstensystem (34)
- 30
- -
- 31
- Abbremselemente, Bürste, Mittelbürste
- 32
- Abbremselemente, Bürste, Mittelbürste
- 33
- Abbremselemente, Bürste, Anschlagsbürste
- 34
- Abbremselemente, Bürste, Anschlagsbürste
- 35
- -
- 36
- Abbremsvorrichtung, eintrittsseitenfern
- 37
- Aktor
- 38
- Steuermodul, Regelmodul, Prozessmodul, Modul
- 39
- Steuermodul, Regelmodul, Prozessmodul, Modul
- 40
- -
- 41
- Aktor, Antrieb
- 42
- Aktor, Antrieb
- 43
- Aktor, Antrieb
- 44
- Aktor, Antrieb
- 45
- -
- 46
- Anschlag, Anschlagelement
- 47
- Aktor, Antrieb, pneumatischen oder hydraulischen
- 48
- Auflagebereich
- 49
- Band
- 50
- -
- 51
- Steuermodul, Prozessmodul
- 52
- Sensorsystem
- 53
- Sensorsystem
- 54
- Steuermodul
- 55
- -
- 56
- Kante, Produktkante, vorlaufend
- 57
- Produktkante, Kante, Seitenkante
- 58
- Empfangsteil
- 59
- Sendeteil
- 60
- -
- 61
- Falzbruch
- 62
- Sensorsystem
- 63
- Produktkante, Kante, Seitenkante
- A
- Abstand
- E
- Ebene
- F
- Falzlinie
- G
- Getriebefaktor
- M
- Daten, maschinenrelevant
- P
- Transportpfad
- V
- Geschwindigkeit, Produktionsgeschwindigkeit
- L31
- Länge
- L33
- Länge
- L34
- Länge
- P1
- Linie, fiktiv, Transportpfadrand
- P2
- Linie, fiktiv, Transportpfadrand
- T1
- Transportrichtung
- T2
- Transportrichtung
- I
- Seite
- II
- Seite
- amax
- Abstand
- a1
- Abstand
- a2
- Abstand
- a03
- Abstand
- a1,2
- Abstand
- a3,4
- Abstand
- a5,6
- Abstand
- a5,6,02
- Abstand
- a6,09
- Abstand
- aL3,4
- Abstand
- aS4
- Abstand
- Sx
- Sensor, Messort, Messpunkt, Fotosensor, x = 0, 1, 2 ... 6
- Si
- Sensoren, Fotosensor, Messpunkt, Empfänger, Sensorelement bzw. Messorte des Sensorsystems
52
- mx
- Signal, Messsignal, x = 0, 1, 2 ... 6
- Φ (t)
- Winkellage, umlaufend, Leitachswinkellage
- ΦA
- Winkellage
- ΦS (T)
- Sollwinkellage
- ΔΦR
- Soll-Phasenlage, relative, Soll-Relativlage, Soll-Referenzphasenlage
- Δ
- Offsetwert, Korrekturwinkel
- ΔT
- Zeitversatz
- kΔ
- Korrekturwert
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- δ
- Winkel
- γ
- Winkel
- ε
- Winkel