DE4018709A1

DE4018709A1 - Adjuster of polygraphic folding machine blade and rollers - performs synchronous repositioning of edge of blade and centres of rollers by computer and stepping motors

Info

Publication number: DE4018709A1
Application number: DE19904018709
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reinhardt; Reiner Sander; Hartmut Fuhrmann
Original assignee: POLYGRAPH BREHMER LEIPZIG VEB
Current assignee: Brehmer Buchbindereimaschinen GmbH
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1991-01-10
Also published as: DD286561A5

Abstract

The blade (3) is movable vertically above the working surface by means of a spindle (6) hinged to a bearing plate (5) and rotated by a wheel (7) geared (10) to a stepping motor (9). The moving part (16) of a capacitive rotation encoder on the spindle (6) is wired to the process computer (19). Another stepping motor (23) drives another adjustment spindle (24) with oppositely threaded portions (25,26) cooperating with levers (31,32) which carry the rollers (35,36) at variable centre spacing (A) and operating depth (B). ADVANTAGE - Process is rapidly adaptable to changing conditions of prodn. so that quality is guaranteed with improved productivity.

Description

Die Einstelleinrichtung für Falzmesser und Falzwalzen gelangt für die synchrone und während des Betriebes erfolgende Ein stellung der Fertigungsmittel von polygraphischen Messerfalz maschinen zur Anwendung.The setting device for folding knives and folding rollers arrives for synchronous and during operation position of the production means of polygraphic knife fold machines for use.

Die Einstellung der Fertigungsmittel (Falzmesser-Falzwalzen) auf die dem Verarbeitungsgut und dem Fertigungsprozeß entsprechenden Positionen zueinander wird bei den bekannten Messerfalzwerken autark vorgenommen.The setting of the production equipment (folding knife folding rollers) on the processed goods and the manufacturing process corresponding positions to each other in the known Knife folding units made self-sufficient.

Für die Verstellung der Eintauchtiefe des Falzmessers sind Einrichtungen wie in DD 2 24 007 beschrieben, bei denen die Höheneinstellung getrennt vom Antrieb erfolgt, als auch Ein richtungen, wie die in DD 1 44 530, bei der das Falzmesser gemeinsam mit dem Antrieb eingestellt wird, bekanntgemacht.For the adjustment of the immersion depth of the folding knife are Facilities as described in DD 2 24 007, in which the Height adjustment takes place separately from the drive, as well as on directions, such as that in DD 1 44 530, in which the folding knife set together with the drive, announced.

Die Einstellung der Falzwalzenposition erfolgt häufig nach dem in der DD 86 838 offenbarten Lösungsprinzip mittels einer Gewindespindel. Dieses Prinzip ist sowohl für die Einstellung der Falzwalzenposition, als auch ihrer Vorspannung gegenein ander angewendet.The setting of the folding roller position is often carried out after the solution principle disclosed in DD 86 838 by means of a Threaded spindle. This principle is both for hiring the folding roller position, as well as their bias against each other other applied.

Neben den spezifischen Leistungsgrenzen der einzelnen Lösun gen ist allen der relativ große Bedienaufwand, mit dem die Einstellung der einzelnen Fertigungsmittel jeweils erfolgt, gemeinsam. Auf Grund der unzureichenden Reproduzierbarkeit der Einstellungen nach den bekannten Prinzipien wirkt sich darüber hinaus das Erfordernis einer großen Erfahrung, mit welcher die Einstellungen im allgemeinen vorgenommen werden müssen, für eine Verbesserung von Fertigungsniveau und Produktivität nachteilig aus.In addition to the specific performance limits of the individual solutions is the relatively large operating effort with which the Adjustment of the individual means of production takes place, together. Because of the insufficient reproducibility the settings according to the known principles affects furthermore the need for a great experience with which the settings are made in general need to improve manufacturing level and Productivity detrimental.

Es ist das Ziel der Erfindung, den Fertigungsprozeß beim Messerfalzen schnell an wechselnde Fertigungsbedingungen anzupassen, so daß die Falzgutqualität bei verbesserter Pro duktivität gewährleistet wird.It is the object of the invention to control the manufacturing process Knife folds quickly to changing production conditions adjust so that the quality of the folded goods with improved pro productivity is guaranteed.

Dazu ist die Aufgabe zu lösen, die fertigungsgeometrisch wichtige Einstellung Falzmessereintauchtiefe-Falzwalzenspiel am Wirkpaar, möglichst synchron, während des Maschinenbetrie bes, nutzerfreundlich und mit einer den Anforderungen an ein hohes Fertigungsniveau entsprechender Genauigkeit vorzunehmen.To do this, the task must be solved, the manufacturing geometry important setting of folding knife insertion depth-folding roller play on the knitting pair, as synchronously as possible, during machine operation bes, user-friendly and with the requirements of a to carry out a high level of production with appropriate accuracy.

Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, die Positionsänderungen von Falzmesser und Falzwalzen bewirkenden Stellglieder über Drehmomentenübertragungselemente mit Schrittmotoren anzutrei ben. Als Stellglieder sind für dieses Einstellprinzip vorzugsweise mit Gewinden von zweckentsprechender Steigung und Drehsinn versehene Spindeln vorgesehen. Die jede Spindel antreibenden Schrittmotoren sind über Zuleitungen mit einem programmierbaren Prozeßrechner verbunden. Ebenfalls mit dem Prozeßrechner sind über Zuleitungen Drehmelder verbunden, deren Elemente auf den Gewindespindeln bzw. den lagernden Gehäusen positioniert sind und über die Messung des Spindelumlaufes der Erfassung der Istpositionen von Falzmesser und Falzwalzen dienen. Die das Falzmesser über die den Kurbeltrieb tragende Lagerplatte einstellende Gewindespindel trägt auf dem Spindelkopf vorzugsweise ein Zahnrad, welches mit dem auf der Welle des Schrittmotors auf setzenden Ritzel kämmt. According to the invention, the position changes are provided of folding knives and folding rollers causing actuators Torque transmission elements with stepper motors ben. Actuators for this setting principle preferably with threads of appropriate pitch spindles are provided. Every spindle driving stepper motors are via leads with a programmable process computer connected. Also with the Process computers are connected via resolver leads, whose elements on the threaded spindles or the bearing Housings are positioned and measuring the Spindle rotation of the recording of the actual positions of Folding knife and folding rollers are used. The folding knife over the adjusting the bearing plate supporting the crank mechanism Threaded spindle is preferably on the spindle head Gear, which with the on the shaft of the stepper motor combing pinion.

Ebenfalls auf der Spindel ist das verschwenkbare Glied eines Drehmelders positioniert, welches mit dem stationären, auf dem Gehäuse gelagerten Element des Drehmelders unmittelbar in Kontakt steht. Dieser Drehmelder ist über Zuleitungen ebenfalls mit dem Prozeßrechner verbunden.The pivoting link is also on the spindle Rotary encoder positioned, which with the stationary, on element of the resolver mounted directly in the housing Contact is there. This resolver is over leads also connected to the process computer.

Adäquat dazu wird eine die Einstellung der Falzwalzenposition bewirkende Einstellspindel einseitig mit einem Stirnrad versehen, das vom Ritzel eines zugehörigen Schrittmotors angetrieben wird. Der Schrittmotor ist, ebenso wie der der Einstellspindel zugeordnete Drehmelder über Zuleitungen mit dem Prozeßrechner verbunden.Adequate for this is the setting of the folding roller position effecting adjusting spindle on one side with a spur gear provided by the pinion of an associated stepper motor is driven. The stepper motor is like that of the Adjusting spindle assigned resolver via supply lines with connected to the process computer.

Die Falzwalzen sind in zwei Lagerhebeln gelagert, welche gehäusegestützt gegeneinander verschwenkbar sind. Dabei sind sie entgegen der Wirkung von vorspannbaren Druckfedern aus ihrer Lagerung auslenkbar vorgesehen, wodurch sie mit einer einstellbaren Andruckkraft auf das Falzgut einwirken.The folding rollers are mounted in two bearing levers, which are pivotally supported against each other. Are they counteract the action of prestressable compression springs their storage provided deflectable, making them with a adjustable pressure force on the folded material.

Die Einstellspindel ist für die Verschwenkung der Lagerhebel mit zwei Gewindeabschnitten versehen, auf denen an die Lager hebel angelenkte Gewindebuchsen aufsitzen. Die Steigung des Gewindes ist verhältnismäßig gering vorgesehen, um eine erforderliche Einstellgenauigkeit zu gewährleisten. Weiterge hende Anforderungen an die Einstellgenauigkeit können die Ankoppelung eines weiteren Paares (Schrittmotor-Drehmelder) erforderlich machen, wodurch die zweite Seite der hierbei mittig geteilten Einstellspindel rechnergestützt einzustellen ist.The adjusting spindle is for pivoting the bearing lever provided with two threaded sections on which to the bearings Mount lever-guided threaded bushes. The slope of the Thread is relatively small to a to ensure the required setting accuracy. Passed on The requirements regarding the accuracy of adjustment can Coupling another pair (stepper motor resolver) make necessary, causing the second side of this Computer-aided adjustment spindle in the middle is.

Mittels des programmierbaren Prozeßrechners ist es möglich, den Abstand zwischen den Falzwalzenmittelpunkten (Quer schnitt) bzw. zwischen der Verbindungslinie der Falzwalzen mittelpunkte und der Falzmesservorderkante autark oder syn chron einzustellen. Die bei spielfreier Zustellung der Falz walzen mit dem Betrag der Zustellung progressiv wachsende Vorspannung kann dabei ebenso angesteuert werden, wie die infolge der Lagerhebelschwenkung eintretende vertikale Verla gerung der Verbindungslinie der Falzwalzenmittelpunkte nume rische Berücksichtigung findet. Mittels des Rechners kann auch die synchrone Einstellung eines als Optimum ermittelten Verhältnisses zwischen Falzwalzenmittelpunktabstand und dem Abstand zwischen Falzmesservorderkante und Falzwalzenmittel punktsverbindungslinie erfolgen.With the programmable process computer it is possible to the distance between the centers of the folding rollers (cross cut) or between the connecting line of the folding rollers centers and the folding knife leading edge self-sufficient or syn set chron. The delivery of the fold with no play roll progressively growing with the amount of delivery Bias can be controlled as well as the vertical movement due to the pivoting of the bearing lever the connecting line of the folding roller centers nume takes into account. Using the calculator also the synchronous setting of an optimum Relationship between folding roller center distance and the Distance between the front edge of the folding knife and the center of the folding roller point connecting line.

Sofern die Anforderungen an die Einstellgenauigkeit bzw. an die Produktivität der Messerfalzmaschine die Verwendung der elektrischen Meßmittel und Schrittmotoren in Verbindung mit dem Prozeßrechner ökonomisch nicht rechtfertigt, kann die synchrone Einstellung von Falzwalzen- und Falzmesserposition durch ein sich über Wechselräder realisierendes Getriebe er folgen.If the requirements for the setting accuracy or the productivity of the knife folding machine the use of the electrical measuring equipment and stepper motors in connection with economically not justifying the process computer, the synchronous setting of folding roller and folding knife position through a gearbox realized via change gears consequences.

Auf die Verstellung der Lagerplatte des Kurbeltriebes bewir kende Gewindespindel ist dazu vorzugsweise eine Zahnriemen scheibe bzw. ein Kettenrad aufgesetzt, auf welches die Ver stellbewegung übertragen wird. Das Antriebselement läuft da bei auf einer vom Schrittmotor getriebenen Welle um, welche zum Antrieb der Einstellspindel der Falzwalzen ein Kegelrad als Wechselrad trägt. Das mit diesem kämmende Kegelrad sitzt auf der Einstellspindel auf, welche auch eine Kupplung trägt. Mittels der Kupplung kann eine für den synchronen Verstell vorgang notwendige Ausgangsposition realisiert werden, von welchem aus die Einstellung, übersetzt durch die Wechselräder vorgenommen werden kann. Zur Steuerung der Einstellbewegung wird vorzugsweise die die Falzmesserverstellung bewirkende Gewindespindel mit einer Kreisskale versehen.Act on the adjustment of the bearing plate of the crank mechanism kende threaded spindle is preferably a toothed belt disc or a sprocket on which the Ver actuator movement is transmitted. The drive element runs there on a shaft driven by the stepper motor, which a bevel gear to drive the setting spindle of the folding rollers as a change wheel. That sits with this meshing bevel gear on the adjustment spindle, which also carries a clutch. By means of the coupling one for the synchronous adjustment necessary starting position can be realized by which from the setting, translated by the change gears can be made. To control the adjustment movement is preferably the one causing the folding knife adjustment Provide threaded spindle with a circular scale.

Die die Erfindung erläuternden Zeichnungen zeigenThe drawings which illustrate the invention show

Fig. 1 Falzwalzen und Falzmesser mit Einstellspindeln, Dreh meldern, Schrittmotoren, Zuleitungen und Prozeßrechner, Fig. 1 folding rollers and the folding blades with adjusting spindles, resolvers, stepper motors, cables and process computer,

Fig. 2 Falzwalzen und Falzmesser mit Einstellspindeln, Ge triebeelementen, Schrittmotor, Tastatur, Kupplung und Wechselradpaar. Fig. 2 folding rollers and folding knives with adjusting spindles, Ge gear elements, stepper motor, keyboard, clutch and change gear pair.

Das durch die Führungsstange 1 geführte und über den Kurbel hebel 2 getriebene Falzmesser 3 ist über die auf dem Gehäuse 4 bewegte Lagerplatte 5 mittels der an diese angelenkten Spindel 6 vertikal verstellbar. Die in das Gehäuse 4 einge schraubte Spindel 6 trägt ein Stirnrad 7, welches mit dem auf der Welle 8 des Schrittmotors 9 umlaufenden Ritzel 10 kämmt. Die Mutter 11 sitzt auf der Buchse 12 auf, an welcher ein mit Skale 13 versehener Kreisring 14 positioniert ist, der die Marke 15 passiert.The guided by the guide rod 1 and driven by the crank lever 2 folding knife 3 is vertically adjustable on the moving on the housing 4 bearing plate 5 by means of the articulated spindle 6 . The screwed into the housing 4 spindle 6 carries a spur gear 7 which meshes with the pinion 10 rotating on the shaft 8 of the stepping motor 9 . The nut 11 is seated on the bush 12 on which a circular ring 14 provided with a scale 13 is positioned, which passes the mark 15 .

Auf der Spindel 6 ist das bewegliche Element 16 eines Dreh melders, der als kapazitiver Widerstandsgeber vorgesehen ist, fest positioniert, während das feste Element 17 auf dem Gehäuse 4 aufsitzt. Der Drehmelder ist über die Zuleitung 18 mit einem programmierbaren Prozeßrechner 19 verbunden, der vorzugsweise leicht zugänglich auf dem Gehäuse 4 angeordnet ist. Der Rechner 19 ist über die Zuleitung 20 mit dem Schrittmotor 9 verbunden. Ebenfalls über Zuleitungen 18; 20 sind die Elemente 21; 22 eines weiteren Drehmelders und Schrittmotors 23 mit dem Prozeßrechner 19 verbunden, die an der Einstellspindel 24 positioniert sind. On the spindle 6 , the movable element 16 of a rotary detector, which is provided as a capacitive resistance sensor, is firmly positioned, while the fixed element 17 is seated on the housing 4 . The resolver is connected via the supply line 18 to a programmable process computer 19 , which is preferably arranged on the housing 4 in an easily accessible manner. The computer 19 is connected to the stepper motor 9 via the feed line 20 . Also via feed lines 18; 20 are the elements 21; 22 of another resolver and stepper motor 23 connected to the process computer 19 , which are positioned on the adjusting spindle 24 .

Die Einstellspindel 24 ist mit zwei Gewindeabschnitten 25; 26 gegenläufigen Drehsinns versehen und trägt an der Stirnseite das Stirnrad 27, welches mit dem Ritzel 28 des Schrittmotors 23 kämmt. Auf der Einstellspindel 24 sind auf die Gewindeab schnitte 25; 26 je eine Gewindebuchse 29 aufgesetzt, die an zwei auf dem Gehäuse 4 in den Lagerpunkten 30 verschwenkbar gelagerte Lagerhebel 31; 32 angelenkt sind, auf denen sie entsprechend ihrer Führung durch die Einstellspindel 24 verschiebbar sind. Auf den Lagerhebeln 31; 32 sind um ihre Querschnittsmittelpunkte 33; 34 die Falzwalzen 35; 36 drehbar gelagert. Ihre Bestimmung in den Lagerpunkten 37; 38 erfolgt durch Druckfedern 39, deren Vorspannung mittels der Einstell schrauben 40 veränderlich vorgesehen ist.The adjusting spindle 24 is provided with two threaded sections 25; 26 provided in the opposite direction of rotation and carries on the end face the spur gear 27 , which meshes with the pinion 28 of the stepping motor 23 . On the adjusting spindle 24 are on the threaded sections 25; 26 each a threaded bushing 29 is placed on two bearing levers 31, which are pivotably mounted on the housing 4 in the bearing points 30 ; 32 are articulated on which they can be moved according to their guidance through the adjusting spindle 24 . On the bearing levers 31; 32 are around their cross-sectional centers 33; 34 the folding rollers 35; 36 rotatably mounted. Your determination in bearing points 37; 38 is carried out by compression springs 39 , the bias of which is variably provided by means of the adjusting screws 40 .

Bei Ansteuerung der Schrittmotoren 9; 23 durch den Prozeß rechner 19 werden autark oder synchron der Abstand A der Querschnittsmittelpunkte 33; 34 der Falzwalzen 35; 36 bzw. der Abstand B der Falzmesservorderkante 41 von der Verbin dungslinie der Querschnittsmittelpunkte 33; 34 eingestellt.When the stepper motors 9; 23 through the process computer 19 , the distance A of the cross-sectional center points 33; 34 of the folding rollers 35; 36 or the distance B of the folding knife leading edge 41 from the connecting line of the cross-sectional center points 33; 34 set.

Ebenfalls eine synchrone Einstellung beider Abstände A; B wird mittels der halbautomatischen Version der Einstelleinrichtung vorgenommen, indem auf die Spindel 6 neben dem mit Skale 13 versehenen Kreisring 14 eine Zahnriemenscheibe 42 montiert, die über den Zahnriemen 43 mit einer, mit der Schrittmotor welle 44 umlaufenden Zahnriemenscheibe 45 verbunden ist. Der Schrittmotor 46 ist über Zuleitungen 47 mit dem Bedienpult 48 verbunden. Die Schrittmotorwelle 44 ist an eine Welle 49 an gelenkt, auf der ein als Wechselrad vorgesehenes Kegelrad 50 gelagert ist. Dieses kämmt mit dem von der Einstellspindel 24 getragenen Kegelrad 51. Die in gleicher Weise die Lagerhebel 31; 32 schwenkende Einstellspindel 24 ist hinter dem Kegel rad 51 mit der Kupplung 52 versehen. Diese Kupplung 52 gestattet das Einstellen von Ausgangspositionen der Abstände A; B von dem aus die synchrone Einstellung realisiert wird. Das zweckmäßige Verhältnis der Zustellung kann durch die Wahl der Kegelräder 50; 51 festgelegt werden.Also a synchronous setting of both distances A; B is carried out by means of the semi-automatic version of the adjusting device, in that a toothed belt pulley 42 is mounted on the spindle 6 next to the circular ring 14 provided with a scale 13 , which is connected via the toothed belt 43 to a toothed belt pulley 45 rotating with the stepper motor shaft 44 . The stepper motor 46 is connected to the control panel 48 via leads 47 . The stepper motor shaft 44 is directed to a shaft 49 on which a bevel gear 50 provided as a change gear is mounted. This meshes with the bevel gear 51 carried by the adjusting spindle 24 . The bearing levers 31; 32 pivoting adjusting spindle 24 is provided behind the bevel wheel 51 with the clutch 52 . This clutch 52 allows the starting positions of the distances A; B from which the synchronous setting is realized. The appropriate ratio of the feed can be selected by choosing the bevel gears 50; 51 can be set.

Eine Rekonstruktion der erreichten Istposition von Falzmes servorderkante 41 und Falzwalzen 35; 36 kann anhand der Skale 13 bzw. mittels eines im Bedienpult 48 vorgesehenen Impuls zählers erfolgen. A reconstruction of the actual position of the folding edge 41 and folding roller 35; 36 can be done using the scale 13 or by means of a pulse counter provided in the control panel 48 .

Aufstellung der BezugszeichenList of reference numbers

1 Führungsstange
2 Kurbelhebel
3 Falzmesser
4 Gehäuse
5 Lagerplatte
6 Spindel
7 Stirnrad
8 Welle
9 Schrittmotor
10 Ritzel
11 Mutter
12 Buchse
13 Skale
14 Kreisring
15 Marke
16 bewegliches Drehmelderelement
17 festgestelltes Drehmelder element
18 Zuleitung Drehmelder-Rechner
19 Prozeßrechner
20 Zuleitung Rechner-Schrittmotor
21 bewegliches Drehmelderelement
22 festgestelltes Drehmelder element
23 Schrittmotor
24 Einstellspindel
25 Gewindeabschnitt
26 Gewindeabschnitt
27 Stirnrad
28 Ritzel
29 Gewindebuchse
30 Lagerpunkt
31 Lagerhebel
32 Lagerhebel
33 Querschnittsmittelpunkt
34 Querschnittsmittelpunkt
35 Falzwalze
36 Falzwalze
37 Lagerpunkt
38 Lagerpunkt
39 Druckfeder
40 Einstellschraube
41 Falzmesservorderkante
42 Zahnriemenscheibe
43 Zahnriemen
44 Schrittmotorwelle
45 Zahnriemenscheibe
46 Schrittmotor
47 Zuleitung Schrittmo tor-Bedienpult
48 Bedienpult
49 Welle
50 Kegelrad
51 Kegelrad
52 Kupplung 1 guide rod
2 crank levers
3 folding knives
4 housing
5 bearing plate
6 spindle
7 spur gear
8 wave
9 stepper motor
10 sprockets
11 mother
12 socket
13 scale
14 circular ring
15 mark
16 movable resolver element
17 detected resolver element
18 Supply line for resolver computer
19 process computer
20 Computer stepper motor supply
21 movable resolver element
22 determined resolver element
23 stepper motor
24 adjusting spindle
25 threaded section
26 threaded section
27 spur gear
28 sprockets
29 threaded bush
30 bearing point
31 bearing lever
32 bearing levers
33 cross-sectional center
34 cross-sectional center
35 folding roller
36 folding roller
37 bearing point
38 bearing point
39 compression spring
40 adjusting screw
41 leading edge of folding knife
42 timing belt pulley
43 timing belts
44 stepper motor shaft
45 toothed belt pulley
46 stepper motor
47 Stepper motor control panel supply
48 control panel
49 wave
50 bevel gear
51 bevel gear
52 clutch

Claims

1. Setting device for folding knives and folding rollers on polygraphic knife folding machines, in which the adjusting movement for changing the immersion depth of the folding knife and the distance between the folding rollers is transferred by means of threaded spindles, characterized in that on the drive side on a bearing plate ( 5 ) with the folding knife ( 3 ) connected spindle ( 6 ) and on the ver with the folding rollers ( 35, 36 ) via the bearing levers ( 31, 32 ) connected adjusting spindle ( 24 ) each a torque transmission element and via further with stepper motors ( 9, 23 ) and this over the feed line ( 20 ) is connected to a programmable process computer ( 19 ), said feed line ( 18 ) having elements ( 16, 17, 21, 22 ) positioned on the spindles ( 6, 24 ) or the housing ( 4 ) through the feed line ( 18 ) ) is coupled by resolvers.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the distance of the folding knife leading edge ( 41 ) to the connecting line between the cross-sectional center points th ( 33, 34 ) of the folding rollers ( 35, 36 ) and the distance of these center points ( 33, 34 ) from one another, in Controllable conditions can assume direction of the adjustment movements.

3. Setting device according to claim 1, characterized there that the resolvers as capacitive encoders with Flä Chen change are provided.

4. Setting device according to claim 1 and 2, characterized in that the torque transmission elements conical or spur gears.

5. Setting device according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the torque transmission elements tooth pulleys and optionally interchangeable cone or Spur gears are.