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Bewegungsabhängiger Impulsgeber Bei den bekannten bewegungsabhängigen
Impulsgebern mit mindestens einem Meßkörper, dessen elektrische Eigenschaften sich
unter dem Einfluß eines bei der Bewegung des Körpers impulsartig ändernden Magnetfeldes
ändern, entstehen bekanntlich Impulse mit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Körpers
unabhängiger Amplitude. Derartige mittels Hallgeneratoren erzeugte Impulse sind
beispielsweise zur Betätigung von Relais verwendet worden, die ihrerseits Zähleinrichtungen
antreiben, so daß auf diese Weise die Zahl der Umdrehungen an umlaufenden Körpern
gemessen werden kann. Weiterhin ist es bekannt, Haliplättchen in Verbindung mit
einem polarisierten Rotor als kontaktlose Kommutierungseinrich tung für elektrische
Maschinen vorzusehen, die für Regelzwecke verwendet werden.
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Demgegenüber werden gemäß der Erfindung nun derartige Impulse mit
geschwindigkeitsunabhängiger Amplitude als Synchronisier- undloder Steuerimpulse
bei Regeleinrichtungen für rotierende Papier- oder Stoffhahnen bearbeitende Maschinen,
und zwar Maschinen für Mehrfarbendruck, Schön- und Widerdruck sowie Beschneidemaschinen,
zum Ausblenden von Verstärkeranordnungen für fotoelektrisch erzeugte Paßmarkenimpulse
bzw. zur Erzeugung von Rechteckspa.nnungen mit einer der Zeitdifferenz zwischen
dem Auftreten je eines Paßmarken- und eines Steuerimpulses entsprechenden Länge
für die Beeinflussung der Regeleinrichtung verwendet. Unter Beschneidemaschinen
sind hierbei Maschinen mit umlaufenden Messern zu verstehen, bei denen eine Schnittsteuerung
erfolgt.
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Der von den Meßkörpern abgenommene Spannungsimpuls kann hierbei die
an den vom Magnetfeld beeinflußten, an eine gesonderte Stromquelle angeschlossenen
Meßkörpern auftretende Hall spannung sein. Zur Erzeugung der Hallspannung können
mit Vorteil magnetisch steuerbare Halbleiter hoher Trägerbeweglichkeit Verwendung
finden, die aus einer Verbindung der Elemente der Gruppe III, Untergruppe b, des
Periodischen Systems mit einem der Elemente der Gruppe, Untergruppeb, z. B. In As
oder In Sb, bestehen.
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Halbleiter dieser Art sind an sich bekannt; sie haben die Eigenschaft,
ihren Widerstand durch Anlegen einer magnetischen Feldstärke erheblich zu erhöhen.
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Zur Erzeugung des Impulses kann als Meßkörper auch ein vom Magnetfeld
abhängiger Widerstandskörper hoher Trägerbeweglichkeit verwendet werden, der seinen
Widerstand bei der Änderung des beeinflussenden Magnetfeldes ändert und dabei in
einem mit ihm verbundenen Stromkreis eine Spannungsänderung hervorruft. Besonders
geeignet sind magnetfeldabhängige
Widerstände mit einer Trägerbeweglichkeit von mehr
als 6000 cm2/Vsec.
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Der Meßkörper kann ferner aus einem Halbleiter mit magnetischer Sperrschicht
bestehen. Die Halbleiter mit magnetischer Sperrschicht, für die vor allem eigenleitendes
Germanium mit besonderer Oberflächenbehandlung in Betracht kommt, haben ebenfalls
an sich einen niedrigen Widerstand. Durch Anlegen eines Magnetfeldes bestimmter
Richtung und ausreichender Stärke kann dieser Widerstand in einer Stromdurchlaßrichtung
auf einen sehr hohen Wert gesteigert werden.
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Durch die erfindungsgemäße Anwendung eines solchen Impulsgebers wird
z. B. eine Verstopfung des Verstärkers für die Paßmarkenimpulse bei Registerregelung
nach dem Bahn-Bahn-Vergleich vermieden.
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Bei Regi.sterregelung nach dem Bahn-Zylinder-Vergleich sind zur Bildung
einer Rechteckspannung aus einem Paßmarkenimpuls mit dem vom Impulsgeber erzeugten
Signal wegen der gleichbleibenden Größe des letzteren keine gesonderten Maßnahmen
mehr notwendig, wie dies bei den bekannten Einrichtungen dieser Art der Fall gewesen
ist. Bekanntlich besteht bei Mehrfarben-Rotationsdruckmaschinen die Notwendigkeit
eines synchronen Laufes zwischen den einzelnen Druckwerken und der Papierbahn, damit
die nacheinander aufgebrachten Drucke der einzelnen Farben übereinstimmen, andernfalls
würden die Ränder der verschiedenen Farben gegeneinander verschoben sein. Beispielsweise
kann zur Registerregelung nach dem sogenannten Bahn-Bahn-Vergleich der vom Impulsgeber
erzeugte Impuls zum Ausblenden von
sogenannten Paßmarkenimpulsen,
das sind die durch beispielsweise optische Abtastung von auf der Papierbahn durch
jedes Druckwerk aufgebrachte Paßmarken erzeugten Impulse, verwendet werden; d. h.
es werden nur die Paißmarkenimpulse verstärkt, nicht jedoch die von den Druckbildern
selbst herrührenden Impulse.
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Außer beim Bahn-Bahn-Vergleich kann der Impulsgeber, wie bereits
erwähnt, auch beim Bahn-Zylinder-Vergleich Verwendung finden. Bei dieser Art der
Registerregelung wird die Lage einer optisch od. dgl. abgetasteten, auf der Papierbahn
angebrachten Paßmarke mit der Stellung der Druckwalze verglichen, indem der mit
der Druckwalze verT,undenc Impulsgeber je Umdrehung der Walze einen Impuls gibt.
Der Paßmarkenimpulls und der vom Impulsgeber ausgesandte Impuls werden in nachgeschalteten
Ilbertragungskanälen, die Kippschaltungen, wie Haltekipper und Rückkipper, enthalten
können, in Rechteckimpulse umgewandelt und gegebenenfalls einem gemeinsamen Differenzverstärker
zugeführt, von dem gegebenenfalls ein Differenzimpuls auf Regelgl i eder für die
Antriebe der Walzen im Sinne einer Beseitigung des Registerfehlers geleitet wird.
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Um eine einwandfreie Regelung der Antriebe für die Druckwalze bei
Registerabweichungen für jede Drehzahl zu ermöglichen, bedarf es bei Verwendung
der bekannten Impulsgeber eines erheblichen Aufwandes an Schaltungselementen zur
Begrenzung der Amplitude der Impulse. Bei Verwendung des neuen Impulsgebers kann
dagegen die Regelschaltung entsprechend vereinfacht werden, da, wie bereits erwähnt,
die Höhe der Spannung der Impulse von der Geschwindigkeit unabhängig ist.
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Außer dem genannten Verwendungszweck kann der neue Impulsgeber auch
bei Regel anordnungen für die Schön- und Widerdruckregelung von Druckmaschinen verwendet
werden. Darüber hinaus ist z. B. eine Schnittsteuerung für papierbeschneidende Maschinen
mit umlaufenden Messern möglich. Ferner kann der Gegenstand der Erfindung vorteilhaft
bei selbsttätigen Einrichtungen zum Ankleben von Papierrollen an ablaufenden Papierrollen
von Druckmaschinen, sogenannten Autopastern, vorgesehen werden. Hierbei wird beispielsweise
durch Betätigung eines Druckknopfes das Kommando zum Ankleben gegeben, das jedoch
erst dann durchgeführt wird, wenn. die ablaufende Papierrolle eine bestimmte Stellung
einnimmt.
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Der Impulsgeber kann so ausgebildet sein, daß der das Magnetfeld
erzeugende Magnet und der Meßkörper relativ zueinander beweglich angeordnet sind
und hierzu einer der beiden mit dem bewegten. z. B. umlaufendlen Körper gekuppelt
ist. Beispielsweise kann der Magnet mit dem umlaufenden Körper gekuppelt sein und
der bzw. die Meßkörperortsfest an einer Stelle des vom Luftspalt des Magneten bei
seinem Umlauf überstrichenen, z.B. ringförmigen Raumes angebracht sein. Bei einer
anderen Ausführung kann der Magnet und der bzw. die in seinem Feld vorgesehenen
Meßkörper ortsfest angeordnet sein und die Feldänderung zur Erzeugung der Spannungsimpulse
durch ein mit dem bewegten, insbesondere umlaufenden Körper gekuppeltes Magnetjoch
beim Vorübergang vor dem Magneten erfolgen.
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Hierzu wird vorteilhaft ein hufeisenförmiger Magnet verwendet, dessen
Schenkel je einen Luftspalt quer zur Flußrichtung aufweisen, in denen die Meßkörper
derart angeordnet sind, daß ihre Oberfläche senkrecht zum Magnetfeld liegt. Der
Magnet ist vorzugsweise ein Permanentmagnet. In den den Impuls führenden, an den
Meßkörper angeschlossenen Stromkreis kann
beispielsweise ein feinempfindliches Relais,
insbesondere ein polarisiertes, schnell schaltendes Telegrafenrelais, zum Schalten
eines Stromkreises angeordnet sein. Zur Betätigung von Regelgliedern kann der beim
Schalten des Stromkreises erzeugte Impuls mit einem Sollimpuls verglichen werden.
An Stelle der Zuführung des vom Impulsgeber erzeugten Impulses auf ein feinempfindliches
Relais kann der Impuls auch ein Vergleichsorgan beaufschlagen, dem seinerseits noch
ein Vergleichsimpuls, beispielsweise ein durch optische Abtastung von Paßmarken
erzeugter Impuls, zugeführt wird und beide Impulse gegeneinander verglichen werden.
Ein gegebenenfalls auftretender Differenzimpulls kann dann über einen dem Vergleichsorgan
nachgeschalteten Verstärker einer Regelschaltung od. dgl. zufließen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Impulsgebers
nach der Erfindung schematisch dargestellt. Gemäß Fig. 1 ist am äußeren Umfang einer
drehenden Welle 1 ein Permanentmagnet 2 mitumlaufend angeordnet, so daß sein Luftspalt
einen ringförmigen Raum bei der Drehung überstreicht. In diesen gedachten ringförmigen
Raum ist an einer Stelle ein Meßkörper 3 ortsfest angeordnet, derart, daß das vom
Magneten 2 im Luftspalt erzeugte Feld beim Vorübergang vor dem Meßkörper senkrecht
zu dessen Oberfläche gerichtet ist. Der Meßkörper 3 kann aus einem vom Magnetfeld
abhängigen Widerstandskörper hoher Trägerbeweglichkeit oder aus einem anderen Widerstandskörper
gebildet sein, der einen ausreichenden Halleffekt aufweist. Er bildet zusammen mit
dem Magnetfeld bei der dargestellten Schaltung einen Hallgenerator; der Meßkörper
ist dabei mit zwei einander gegenüberliegenden Stirnflächen an eine gesonderte Stromquelle
4 angeschlossen, und die erzeugte Hallspannung bringt ein in dem mit den beiden
anderen gegenüberliegenden Stirnflächen verbundenen Hallkreis 5 liegendes Relais
6 zum Ansprechen. Das Relais 6 betätigt beispielsweise einen gesonderten Impulsstromkreis
7.
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Ein. weiteres Ausführungsbeispiel mit ortsfest angeordnetes Magneten
8 und zwei ebenfalls ortsfest angeordneten Meßkörpern 9 und 10 ist in Fig. 2 dargestellt.
- Die Beeinffussung der Meßkörper erfolgt hierbei durch ein mit einer drehenden
Scheibe 11 am äußeren Umfang gekuppeltes Magnetjoch 12 beim Vorübergang vor dem
Polschuh 13 und 14, wodurch das Feld in den Luftspalten zwischen den Polschuhen
und; den Magneten verändert wird, so daß an den in diesen Luftspalten angeordneten,
als Hallgenerator geschalteten Meßkörpern 9 und 10 eine Hallspannung auftritt, die
ein im Hallkreis 15 angeordnetes elektrisches Vergleichsorgan 16 beaufschlagt. Bei
der gezeichneten Hallgeneratorschaltung sind die beiden Meßkörper 9 und 10 stromseitig
parallel und spannungsseitig in Reihe geschaltet. Im Vergleichsorgan 16 wird die
Differenz zwischen dem Impuls des Impulsgebers und einem weiteren zugeführten Impuls,
der durch optische Abtastung von Paßmarken in einem Abtastkopf 19 auftritt, verglichen,
und bei Nichtübereinstimmung beider Impulse wird ein entsprechender Differenz impuls
einem nachgeschalteten Verstärker 20 zugeleitet. Der Verstärker 20 betätigt seinerseits
eine nicht dargestellte Regeleinrichtung zur Synchronisierung od. dgl. von Antrieben.
Es ist noch nachzuholen, daß die Meßkörper wiederum an einer gesonderten Hilfsstromquelle
17 über einen Regelwiderstand 18 liegen.
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An Stelle der dargestellten Hallgeneratorschaltungen können auch
bekannte Kompensationsschaltungen
zur Ausnutzung der Spannungsänderung
bei Widerstandsänderung als Impuls vorgesehen sein. Die Ausführung des neuen Impulsgebers
kann dahingehend abgewandelt werden, daß die Anordnung nach Fig. 1 mit der Schaltung
gemäß Fig. 2 und umgekehrt kombiniert wird.
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PATENTANSPRUCE: 1. Bewegungsabhängiger Impulsgeber mit mindestens
einem Meßkörper, dessen elektrische Eigenschaften sich unter dem Einfluß eines bei
der Bewegung des Körpers impulsartig ändernden Magnetfeldes ändern, so daß Impulse
mit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Körpers unabhängiger Amplitude entstehen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse als Synchronisier- und/oder Steuerimpulse
bei Regeleinrichtungen für rotierende Papier- oder Stoffbahnen bearbeitende Maschinen,
und zwar Maschinen für Mehrfarbendruck, Schön- und Widerdruck sowie Beschneidemaschinen,
zum Ausblenden von Verstärkeranordnungen für fotoelektrisch erzeugte Paßmarkenimpulse
bzw. zur Erzeugung von Rechteckspannungen mit einer der Zeitdifferenz zwischen dem
Auftreten je eines Paßmarken- und eines Steuerimpulses entsprechenden Länge für
die Beeinflussung der Stellglieder der Regeleinrichtung verwendet sind.