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Vorrichtung an einer vorbedruckte Bahnen verarbeitenden Maschine,
insbesondere Rotationsdruckmaschine, zum Registerausgleich zwischen den Druckbildern
der Bahn und dem ersten Verarbeitungswerk, insbesondere Druckwerk Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung an einer vorbedruckte Bahnen verarbeitenden Maschine,
insbesondere Rotationsdruckmaschine, zum Registerausgleich zwischen den Druckbildern
der Bahn und dem ersten Verarbeitungswerk, insbesondere Druckwerk, mittels des Bahn-Zylindervergleichs
mit einem mit dem Maschinenantrieb verbundenen Reibantrieb der Bahn, wobei ein durch
den Bahn-Zylindervergleich gesteuerter Steuermotor sowohl das Übersetzungsverhältnis
des Antriebs der Bahn als auch die Lage einer die Weglänge der Bahn zwischen der
Vorratsrolle und dem Verarbeitungswerk verändernden, schwenkbar angeordneten Bahnführungsrolle
beeinflußt.
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Bekannt ist bereits eine derartige Vorrichtung zum Registerausgleich,
bei welcher in Abhängigkeit von abgetasteten Marken der vorbedruckten Bahn ein Riemenantrieb
gesteuert und eine Pendelwalze verstellt wird. Hierbei soll der Registerausgleich
durch eine große Zahl von Untersetzungsgetrieben, Antriebsgetrieben, Schneckenrädern
und Hebeln erreicht werden, die alle von einen Ausgleichsmotor angetrieben werden.
Die notwendige Folge dieser vielfachen Übersetzungen ist, gerade bei hohen Geschwindigkeiten
der Maschine, die neuerdings verlangt werden, ein Nacheilen der Rollen und-des Antriebs
der Bahnförderrollen, die dem verlangten genauen Registerausgleich hinderlich sind.
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Ebenfalls bekannt ist ein Bahnantrieb, bei dem eine Pendelrolle nachgiebig
von einem Druckzylinder gegen die zu verarbeitende Bahn gedrückt wird, so daß sie
bei jeder Änderung der Bahnspannung eine Bewegung ausführt. Eine Rolle, welche den
Antriebsriemen einer Kupplung veränderlicher Geschwindigkeit unter Spannung hält,
wird mit der Pendelrolle bewegt, um die Bahngeschwindigkeit in Anpassung an die
Spannungsschwankung zu ändern. Die Hebelanordnung, die die Pendelrolle trägt und
auch die Riemenspannrolle hält, unterliegt ständig drei Kräften, die sich ausgleichen
und die Stellung der Rolle bestimmen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer Vorrichtung
an einer, vorbedruckte Bahnen verarbeitenden Maschine zum Registerausgleich zwischen
den Druckbildern der Bahn und dem ersten Verarbeitungswerk der erwähnten Art einen
sofortigen Registerausgleich unter Vermeidung häufiger Übersetzungen und der Verwendung
von Pendelrollen zu erzielen. Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß der Steuermotor
mit einer Welle verbunden ist, mit welcher sowohl ein Arm, der den Riemenspanner
eines in an sich bekannter Weise den Antrieb auf die Bahn übertragenden Riemenwechselgetriebes
betätigt, als auch ein die schwenkbar angeordnete Bahnführungsrolle tragender Arm
verbunden sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
wiedergegeben, und zwar sind F i g. 1 und 2 die Seitenansicht der Anlage mit Rollenständer
und Abtasteinrichtung vor der bahnverarbeitenden Maschine und F i g. 3 ein Schaltschema
des Impulsvergleichskreises.
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F i g. 1 und 2 ergeben zusammen die Abbildung der Vorrichtung; in
ihr sind die üblichen Maschinenrahmen und sonstigen Trägerteile zur besseren Übersicht
weggelassen. An dem sternförmigen Teil 10
sitzen parallele, doppelarmige Rollenträger
so, daß eine Drehung des Sterns eine Ersatzrolle 51 in eine Stellung zu bringen
ermöglicht, in welcher sie für ein Verkleben mit dem auslaufenden Ende einer Bahn
bereitsteht, die von einer nahezu abgewickelten Rolle 11 abgezogen wird. Die neue
Rolle wird ihrerseits verbraucht, und in dieser Zeit wird die Rollenstange der abgelaufenen
Rolle entfernt und durch eine neue Rolle ersetzt, wobei dieses Verfahren ohne Unterbrechung
fortgeführt wird. Die Vorrichtung hat eine selbsttätige Bürste B zum Andrücken des
auslaufenden Endes der Bahn an die Oberfläche der neuen
Rolle, so
daß die von der neuen Rolle abgezogene Bahn nach richtigem Heranführen und Auftrag
eines Klebemittels auf die Oberfläche der neuen Rolle mitgenommen wird.
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Im vorliegenden Fall trägt die auslaufende Rolle 11 ein schon bedrucktes
Material 12 mit Registermarken R, die in gleichmäßigen Abständen auf ihm verteilt
sind und für eine Einstellung des Registers auf der Verarbeitungsmaschine P in bekannter
Weise dienen. Die Drehzahlregelung und der Antrieb für die auslaufende Bahn 12 werden
durch einen endlosen Riemen 14 bewirkt, der die Bahn 12 und den Umfang ihrerRolle
berührt und unterformschlüssiger Antriebssteuerung steht. Die Bahn 12 läuft nach
oben über die Rolle 15 und dann nach rechts über die Tänzerrolle 16, worauf sie
unter der Rolle 17 zu der nachgeschalteten Maschine läuft, die allgemein mit P bezeichnet
ist.
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Der Riemen 14 läuft um die Rollen 20 und 21 und die Spannrolle 22,
die von dem Kolben 23 in dem Druckluftzylinder 23 a betätigt wird, und wird von
der Rolle 24 über die Riemenscheibe 25 mit veränderlichem Durchmesser, den
Keilriemen 26 und die Kielriemenscheibe27 angetrieben, die ihrerseits durch Kegelräder
28, eine senkrechte Welle 30, Kegelräder 31 und eine waagerechte Welle 33 mit dem
Hauptantrieb der Maschine verbunden ist. Der Keilriemen 26 läuft über eine Spannrolle
34 an einem Arm 35, der starr mit einer im Rahmen des Rollenständers gelagerten
Welle 36 verbunden ist. Die Welle 36 trägt weiter schwenkbare Arme 37, die die an
der Bahn anliegende Rolle 16 halten, und einen Arm 38, der eine Mutter 39 trägt,
die sich um eine zur Welle 36 parallele Achse drehen kann, aber zur Achse der Gewindespindel
40 festliegt, die mit der Mutter im Eingriff steht und ihrerseits von dem umkehrbaren
Elektromotor 41 über ein Kreuzgelenk 42 angetrieben wird. Die Riemenscheibe
25 mit veränderlichem Durchmesser ist vorteilhaft von der in der USA.-Patentschrift
2 812 666 beschriebenen Art, bei der Änderungen des Halbmessers des umschlingenden
Keilriemens unverzüglich auf Änderungen in der Keilriemenspannung mit einem Mindestmaß
an Reibung und Energieverlust ansprechen.
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Der Motor 41 wird von einem fotoelektrischen Abtaster 43 (F i g. 2)
gesteuert, der die Lage der Registermarken R auf der Bahn 12 abtastet und einen
entsprechenden Impuls aussendet, der von der Register-Schalttafel 44 empfangen,
verstärkt und für eine zeitliche Abstimmung mit einem ähnlichen, von einer Reglereinrichtung
oder einem Drehschalter ausgesandten Impuls verglichen wird. Der letztgenannte Impuls
wird vorteilhaft von einer Schlitzscheibenvorrichtung erhalten, die dazu dient;
Impulse in genauer zeitlicher Beziehung zur Wiederkehr von Arbeitsgängen der Verarbeitungsmäsöhine
P abzugeben. Die Schlitzscheibe 46 wird dafür von einem nichtrutschenden Riemen
47 über eineRiemenscheibe 49 auf einer Welle angetrieben, die eines der Kegelräder
28 trägt, die unmittelbar mit der Antriebswelle 33 der Verarbeitungsmaschine verbunden
sind.
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Der Abtastkopf 43 sitzt in der Nähe der Arbeitsteile der Maschine,
und jeder Mangel an Synchronisation zwischen der jeweiligen-Lage der abgetasteten
Registermarken R und den zeitlich abgestimmten, vom Schalter 45 ausgesandten Signalen
wird an der Register-Schalttafel aufgedeckt, die daraufhin ein Fehlersignal ausreichender
Stärke gibt und entweder die richtige Polarität hat oder an die richtigen Leitungen
des Motors 41 gelegt wird und ihn veranlaßt, die Welle 36 zu verschwenken und damit
die die Bahn 12 berührende Rolle 16 zu bewegen. Dieser Arbeitsgang läßt den Bahnabstand
zwischen der ablaufenden Rolle 11 und der Verarbeitungsmaschine sich ändern und
ändert gleichzeitig die Lage der Spannrolle 34, so daß eine Änderung der Drehzahl
des oder der Treibriemen 14 und damit auch der Geschwindigkeit der Bahn herbeigeführt
wird. Die Richtung dieser Änderungen wird so gewählt, daß ein richtiger Synchronismus
und eine »Phasenlage« der Aufdrucke auf der Bahn 12 zur Verarbeitungsmaschine P
durch eine gleichzeitige unmittelbare Bahnverstellung und eine feine Geschwindigkeitsberichtigung
:erreicht werden, die genügt, um die Bahnverstellrolle 16 in ihre Ausgangsstellung
in noch zu beschreibender Weise zurückzuführen.
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Genauer gesagt, wenn die Registermarke R der Bahn, wie vom Abtaster
43 festgestellt, ihrer richtigen Lage vorausgeeilt ist, wie beispielsweise in F
i g. 2 durch R 1 angedeutet ist, wird ein Fehlersignal gegeben, um den Motor 41
und die Schraubenspindel 40 sich weit genug drehen zu lassen, damit die Schwenkarme
37 (mit der der Bahn anliegenden Rolle 16) und der Arm 35 (mit der Aufnahmerolle
für den Keilriemen) im Gegenuhrzeigersinn um die Welle 36 geschwenkt werden und
dadurch die Bahn 12 genügend rückwärts verstellen (oder verlangsamen), um die Registermarke
R 1 in ihre richtige Lage R zu bringen. Diese Bewegung vergrößert gleichzeitig den
wirklichen Anlageradius des gleichmäßig laufenden Keilriemens 26 auf der Riemenscheibe
25 mit veränderlichem Durchmesser und bewegt die Riemenscheibe 25 mit geringerer
Drehzahl und verringert entsprechend die Geschwindigkeit des Riemens 14 und der
ablaufenden Bahn 12 genügend, um eine zusätzliche verlangsamende Wirkung auf die
Bahn auszuüben. Diese Wirkung hat einen weiteren Registerfehler, ähnlich dem soeben
berichtigten, mit dem Unterschied zur Folge, daß er umgekehrt gerichtet und in seinem
Ausmaß kleiner ist. Die sich anschließende Feststellung dieses neu erzeugten Registerfehlers
löst ein neues Fehlersignal aus, das wiederum den beschriebenen Berichtigungsarbeitsgang
herbeiführt. Auf diese Weise werden Bahnregisterfehler schrittweise kleiner, da
sie durch eine Vereinigung unmittelbarer Verschiebungen und proportionaler Geschwindigkeitsänderungen
berichtigt werden, die der Bahn 12 erteilt werden. Der Endeffekt dieser Berichtigung
ist, daß der ursprünglich festgestellte Registerfehler schnell ausgemerzt wird,
in erster Linie durch eine unmittelbare Verstellung der an der Bahn anliegenden
Rolle 16, deren gewöhnliche Anfangsstellung darauf wieder herbeigeführt wird, zunächst
durch aufeinanderfolgende und schrittweise kleiner werdende Berichtigungen als Folge
von Geschwindigkeitsänderungen, die gleichzeitig in der Bahn durch wiederholte Verstellung
der Rolle 16 hervorgerufen werden. Auf diese Weise ist der gewünschte Zustand der
Bahn erreicht und danach innerhalb enger Grenzen aufrechterhalten.
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Wenn. die Lage der Registermarke R hinter der gewünschten Lage, wie
bei R 2 angedeutet, zurückbleibt, wird im Hinblick auf das Zeitsignal vom Schalter
45 der Motor 41 wieder, aber in umgekehrter Richtung angelassen und verschwenkt
dabei die Schwenkarme 37 (und die Rolle 16) und den Arm 35
(mit
der Aufnahmerolle 34 für den Keilriemen) im Uhrzeigersinn um die Welle 36. Dieser
Arbeitsgang verstellt oder schiebt die Bahn 12 genügend nach vorn, um die Registermarke
R 2 in ihre richtige Lage R zu führen, und verringert den wirksamen Berührungsradius
des gleichmäßig laufenden Keilriemens 26 auf der Riemenscheibe 25 mit veränderlichem
Durchmesser und vergrößert dadurch deren Drehzahl und die linearen Geschwindigkeiten
des Riemens 14 und der Bahn 12. Die Wirkung dieses Arbeitsganges besteht darin,
daß ein kleinerer Registerfehler in umgekehrter Richtung erzeugt und damit wieder
eine anschließende Berichtigung ausgelöst wird. Auf diese Weise werden sich wiederholende
Bahnregisterfehler von zunehmend geringerer Größe ausgemerzt, bis die gewünschte
Registerlage erreicht und laufend beibehalten wird. Auch hier ist die der Bahn mitgeteilte
Registerberichtigung eine Verbindung aus unmittelbarem Bahnvorschub durch Abwärtsverstellung
der die Bahn berührenden Rolle 16, wodurch die Bezugsmarke R 2 in die gewünschte
Stellung R zurückgeführt wird, und proportionaler Geschwindigkeitserhöhung der Bahn,
die die nachfolgende Rückführung der Rolle 16 in ihre Anfangsstellung in der beschriebenen
Weise ermöglicht.
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Auf diese Weise werden die Bahngeschwindigkeit und der »Bahnabstand«
zwischen der ablaufenden Rolle 11 und der Bearbeitungsmaschine P geändert, so daß
die vorgedruckten Registermarken R genau mit dem abgestimmten Antrieb der Arbeitsmaschine
synchronisiert werden und genau im Hirnblick auf bestimmte, nachher auf der Bahn
durchgeführte Arbeitsvorgänge im Takt bleiben. Die Spannung in der Bahn 12 zwischen
der ablaufenden Rolle 11 und der Bearbeitungsmaschine P ändert sich ständig so lange,
wie Registerberichtigungen erfolgen. Nachdem eine genaue Registerkontrolle stattgefunden
hat und danach in engen Toleranzen gehalten wird, kommen Schwankungen in der Bahn
immer wieder vor, bleiben aber zwischen diesen Einheiten unausgeglichen. Es ist
zu bemerken, daß die Anwendung dieser veränderlichen Bahnspannungsvorrichtungen
zur Berichtigung von Registerschwankungen auf sehr enge Toleranzen beschränkt ist,
und die der Bahn eigene Elastizität, d. h. ihre Fähigkeit, sich bei Spannungsschwankungen
in Längsrichtung zu dehnen oder zusammenzuziehen, wird niemals überschritten.
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In F i g. 3 sind 200 und 202 Kanäle, über welche die
fotoelektrischen Taktimpulse von den entsprechenden Fotozellen den Verstärkern 204
und 206 zugeleitet werden. Die gemeinsame Leitung 208 von einer Stromquelle 210
geht zum Umkehrmotor, z. B. 41, während die andere Klemme der Stromquelle 210 zu
der einen oder anderen Motorklemme geführt sein kann, je nachdem das eine oder andere
von zwei Relais 212 und 214 erregt wird. Relais 212 hat einen
üblicherweise offenen Kontakt 224, der sich bei einer Erregung des Relais schließt,
um Strom von der Quelle 210 zur Motorleitung 216 gelangen zu lassen,
der den Motor in der Richtung laufen läßt, in der er die Geschwindigkeit des angeschalteten
Antriebs herabsetzt, während Relais 214 einen üblicherweise offenen Kontakt 226
hat, der bei Erregung des Relais der Motorleitung 218 Strom zuführt und ihn in der
umgekehrten oder »schnellen« Richtung laufen läßt.
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Jedes Relais hat ebenso üblicherweise offene Kontakte 220 und 222,
die geschlossen Haltestromkreise für das entsprechende Relais bilden, die durch
üblicherweise geschlossene Kontakte des anderen Relais vervollständigt werden, wie
F i g. 3 zeigt. Wenn bei einer solchen Schaltung die Stromimpulse vom Verstärker
204 früher als die vom Verstärker 206 ankommen, wird das Relais bei Empfang eines
Impulses vom Verstärker 204 erregt oder betätigt und bleibt, wenn der Impuls aufhört,
infolge des Schließens seines eigenen Haltekreises erregt, bis dieser Haltekreis
geöffnet wird, wenn danach das Relais 214 auf die späteren Impulse von seinem Verstärker
206 anspricht. Während das Relais 212 betätigt wird, sind seine Motorsteuerkontakte
224 geschlossen und legen Strom an die Leitung 216 und lassen den Motor in der Richtung
laufen, in der er die Bewegung der Bahn verlangsamt, deren Registermarken von der
Abtasteinrichtung abgefühlt werden, die den Verstärker 204 steuert. Die Größe der
Bewegung der Motorwelle ist dem Betrag verhältnisgleich, um den eine Impulsreihe
früher als die andere eintrifft. Wenn umgekehrt die Ausgangsimpulse des Verstärkers
206
zu einem früherem Zeitpunkt eintreffen, spricht Relais 214 zuerst an und
bleibt erregt, bis der spätere Impuls kurzzeitig das Relais 212 betätigt, um der.
Haltestromkreis des Relais 214 zu unterbrechen.
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Die beiden miteinander verbundenen Relais bilden so einen fremderregten
Multivibratorkreis in der Weise, daß die eine oder andere der beiden Motorumkehrleitungen
unter Strom gesetzt wird, je nachdem, welches Relais zuerst auf jede Imuplsreihe
anspricht. Wie für den Fachmann ohne weiteres verständlich, werden die Kenndaten
für das Erregen und Aberregen der Relais so gewählt, daß ein Blokkieren beider Relais
vermieden wird. Daher sind die Relais in der gezeichneten Schaltung so einzuregeln,
daß bei einer Erregung des Relais 212 durch einen früheren Impuls vom Verstärker
204 die nachfolgende Erregung des Relais 214 den Haltestromkreis des
Relais 212 unterbricht, dieses aber den Haltestromkreis des Relais 214 erst nach
Aufhören des kurzen Impulses vom Verstärker 206 schließt. Bei der gezeichneten Schaltung
setzt ein kurzzeitiges Überlappen beim Ansprechen der Relais gleichzeitig beide
richtungssteuernden Leitungen des Motors unter Strom, doch ist das unschädlich,
und der Motor bleibt während dieser Augenblicke still stehen.
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Ebenso ist zu bemerken, daß bei einem zeitlichen Zusammenfallen der
Impulse von den Verstärkern 204 und 206, bei dem also keine Berichtigung erforderlich
ist, beide Relais kurzzeitig arbeiten, aber keines blockiert wird, weil beide Haltestromkreise
unterbrochen sind. Aus diesem Grund bleibt auch in diesem Fall der die Geschwindigkeit
steuernde Motor stehen.
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Die beschriebene Anlage dient nur als Beispiel, und verwickelter aufgebaute
Anlagen bieten sich selber dem Fachmann an; eine solche Anlage verwendet beispielsweise
einen Zweiphasen-Servomotor für die Geschwindigkeitssteuerung, und die Impulse über
die Leitungen 200 und 202 werden benutzt, um die Phasen eines den
Motorwicklungen zugeführten Zweiphasenstroms zueinander zu regeln. Eine weitere
Abwandlung kann von der Art sein, wie sie handelsüblich von der General Electrie
Company unter der Bezeichnung »Längsregister-Steuerung 3 S 7515-CT 100« vertrieben
wird. Die fotoelektrischen Abtastköpfe können »Fotoelektrische Abtastköpfe CR-7515-P
202« der General Electric Company oder
ähnliche sein. Der Stand
der Technik bietet viele weitere Beispiele gleichwertiger Schaltungen.