DE2524101A1

DE2524101A1 - Vorrichtung zum abbremsen eines bandmaterials

Info

Publication number: DE2524101A1
Application number: DE19752524101
Authority: DE
Inventors: Eberhard Ing Grad Escales
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1976-12-16
Also published as: JPS51146063A; CH610860A5; US4037768A

Description

.11-A-C-ZVASHT AKTIENGESELLSCHAFT 27. Mai 1975

10-pa-gl

.ever.-nisen

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Vorrichtung zum Abbremsen eines* Bandmaterials

lie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum. Abbremsen eines längs einer Bahn schnell in eine definierte Endstel-IUn₁; zu bewegenden 3andnaterials mittels eines in seiner :;eschvindigkeit steuerbaren Motors, mit einem Geber für ein ier jeweiligen Geschwindigkeit des Bandmarerials enrsprechendes Signal, Elementen zum Feststellen der bis zum Erreichen der Endstellung noch zurückzulegenden Weglänge cei hochstzulässiger Geschwindigkeit und maximaler Ver-"'i.--.-runr; und einer Vergleichsvorrichtung, die das Signal f'ir zie jev/eilige Geschwindigkeit des Bandmaterials mit einem Signal für die zulässige Geschwindigkeit vergleicht und den Kotor entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs ce strömt.

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Vorrichtungen dieser Art können "beispielsweise in einen Bildschneider zum Positionieren eines Bildbandes oder in Printern zum Positionieren der Vorlage nach Lochnarkierungen verwendet werden.

Zur Vermeidung von durch nicht genau beherrschbare Beibungseinflüsse auftretenden Streuungen für den Nulldurch-ε-ang eines absteigenden Geschwindigkeitsverlaufs und von entsprechenden Wegstreuungen sind bereits Antriebsvorrichtungen bekannt geworden, deren Steuerung für eine genauere Positionierung des Endpunktes so ausgebildet ist, da 3 eine bestimmte lie flange vor der Endstellung oder beim Erreichen einer gewissen Mindestgeschwindigkeit der Motor auf konstante Geschwindigkeit bis in dia Endstellung umgeschaltet wird. Für diese Kriechbewegung in die Endstellung v.drd jedoch erheblich Zeit aufgewendet, wenn die Geschwindigkeit hierfür mit Eücksichtvauf die zulässigen Streuungen in der Endstellung ausreichend niedrig gewählt wird. Diese Steuerung bleibt deshalb bezüglich der erreichbaren Bewegungszeiten unbefriedigend.

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Deshalb ist auch eine Vorrichtung vorgeschlagen worden (DCS 2 246 543), bei der die Abbremsung des schnell bevegten Bandnaterials ohne Überschreitung eines höchst-

v zulässigen Verzögerungs-wertes so rasch wie möglich und mit verbesserter Zielgenauigkeit erfolgen soll. Dabei wird die tatsächliche Geschwindigkeit des Bandmaterials zu jedem Zeitpunkt verglichen mit der im jeweiligen Abstand von der zu erreichenden Endstellung noch zulässigen Geschwindigkeit, so daß der Motor an jedem Punkt der Bremsstrecke auf der höchstmöglichen Geschwindigkeit gehalten werden kann. Die Einhaltung dieser jeweils höchstmöglichen Geschwindigkeit bis zum Errreichen des Endpunktes wird durch umfangreiche schaltungstechnische Maßnahmen sichergestellt. Der Nachteil dabei ist aber, daß die Hegelung durch den mechanisch angekoppelten Längengeber, der eine systematische Fehlerquelle der Größenordnung seiner Auflösegenauigkeit darstellt, verhältnismäßig ungenau ist, wobei der Schaltungsaufbau dafür kompliziert ist. Zwischen Transportrollenpaar und Bandmaterial kann außerdem ein Schlupf auftreten, der erst wirksam wird, nachdem der Abbremsvorgang eingesetzt hat, so daß der Endpunkt des Bandmaterials verschoben sein kann.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine exakte Positionierung des Bandinaterials mit geringem Aufwand erreicht werden soll, wobei ein optimaler Zeitverlauf der Abbrensung des schnell bewegten Bandmaterials gev:ährleistet sein soll.

Die Aufgabe wird durch die im beiliegenden Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Mit der Erfindung wird erreicht, daß die im Bandmaterial vorgesehene Lochmarkierung an den Fotozellen Impulse auslöst, welche ein KaB für die noch zurückzulegende Wegiänge hzv, einen Wert für die gewünschte Geschwindigkeit geben. Dabei kann die letzte Fotozelle den Wert für die Weglänge bzw. Geschwindigkeit Null einnehmen, so daß das Bandmaterial an dieser Stelle die gewünschte Endstellung bereits erreicht hat und angehalten wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren eingehend erläutert sind. Es zeigen:

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rig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform mit angepaßter Regelschaltung;

rig. 2 eine an sich bekannte Siebketten-Schaltung;

rig.3a den Spannungsverlauf von U ,, ohne Verwendung der in Pig. 2 gezeigten Siebkette; und

Pig.3b den Spannungsverlauf U τη bei Verwendung der Siebkette.

In Pigur 1 ist mit 1 ein langes Band aus flexiblem Harerial, z.B. ein Band fotografischen Kopiermaterials oder ein·; ν !T-ijativvorlage bezeichnet, das durch ein Iransportrollenpaar 3 und 4 auf einen gewissen Befehl hin um eine vorbestimmte Weglänge transportiert werden soll. Die Transportrolle 4 sitzt auf der Welle eines Gleichstrommotors 5> beispielsweise eines Scheibenläufermotors, auf dessen Welle ebenfalls ein Tachogenerator 6 angebracht ist.

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lias Bandmaterial 1 ist auf einer Seite mit Lochmarkierunger. 2 versehen, die in einer Reihe so angeordnet sind, daß sie beim Vorlauf des Bandes 1 über *ie Enden einer Reihe von Lichtleitern 8 geführt sind. Diese Enden der Lichtleiter 8 sind an der Unterseite des Bandes 1 in einer in Iransportrichtung des Bandes liegenden Reihe angeordnet und werden von einer Lichtquelle 22 beleuchtet, welche auf der anderen Seite des flexiblen Bandes 1 liegt. Die Lichtleiter 8 führen zu lichtempfindlichen Elementen 9» beispielsweise zu Fototransistoren, und zwar führt der Lichtleiter 8a zu dem Fototransistor 9a, der Lichtleiter 8b zu dem Fototransistor 9^> usw.

In dem dargestellten Beispiel sind fünf Meßstufen beschrieben. Selbstverständlich ist auch jede andere Zahl von Stufen möglich. Diese Stufenanzahl wird durch die geforderte Genauigkeit bzw. von dem Verhältnis der maximalen Bandgeschwindigkeit und des zur Verfügung stehenden Abbremsweges bestimmt.

Anstelle der Lichtleiter könnten die lichtempfindlichen Elemente auch direkt unterhalb des Bandmaterials angebracht werden. Durch die herkömmlichen Baugrößen dieser

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Sienente kann es aber manchmal der Fall sein, daß sie nicht nahe genug aneinander angeordnet werden können, insbesondere bei sehr raschen Verzögerungen, so daß daim die Verwendung von sehr dünnen Lichtleitern zweckmäßiger

'.,'ie oben bereits erwähnt ist, ist das andere Ende eines ~eaen Lichtleiters 8 auf die lichtempfindliche Basis eines Fototransistors gerichtet. Der Kollektor des Fototransistors 9a beispielsweise liegt an der positiven Spannung und sein Emitter einerseits über einen Widerstand 10a an Masse und andererseits an der Basis eines Darlington-Transistors 11a. Der Ausgangsemitter dieses Darlington-!Transistors 11a liegt an Masse, während der Kollektor einerseits über einen Widerstand 12a an der positiven Spannung und andererseits an einem Eingang El eines Flip-Flops 1Ja liegt. An dem zweiten Eingang E2 des Flip-Flops 13a liegt eine Reset-Leitung und der Ausgang A1 ist mit einer Basis eines Transistors 14a verbunden. Dieser Transistor 14a liegt mit seinem Emitter an Masse und mit seinem Kollektor an einem Ende einer

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'.viderstands-Kette, bestehend aus den Widerständen 15a bis 15©· Das andere Ende dieser Widerstands-Kette liegt an Kasse. Der Kollektor des Transistors 14a ist au-Serden nit einer Konstantstromquelle 16 verbunden, welche aus einem Transistor 17, einem Widerstand 18, Dioden 19 und 20 und einen Widerstand 21 besteht. Ferner geht der Kollektor des Transistors 14a auf einen Eingang eines Vergleichsverstärkers 7> dessen anderer Eingang an Kasse liegt. An den ersten Eingang des Vergleichsverstärkers 7 liegt außerdem das Ausgangssignal des Tachogenerators 5· An den Ausgang des Vergleichsverstärkers 22 ist ggf. über eine Leistungs-Endstufe der Motor 5 angeschlossen.

In gleicher Weise schließen sich an die Fototransistoren 9b bis 9e der ersten Stufe entsprechende Bauelemente 10b... 'Ce bis 14b .... 14e an. Der Kollektor des Transistors 14b liegt ebenfalls an der Widerstands-Kette, und zwar zwischen den Widerständen 15a und 15b. Der Kollektor des Transistors 14c liegt zwischen den Widerständen 15b und 15c, der Kollektor des Transistors 15d zwischen den Widerständen 15c· und 15d und der Kollektor des Transistors 14e zwischen den Widerständen 15d und 1^6.

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Hie Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Zunächst läuft das Bandmaterial 1 angetrieben von dem CJransportrollenpaar 3 und 4 bzw. dem Motor 5 nit der festgelegten Höchstgeschwindigkeit. Sobald eine lochmarkierung 2 an dem ersten Lichtleiter Se vorbei läuft, v:ird dieser von der Lichtquelle 22 beleuchtet, womit auch, ein Lichteinfall auf die 3asis des Fototransistors ^:je verbunden ist. Durch die Bestrahlung des Fototransistors 9e wird dieser leitend, wodurch die Basis des 2arlington-Transistors 11e eine Vorspannung erhält. Da- z.tz v;ird auch dieser Darlington-Transistor leitend, so ZS.2 der Eingang ΈΛ des Flip-Flops 13e auf Kasse gezogen vird. Die Flip-Flop-Schaltung ist so augelegt, daß wenn der Eingang El auf Masse liegt, der Ausgang A1 den Zustand L besitze Durch das Ansteuern der Basis des Transistors ^e mittels des Augangszustandes L des Flip-Flops wird dieser Transistor leitend, so daß der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 153- und 15e auf Masse zu liegen kommt.

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Vie oben, erwähnt worden ist, läuft das Bandmaterial 1 niit Höchstgeschwindigkeit, so lange noch keine Lochmarkierung über einen Lichtleiter zu liegen koiant. D.h., daß darm auch jeder Fototransistor 9a bis 9e gesperrt ist, v.-onit auch die Tranistoren 14-a bis 14-e gesperrt sind, so da.': an den Punkt U_n die Höchst spannung U anliegt. Z±e Höchstspannung ergibt sich aus den Produkt des Stror.es der Konstant stromquelle 16 und der Sur.r.e der Widerstände 15a und 15e· Diese Spannung liegt an den ersten Eingang des Vergleichsverstärkers 7 und· regelt durch Vergleich der Spannung U ,, mit dem Ausgangssignal des Tachogenerators 6 die Motorgeschwindigkeit.

'.,'enn wie oben beschrieben nun eine Lochmarkierung 2 über den ersten Lichtleiter 8e geführt wird und der Transistor "We dadurch leitend wird, ändert sich die Viderstands-Kette dahingehend, daß der Widerstand 15e kurzgeschlossen wird und der Widerstand 15d an Masse zu liegen kommt. Damit verkleinert sich die Spannung ^T^^T _qo^i um einen bestimmten Wert und beträgt nunmehr das Produkt aus konstantem Strom 1 und der Summe der Widerstände 15a bis 15d.

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Hückt nun die Lochmarkierung 2 weiter vor und kommt sie über den Lichtleiter 8d, so wird in vergleichbarer Weise zu oben der Fototransistor 9d und damit auch der Transistor 14-d leitend. Dadurch wird auch der Widerstand 15d übersprungen und der Widerstand 15c kommt direkt an Masse zu liegen. Damit verringert sich wieder die Spannung U ,, un einen bestimmten Wert, wodurch auch die Geschwindigkeit des Motors 5 um. einen äquivalenten Wert vermindert wird. Beim Weiterlauf des Bandinaterials 1 v;erden also nach und nach die Lichtleiter 8e bis 8a überfahren, wobei beim Leitendwerden des Fototransistors 9a und des Transistors 14a der Punkt U ,, auf Masse zu liegen kommt, so daß die Geschwindigkeit des Motors 5 auf Null geregelt ist. Da die Geschwindigkeitsregelung des Motors unmittelbar von einer Markierung vom Bandmaterial erfolgt, kann die Endstellung des Bandes exakt festgelegt werden, da auch die Endstellung der Lochmarkierung genau bestimmt werden kann.

In der letzten Stufe (9a-14-a) d._er Schaltung kann der zweite Ausgang A2 des Flip-Flops 13a für einen weiteren Befehl

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verwendet werden, der nach Stillstand des Bandmaterials 1 erfolgen soll. Beispielsweise kann dadurch ein Schneideocer Belichtungsvorgang ausgelöst werden.

I.'ach Beendigung des Bearbeitungsvorganges wird durch ein geeignetes Startsignal ein Reset-Impuls an die Flip-Flops 1;a bis 1-3e über den Eingang 23 gegeben. Damit werden alle Flip-Flops zurückgestellt und an Eingang des Vergleichsverstärkers ? liegt wieder die Maximalspannung U„ an. Diese Spannung wird mit dem Ausgangssignal des Sächogeneratcrs 6 verglichen, der aufgrund des Stillstandes des Kotcrs zn diesem Zeitpunkt kein Signal abgibt« Die Folge ist starkes Ungleichgewicht im Vergleichsverstärker 7? was zu einer Beaufschlagung des Motors 5 ffiit dem höchsten zulässi- rr-z\ Stron führt. Dieser beschleunigt dann das Band mit einer konstanten Beschleunigung, wobei die Geschwindigkeitskurve hierbei einen in etwa geradlinig ansteigenden Verlauf zeigt. Sobald eine neue Lochmarkierung 2 an die Lichtleiter 8 kommt, wiederholt sich der Vorgang entsprechend der obigen Beschreibung.

'„"eim die Verte der Widerstände 15a bis 15e gleich gewählt werden, *so kann eine konstante Verzögerung der Motorge-

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···■;-.-igkeit erreicht werden. D.h., daß sich bei fünf

.."i der ständen folgender Geschwindigkeitsverlauf ergibt: ::.Z-53-50-40-20-0 Prozent.

Lr. einer Ausgestaltung der Erfindung kann avischen Anichlu-irunkt ü ,-, und den: ersten Eingang des Vergleichsrerstärkers 7 eine Siebkette genäß der Figur 2 vorgesehen .-erden, '..'tihrend ohne diese Siebkette ein stufenförniger irannur.ssverlauf geaäß der Fig. 3a an den Eingang des Verrleiciisverstärkers 7 vorliegt, kann mit der Siebkette ein .'-·.: rl auf renäß der Figur 3b erreicht werden, bei den sich Ii^ £psnnur.gsveränderungen langsamer vollziehen. Für die "vrrelur.j des Kotors ist dies von Vorteil, weil eine v:eiih-'-ir-tr /-.tcrensunr- erreicht wird.

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Claims

AGFA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAFT 27. Mai 1975

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r-atentansprüche

Vorrichtung zum Abbremsen eines längs einer Bahn
schnell in eine definierte Endstellung zu bewegenden Bandmaterial mittels eines in seiner -Geschwindigkeit steuerbaren Motors, mit einem Geber für ein der jeweiligen Geschwindigkeit des Bandsaterials entsprechendes Signal, Elementen sum Peststellen der bis sun Erreichen der Endstellung noch zurückzulegenden Weglänge bei höchstzulässigen Geschwindigkeit mit maximaler
Verzögerung und einer Vergleichsvorrichtung, die das Signal für die jeweilige Geschwindigkeit des Bandmaterials mit einem Signal für die zulässige Geschwindigkeit vergleicht und den Hotor entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs bestromt, gekennzeichnet durch eine Beihe von in Bewegungsrichtung des Bandaaterials (i) ange—

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-IS*

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ordneten lichtempfindlichen Elementen (9a bis 9e), ■ die auf ein durch eine Markierung (2) in dem Band-. material (Ί) fallendes Licht (22) ansprechen und die Kotorgeschwindigkeit mit einem optimal festlegbaren Verzögerungsverlauf derart regeln, daß das Bandmaterial (1) an einer markierungsbezogenen Stelle zum Stillstand kommt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai? über die lichtempfindlichen Elemente (9a bis 9c) cpannungsquellen anschaltbar sind, die eine ein Sollwert-Signal der Geschwindigkeit darstellende Spannung ("J^₀₁₁) liefern, welche an dem Vergleichsverstärker (7) anliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ca·: die lichtempfindlichen Elemente (9a bis 9e) eine aus einer der Anzahl der lichtempfindlichen Elemente entsprechenden Anzahl von Widerständen (15a bis 15e) bestehende Widerstands-Kette derart steuern, daß die

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vcn dieser abgegebene Spannung das Sollwert-Signal -darstellt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen einer Konstantstromquelle (16) und Masse liegend Widerstands-Kette (15a- bis 15e) mittels der von den lichtempfindlichen Elementen (9a bis 9e) angesteuerten Schaltung (IOa-14-a... .IOe-14-e) so abgreifbar ist, daß eine stufenweise von IL,.,.. bis

U=O abnehmende Spannung am Vergleichsverstärker. (7) anliegt.
5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fototransistor (9a bis 9e) ein Flip-Flop (13a bis 13e) leitend macht, wodurch ein am Kollektor des Transistors (14a bis 14e) liegender Verbindungspunkt zwischen zwei Widerständen (16-15a, 15ä-i5b, i5b-15c, i5c-15d, 15d-15e) der Widerstands-Kette an Masse zu liegen kommt*
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche-1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lochmarkierung (2) und

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lichtempfindlichen Elementen (9a bis 9e) Lichtleiter (8a bis 8e) verlaufen.

7- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Elemente (9a bis 9e) Fototransistoren sind.

c. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausgangsklemme der Widerstands-Kette und Eingang des Vergleichsverstarkers (7) eine Siebkette (Fig. 2) für die abgehende Spannung (L* T₁) vorgesehen ist.

9- Vorrichtung nach einem der Ansprüche .1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgang (A2) des zuletzt angesteuerten Flip-Flops (13a) eine Einrichtung s-euert, welche beim Stillstand des Bandmaterials (1) mit diesem zusammenwirkt.

1C. Verrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Motor "(5) ein Kollektormotor, insbesondere ein Scheibenläufer- oder Glockenankermotor is~ und der Geschwindigkeitsgeber ein auf der Motorv;elle sitzender Tachogenerator (6) ist. Hierzu * Blatt Zeichnungen

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