DE2539481A1

DE2539481A1 - Vorrichtung zur reflexionsabtastung von markierungen zum messen und regeln an beweglichen mechanischen ablaeufen

Info

Publication number: DE2539481A1
Application number: DE19752539481
Authority: DE
Inventors: Willi Latussek; Hans-Willi Wehmeier
Original assignee: Eltromat Tautorus GmbH
Current assignee: BST Eltromat International Leopoldshoehe GmbH
Priority date: 1974-10-28
Filing date: 1975-09-05
Publication date: 1976-05-06
Also published as: NL7512353A; ATA866774A; DE7528054U; AT337215B; CH605368A5

Description

" Vorriehtung sur Reflexionsabtastung von Markierungen zum Messen und Regeln an beweglichen, mechanischen Abläufen Die Erfindung bezieht sich auf ein. Vorrichtung zur Reflexionsabtastung von Markierungen zum Messen und Regeln an bes glichen, mechanischen Ablauten, insbesondere an graphischen Maschinen, wie Rotationsdruckmaschinen, mit mindestens einem mit Lichtstrahlen zur Abtastung von Signalmarken an der Bahn arbeitenden Tastorgan.
Derartige, in der Praxis bekannt gewordene Vorrichtungen zur Abtastung von Markierungen haben eine Lichtquelle, die über ein optisches System (Linsen) mehr oder weniger gebdndeltes Licht auf ein abzutastendes Objekt wirft, von dem aus der Lichtstrahl reflektiert und dann wieder Uber ein optisches System (Linsen, halbdurchlässige Spiegel, Prismen uddgl.) auf ein lichtempfindliches Organ reflektiert wird - die Lichtwertänderungen werden dann elektronisch zur Messen oder Regeln ausgewertet.
Diese bekannten Vorrichtungen zeigen den Nachteil einer grossvolumigen Bauweise und sind konstruktionsaufwendig und somit kostspielig. Durch die grossvolumige Bauweise werden vielfach die Kontrollstellen, auf denen die Tastorgane eingerichtet werden müssen verdeckt , so dass sie nur schwierig einzusehen sind und dadurch die Einrichtung erschwert wird.
Außerdem sind die Abtstorgane im festgelegten Abstand zueinander angeordnet, so dass auch die Signalmarken an den Bahnen bestimmte Abstände haben müssen, was das Einiatzgebiet der bekannten Vorrichtung beeinträchtigt.
Weiterhin erstreckt sieh die bekannte Vorrichtung im explosionsg.fährdeten Bereich der Maschine, was wiederum ein.
besondere Schutzausführung der Vorrichtung erforderlich macht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reflexionsabtast-Vorrichtung nach der eingangs genannten Art zu schaffen, welche kleinvolusig aufgebaut ist, ein leichtes und genau einsehbares Einrichten auf die Kontrollmarken an beliebigen Stellen der Bahn ermöglicht und keine innerhalb der Schutz zone liegenden ma somit explosionszuschützenden Einrichtungen hat.
Die Vorrichtung oll einfach zu handhaben und stufenlos auf die verschiedensten Stellen der Bahn einzurichtende Tastorgane haben, welche das Abtasten sehr kleiner Markierungen aulassen.
Weiterhin soll die Vorrichtung auf verhältnismässig langen Wegen einen einwandfreien Lichttransport ermöglichen.
Gemäss der Erfindung sind bei einer Reflexionsabtast-Vorrichtung nZc der eingangs genannten Gattung die Tastorgan von jeweils mindestens einem flexiblen Lichtleiterkabel gebildet, dessen aungangsseitiges, im Bereich der Bahn liegendes Stirnende eine auf eine Markierung einrichtbare Rastfläche bildet und dessen eingangaseitiges> auss.rhalb des Bahnbereiches liegendes Ende mit eines Lichtgeber und einem Lichtempfänger verbunden ist.
In bevorzugter Weise ist das Lichtleiterkabel von einem an sich bekannten faseroptischen Glas- oder Kunststofflichtleiter gebildet, das iiit seines ausserhalb des Lichtgeber und -empfängers liegenden, flexiblen Strangbereich in jeweils einem an eine Trägerteil der Maschine angeordneten Halter einstellbar festgelegt ist.
Der sich im Abstand zur Tastfllche des Lichtleiterkabels erstreckende Lichtgeber und -empfänger als eine Baueinheit kann im Abstand nun Zylinderabtaster an dem Maschinengestell montiert werden.
Weitere Merkmale ergeben sich aus den anderen Unteransprüchen Der Schutsuifang des Erfindungsgegenstnades erstreckt sich nicht nur auf die Merksale der einzelnen AnsprUche,sondern auch auf deren Kombination.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist einfach und kostensparend aufgebaut, neigt eine kleinvolumige Ausführung an der Abtaststelle und ermöglicht ein einfaches und leichtes Einrichten auf Signalmarken an beliebigen Stellen eines abzutastenden Gegenstandes.
Die Tastorgane sind in vorteilhafter Weise von flexiblen Liohtleiterkabln gebild-t, die mit ihrer ausgangsseitigen Stirnfläche als Tastfläche einfach genau und leicht einsehbar auf die an beliebigen Stellen der Bahn od.dgl. angeordneten Marken einsurichten sind - weiterhin gestatten dies. Lichtleiterkabel die Abtastung sehr kleiner Punkte und erfordern nicht speziell ausgerahrte Markierungen.
Durch die verwendung von Lichtleiterkabeln aus optischen Glas-oder Kunststoffasern kann die Lichtquelle direkt auf den Eingang der Lichtleiter gelegt werden, wodurch die Bündelung durch optische Systeme entfällt und der Lichtterlust erheblich reduziert wird. An die Kontrollstelle braucht Jetzt nicht mehr> wie bisher der komplette optoelektrische Taster mit Lichtsender, optischen System, Lichtempfänger und Gehäuse geführt zu werden sondern es sind nur noch die Austrittsöffnungen der dünnen Lichtleiterkabel herzuführen. Durch die flexiblen Lichtleiterkabel werden die Abtaststellen nicht verdeckt und die Stäbe sind auch an bisher unnugängliche Messpunkte heranführbar.
Die eigentliche Elektronik mit Lichtsender und -empfänger kann an einer sehr oder weniger entfernten Stelle an der Maschine angeordnet werden, so dass diese Elektronik ausserhalb der Schutzzene liegt und dadurch keine besonderen Schtzmaßnahmen erforderlich werden.
Die Anordnung der zu messenden Punkte, beispielsweise bei bedruckten Bahnen ist nieht mehr an vorher genau fixierte Orte oder Abstände gebunden, sondern die flexiblen Lichtleiter können in Gegensatz au den bisherigen starren Optiken auf beliebig verteilte und zu i.ssende Markierungen gerichtet werden.
Auf der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel gemäss der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Stirnansicht einer Rotationsdruckmaschine mit Signalmarken einer durchlaufenden Bahn abtastenden und mit einem Lichtgeber und -empfEnger verbundenen Tastorganen, Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Tastorgan, Fig. 3 eine Seitenansicht eines Halters fAr ein Tastorgan.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Reflexionsabstastung von Markierungen 12 au. Messen und Regeln an beweglichen, mechanischen Abläufen n , wie einer Bahn lo gegenUber Bearbeitungseinheiten, wie Druek-, Fali-, Schneid-, Schweiss- oder Faltstationen, insbesondere an graphischen Maschinen 11, wie Rotationsdruckmasschinen oder an WeiterverarbeitungsmaschinenJ wie Bautelmasdchinen, Schneidmaschinen, Schweissmaschinen, Falzmaschinen od.dgl., weist mindestens einen mit Lichtstrahlen zur Abtastung von Signaliarken ( Passermarken , Druckmarken ) 12 an der Bahn lo od.dgl. arbeitende. Tastorgan 13 auf. Dieses Tastorgan 13 ist von einem flexiblen Lichtleiterkabel ( -stab) gebildet, dessen eines ii Bereich der durchlaufenden Bahn lo liegendes Stirnende eine auf eine Markierung 12 einrichtbare Taitfläche 14 bildet und dessen anderes, ausserhalb der Bahn 10 liegendes Ende mit einem Lichtgeber und Lichtempfänger 15 verbunden ist.
Das Lichtleiterkabel 13 ist aus einer Vielzahl bekannten optischen Glas- oder Kunststoffasern gebildet, das ausserhalb des Lichtgebers und -empfänger. 15 als ein Strangteil 13a ausgefUhrt ist, dessen darin ungeordneten Fasern zum Teil als lichtzuführende und zum anderen Teil als lichtrUckfUhrende Fasern wirken.
Ein Teil der Fasern führt das Licht im Strangteil 13a zum tastflächenseitigen Stabausgang 14, wo es austritt und beim Auftreffen auf eine Siganlmarke 12 reflektiert wird und dann wieder in das Strangteil 13a eintritt und jetzt von dem anderen Teil der Fasern zurückgeführt wird. Innerhalb des Licht gebers und -empfängers 15 ist der Lichtleiterstab 13 in zwei Strangteile 13b, 130 aufgeteilt, von denen eines als lichtstrahlenzuführendes Teil mit dem Lichtgeber und das andere als rückführendes Teil mit dem Lichtempfänger verbunden ist.
Die Fasern Jedes der beiden Strangteile leib, 13c verlaufen mit gleicher Punktion weiter in dem gemeinsamen Strangteil 13.
Das flexible Lichtleiterkabel 13 kann mit seiner ausgangsseitigen Rastfläche 14 auf Jeden beliebigen Ort 12 der Bahn lo oder eines anderen beweglichen Gegenstandes eingerichtet werden und ist durch seine Flexibilität nicht orsgebunden.
Wie Fig. 1 zeigte sind in bevorzugter Weise mindestens zwei Lichtleiterkabel 13 der Bahn lo zugeordnet, die gemeinsam mit dem Lichtgeber und -exprSnger 15 verbunden sind.
Diese beiden Lichtleiterkabel 13 sind im Abstand zueinander stufenlos einstellbar und zum Abtasten nebeneinander oder hintereinander angeordneter Markierungen 12 der Bahn 10 einrichtbar Jedes Lichtleiterkabel 13 wird durch einen Halter 16 an einem Trägerteil 17, wie Stange Schiene oder Rohr der Druckmaschine 11 gelagert, wobei sich dieses Trägerteil 17 quer zur Bahn-Bewegungsrichtung und etwa parallel zur Bahnebene erstreckt.
Jeder Halter 16 hat ein auf dem Trägerteil 17 stufenlos verschiebbar und lagefixierbar angeordnetes Lagerteil 18, wie Lagerbock mit Schellenteil, welches in sich eine quer zur Längsrichtung des Trägerteiles 17 verlaufende Tragstange 19 tutealos verschiebbar und festsetzbar surnimmt. An einem Ende der Tragstange 19 ist ein Lagerkopf 20 vorgesehen, in dem eine winklig, vorzugsweise rechtwinklig zur Längsrichtung der Trggstange 19 stehend. Haltestange 21 stufenlos verschiebbar und lagefestzbar angeordnet ist.
Die Tragstange 19 erstreckt sich in bevorzugter Weise in Richtung Bahn lo auf dieselbe zu und ihr endseitiger Lagerkopf 20 ist der Bahn lo benachbart und nimmt in sich die in Richtung Bahn lo verlaufende Haltestange 21 auf, die mit ihrer Ltngsrichtung in Bahn-Bewegungsrichtung verläuft. Am oberen Ende der Haltestange 21 ist ein Aufnahmekopf 22 vorgesehen, in den das Lichtleiterkabel 13 eingesteckt und lage festgelegt gehalten it. Das Lichtleiterkabel 13 ist in Haltestangen-Längsrichtung in den Autnahmekopr 22 bineingesteckt und lagemässig fixiert und liegt mit seiner Tastfläche 15 bündig zur Stirnfläche 22a des Aufnahmekopfes 22 oder gegenüber dessen Stirnfläche 22a zurückversetzt, so dass das Kabel 13 mit seiner TastflSce 14 geschützt in den Aufnahmekopf 22 gehalten ist.
Die Festlegung des Lagerteiles 18 auf dem Trägerteil 17, der Tragstange 19 in dem Lagerteil 18 der Haltestange 21 in dem Lagerkopf 29 und des Aufnahmekopfes 22 an der Haltestange 21 erfolgt vorzugsweise durch Klemmwirkung, die durch jeweils mindestens eine Schraube 23 oder ein anderes geeignetes Klemm mittel erfolgt; der Aufnahmekopf 22 ist durch eine Achse 24 od.dgl. gegenüber der Haltestange 21 verschwenkbar. Der Leiter 13 wird beispielsweise in einer Stopfbuchse des Aufnahmekopfes 22 gehalten. Die beiden Halter 16 lassen sich auf dem Trägerteil 17 im Abstand zueinander einstellen ( verringern oder vergrössern ) und weiterhin durch Verschieben der Tragstangen 19 bei nebeneinander liegender Anordnung der Lagerteile 18 so mit ihren Aufnahmeköpfen 22 einrichten, dass ein Abtasten von in Bahn-Bewegungsrichtung hintereinanderliegender Signalearken 12 durch die beiden Lichtleiterkabel 13 möglich ist.
Durch die Flexibilität der Lichtleiterkabel 13 können diese durch Verformen (Verbiegen) mit ihren Tastflächen 14 auf Jeden beliebigen Signalpunkt 12 der Bahn lo eingerichtet werden.
Der Licht geber 15 ist direkt auf den Eingang der Lichtleiterkabel 13 gelegt und die aus den Lichtleiterkabeln 13 austretenden Lichtstrahlen werden beim Zusammenwirken mit einer Signalmarke 12 reflektiert und die dabei entstehenden Lichtwertinderugen werden dann elektronisch zum Messen und Regeln in einer weiteren Einrichtung ausgewertet.
Der Licht geber und -empfänger 15 ist ausserhalb des Bahnbereiches und somit außerhalb der Schutzzone ( Explosionsschutzzone ) am Gestell der Maschine angebracht. Er lässt sich beispielsweise an oder in einem Impulsgeber, vorzugsweise einem Zylinderabtaster 24 anordnen, welcher in Abhtngigkeit von den Signalmarken 12 das Wirksamwerden des Lichtgebers 15 bestimmt.
Die Anzahl der Lichtleiterkabel 13 fUr das optoelektrische Abtastverfahren kann beleibig sein. Auch besteht die Möglichkeit, jedes Lichtleiterkabel 13 mit zwei Abtaststrängen 13a als sogenannten Y-Abtaster aussubilden odermit mehreren Strängen 13a auszustatten.
Das Lichtleiterkabel 13 hat ein im Querschnitt kreisförmiges Strangteil 13a, welches bei weiteren Ausffihrungen auch im Querschnitt oval oder eckig ausgeführt sein kann. Die ausgangsseitige Tastfläche 14 ist in sich eben ausgebildet und steht rechtwinklig zur Kabel-Längsrichtung.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich zum Abtasten der verschiedensten Bahnen aus Papier, Pappe, Kunststoff, Metallfolien oder kunststoff-beschichtetem Papier, wobei diese Bahnene bedruckt, unbedruckt oder mit anderen Bearbeitungsstellen, wie Falzlinien od.dgl., versehen sein können.
Alle einer Bahn lo zugeordneten Lichtleiterkabel 13 können in Bahn-Bewegungsrichtung nebeneinander bzw.Iintereinander angeordnete (ankommende) Signalmarken 12 gleichzeitig oder zeitlich versetzt abtasten.
Bei einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform ist das Tastorgan von zwei nebeneinander angeordneten Y-Lichtleiterkabeln 13 gebildet, so daß dadurch das Tastorgan zwei Tastflächen 14 und insgesamt vier Stränge 13b,13c hat, da jeder Y-Leiter 13 eine Rastfläche 14 und zweisträngig 13b, 13c ausgeführt ist, Es ist bevorzugt, diese beiden Lichtleiterkabel 13 in einer gemeinsamen Schutzhülle, wie Schlauch, anzuordnen, so daß sie darin auch lagemäßig festgelegt sind.
Durch die Ausführung des Tastorganes als zweifache Y-Leiter wird in vorteilhafter Weise eine Kompensation der Lichtintensität erreicht und somit der Wirkungsgrad und die sichere Funktion des Eastorganes noch erhöht.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Reflexiensabtasung von Markierungen zum Messen und Regeln an beweglichen,mechanischen Ablaufen, insbesondere an graphischen Maschinen, wie Rotationsdruckmaschinen, mit mindestens einem mit Lichtstrahlen zur Abtastung ron Signalmarken an der Bahn, od dgl. arbeitenden Tastorgan, dadurch gekennzeichnet, d a s s das tastorgan von mindestens einem flexiblen Lichtleiterkabel ( 13 ) aus einer Vielzahl an sich belcannter optischen Glas- oder Kunststoffasern gebildet ist, dessen einer Teil der Fasern lichtzuführende und dessen anderer Teil der Fasern bei Reflexion lichtrückführende Fasern bilden und dass das Lichtleiterkabel ( 13) mit seines im Bereich der Bahn (lo) liegenden Stirnende eine auf einen Signalpunkt ( 12 ) einrichtbare Tastfläche (14) bildet und mit seinem anderen ausserhalb des Bahnbereiches liegenden Ende mit einem Lichtgeber und -empfänger (15) verbunden ist.

1. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; dass das Lichtleiterkabel ( 13) ausserhalb des Lichtgebers und -empfängers ( 15) einsträngig t 13a) und innerhalb des Liohtgebers und -empfängers ( 15) zur Bildung der Lieht-Zu- und -Rnckfuhr zweisträngig (13b, 13c) ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach den Anspruche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die ausgangsseitige Rastfläche ( 14) aufweisende Strangteil ( 13a) des Lichtleiterkabels (13) einen kreisfrmigen Querschnitt hat.

4. Vorrichtung nach den AnsprUchen 1 und 2, dadurch gekennreichnet,dass der die ausgangsseitige Rastfläche (14) besitzende Strangteil ( 13a) des Lichtleiterkabels (13) einen ovalen oder eckigen Querschnitt aufweist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis Ii, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastfläche ( 14) in sich eben ausgeführt ist und rechtwinklig zur Kabel-Längsrichtung steht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahn ( lo ) zwei oder mehrere, Jeweil. eine Signalmarke ( 12) gleichseitig oder zeitlich versetzt abtastende Lichtleiterkabel ( 13) zugeordnet sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Jedes Lichtleiterkabel ( 13) in einem Halter ( 16) einstellbar festgelegt ist , der an einem sich quer zur Bahn-Bewegungsrichtung über die gesamte Bahnbreite erstreckenden Trägerteil ( 17), wie Stange, Schiene od.dgl. der Maschine (11) stufenlos einstellbar angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach den AnsprUchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, du. der Halter ( 16) ein auf dem Trk8*rteil (17) quer zur Bahn-Bewegungsrichtung stufenlos verschiebbares und lagefixierbares Lagerteil ( 18 ) besitzt, welches eine quer zur Treerteii-Lflngeriahtung stufenlos verschiebbare und lagefixierbare Tragstange ( 19 ) aufnimmt, die an einem Ende einen Lagerkopf t 20 ) aufweist, in dem eine winklig, vorzugsweise rechtwinklig sur Tragstangen-Längsrichtung stehende und in Richtung Bahn (lo) zeigende Haltestange ( 21 ) mit an ihrem oberen Ende in einem Aufnahmekopf ( 22 ) den Lichtleiterstab ( 13) lösbar unter Steck- und/oder Klemmverbindung haltend stufenlos verschiebbar und lagefixierbar angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlen-austrittsseitige Stirnfläche ( 22a) des Aufnahmekopfes (22) eine Schutsfläche für die Leiter-Tastfläche (14) bildet,die bündig zu der oder gegenüber der Stirnfläche (22a) surü¢kversetzt angeordnet ist.

lo. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennseichnet ,dass der Lichtgeber und -empfänger ( 15) ausserhalb der Schutzzone an einem Maschinenteil,vorzugsweise an oder in einem, von einem Zylinderabtaster ( 24) gebildeten und an dem Maschinengestell befestigte Impulsgeber angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis lo,dadurch gekennzeichnet,dass das Lichtleiterkabel ( 13) in an sich bekannter Weise als sogenannter Y-Abtaster zwei Strangteile (13a) mit jeweils einer ausgangsseitigen Tastfläche (14) hat.

12. Vorrichtung nach den Ansprüche 1 bis ist, dadurch gekennzeichnet, da13 das Tastorgan von zwei nebeneinander angeordneten, in einer gemeinsamen Schutzhülle, wie Schlauch, liegenden Y-Lichtleiterkabeln (t3) mit zwei Tastflächen (14) und jeweils zwei Strängen (13t, 13c) gebildet ist.

L e e r s e i t e