DE2619299C3 - Electronic device for determining the degree of non-uniformity of a non-uniform motion derived from a uniform motion - Google Patents

Electronic device for determining the degree of non-uniformity of a non-uniform motion derived from a uniform motion

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DE2619299C3 DE2619299A DE2619299A DE2619299C3 DE 2619299 C3 DE2619299 C3 DE 2619299C3 DE 2619299 A DE2619299 A DE 2619299A DE 2619299 A DE2619299 A DE 2619299A DE 2619299 C3 DE2619299 C3 DE 2619299C3
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Einrichtung zur Ermittlung des Ungleichförmigkeitsgrades einer von einer gleichförmigen Bewegung abgeleiteten ungleichförmigen Bewegung, und zwar insbesondere auf die Anwendung als Sicherheitseinrichtung für Papierquerschneider od. dgl. mit formatabhängigem Gleichlauf zwischen Vorziehpartie und Messerpartie und einem zwischen Antrieb der Messerpartie und Messertrommeln geschalteten, einstellbaren Ungleichförmigkeitsgetriebe (Koppeltrieb).The invention relates to an electronic device for determining the degree of non-uniformity non-uniform motion derived from uniform motion, in particular to use as a safety device for paper sheeters or the like with format-dependent Synchronism between the drawing section and the knife section and one between the drive of the knife section and Knife drums switched, adjustable irregularity gear (coupling drive).

Ein Gleichlaufquerschneider hat die Aufgabe, Materialbahnen aus Papier, Karton oder Folien quer zur Transportrichtung zu schneiden, so daß Bogen gleicher Länge entstehen* Die Vorziehpartie des Querschneiders zieht dabei von einer oder mehreren Abrollungen die Bahnen ab und führt sie der Längs- und Quermesserpar» tie zu. Der konventionelle Antrieb ist ein Gleichstrommotor, der über ein Stirnradgetriebe die Vorziehwalze und über das Formatgetriebe die Messertrommelri antreibt. Anstelle des Formatgetriebes kann auch ein gesonderter Gleichstrommotor zum Antrieb der Messertrommeln benutzt werden, wobei die Gleichlaufrelation dann durch an sich bekannte Regelungsmittel erzwungen werden muß. Um während des Schnittes bei jeder Bogenlänge einen Synchronismus zwischen der ι Materialbahn und den Quermessern der Messertrommeln zu erreichen, wird zwischen dem Antrieb der Messerpartie und den Messertrommeln ein Ungleichförmigkeitsgetriebe eingeschaltet Dabei wird die Umfangsgeschwindigkeit der Messertrommeln nachA synchronous cross cutter has the task of cutting material webs made of paper, cardboard or foils across To cut the transport direction so that sheets of the same length are created * The pulling section of the cross cutter pulls the webs off one or more unwinds and guides them through the longitudinal and transverse knife par » tie to. The conventional drive is a direct current motor that drives the drawing roller via a spur gear and drives the cutterhead via the format gear. Instead of the format gear, a separate DC motor can be used to drive the knife drums, with the synchronism relation must then be enforced by means of regulation known per se. To help during the cut every sheet length a synchronism between the material web and the cross knives of the knife drums to achieve, a non-uniformity gear is between the drive of the knife section and the knife drums switched on The peripheral speed of the knife drums is increased

K) dem Schneidvorgang bei Bogenlängen, die kleiner als das Synchronformat sind, erhöht und bei Bogenlängen, die größer als das Synchronformat sind, verringert Bei einem Synchronformat entspricht die Bogenlänge der Kreisbahn der Messerschneide etwa einer Umdrehung.K) the cutting process is increased for sheet lengths that are smaller than the synchronous format and for sheet lengths, that are larger than the synchronous format, reduced. With a synchronous format, the sheet length corresponds to Circular path of the knife edge about one turn.

Die durch das Ungleichförmigkeitsgetriebe hervorgerufene Ungleichförmigkeit der Umfangsgeschwindigkeit der Messertrommeln macht eine formatabhängige Schnittzahlbegrenzung notwendig, damit die Maschine mechanisch nicht überlastet wird. Hierzu wird bei derThe irregularity of the peripheral speed caused by the irregularity gear of the knife drums makes a format-dependent limit of the number of cuts necessary so that the machine is not mechanically overloaded. For this purpose, the

jo bekannten Anordnung ein von einer Potentiometereinstellung am Ungieichförmägkeitsgetriebe abgenornrne ner Wert und ein der Drehzahl des Messerantriebes proportionaler Wert einer Einrichtung zugeführt, die diese beiden Werte miteinander verknüpft, und beimjo known arrangement one of a potentiometer setting Abgenornrne at the unequivocal gearbox ner value and a value proportional to the speed of the knife drive is supplied to a device which these two values are linked, and at

2' Oberschreiten vorgegebener Grenzwerte in die Drehzahlbegrenzung des Antriebes eingreift und damit die Antriebsgeschwindigkeit der Maschine reduziert 2 ' If the specified limit values are exceeded, the speed limit of the drive intervenes and thus the drive speed of the machine is reduced

Mit diesem Stand der Technik wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise inWith this prior art, reference is made to an arrangement such as that shown, for example, in FIG

i« der Siemens-Zeitschrift 1972, S. 339 bis 344 beschrieben ist.i "of Siemens-Zeitschrift 1972, pp. 339 to 344 described is.

Eine derartige Anordnung hat sich vielfach bewährt; da aber Schäden mit Sicherheit vermieden werden sollen, wäre es wünschenswert, von der VerarbeitungSuch an arrangement has proven itself many times; but since damage can be avoided with certainty should, it would be desirable from processing

π von abgeleiteten mechanischen oder elektrischen Ersatzgrößen für die maximal zulässige Beanspruchung fortzukommen und eine eindeutige direkte Anzeige für die Ungleichförmigkeit der Bewegung der Messertrommeln zu bekommen.π of derived mechanical or electrical equivalent quantities for the maximum permissible stress and a clear direct indication of the irregularity of the movement of the knife drums to get.

•to Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, auf einfache Weise eine relativ eindeutige und sichere Größe für die Ungleichförmigkeit zu gewinnen.The object of the present invention is accordingly to provide a relatively to gain a clear and safe size for the irregularity.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,According to the invention, this object is achieved by

4Ί daß eine in der Bahn der ungleichförmigen Bewegung liegende Schaltvorrichtung eine Zählschaltung in zwei definierten Bewegungsbereichen freigibt und die Differenzen der in den Freigabezeiten in die Zählschaltung gelangenden Pulse, die von einem entsprechend der4Ί that one in the path of uneven motion lying switching device releases a counting circuit in two defined movement ranges and the differences the pulses arriving in the counting circuit during the release times, which are received by a corresponding to the

ίο gleichförmigen Bev/egung angetriebenen Pulsgeber kommen, als Maß für die vorliegende Ungleichförmigkeit dient.ίο uniform motion driven pulse generator come as a measure for the present irregularity serves.

Für die Anwendung als Sicherheitsvorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die an den PulsgeberFor use as a safety device, the object is achieved in that the pulse generator

r> angeschlossene Zählschaltung mindestens in einem definierten Drehwinkelbereich der Messertrommeln durch die an der Messerwelle angeordnete Schaltvorrichtung freigebbar ist und das Ausgangssignal der Zählschaltung als Meßzahl für die Ungleicnförmigkeitr> connected counting circuit at least in a defined angle of rotation range of the knife drums can be released by the switching device arranged on the knife shaft and the output signal of the Counting circuit as a measurement number for the irregularity

M) dient. Auf diese Weise erhält man ein bereits auf die Drehzahl des Antriebes bezogenes Maß für die Ungleichförmigkeit, was neben der Vereinfachung der Istwerterfassung auch dann eine Vereinfachung im Sollwertgeber mit sich bringtM) serves. This way you get an already on that Speed of the drive related measure for the irregularity, which in addition to the simplification of the Actual value acquisition then also brings about a simplification in the setpoint generator

Obwohl man unter Umständen mit der Messung in nur einem Winkelbereich auskommt, ist es doch zur Erhöhung der Genauigkeit und Sicherheit vorteilhafter, wenn die Schaltanordnung die Zählschaltung in zweiAlthough it may be possible to get by with the measurement in only one angular range, it is for Increasing the accuracy and safety is more advantageous if the circuit arrangement divides the counting circuit into two

definierten Winkelbereichen Freigibt und die Differenz der in die Zählschaltung gelangenden Pulse als Maß für die Ungleichförmigkeit verwendet wird.Defined angular ranges Releases and the difference the pulses entering the counting circuit is used as a measure of the non-uniformity.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing:

Die zu schneidende Papierbahn 1 wird in Richtung des Pfeiles 2 von den Walzen 3 der Vorziehpartie von einem nicht dargestellten Speicher abgezogen und den Messertromrneln 4 der Messerpartie zugeführt und hier auf die gewählten Formate geschnitten.The paper web 1 to be cut is in the direction of arrow 2 by the rollers 3 of the drawing section withdrawn from a memory (not shown) and fed to the knife drums 4 of the knife section and here cut to the selected formats.

Zum Antrieb der Walzen 3 dient ein elektrischer Gleichstrommotor 5, der seine Ankerspannung aus einem Stellglied 6 erhält. Das Stellglied 6 wird seinerseits von einer Regeleinrichtung 7 aus gesteuert, die einen Strom- und überlagerten Drehzahlregelkreis enthält Zur Einstellung der Geschwindigkeit der Papierbahn 1 wird der Regeleinrichtung 7 ein DrehzdhlsoIIwert nv von einem Sollwertgeber 24 vorgegeben, der in an sich bekannter We:se digital und analog mit den entsprechenden Werten verglichen wird, die von einer mit dem Motor 5 gekuppelten Tachometermaschine 20 und einem digital· η Impulsgeber 21 abgeleitet sind.An electric direct current motor 5, which receives its armature voltage from an actuator 6, is used to drive the rollers 3. The actuator 6 is in turn controlled by a control device 7, which contains a current and superimposed speed control loop to adjust the speed of the paper web 1, the control device 7, a DrehzdhlsoIIwert n v prescribed by a setpoint adjuster 24 which in a known We: se digital and analogously compared with the corresponding values which are derived from a tachometer machine 20 coupled to the motor 5 and a digital · η pulse generator 21.

Zum Antrieb der Messertrommeln 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel kein Formatgetriebe, sondern ein Gleichstrommotor 8 vorgesehen, der die Messertrommeln über ein einstellbares Ungleichförmigkeitsgetnebe 11 antreibt. Dem Motor 8 sind ein Thyristorstellglied 9 und eine Regeleinrichtung 10 zugeordnet, die ihre Istwerte von Tachometermaschine 18 und Impulsgeber 19 beziehen und deren Sollwerte zur Sicherung des relativen Gleichlaufes von der Papierbahnguschwindij;-keit abhängig gemacht sind, wie durch die Verbindungslinie 22 angedeutet.To drive the cutter drums 4, in this embodiment there is no format gear, but a DC motor 8 is provided, which drives the knife drums via an adjustable non-uniformity level 11 drives. The motor 8 is assigned a thyristor actuator 9 and a control device 10, which their Obtain actual values from tachometer machine 18 and pulse generator 19 and their setpoints to secure the relative synchronism of the paper web speed are made dependent, as indicated by the connecting line 22.

Zur Erfassung der Ungleichförmigkeit u der Drehbewegung der Messertrommeln 4 ist an der Welle der Messertrommeln eine Schaltvorrichtung angeordnet, die im wesentlichen aus zwei gegeneinander versetzten Gebern 16 und 17 besteht. Diese Geber 16 bzw. 17 geben je .eils in einem durch ihre fixierte Lage definierten bestimmten Drehwinkelbereich, z. B. 2 · 180°, der Messertrommeln 4 ein Freigabesignal an eine Impulsweiche 15, so daß jeweils während der Weichenstellung durch Geber 16 oder 17 die von dem Pulsgeber 19 zugeführten Pulse entweder auf den Vorwärts- oder auf den Rückwäi'szahleingang einer Zählschaltung 12 gelangen. Die Differenz am Ausgang der Zählschaltung 12 wird in einen Speicher 13 übernommen und über einen speziellen Digital-Analog-Wandler 14 als Istwert der Ungleichförmigkeit υ einem Vergleichsglied 23 zugeführt, das diesen Wert ständig mit dem tatsächlich gefahrenen η-Istwert der Messerpartie vergleicht.To detect the non-uniformity u of the rotary movement of the knife drums 4, a switching device is arranged on the shaft of the knife drums, which essentially consists of two encoders 16 and 17 offset from one another. These transmitters 16 and 17 each give .eils in a certain angle of rotation range defined by their fixed position, e.g. B. 2 · 180 °, the knife drums 4 send a release signal to a pulse switch 15, so that the pulses supplied by the pulse generator 19 either go to the forward or the Rückwäi'szahleingang a counting circuit 12 during the switch position by transmitter 16 or 17 . The difference at the output of the counting circuit 12 is transferred to a memory 13 and fed via a special digital-to-analog converter 14 as the actual value of the nonuniformity υ to a comparison element 23, which constantly compares this value with the actual η actual value of the knife section.

Überschreitet der Drehzahl-Istwert der Messerpartie den aus der Ungleichförmigkeit abgeleiteten Vergleichswert ü. so wird drehzahlbegrenzend in den Sollwertgeber 24 und damit in die Drehzahlregelung des Motors 5 eingegriffen. Zur Erhöhung der Sicherheit der Istwertaussage der Ungleichförmigkeit υ wird dieserIf the actual speed value of the knife section exceeds the comparison value u derived from the non-uniformity. Thus, speed-limiting action is taken in the setpoint generator 24 and thus in the speed control of the motor 5. In order to increase the reliability of the statement of the actual value of the irregularity υ , this

Wert ständig einer Wiederholungskonirolle - Baustein 25 - unterworfen.Value is constantly subject to a repeat control - module 25.

Die Wirkungsweise der elektronischen Einrichtung zur Ermittlung der Ungleichförmigkeit υ ist dabei die folgende:The mode of operation of the electronic device for determining the irregularity υ is as follows:

Es sei angenommen, daß die Schaltvorrichtung 16 in einem definierten Winkelbereich ag von z. B. 180" (entspricht 90-270° bei Schnittpunkt 0°) ein Freigabesignal liefert Die Dauer dieses FreigabesignalsIt is assumed that the switching device 16 in a defined angular range of, ag. B. 180 "(corresponds to 90-270 ° at intersection point 0 °) provides a release signal The duration of this release signal

T1 = U' "ΊT 1 = U '"Ί

wobei mit ωι die mittlere Winkelgeschwindigkeit der Messerwelle in dem genannten Drehwinkelbereich bezeichnet ist Für die durch den Geber 17 bewirkte Freigabezeit gilt dann über den Winkelbereich 360° — Δρ entsprechendwhere ωι denotes the mean angular velocity of the knife shaft in the above-mentioned angle of rotation range. For the release time caused by the encoder 17 then applies accordingly over the angular range 360 ° - Δρ

T, =T, =

360 I360 I.

Wird die Winkelgeschwindigkeit des Motors 8 mit ω™ bezeichnet, so gelangen während der Freigabezeit T, 2-, vorwärts zählende Impulse in die Zählschaitung 12, und zwai beträgt die ZahlIf the angular speed of the motor 8 is denoted by ω ™, then during the release time T, 2-, forward-counting pulses get into the counting circuit 12, and the number is two

I <■ =I <■ =

•■■ι• ■■ ι

T1 T 1

Gleichermaßen gilt für die während der Freigabezeit des Gebers 17 erreichte Pulszahl, die auf den Rückwärtszähleingang der Zählychaltung 12 gelangtThe same applies to the number of pulses reached during the release time of the encoder 17, which on the Down counter input of the counter circuit 12 arrives

..„(360- U).. "(360- U)

Eliminiert man die Zeit aus diesen Gleichungen, so ergibt sich am Ausgang der Zählschaltung 12 für die Ungleichförmigkeit u If the time is eliminated from these equations, the result at the output of the counting circuit 12 for the irregularity is u

V = Z1 Z2 - V = Z 1 Z 2 -

(360 l„)(360 l ")

"Ί"Ί

Dieser bezogene Wert ist ein relati/ genaues Abbild der Ungleichförmigkeit; bei definiert vorgegebenen Bewegungsabläufen kann es aber durchaus auch ausreichend sein, wenn man nicht die Differenz der beiden Werte bildet, sondern sich mit einem der beiden Werte begnügt, da ja auch schon dieser Wert •^•innerhalb eines Bereiches ZIo< 360° ein Indiz für dieThis related value is a relatively exact image of the non-uniformity; with defined given However, it can also be sufficient for movement sequences if one does not see the difference between the forms both values, but is content with one of the two values, since this value is already there • ^ • within a range ZIo < 360 ° an indication of that

Abweichung von dem Antriebswinkel ist. Auf die vorstehend beschriebene Weise ist es relativ einfach möglich, ein Abbild für die Ungleichförmigkeit zu gewinnen, zumal, wenn, wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, der Impulsgeber an und für sich schon für die Gleichlaufregelung vorhanden ist und nur noch zusätzlich eine e nfache Zählschaltung benötigt wird.Deviation from the drive angle. It is relatively simple in the manner described above possible to gain an image for the irregularity, especially if, as in this embodiment shown, the pulse generator in and of itself is already available for the synchronization control and only a simple counting circuit is also required.

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

Claims (3)

ι ϊ ί ι Patentansprüche:ι ϊ ί ι Patent claims: 1. Elektronische Einrichtung zur Ermittlung des Ungleichförmigkeitsgrades einer von einer gleichförmigen Bewegung abgeleiteten ungleichförmigen Bewegung, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Bahn der ungleichförmigen Bewegung liegende Schaltvorrichtung (16, 17) eine Zählschaltung (12) in zwei definierten Bewegungsbereichen (do, 360° — Δρ) freigibt und die Differenz der in den Freigabezeiten in die Zählschaltung (12) gelangenden Pulse, die von einem entsprechend der gleichförmigen Bewegung angetriebenen Pulsgeber kommen, als Maß für die vorliegende Ungleichförmigkeit dient1. Electronic device for determining the degree of irregularity of a non-uniform movement derived from a uniform movement, characterized in that a switching device (16, 17) lying in the path of the non-uniform movement has a counting circuit (12) in two defined movement ranges (do, 360 ° - Δρ) releases and the difference between the pulses reaching the counting circuit (12) in the release times, which come from a pulse generator driven in accordance with the uniform movement, serves as a measure of the non-uniformity present 2. Anwendung der Einrichtung als Sicherheitseinrichtung für Papierquerschneider od. dgl, mit formatabhängigem Gleichlauf zwischen Vorziehpartie und Messeipartie, mit einem zwischen Antrieb der fviesserpartie und Messertrommeln geschalteten einstellbaren Ungleichförmigkeitsgetriebe, bei der ein der Einstellung des Ungleichförmigkeitsgetriebes entsprechender und ein der Drehzahl des Messerantriebes proportionaler Wert einer Schaltung zuführbar sind, die beim Oberschreiten eines vorgegebenen Wertes ein Signal zur Drehzahlbegrenzung gibt, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Pulsgeber (19) angeschlossene Zählschaltung (12) mindestens in einem definierten Drehwinkelbereich der f-'essertrommeln (4) durch die an der Messerwelle angeordnete Schaltvorrichtung (16,17) freigebbar ist und das Ausgangssignal der Zählschaltung (12) als Meßzahl für die Ungleichförmigkeit dient.2. Use of the device as a safety device for paper sheeter or the like, with format-dependent synchronism between the drawing section and Messeipartie, with a switch between the drive of the fviesserpartie and the knife drums adjustable irregularity gear, in which one of the adjustment of the irregularity gear corresponding value of a circuit that is proportional to the speed of the knife drive can be supplied, which when a predetermined value is exceeded, a signal to limit the speed there, characterized in that the counting circuit connected to the pulse generator (19) (12) at least in a defined angle of rotation range of the f-'essertrummeln (4) through the on the Switching device arranged on the knife shaft (16,17) can be released and the output signal of the counting circuit (12) as a measurement number for the irregularity serves. 3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Zählschaltung (12) über einen Digital-Analog-Wandler (14) unter Berücksichtigung mechanischer Kenngrößen als Istwert der Ungleichförmigkeit (u) einer Begrenzungsschaltung für die Drehzahl zuführbar ist und während des Betriebes gleichzeitig einor ständigen Wiederholkontrolle unterliegt.3. Safety device according to claim 2, characterized in that the output signal of the counting circuit (12) via a digital-to-analog converter (14) taking into account mechanical parameters as the actual value of the irregularity (u) can be fed to a limiting circuit for the speed and during operation at the same time subject to constant repeat control.
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