DE2901229C2

DE2901229C2 -

Info

Publication number: DE2901229C2
Application number: DE2901229A
Authority: DE
Inventors: Albrecht Ddr 8027 Dresden Dd Johne
Original assignee: Kombinat Polygraph Werner Lamberz VEB
Current assignee: KBA Planeta AG
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-01-13
Publication date: 1989-02-16
Also published as: DD135817B1; SE7903235L; US4258326A; CS222964B1; GB2019577B; SE422571B; DD135817A1; GB2019577A; JPS54148608A; DE2901229A1; SU969626A1

Description

Die Erfindung betrifft eine kapazitive Kontroll- und Auswerteeinrichtung an Druckmaschinen zur Kontrolle von Fehl- und/oder Mehrfachbogen.

Bei einer kapazitiven Meß- und Kontrolleinrichtung der gattungsgemäßen Art (DE-OS 18 16 862) wird die durch das Auftreten von Fehl-, Normal- und Mehrfachbogen hervorgerufene Kapazitätsänderung durch Verstimmung oder Veränderung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises ausgewertet.

Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, daß sie nur Meßergebnisse mit einem für Fehl- und Mehrfachbogenkontrolle an Bogendruckmaschinen ungenügenden Genauigkeitsgrad zuläßt und stark von äußeren Einflüssen abhängig ist.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine kapazitive Kontroll- und Auswerteeinrichtung mit hohem Genauigkeitsgrad für Fehl- und/oder Mehrfachbogen an Bogendruckmaschinen zu schaffen.

Die Aufgabe wird durch die in den beiden Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Kapazitive Fehl- und Mehrfachbogen-Kontrolleinrichtung

Fig. 2 Kapazitive Mehrfachbogen-Kontrolleinrichtung

Fig. 3 Spannungsverläufe U = f (t) am Ausgang von Funktionsgruppen der kapazitiven Fehl- und Mehrfachbogen-Kontrolleinrichtung bei vorliegendem Doppelbogen

Fig. 3.1 bezüglich Pulsgenerator

Fig. 3.2 bezüglich Vergleichsschaltung

Fig. 3.3 bezüglich erster Komparatorschaltung

Fig. 3.4 bezüglich Negator

Fig. 3.5 bezüglich erstes Und-Glied

Fig. 3.6 bezüglich drittes RC-Glied

Fig. 3.7 bezüglich Schmitt-Trigger

Nach Fig. 1 versorgt der Pulsgenerator 1 die Einrichtung mit der Pulsspannung U₁. Er ist mit einem Operationsverstärker 2 ausgerüstet, der in geläufiger Weise mit Widerständen und Kondensatoren als Pulsgenerator 1 geschaltet ist.

Die Pulsspannung U₁ gelangt über ein erstes Potentiometer 3 zur Vergleichsschaltung 4, die zwei gleichartig aufgebaute erste und zweite RC-Glieder 5; 6 mit einer charakteristischen Zeitkonstante t besitzt. Zum ersten RC-Glied 5 gehört der Meßkondensator 7.

Das zweite RC-Glied 6 dient als Vergleichsbasis und ist mit einem Vergleichskondensator 20 versehen.

Die Ausgangssignale U₂ und U₃ der beiden RC-Glieder 5; 6 der Vergleichsschaltung 4 führen zur ersten Komparatorschaltung 8. Die erste Komparatorschaltung 8 enthält einen zweiten Operationsverstärker 21, der mit Widerständen und Dioden in bekannter Weise als Spannungskomparator geschaltet ist.

Die Ausgänge der ersten Komparatorschaltung 8 und des Pulsgenerators 1 sind mit der Phasenauswertung 9 verbunden. In der Phasenauswertung 9 werden der Ausgang des Pulsgenerators 1 sowohl durch ein zweites Und-Gatter 11 mit dem Ausgang der ersten Komparatorschaltung 8 als auch durch ein erstes Und-Gatter 10 mit dem mittels Negator 12 invertierten Ausgang der ersten Komparatorschaltung 8 verknüpft. Die Ausgangssignale U₆ bzw. U₉ des ersten bzw. zweiten Und-Gatters 10; 11 gelangen zur Auswerteschaltung 13.

Die Auswerteschaltung 13 besteht aus den hintereinander geschalteten Baugruppen: drittes RC-Glied 14 als Integrierglied, Schmitt- Trigger 15, dessen Triggerschwelle mit U _T gekennzeichnet ist und Verstärker 16.

Die einzelnen Baugruppen können mit integrierten Schaltkreisen oder die gesamte Auswerteschaltung 13 kann mit einem einzigen integrierten Schaltkreis realisiert werden. Der Ausgang der Auswerteschaltung 13 führt zur Maschinensteuerung.

Bei sehr geringen Anforderungen kann die Auswerteschaltung 13 bis auf den Verstärker 16 reduziert werden.

Bei hohen Anforderungen kann die Schaltung nach Fig. 1 erweitert werden. Zur Erhöhung der Signalgenauigkeit lassen sich Schmitt- Trigger zwischen den Ausgängen des ersten bzw. zweiten RC-Gliedes 5; 6 und den Eingängen des ersten Spannungskomparators 9 anordnen. Eine weitere Verbesserung tritt ein, wenn dem dritten RC-Glied 14 in der Auswerteschaltung 13 ein monostabiler Multivibrator hoher Güte vorgeschaltet ist. Dadurch ergibt sich eine höhere Genauigkeit während der Integration durch das dritte RC-Glied 14; Störimpulse werden unterdrückt. Es erscheint verständlich, daß durch diese Maßnahmen eine hohe Qualität der Schaltung wird. Diese Qualität erweitert die Einsatzbereiche bis beispielsweise zur Messung von Schichtdicken in Feucht- und Farbwerken der Druckmaschine.

Eine kapazitive Mehrfachbogen-Kontrolleinrichtung zeigt Fig. 2. Diese Einrichtung ist eine vereinfachte Ausführung der in Fig. 1 dargestellten kapazitiven Fehlbogen- und Mehrfachbogen-Kontrolleinrichtung. Durch Verzicht auf Unterscheidung von Fehl- und Mehrfachbogen erhält man unter Verwendung von oben beschriebenen Baugruppen die vereinfachte Struktur. Der Pulsgenerator 1 versorgt die Vergleichsschaltung 4 mit der Pulsspannung. Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltung 4 werden in der zweiten Komparatorschaltung 17 bewertet. Die zweite Komparatorschaltung enthält einen in bekannter Weise als Spannungskomparator geschalteten zweiten Operationsverstärker 21. Dieser zweite Operationsverstärker 21 besitzt eine Rückführung auf eine der Vergleichsschaltung 4 nachgeordnete und der zweiten Komparatorschaltung 17 vorgeordnete Abgleicheinheit 18 mit einem zweiten Potentiometer 19. Der zweiten Komparatorschaltung 17 ist eine Auswerteschaltung 13 nachgeordnet, die mit der Maschinensteuerung verknüpft ist.

Der gleiche Effekt läßt sich in der Schaltung nach Fig. 1 durch entsprechende Justierung des ersten Potentiometers 3 erreichen. In diesem Fall kann die Phasenauswertung 9 und eine Auswerteschaltung 13 entfallen.

Die Wirkungsweise der kapazitiven Fehl- und Mehrfachbogen-Kontrolleinrichtung, die Fig. 1 zeigt, wird anhand von Fig. 3 beschrieben.

Fig. 3 gibt Spannungsverläufe U = f (t) am Ausgang der kapazitiven Fehl- und Mehrfachbogen-Kontrolleinrichtung bei vorliegendem Doppelbogen wieder.

Der Pulsgenerator 1 liefert mit Hilfe des beschalteten Operatikonsverstärkers 2 eine Pulsspannung U₁. Im abgeglichenen Zustand gelten für die Zeitkonstanten des ersten RC-Gliedes 5 T _P und des zweiten RC-Gliedes 6 T _V

T _P = T _V.

Die Anstiegs- und Abfallzeiten der Pulsspannung U₁ sollten weniger als ein Hundertstel und die Pulsbreite das Vierfache der Zeitkonstanten des ersten bzw. zweiten RC-Gliedes 5; 6 betragen. Die Verwendung einer Pulsspannung U₁ im Vergleichsverfahren enthebt weitgehend von den Problemen bei Versorgungsspannungsschwankungen oder Schwankungen der Pulsspannung U₁. Selbstverständlich läßt sich das Verfahren auch mit sinusförmigen Spannung betreiben. Die Pulsspannung U₁ gelangt zum ersten und zweiten RC-Glied 5; 6 der Vergleichschaltung 4, die als Integrierglied arbeiten. Im Ausgangszustand, wenn Normalbogen, also weder Fehl- noch Mehrfachbogen vorliegt, wird die Vergleichsschaltung 4 durch das erste Potentiometer 3 abgeglichen. Die Spannungen U₁ und U₂ besitzen jetzt den gleichen Verlauf U₂ = U₃ = f (t).

Dieser Abgleich kann unterbleiben, wenn ein Teststreifen des zu kontrollierenden Materials zwischen die Kondensatorplatten des Kondensators des zweiten RC-Gliedes 6 gebracht wird. Durch Fehl- oder Mehrfachbogen wird die Kapazität des Meßkondensators 7 verändert, was eine Veränderung der Zeitkonstanten des ersten RC- Gliedes 5 zur Folge hat. Nunmehr ergeben sich unterschiedliche Verläufe U₂ = f (t) und U₃ = f (t), die in der ersten Komparatorschaltung 8 bewertet werden. Am Minus-Eingang des zweiten Operationsverstärkers 21 der ersten Komparatorschaltung 8 liegt als Referenzspannung die Ausgangsspannung U₂ des zweiten RC-Gliedes 6 an.

Wenn die Meßspannung U₃ am Plus-Eingang des zweiten Operationsverstärkers 21 größer als die Referenzspannung U₂ ist, so stellt sich das Ausgangssignal U₄ ein. Das Ausgangssignal U₄ der ersten Komparatorschaltung 8 ergibt sich für Fehl- bzw. Doppelbogen während der Pulsdauer der Spannung U₁, da die Zeitkonstante des ersten RC-Gliedes 5 kleiner bzw. größer als die des zweiten RC-Gliedes 6 ist.

Dieser Unterschied wird in der Phasenauswertung 9 zum Vergleich zwischen den Ausgängen des ersten Spannungskomparators 8 und des Pulsgenerators 1 genutzt. Das zweite Und-Gatter 11 führt ein Signal U₉, wenn der erste Spannungskomparator 8 ein Ausgangssignal U₄ während der Pulsdauer der Pulsspannung U₁ besitzt. In diesem Fall liegt Fehlbogen vor.

Das erste Und-Gatter 10 führt ein Signal U₆, wenn der erste Spannungskomparator 8 ein Ausgangssignal U₄ während des durch den Negator 12 invertierten Vorlauf der Pulsspannung U₁ = U₅, also während der Pulspause, besitzt. In diesem Fall liegt Doppelbogen vor. Die Ausgangssignale der Phasenauswertung 9 gelangen zur Auswerteschaltung 13. In der Auswerteschaltung 13 wird das anliegende Signal durch ein drittes RC-Glied 14, ein Integrierglied, zum Spannungsverlauf U₁ geglättet, mittels Schmitt-Trigger 15 in ein binäres Signal U₈ gewandelt und durch den Verstärker 16 verstärkt.

Die Wirkungsweise der vereinfachten kapazitiven Mehrfachbogen- Kontrolleinrichtung wird anhand von Fig. 2 erläutert. Über die Vergleichsschaltung 4 gelangt die Pulsspannung U₁ des Pulsgenerators 1 zur zweiten Komparatorschaltung 17. Die zweite Komparatorschaltung 17 besitzt einen zweiten Operationsverstärker 21 als Spannungskomparator. Dieser Operationsverstärker hat als Besonderheit eine Rückführung zu einer mit einem zweiten Potentiometer 19 ausgerüsteten Abgleicheinheit 18. Je nach Einstellung des zweiten Potentiometers 19 ergibt sich eine Vorspannung am Eingang des zweiten Operationsverstärkers 21, mit der sich Meßspannungen U₃ unterdrücken lassen. Entsprechend ergibt sich nur das Signal Mehrfachbogen, das über die Auswerteschaltung 13 zur Steuerung gelangt.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Pulsgenerator
2 Operationsverstärker
3 erstes Potentiometer
4 Vergleichschaltung
5 erstes RC-Glied
6 zweites RC-Glied
7 Meßkondensator
8 erste Komparatorschaltung
9 Phasenauswertung
10 erstes Und-Gatter
11 zweites Und-Gatter
12 Negator
13 Auswerteschaltung
14 drittes RC-Glied
15 Schmitt-Trigger
16 Verstärker
17 zweite Komparatorschaltung
18 Abgleicheinheit
19 zweites Potentiometer
20 Vergleichskondensator
21 zweiter Operationsverstärker
U₁ Pulsspannung
U₂ Ausgangssignal des zweiten RC-Gliedes
U₃ Aussgangssignal des ersten RC-Gliedes
U₄ Ausgangssignal des ersten Spannungs-Komparators
U₅ Ausgangssignal des Negators
U₆ Ausgangssignal des ersten Und-Gatters
U₇ Ausgangssignal des dritten RC-Gliedes
U₈ Ausgangssignal des Schmitt-Triggers
U₉ Ausgangssignal des zweiten Und-Gatters
U _T Triggerspannung des Schmitt-Triggers
T _P Zeitkonstante des ersten RC-Gliedes
T _V Zeitkonstante des zweiten RC-Gliedes

Claims

1. Kapazitive Kontroll- und Auswerteeinrichtung zur Bogenlaufkontrolle an Druckmaschinen mit einer Vergleichsschaltung, bestehend aus einem ersten RC-Glied mit einem Meßkondensator und einem zweiten RC-Glied mit einem Vergleichskondensator und einer Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsschaltung (4) ein eine Pulsspannung (U₁) liefernder Pulsgenerator (1) vorgeschaltet und zwischen der Vergleichsschaltung (4) und der Auswerteschaltung (13) eine einen zweiten Operationsverstärker (21) enthaltende erste Komparatorschaltung (8) und eine nachgeschaltete Phasenauswertung (9) zum Vergleich der Signallaufzeiten der Pulsspannung (U₁) geschaltet ist.

2. Kapazitive Kontroll- und Auswerteeinrichtung zur Bogenlaufkontrolle an Druckmaschinen mit der Vergleichsschaltung, bestehend aus einem erstem RC-Glied mit einem Meßkondensator und einem zweiten RC-Glied mit einem Vergleichskondensator und einer Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsschaltung (4) ein eine Pulsspannung (U₁) liefernder Pulsgenerator (1) vorgeschaltet und zwischen der Vergleichsschaltung (4) und der Auswerteschaltung (13) eine einen zweiten Operationsverstärker (21) enthaltende zweite Komparatorschaltung (17) und eine vorgeschaltete Abgleicheinheit (18), bestehend aus einem zwischen den Ausgängen der Vergleichsschaltung (4) angeordneten zweiten Potentionmeter (19), dessen Abgriff über ein RC-Glied mit dem Ausgang des zweiten Operationsverstärkers (21) verbunden ist, zum Vergleich der Signallaufzeiten der Pulsspannung (U₁) geschaltet ist.

3. Kapazitive Kontroll- und Auswerteeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pulsspannung (U₁) liefernde Pulsgenerator (1) über ein erstes Potentiometer (3) zur Einstellung auf Fehlbogen und Mehrfachbogen oder Mehrfachbogen mit den RC-Gliedern (5; 6) schaltungstechnisch verbunden ist.

4. Kapazitive Kontroll- und Auswerteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenauswertung (9) aus einem ersten Und-Gatter (10), dessen erster Eingang über einen Negator (12) dem Ausgang der Komparatorschaltung (8) und dessen zweiter Eingang dem Pulsgenerator (1) nachgeschaltet und dessen Ausgang der Auswerteschaltung (13) vorgeschaltet ist, und einem zweiten Und-Gatter (11), dessen Eingänge dem Ausgang der ersten Komparatorschaltung (8) und dem Ausgang des Pulsgenerators (1) nachgeschaltet und dessen Ausgang einer weiteren Auswerteschaltung (13′) vorgeschaltet ist, besteht.

5. Kapazitive Kontroll- und Auswerteeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstiegs- und Abfallzeiten der Pulsspannung (U₁) des Pulsgenerators (1) 1/100 und die Pulsweite der Pulsspannung (U₁) das 4fache der Zeitkonstanten (T _P, T _V der RC-Glieder (5; 6) betragen.