DE3002490A1 - Verfahren und geraet zur steuerung der geschwindigkeit eines abschneidemessers - Google Patents
Verfahren und geraet zur steuerung der geschwindigkeit eines abschneidemessersInfo
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Description
Verfahren und Gerät zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Abschneidemessers
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Abschneidemessers.
Die" vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Abschneidesteuerung
mit Direktantrieb.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und Gerät
zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Rotationsmessers, das Abschnitte bestimmter Länge von einer bewegten Materialbahn
oder Papierbahn abschneidet.
Bisher wurde die Geschwindigkeit eines Rotations-Schneidemessers
in Abhängigkeit von Geschwindigkeits- und Positions-Fehlersignalen
gesteuert. Zu Beginn des Schneidezyklus sank die Geschwindigkeit des Rotationsmessers auf einen vorgewählten
verringerten Wert. Solange das Rotationsmesser auf der verringerten Geschwindigkeit lief, bewegte sich die Papierbahn weiterhin
mit ihrer Anfangsgeschwindigkeit, und das Positionsfehlersignal
sank allmählich auf Null. Das Positionsfehlersignal wurde ermittelt
aus einer Zählung der Geschwindigkeitspulse des Messer«,
der Geschwindigkeitspulse der Papierbahn und einer vorgewählten Zählung, die die Differenz zwischen der gewünschten Länge des
von der Papierbahn abgeschnittenen Blattes und dem Umfang des Messers darstellte. Wenn das Positionsfehlersignal auf Null
abgefallen war5 stieg die Geschwindigkeit des Rotationsmessers
vom verringerten Wert auf die Anfangsgeschwindigkeit des Messers zu Beginn des Schneidezyklus. Dies ist die Bahngeschwindigkeit
oder die Geschwindigkeit des bewegten Papiers. Beim Ansteigen der Messergeschwindigkeit auf den Wert der Bahngeschwindigkeit
ging das Positionsfehlersignal durch nominal Null und kehrte
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dann sein Vorzeichen um. Der Positionsfehler nahm zu, so daß
es notwendig wurde, die Antriebsgeschwindigkeit des Messers über die Bahngeschwindigkeit hinaus zu erhöhen und dann auf
die Bahngeschwindigkeit zurückzuführen, um das Positionsfehlersignal a.uf Null zu bringen.
Am Ende des Schneidezyklus war die Kessergeschwindigkeit angenähert
gleich der Bahngeschwindigkeit, so daß das Messer die bewegte Bahn schneiden konnte. Da jedoch die Messergeschwindigkeit
auf mehr als die Bahngeschwindigkeit gebracht werden mußte, um das Positionsfehlersignal abzugleichen, erreichte
das Messer die Bahngeschwindigkeit erst gegen Ende dee Schneidezyklus,
so daß nicht genügend Zeit blieb, um die Bahngeschwindigvor dem Schneiden der Papierbahn zu stabilisieren. Daher war
das Positionsfehlersignal am Ende des Zyklus in irklichkeit nicht vollständig abgeglichen. Jedes Restfehlersignal würde
jedoch eine Ungenauigkeit beim Schneiden der Papierbahn verursachen
und somit ein Papierblatt erzeugen, das von der ROrmlänge
abweicht.
Die vorliegende Erfindung behebt die Schwierigkeiten der bisherigen
Abschneidesteuerungen, etwa das oben beschriebene Beispiel, indem das Positionsfehlersignal während eines Teils des Schneidezyklus
unberücksichtigt bleibt und indem die Geschwindigkeit des Rotationsmessers auf Bahngeschwindigkeit erhöht wird, wenn
eine Zählung der Papierge3chwindigkeitspulse einem bestimmten
Bruchteil der gewünschten Länge des von der Papierbahn abzuschneidenden
Blattes entspricht. Vorzugsweise liegt der Punkt, bei dem die Messergeschwindigkeit auf die Bahngeschwindigkeit
erhöht wird, angenähert in der Mitte des Schneidezyklus. Bei
diesem Punkt ist das Positionsfehlersignal nicht notwendigerweise Null. Hierdurch bleibt der Abschneidesteuerung genügend
Zeit, um das Messer vor. dem Ende des Schneidezyklus auf
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Bahngeschwindigkeit zu stabilisieren. Hierdurch ist eine höhere
Genauigkeit der Länge des von der bewegten Papierbahn abgeschnittenen Blattes gewährleistet.
Zusammenfassung: Etwa zu Beginn des Schneidezyklus beginnt die
Geschwindigkeit des Rotationsmessers auf einen vorgewählten geringeren Wert abzusinken. Die Messergeschwindigkeit wird auf
der verringerten Geschwindigkeit so lange gehalten, bis eine Zählung der Papiergeschwindigkeitspulse gleich einem bestimmten
Bruchteil der gewünschten Länge des von der Papierbahn abzuschneidenden Papierblattes ist. An diesem Punkt beginnt die
Messergeschwindigkeit bis zu der Geschwindigkeit anzusteigen, die das Messer zu Beginn des Schneidezyklus hatte. Wenn das
Messer die letztere Geschwindigkeit erreicht hat, wird das Messer gemäß der Papiergeschwindigkeit und gemäß einem Positionsfehlersignal
gesteuert, das abgeleitet wird aus einer vorgewählten Zählung, die die Differenz zwischen der gewünschten
Länge des von der Papierbahn abzuschneidenden Blattes und des Umfangs des Rotationsmessers darstellt, sowie aus den Papiergeschwindigkeitspulsen
und den Messergeschwindigkeitspulsen.
Allgemeine Zusammenfassung der Erfindung? Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Steuerung
der Geschwindigkeit eines Rotationsschneidemessers, das Abschnitte bestimmter Länge von einer bewegten Materialbahn
abschneidet. Etwa zu Beginn eines Schneidezyklus sinkt die Geschwindigkeit des Rotationsmessers auf einen bestimmten
reduzierten Wert ab. Pulse zur Kennzeichnung der Geschwindigkeit der bewegten Materialbahn und der Geschwindigkeit des
Rotationsmessers werden separat gezählt. Die Geschwindigkeit der bewegten Materialbahn wird als konstant angenommen.
Ungefähr zum Zeitpunkt, zu dem die Zählung der Geschwindigkeitspulse der Materialbahn gleich einem vorgewählten Bruchteil
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der länge des von der Materialbahn abzuschneidenden Abschnittes
ist, beginnt die Geschwindigkeit des Rotationsinessers auf die Anfangsgeschwindigkeit des Messers zu Beginn des Schneidezyklus
anzusteigen. Wenn das Rotationsmesser die letztere Geschwindigkeit erreicht hat, wird die Geschwindigkeit des Rotationsmessers
gemäß der Bahngeschwindigkeit und gemäß einem Positionsfehlersignal gesteuert. Das Positxonsfehlersignal wird aus einer
vorgewählten Zählung abgeleitet. Die vorgewählte Zählung selbst basiert auf der Differenz zwischen der gewünschten länge des
von der Bahn abzuschneidenden Abschnittes und dem Umfang des Rotationsmessers. Die vorgewählte Zählung wird durch die
pulse der Messergeschwindigkeit erhöht oder erniedrigt, entsprechend dem Verhältnis zwischen der gewünschten Länge des
abzuschneidenden Abschnittes und dem Umfang des Messers.
Ss folgt nun eine Beschreibung der Erfindung anhand der
Zeichnungen:
Figur 1 ist ein Blockdiagramm einer konventionellen Abschneidesteuerung
mit Direktantrieb.
Figur 2A und 2B sind Kurvendiagramme der Geschwindigkeits- und
Positionskurven für die konventionelle Abschneidesteuerung aus Figur 1.
Figur 3 ist ein Blockdiagramm der Abschneidesteuerung mit
Direktantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 4A und 4B sind Kurvendiagramme der Geschwindigkeits- und
Positionskurven der Abschneidesteuerung mit Direktantrieb,
wie sie in Figur 3 gezeigt ist.
Figur 5 ist ein Diagramm der Mikroprozessor-Ausgangspulse und der Flipflop-Zustände während eines Schneidezyklus.
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In den Zeichnungen sind für gleiche üllemente die gleichen
Bezugsziffern verwendet worden. Figur 1 zeigt eine konventionelle
Abschneidesteuerung 10 mit Direktantrieb zur Steuerung der Geschwindigkeit zweier Rotationsschneidemesser 12 und
in einer Falzmaschine (corrugator). Die Messer 12 und 14 trennen wiederholt eine Materialbahn oder Papierbahn 16 in
Abschnitte vorgewählter oder gewünschter Länge. Die Messer 12 und 14 werden durch einen Gleichstrommotor 20 und eine
Getriebeuntersetzung 22 angetrieben. Win Pulsgeschwindigkeitsmesser 24 ist mechanisch mit dem Antrieb jedes Messers gekoppelt.
Der Geschwindigkeitsmesser 24 erzeugt eine Pulsfolge mit einer Wiederholfrequenz, die mit der Geschwindigkeit der
Messer 12 und 14 variiert.
Ein Meßrad 26 befindet sich entlang der Papierbahn vor den Messern 12 und 14. Das Meßrad 26 rollt auf der Oberfläche
der bewegten Ba.hn 16 ab. Ein Pulsgeschwindigkeitsmesser 28 ist mit diesem Meßrad 26 verbinden. Der Geschwindigkeitsmesser
28 erzeugt eine Pulsfolge mit einer Wiederholfrequenz, die mit der Geschwindigkeit der Papierbahn 16 variiert. Die
Geschwindigkeit der bewegten Bahn wird als konstant angenommen.
Die Wiederholfrequenzen der Pulsfolge am Ausgang der Tachometer 24 und 28 werden von D/A-Wandlern 30 und 32 abgetastet. Die
Anzahl der Pulse . von den Tachometern 24 und 28 für die
Messer 12 und 14 bzw. für die Papierbahn 16 - gemessen pro
Zoll Weglänge - sind voraussetzungsgemäß gleich. Eine entsprechende
Maßstabsschaltung (nicht dargestellt) kann für diesen Zweck vorgesehen sein. Die D/A-Wandler 30 und 32
erzeugen Analogsignale gemäß den Wiederholfrequenzen der Ausgänge der Tachometer 24 und 28. Dementsprechend zeigen
die Ausgänge der D/A-Wandler 30 und 32 die tatsächlichen
Geschwindigkeiten der Messer 12 und 14 und der bewegten Bahn
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16 an. Die Geschwindigkeiten der Messer 12 und 14 sind gleich.
Die Ausgänge der D/A-Wandler 30 und 32 werden durch eine analoge Differenzschaltung 34 zusammengefaßt. Die analoge
Differenzschaltung 34 tastet die Differenz zwischen den Analogausgängen der D/A-Wandler 30 und 32 ab (die Differenz
zwischen Papiergeschwindigkeit und Messergeschwindigkeit) und erzeugt ein Analogsignal, das diese Differnz am Eingang
eines Geschwindigkeitsreglers 36 darstellt. Der Geschwindigkeitsregler
36 betreibt eine SCR-Spannungsversorgung 38, die
den Strom zum Motor 20 steuert.
Der Ausgang eines D/A-Wandlers 40 der sich in einer Positionssteuerschaltung
42 befindet, wird zur Differenz zwischen den Ausgängen der D/A-Wandler 30 und 32 hinzuaddiert. Die Positionssteuerung
42 enthält typischerweise eine Verriegelung und einen Aufwärts/Abwärts-Zähler 46. Die Verriegelung und
der Zähler sind Mehr-Bit-Ein/Ausgabegeräte. Die Mehr-Bit-Singaben zur Verriegelung 44 werden von einem Rädereinstellwerk
TW geliefert, das sich auf einem Hauptbedienungspult 48 befindet. Das Rädereinstellwerk TW wird vom Bediener auf die
gewünschte Länge des von den Messern 12 und 14 von der Papierbahn 16 abzuschneidenden Blattes eingestellt. Zu Beginn
eines Schneidezyklus werden die Räderschaltwerk-Signalausgaben
über die Verriegelung 44 an den Zähler 46 angelegt, um ihn auf eine vorgewählte Zählung einzustellen. Die Positionssteuerschaltung
42 enthält eine Digitale Maßstabsschaltung, die jedoch in Figur 1 nicht dargestellt ist und die die
Ausgaben des Rädereinstellwerks in eine Zahl umwandelt, die die Zahl der Pulse des Tachometers 28 darstellt, die die
gewünschte Papierlänge bilden. Außerdem enthält die Schaltung 42 Schaltungen, wodurch die Ausgaben des Rädereinstellwerks
um einen Betrag versetzt werden, der dem Umfang des Messers
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entspricht. Demzufolge wird der Zähler 46 auf eine Zählung gesetzt, die der Differenz zwischen der gewünschten Blattlänge
und dem Umfang-des Messers 12 entspricht.
Die gewünschte Zählung stellt das Fehlersignal für die Position oder Blattlänge dar, die erzielt würde, wenn die Messer 12 und
14 mit der Geschwindigkeit der bewegten Bahn 16 während des vollen Abschneidezyklus bewegt wurden. Die Pulsausgaben der
Tachometer 28 und 24 erhöhen oder erniedrigen die vorgegebene Zählung im Zähler 46, und zwar abhängig davon, ob die gewünschte
Blattlänge größer oder kleiner als der Umfang des Messers 12 ist Der Ausgang des Zählers 46 stellt daher während des gesamten
Schneidzyklus den Positionsfehler oder Blattlängenfehler dar.
Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß die Geschwindigkeit
der bewegten Papierbahn 16 konstant ist. Demzufolge ist die G-eschwindigkeit, mit der der Geschwindigkeitsmesser 28 die
Bahngeschwindigkeitspulse erzeugt, konstant. Die Messer-Geschwindigkeitspulse, die das Tachometer 24 erzeugt, werden
jedoch mit sich ändernder Geschwindigkeit erzeugt, und zwar von der tatsächlichen gesteuerten Geschwindigkeit der Messer
12 und 14· Wenn die gewünschte Papierlänge größer als der Umfang des Messers 12 ist,muß die mittlere Geschwindigkeit des
Messers während des Schneidezyklus geringer sein als die Geschwindigkeit
des bewegten Papierbahn 16. Die Anzahl der vom Tachometer 24 erzeugten Messergeschwindigkeitspulse muß kleiner
sein als die Anzahl der vom Tachometer 28 erzeugten Papier-Geschwindigkeitspulse,
und zwar um die Höhe der vorgegebenen Zählung zum Abgleich auf Null in der vorgegebenen Zählung,
d.h. für den Nullabgleich des vorgegebenen Positionsfehlers. Wenn andererseits die gewünschte Blattlänge kleiner als der
Umfang des Messers 12 ist, muß die Anzahl der Messer-Geschwindigkeitspulse größer sein als die Anzahl der Papierbahnpulse,
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und zwar um die im Zähler vorgegebene Zählung, um das vorgegebene Positionsfehlersignal auf Null abzugleichen. Der Zähler
46 zeigt daher dauernd eine Zählung der Messergeschwindigkeitspulse
und der Bahngeschwindigkeitspulse.
Am inde des Schneidezyklus trennen die l'esser 12 und 14 die
bewegte Papierbahn 16 und erzeugen ein Blatt der gewünschten Länge, die durch das Haderschaltwerk TW eingestellt wurde.
Für diesen Schnitt wird die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 am dnde des Schneidezyklus mit der Geschwindigkeit der
Papierbahn 16 synchronisiert. Während des Schneidezyklus wird die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 durch den Geschwindigkeitsregelkreis
36 gemäß dem Rückkopplungssignal bestimmt, das
die analoge Differenzschaltung 34 liefert. Eine typische Geschwindigkeits/Zeit-Kurve der Messer 12 und 14 ist in Figur
2A dargestellt, und zwar für den Fall einer gewünschten Papierlänge von 80 Zoll (200 cm) und einem Fesserumfang von 40 Zoll
(1CO cm). Die Geschwindigkeit der bewegten Papierbahn ist durch die waagerechte Linie B während des Schneidezyklus gekennzeichnet.
Zu Beginn bei der Zeit O (am Anfang des Schneidezyklus) sinkt die Geschwindigkeit der Messer von der Papiergeschwindigkeit
W auf eine vorgewählte niedrigere Geschwindigkeit R ab, die als Full definiert wird.
Die vorgewählte Zählung oder der Positionsfehler, der im Zähler
46 zu Beginn des Schneidezyklus vorgegeben wird, ist durch die
waagerechte Linie C aus Figur 2B angegeben. Die vorgegebene Zählung soll einen Wert P haben. Die Kurve D stellt den vorgegebenen
Wert P dar, erhöht um die Geschwindigkeit des Messers. Die Kurve 3 stellt die Zählung der Papiergeschwindigkeitspulse
dar. Die Differenz zwischen den Werten der Kurve D und S über den gesamten Schneidezyklus bildet das Positionsfehlersignal,
das durch den D/A-Wandler 40 in der Positionssteuerschaltung 42 erzeugt wird,und ist mit dem Buchstaben F
gekennzeichnet.
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Während die Geschwindigkeit der Kesser 12 und 14 auf den vorgegebenen
geringeren V/ert H reduziert wird (Figur 2A), ist der Positionsfehler P relativ hoch und nimmt allmählich ab. Die
Geschwindigkeit der Kesser 12 und 14 wird auf dem niedrigen W„rt H gehalten, "bis die Kurven D und si sich überschneiden.
"Dieses, tritt zum Zeitpunkt TO nach der halben Zeit T/2 des
Schneidezyklus auf» An diesem Punkt ist das Positionsfehlersignal P Null,und die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14
wird allmählich durch die Geschwindigkeit der Reglerschaltung 36 erhöht, um die Geschwindigkeit der Messer an die Papiergeschwindigkeit
W anzugleichen, wenn das Papier zur Zeit T geschnitten wird (am Ende des Schneidezyklus).
Während die Geschwindigkeit der Messer vom vorgewählten niedrigen Wert.R auf die Papiergeschwindigkeit W ansteigt,
läuft das Positionsfehlersignal P zur Zeit TO durch nominal Null und kehrt sein Vorzeichen um. Zur Zeit T1 erreicht die
Geschwindigkeit der Messer die Papiergeschwindigkeit W, aber das Positionsfehlersignal P ist beträchtlich. wohl die
Geschwindigkeit der Fesser die Papiergeschwindigkeit W zum Zeitpunkt T1 erreichen kann, sind die Messer erst dann
stabilisiert auf der Geschwindigkeit W, wenn das Positionsfehlersignal P vollständig Null ist. Um das Positionsfehlersignal
P zwischen den Zeiten Φ1 und ™ auszugleichen, muß die
Geschwindigkeit der Messer kurzzeitig über die Papiergeschwindigkeit W hinaus erhöht werden und dann zur Zeit T
auf Papiergeschwindigkeit zurückgesetzt werden (am Snde des Senneidezyklus). Das Positionsfehlersignal P könnte am Ende
des Schneidezyklus noch nicht völlig abgeglichen sein, so daß die Messer noch nicht auf der Papiergeschwindigkeit
stabilisiert sind und ein Positionsfehler von nominal Null
herrscht, ehe zur Zeit T geschnitten wird. Demzufolge kann die Länge des von den Messern abgeschnittenen Papierblattes
von der gewünschten und am Räderwerk eingestellten Länge abweichen.
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Um die Ungenauigkeit beim Schneiden minimal klein zu halten, können die Steuerschaltungsparameter (Verstärkung, Proportionarbereich,
Vorhaltnetzwerk-Zeitkonstanten, etc.) so "abgestimmt" werden, daß der Geschwindigkeitsregler 36 (und
die Messer 12 und H) einen stabilen Zustand erreichen, und zwar so nahe wie möglich am rind« des Schneidezyklus. Es zeigte
sich jedoch, daß alle Versuche, die Steuerung 10 so abzustimmen, daß am Ende des Schneidezyklus ein stabiler Betriebszustand
erreicht wird, und zwar für möglichst viele Kombinationen von Papiergeschwindigkeit und gewünschten Papierlängen,
unbefriedigende Ergebnisse liefern und keine genügend genauen Papierlängen ermöglichen.
Die Abschneidesteuerung mit "Direktantrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Figur 3 gezeigt und allgemein mit der Bezugsziffer 52 bezeichnet. Entsprechende Elemente in
der Abschneidesteuerung aus Figur 1 und 3 sind mit den gleichen Ziffern 12-48 bezeichnet. Die Abschneidesteuerung mit Direktantrieb
52 gewährleistet, daß die Messer 12 und 14 bei der
Papiergeschwindigkeit W rechtzeitig vor dem Ende des Schneidezyklus
τ stabilisiert sind. Demzufolge wird das bewegte Papier 16 am Ende des Schneidezyklus unter stabilen Bedingungen getrennt,
wodurch gleichbleibende genaue Papierlängen erzeugt werden. Wie noch näher erläutert wird, wird das dadurch erreicht,
daß man die G-eschwindigkeit der Messer 12 und 14 von der vorgewählten
verringerten Geschwindigkeit R auf die Papiergeschwindigkeit ungefähr in der Mitte des Schneidezyklus erhöht.
Die Reihenfolge der Betriebszustände der Schneidesteuerung 52
ist durch einen programmierten Mikroprozessor 54 festgelegt. Für die Beschreibung der Arbeitsweise der Abschneidesteuerung
52 aus Figur 3 wird auf die Folge von Mikroprozessor-Ausgangssignalen in Figur 5 hingewiesen.
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Zu Beginn des Schneidezyklus (Zeit O) oder aber kurz danach erzeugt der Mikroprozessor einen ST-PuIs. Der ST-PuIs setzt
ein Flipflop 56, das seinerseits ein Flipflop 58 setzt. Wenn
das Flipflop 56 gesetzt wird, schaltet das Flipflop einen Analogschalter 60 aus. Das Gatter 60 verhindert daher, daß
der Analogausgang vom D/A-Wandler 32 die analoge Differenzschal tung 34 erreicht. Dieses entfernt da.s Papiergeschwindigkeitsbezugssignal
aus der Bezugsschaltung. Gleichzeitig schaltet das Flipflop 56 einen Analogschalter 62 ein. Der Analogschalter
62 überträgt den Analogausgang eines D/A-Wandlers a.n die Differenzschaltung 34. Der Ausgang des DA-Wandlers 64 ist
die analoge äntsprechung des digitalen CSR-Signals, das der
Mikroprozessor 54 erzeugt. Das CSR-Signal stellt di·? vorgewählte
reduzierte Geschwindigkeit R dar, auf die die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 gebracht werden muß. 3s kann gezeigt werdon,
daß die reduzierte Geschwindigkeit R gleich der doppelten mittleren Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 während des
Schnei de zyklus minus der Papiergeschwindigkeit W ist.
Die mittlere Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 ist gegeben durch die Gleichung;
Mittlere Geschwindigkeit = (Umfang des I/essers 12^
gewünschte Blattlänge) χ W
In Figur 4A und 4B sind die charakteristischen Geschwindigkeits-
und Positionskurven für die Abschneidesteuerung 52 gezeigt, und
zwar für den Fall einer Papierlänge von 80 Zoll und einem Messerumfang von 40 Zoll. Die reduzierte Geschwindigkeit R ist
deshalb in Figur 4A Null.
Da der Analogschalter 62 angeschaltet wird, wenn der St-PuIs
erzeugt wird, wird die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 entsprechend dem Ausgang des D/A-Wandlers 64 gesteuert, d.h.
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entsprechend dem CSR-Signal. Demgemäß wird die Geschwindigkeit
der Fesser 12 und 14 allmählich auf die reduzierte Geschwindigkeit
R verringert (in diesem Spezialfall Null). Während dieser Zeit wird das Flipflop 58 gesetzt und hält den Schalter
66 offen.
Sobald die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 die reduzierte
Geschwindigkeit R erreicht hat, wird die Geschwindigkeit auf
diesem reduzierten Wert gehalten, bis die Mitte T/2 des
Schneidezyklus erreicht ist.
Tn der ii^tte des Schnei de zyklus erreicht die Zählung der
Papiergeschwindigkeitspulse (Kurve S) den Wert von der Hälfte der gewünschten Blattlänge oder TW/2. Der Mikroprozessor 54
zählt die Papiergeschwindigkeitspulse, die das Tachometer 28 erzeugt, wenn der ST-PuIs zu Beginn des Schneidezyklus erzeugt
wird. Wenn die Zählung den Wert TW/2 erreicht, erzeugt der Mikroprozessor ein Null-Überschneidungssignal ZC.Das Null-Übersohneidungssignal
ZC ist ein Puls, der das Flipflop 56 rücksetzt, während das Flipflop 58 gesetzt bleibt. Im rückgesetzten
Zustand schaltet das Flipflop 56 den Analogschalter 62 aus und schaltet gleichzeitig den Analogschalter 6C an. Der Analogschalter
60 überträgt den Ausgang des D/A-Wandlers 32 an die analoge Differenzschaltung 34· Auf diese Weise werden die
Papiergeschwindigkeitspulse zum Geschwindigkeits-Bezugssignal für den Geschwindigkeitsregler 36, und die Geschwindigkeit der
besser 12 und 14 wird allmählich auf die Papiergeschwindigkeit
W erhöht.
Wenn die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 die Papiergeschwindigkeit
W zur Zeit ?1 erreicht, tastet der Mikroprozessor 54 diesen Zustand ab und erzeugt ein Geschwindigkeitssynchronisierungssignal
SS. Das Geschwindigkeits-Synchronisierungssignal
SS ist ein Puls zur Zeit T1, wie Figur 5 zeigt.
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Das SS-Signal wird durch, ein UND-Gatter 68 durchgelassen und
setzt den Eingang des Flipflops 58 zurück. Das Flipflop 58
wird also rückgesetzt und schaltet den Analogsehalter 66 an.
Der Analogschalter 66 überträgt das Positionsfehlersignal P3
an die analoge"Differenzschaltung 34. Demgemäß wird die Geschwindigkeit
der Messer nun entsprechend den Papiergeschwindigkeitspulsen und dem Positionsfehlersignal Pu gesteuert.
Der Mikroprozessor 54 errechnet die vorgewählte Zählung oder den Positionsfehler P9 der auf der Differenz zwischen der
Einstellung am Badereinsteilwerk TW und dem Umfang des Messers
12 beruht. Der Mikroprozessor erhöht die vorgewählte Zählung
P um die Anzahl der Messergeschwindigkeitspulse (für gewünschte Blattlänge größer als Messerumfang) und subtrahiert
die Pulse der Papiergeschwindigkeit, um das Positionsfehlersignal
PS zu erhalten. Sin D/A-Wandler 70 wandelt das PS-Signal
in ein Analogsignal um, das durch den Analogsehalter 66 zur
analogen Differenzschaltung 34 übertragen wird. Der analoge Ausgang des D/A -Wandler β 70 ist durch den Buchstaben P in.
Figur 4B gekennzeichnet. Der Positionsfehler sinkt allmählich
bei der Annäherung an den Mittelpunkt T/2 des Schneidezyklus.
Der Positionsfshlar wird jedoch nicht am Mittelpunkt des
Schneidezyklus abgeglichen.
Wenn die Geschwindigkeit der Messer 12 und 14 erneut rnit der
Papiergeschwindigkeit W zur Zeit T1 übereinstimmt, ist der Positionsfehler Null oder sehr nahe Mull. Wie schon erwähnt
wurde, wird das Positionsfehlersignal zur Zeit T1 durch den Analogschalter 66 zur analogen Differenzschaltung 34 übertragen,
um einen etwa vorhandenen "Rest-Positionsfehler vollständig abzugleichen, während die Messer 12 und 14 sich auf der Papiergeschwindigkeit
stabilisieren. Demgemäß stabilisieren aich die Messer 12 und 14 bei der Papiergeschwindigkeit V/ mit einem
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Positionsfehler von Null rechtzeitig vor dem Andes des
Schneidezyklus φ.
Obwohl in dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Mittelpunkt φ/2 des Schneidezyklus als Punkt
TO gewählt wurde, bei dem die Geschwindigkeit der Messer
12 und 14 in Richtung auf die Papiergeschwindigkeit W abgeglichen wird, sollte ersichtlich sein, daß die Angleichung
der Geschwindigkeit der Fesser an die Papiergeschwindigkeit auch an anderen Punkten als bei TO des Schneidezyklus beginnen
kann, die nicht genau mit dem Mittelpunkt T/2 zusammenfallen. Der Mikroprozessor 54 könnte also so programmiert werden,
daß ein Null-Überschneidungssignal ZG erzeugt, wenn die
Zählung der Papiergeschwindigkeitspulse (Kurve 3) einen anderen Wert als die Hälfte der gewünschten Blattlänge
erreicht, die durch das Räder einstellwerk TV/ eingestellt
wurde. Dar bestimmte Bruchteil der gewünschten Blattlänge, den die Zählung der Messergeschwindigkeitspulse erreichen
muß, um die Geschwindigkeit der Messer an die Papiergeschwindigkeit W zur Zeit TO angleichen zu können, würde so gewählt,
daß gewährleistet ist, daß sich die Messer auf der Papier— geschwindigkeit mit einem Positionsfehler von Null rechtzeitig
vor dem finde des Schneidezyklus stabilisieren können. Wenn
beispielsweise ein Wert von 5 T'vV/8 anstelle von TW/2 gewählt würde, ergäbe sich dadurch eine Verschiebung des Punktes T1
vom Mittelpunkt T2 des Abschneidezyklus nach rechts, wobei
trotzdem eine Stabilisierung der Messer auf der Papiergeschwindigkeit zum Zeitpunkt T1 rechtzeitig vor dem linde des
Abschneidezyklus gewährleistet wäre.
In der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels wurde angenommen, daß die Abfall- und Anstiegsflanken der
Kurve A'gleich groß sind aber umgekehrtes Vorzeichen haben.
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Wenn die Planken nicht gleich groß sind, ergibt sich ein Restpositionsfehler zur Zeit Φ1. Dieser Restpositionsfehler
kann jedoch bequem durch die Steuerung 52 rechtzeitig vor dein
Ende des Abschneidezyklus abgeglichen werden, so daß die
Messer 12 und 14 auf der Papiergeschwindigkeit W am linde des Abschneidezyklus stabilisiert sind.
Außerdem sei erwähnt, daß, obwohl die Erfindung mit Bezug auf
zwei Abschneidemesser 12 und 14 beschrieben wurde, ebenso gut die Geschwindigkeit eines einzigen Rotations-Abschneidemessers
gesteuert werden könnte, das mit einem festen oder stationären Amboß verbunden ist.
Zum Schluß sollte erwähnt werden, daß die gestrichelte Linie TW/2 und die Linie P auf verschiedenen Ordinaten in Figur
4B gezeigt wurden, um die allgemeine Beziehung zwischen den Linien zu zeigen, daß aber für den Spezialfall einer gewünschten
Blattlänge von 80 Zoll und einem Messerumfang von 40 Zoll beide Linien zusmramenfallen würden, weil TW/2 (80 Zoll/40 Zoll)
= 40 Zoll und die vorgegebene Zählung P 80 Zoll - 40 Zoll) ebenfalls
= 40 Zoll wären.
Obwohl im vorstehenden eine bevorzugte Ausfuhrungsform der
Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß auch Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können,
soweit sie in den Bereich der Srfindung fallen.
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Leerseite
Claims (8)
1.) Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit von wenigstens
nem Abschneidemesser während eines Abschneidezyklus, um
wenigstens einen Abschnitt vorgegebener Länge von einer bewegten Materialbahn abzuschneiden, einschließlich Reduzierung der
Geschwindigkeit des Fessers von einer ersten Geschwindigkeit auf eine vorgegebene Geschwindigkeit, gekennzeichnet durch;
Abtasten eines vorgegebenen Punktes des Abschneidezyklus;
Zurückführen der Geschwindigkeit dee Fessers von der
vorgegebenen reduzierten Geschwindigkeit auf die erste Geschwinsigkeit, nachdem der vorgewählte Punkt des Abachneidezyklus
abgetastet wurde;
Erzeugen eines Positions-Fehlersignals, das von der
Geschwindigkeit des Messers, der Geschwindigkeit der Materialbahn und der vorgewählten Länge des von der Materialbahn abzuschneidenden
Abschnittes und von dem umfang des Messers abhängt;
und Steuerung der Geschwindigkeit des Messers gemäß dem Positions-Pehlersignal, nachdem die Geschwindigkeit des Messers
die erste Geschwindigkeit erreicht hat.
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Bayerische Vereinsbank München, Kto.-Nr. 882 495 PLZ 700 202 70) · Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/080 50 PLZ 700 70010)
Postscheckamt München, Kto.-Nr. 1633 97- 802 PLZ 700100 80)
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte reduzierte Geschwindigkeit des Messers gleich der
doppelten mittleren Geschwindigkeit des Messers während eines Schneidezyklus minus der Geschwindigkeit der Materialbahn ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt zum Erzeugen eines Positions-Fehlersignals
das Erzeugen einer vorgewählten Zählung umfaßt, die die Differenz zwischen der gewünschten Länge des von der Materialbahn
abzuschneidenden Abschnittes und dem Umfang des Messers kennzeichnet, sowie Srzeugen von mehreren Materialbahn-Pulsen,
die die Geschwindigkeit der Materialbahn kennzeichnen, Zählen der Materialbahn-Geschwindigkeitspulse, Erzeugen von
mehreren Messergeschwindigkeitspulsen, die die Geschwindigkeit des Messers kennzeichnen, Zählen der Messergeschwindigkeits-Pulse
und variieren der vorgegebenen Zählung durch die Zählung
der Messergeschwindigkeits-Pulse und die Zählung der Materialbahn-Geschwindigkeitspulse.
4. Gerät zur Steuerung der Geschwindigkeit von mindestens
einem Rotations-Abschneidemesser (12, 14) während eines Abschneidezyklus,
um wenigstens einen Abschnitt vorgegebener Länge von einer bewegten Materialbahn (16) gemäß dem Verfahren aus Anspruch
1 abzuschneiden, mit Vorrichtungen (28) zum Erzeugen zahlreicher
Materialbahn-Geschwindigkeitspulse, die die Geschwindigkeit der bewegten Materialbahn kennzeichnen, Vorrichtungen (24) zum Erzeugen
von Messergeschwindigkeitspulsen, die di· Geschwindigkeit des
Messers kennzeichnen, Vorrichtungen (54) zum Zählen der Materialbahn-Geschwindigkeitspulse
; Vorichtungen (54) zum Zählen der Messergeschwindigkeitspulse und Vorrichtungen zum Reduzieren
der Geschwindigkeit des Messers von einer ersten Geschwindigkeit auf eine vorgewählte reduzierte Geschwindigkeit, gekennzeichnet
durchs
030031/0826
BAD ORIGINAL
Vorrichtungen zum Abtasten, wann die Zählung der Bahngeschwindigkeitspulse
einen Wert erreicht, der ein vorgewählter Bruchteil der gewünschten Länge des von der Materialbahn abzuschneidenden
Abschnittes ist;
Vorrichtungen zur Rückführung der Geschwindigkeit des Messers auf die erste Geschwindigkeit von der vorgegebenen
reduzierten Geschwindigkeit, nachdem abgetastet wurde, daß die Zählung der Materialbahn-Geschwindigkeitspulse den erwähnten
Wert erreicht hat;
Vorrichtungen zum Erzeugen eines Positionsfehlersignals, das auf der vorgewählten Länge des von der Materialbahn abzuschneidenden
Abschnittes, von dem Umfang des Messers und von den Materialbahn-Geschwindigkeitspulsen sowie den Messergeschwindigkeitspulsen
abhängt; und
Vorrichtungen zur Steuerung der Geschwindigkeit des Messers gemäß dem Positionsfehlersignal, nachdem die Geschwindigkeit
des Messers die erste Geschwindigkeit erreicht hat.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Wert etwa, die Hälfte der vorgewählten Länge des von
der Materialbahn abzuschneidenden Abschnittes ist.
6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert mit dem Mittelpunkt des Abschneidezyklus übereinstimmt.
7· Gerät nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgewählte reduzierte Wert die doppelte mittlere Geschwindigkeit
des Messers während eines Schneidezyklus minus der Materialbahn-Geschwindigkeit ist.
8. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Erzeugen eines Positions-Fehlersignals Vorrichtungen
enthält, um eine vorgewählte Zählung zu erzeugen, die die Differenz zwischen der gewünschten Länge des von der bewegten
030031/0826
3002480
ftTaterialbahn abzuschneidenden Abschnittes und dem Umfang des
Messers kennzeichnet, und Vorrichtungen, um die vorgewählte Zählung entsprechend den ftlessergeschwindigkeitspulsen und den
JKaterialbahn-G-eschwindigkeitspulsen, variieren zu können.
030031/0826
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US641179A | 1979-01-25 | 1979-01-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3002490A1 true DE3002490A1 (de) | 1980-07-31 |
Family
ID=21720735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803002490 Ceased DE3002490A1 (de) | 1979-01-25 | 1980-01-24 | Verfahren und geraet zur steuerung der geschwindigkeit eines abschneidemessers |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55101311A (de) |
DE (1) | DE3002490A1 (de) |
GB (1) | GB2049227B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0251802A1 (de) * | 1986-07-02 | 1988-01-07 | Hamamatsu Manufactory, Ltd. | Schneidmechanismus |
CN109414265A (zh) * | 2016-04-15 | 2019-03-01 | 伊西康有限责任公司 | 在击发运动期间具有可调节停止/起动控件的外科器械 |
-
1980
- 1980-01-22 GB GB8002047A patent/GB2049227B/en not_active Expired
- 1980-01-24 DE DE19803002490 patent/DE3002490A1/de not_active Ceased
- 1980-01-24 JP JP640780A patent/JPS55101311A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0251802A1 (de) * | 1986-07-02 | 1988-01-07 | Hamamatsu Manufactory, Ltd. | Schneidmechanismus |
CN109414265A (zh) * | 2016-04-15 | 2019-03-01 | 伊西康有限责任公司 | 在击发运动期间具有可调节停止/起动控件的外科器械 |
CN109414265B (zh) * | 2016-04-15 | 2021-11-09 | 伊西康有限责任公司 | 在击发运动期间具有可调节停止/起动控件的外科器械 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2049227A (en) | 1980-12-17 |
JPS55101311A (en) | 1980-08-02 |
GB2049227B (en) | 1983-05-18 |
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Legal Events
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OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
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Representative=s name: BAUMANN, E., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 8011 HOEHENKI |
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8131 | Rejection |