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Blatthemmungsdetektor
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Die Erfindung bezieht sich auf die Erfassung einer Hemmung von Blättern
in einem bestimmten Abschnitt eines Weges, längs dem die Blätter transportiert werden.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen digitalen Blatthemmunqsdetektor.
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In der Technik der Bearbeitung von Blättern Papier, wie das Drucken
vieler Umschläge, die schnell längs einer Bewegungsbahn bewegt werden, ist es häufig
wünschenswert, Hemmungszustände der Blätter zu erfassen. Beispielsweise bestht ein
allgemeines Verfahren zur Erfassung einer Hemmung von Umschi äqen darin, die Anzahl
der in das mechanische Transportsystem e tntretenden Umschläge zu zählen und von
dem
Zählwert die Anzahl der das System verlassenden Umschläge abzuziehen,
Wenn der Rest einen bestimmten Betrag über steigt oder kleiner wird als dieser wird
festgestellt, daß ein Hemmungszustand vorliegt.
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Wenngleich durch ein derartiges System bestimmte Blatthemmungen erfaßt
werden können, besteht keine ausreichende Anpassungsfähigkeit für eine Einstellung
des Hemmungsdetektors auf verschiedene Betriebserfordernisse und dessen Befähigung
zur Erfassung anderer Hemmungszustande In einer bestimmten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Blatthemmungsdetektors ist ein Mikroprozessor mit einem Vorwärts/Rückwärtszähler
kombiniert, um eine anpassungsfähige und einstellbare Hemmungsdetektorvorrichtung
für von einem Transportsystem bewegte Blätter zu schaffen. Gemäß einer bestimmten
Form des erfindungsgemäßen Hemmungsdetektors wird ein Blatteinlauf-Detektor zur
Erzeugung eines Einlauf impulses für jedes in eine Station eintretende Blatt und
ein Blattauslauf-Detektor zur Erzeugung eines Auslaufimpulses für jedes die Station
verlassende Blatt verwendet. Ein Vorwärts/Rückwärtszähler dient dazu, ansprechend
auf erfaßte ankommende Blätter eine Vorwärtszählung und ansprechend auf die Station
verlassende Blätter eine Rückwärtszählung durchzuführen. Ein Mikroprozessor ist
mit dem Vorwärts/Rückwärtszähler derart gekoppelt, daß er diesen mit einem bestimmten
Zählwert voreinzustellen und dessen Zählwert zu lesen vermag, wenn es das in dem
Prozessor vorhandene Programm verlangt.
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Der Mikroprozessor beinhaltet eine Programmroutine, durch die Schwankungen
des voreingestellten Zähiwertes um vorbestimmte Beträge, d.h. sowohl zu hoch als
auch zu niedrig, als Hemmungszustände interpretiert werden. Zu-
sätzlich
werden solche Zustände erfaßt, bei denen der Zähler an einem speziellen Zählwert
innerhalb seines ordnungsgemäßen Zählbereichs festzuhängen scheint und bei denen
ein Blattdetektor während einer übermäßig langen Zeitspanne blockiert ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Blatthemmungsdetektor kann ein Hemmungszustand,
der aussieht als wie wenn mehr Blätter in eine Station eintreten als aus ihr austreten,
erfaßt werden. Ein derartiger Zustand kann beispielsweise auftreten, wenn die Blätter
in dem Transportsystem zur Entnahme der Blätter gehemmt werden und andere Blätter
weiterhin in die Station eintreten. Ebenso kann ein derartiger Zustand dann auftreten,
wenn Blätter in die Station ein- und austreten, aber ein Blattauslauf-Detektor durch
ein gehemmtes Blatt blockiert ist, während austretende Blätter oberhalb oder unterhalb
dem gehemmten Blatt vorbeilaufen.
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Ein zweiter erfaßbarer Hemmungszustand sieht so aus, als wenn mehr
Blätter die Station verlassen als in sie eintreten. Ein derartiger Zustand kann
dann auftreten, wenn ein gehemmtes Blatt einen Blatteinlauf-Detektor blockiert,
während Blätter oberhalb oder unterhalb dem gehemmten Blatt vorbeilaufen und von
dem Blattauslauf-1)etektor beim Austritt aus dem Transportsystem erfaßt werden.
Ebenso kann ein derartiger Zustand dadurch entstehen, daß aufeinanderfolgende Blätter
so nahe beieinanderilegen (keine Trennung), daß sie durch den Blatteinlauf-l)etektor
als ein einziges Blatt erfaßt werden7 während die Blätter infolge einer in dem Transportsystem
stattfindenden Trennung beim Austritt unter dem Blattauslauf-Detektor getrennt gezählt
werden.
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Ein weiterer von dem erfindungsgemäßen Blatthemmungsdetktor erfaßbarer
Blatthemmungszustand tritt
dann auf wenn die Blätter auf dem Transportsystem
gehemmt werden, während sie auch den Blatteinlauf-Detektor blockieren, In so einem
Fall wird, wenn der Vorwärts/ Rückwärtszähler für länger als eine bestimmte Zeit
an einem bestimmten Zählwert hängenbleibt, ein Hemmungszustand erfaßt Demzufolge
besteht ein Ziel der Erfindung in der Schaffung eines Hemmungsdetektors für Blatt
ter, wie Umschläge, zur Vermehrung der erfaßbaren Arten von Hemmung.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, auf die bezüglich
aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.
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Die einzige Figur der Zeichnung stellt ein Blockschaltbild einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blatthemmungsdetektors dar.
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Wie aus der Figur hervorgeht, ist eine Station 10 vorgesehen, über
die Blätter, wie Umschläge 12, durch einen Riemenantrieb 14 befördert werden. Die
Station 10 kann für eine Anzahl von Blattbearbeitungsfunktionen dienen und weist
in dieser Ausführungsform eine Anzahl von Tintenstrahldruckköpfen 16 zum Bedrucken
der Blätter 12 auf. Die Tintenstrahlköpfe 16 sind längs der Transportrichtung verteilt
und es ist wichtig, das Auftreten einer Hemmung der Blätter oder Umschläge 12 in
der Station 10 festzustellen, sobald sie vorkommt.
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An dem Vorderende der Station 10 ist ein Blatteinlauf-Detektor lB
dazu verwendet, die Vorderkanten 20 (auf die Transportrichtung bezogen) der Blätter
12 zu erfassen. Am Ausgang 22 des Detektors 18 liegt ein Rechteckwellensignal, dessen
aktiver Pegel zeitlich mit der
Zeitdauer übereinstimmt, in der sich
ein Blatt 12 gegenüber dem Detektor 18 befindet.
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An dem Ausgang der Station 10 ist ein Blattauslauf-Detektor 24 angeordnet,
um die Hinterkanten 26 (in bezug auf die Transportrichtung) der Blätter 12 zu erfassen,
während diese die Station 10 verlassen. Am Ausgang 28 des Detektors 24 liegt ein
Rechteckwellensignal, dessen aktiver Pegel immer dann auftritt, wenn ein Blatt die
Station 10 verläßt.
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Es ist ein Vorwärts/Rückwärtszähler 30 vorgesehen, der an einem Vorwärtszähleingang
32 mit Impulsen aus einem Impulsgenerator 34 beschickt ist, die in die Station eintretende
Blätter repräsentieren, und an einem Rückwärtszähleingang 36 mit impulsen aus einem
Impulsgenerator 38 beschickt ist, die aus der Station 10 austretende Blätter 12
repräsentieren. Die Impulse aus den Impulsgeneratoren 34, 38 können in der Größenordnung
von etwa einer Mikrosekunde liegen.
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Ein geeigneter Schaltkreis dient dazu, sicherzustellen, daß der Vorwärts/Rückwärtszähler
30 nicht gleichzeitig Vorwärts- und Rückwärtszählsignale empfängt. Dieser Schaltkreis
weist einen Rechteckwellen-Taktgeber 40 auf, der auf einer Ausgangsleitung 42 Impulse
mit einer Impulswiederholungsperiode erzeugt, die größer ist als die doppelte Dauer
der impulsbreiten der Impulse aus den Impulsgenratoren 34, 38. Die Taktimpulse liegen
an den Takteingängen 44 von D-Flip Flops 46, 48, deren D-Eingänge 50 an die Ausgänge
22 bzw. 24 des Blatteinlauf-Detektors 18 bzw. Blattauslauf-Detektors 24 angeschlossen
sind. Die auf der Ausgangsleitung 42 liegenden Taktimpulse werden durch einen Inverter
52 invertiert, bevor sie an den Takteingang 44 des Flip Flop 48 angelegt werden.
Ein D-Flip Flop arbeitet derart, daß an seinem Q-Ausgang 54
derselbe
Signalpegel auftritt, der am D-Eingang 50 vorhanden ist, wenn der Takteingang 44
in den aktiven Zustand übergeht.
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Wenn daher der Taktimpuls auf der Ausgangs leitung 42 in den aktiven
Zustand übergeht, erzeugt der Q-Ausgang des Flip Flop 46 denjenigen Zustand, der
durch den Ausgang 22 des Blatteinlauf-Detektors 18 wiedergegeben wird. Wenn der
letztere gerade die Anwesenheit eines Blattes 12 erfaßt hat, löst der Q-Ausgang
des Flip Flop 46 einen Impuls aus dem Einzel- oder monostabilen Impulsgenerator
34 aus, um den Zähler 30 um eine Zähleinheit vorwärts zu zählen. Während dieser
Vorwärtszählung ist durch die inversion der auf der Leitung 42 auftretenden Taktimpulse
mittels des Inverters 52 eine Rückwärtszählung infolge der durch den Detektor 24
erfolgenden Erfassung eines aus der Station 10 austretenden Blattes 12 gesperrt.
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Wenn umgekehrt der Taktimpuls auf der Leitung 42 in den inaktiven
Zustand übergeht, erregt der Inverter 52 eine Rückwärtszählung des Zählers 30, wenn
der Detektor 24 den Austritt eines Rlattes 12 aus der Station 10 erfaßt. Da die
Vorder- und Hinterflanke des Taktimpulses 40 um eine Zeit auseinanderliegen, die
größer ist als die Einzelimpulsdauer aus den Impulsgeneratoren 34, 38, erhält der
Vorwärts/Rückwärtszähler keine gleichzeitige Aufforderung zum Vorwärts- und Rückwärtszählen.
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Bei dem Vorwärts/Rückwärtszähler 30 dieser Ausführungsform handelt
es sich um einen Vierbitzähler, dessen Zählkapazität einen Zählwert zwischen null
und fünfzehn ermöglicht. Der Zähler 30 ist mit einem Eingangsnetzwerk 58 versehen,
durch das ein vorbestimmter Zählwert aus einem Mikroprozessor 60 unter der Steuerung
eines darin befindlichen Programms eingegeben werden kann.
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Der Zähler 30 ist ferner mit einer geeigneten Schaltungsanordnung
versehen,
durch die eine Zählung unter null oder über fünfzehn hinaus verhindert wird. Eine
derartige Schaltungsanordnung kann beispielsweise ein Dekodierungsnetzwerk aufweisen,
das Zustände wie ein Minimum (null) und ein Maximum (fünfzehn) erfaßt. Ein das Maximum
darstellendes Signal wird sodann dazu verwendet, den Vorwärtszähleingang 32 zu sperren,
während das das Minimum darstellende Signal den Rückwärtszähleingang 36 sperrt.
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Der Mikroprozessor 60 kann von herkömmlicher Bauart sein und besitzt
die Fähigkeit, in einem Speicher gespeicherte Programmbefehle auszuführen und über
einen geeigneten Eingangs/Ausgangsbus mit Externgeräten zu verkehren.
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Die Techniken für den Betrieb von Mikroprozessoren sind wohlbekannt
und diejenigen Programmschritte, die für die praktische Durchführung der Erfindung
von besonderer Bedeutung sind, sind in der Figur dargestellt.
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Der Vorwärts/Rückwärtszähler 30 ist auch mit einem geeigneten Netzwerk
versehen, durch das der Mikroprozessor 60 den im Zähler 30 vorhandenen Zählwert
(CNT) unter Verwendung von Taktimpulsen aus einem Taktgeber 62 zu lesen vermag.
Der Ausgang 22 des Blatteinlauf-Detektors 18 ist auch unmittelbar an den Mikroprozessor
60 angeschlossen, um ihm dadurch die Feststellung zu ermöglichen, ob unter dem Detektor
18 Blätter stecken geblieben sind. Dies erfolgt mittels eines Puffer (nicht dargestellt)
der unter der Steuerung des in dem Mikroprozessor 60 vorhandenen Programms abgefragt
wird.
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Das in dem Mikroprozessor 60 vorhandene Softwareproqramm weist Schritte
auf, wie sie beginnend bei 70 dargestellt sind, mit einem Anfangslauf, durch den
der Zähler 30 auf einen Zählwert von N, beispielsweise einem Wert von 8, voreingestellt
wird, und einer Neueinstellung für einen früheren Wert, OLD CNT, sowie für bestimmte
Kennzeichen
und Konstanten, di etwa benötigt werden7 wie der gewünschte Wert für ein Zeitintervalj
K2 in der Größenordnung von ungefähr 0,75 Sekunden.
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In einem Schritt 72 wird ein Uhrzeittakt gelesen und die entsprechende
Zeit als T gespeichert. Diese now Uhr kann intern in dem Mikroprozessor 60 vorgesehen
oder ein Externgerät sein. Bei 74 erfolgt eine Prüfung der Leitung 22 des Blatteinlauf-Detektors
t ob sich ein Blatt oder ein Umschlag, was immer es auch sei, in Gegenüberstellung
zum Detektor 18 befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, werden die Schritte 76,
78 übersprungen; wenn jedoch ein Umschlag vorhanden ist, wird seine Anwesenheit
vor dem Detektor 18 bei 76 gemessen und bei 78 auf eine Überschreitung einer bestimmten
Zeit, K1, geprüft. Wenn der Umschlag für eine zu lange Zeit vorhanden ist, wird
dies als ein Hemmungszustand interpretiert und bei 80 ein Hemmungsalarm in der Form
eines Blinklichts oder eines hörbaren Alarms ausgelöst.
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Bei 82 wird der Zählwert CNT des Zählers gelesen und eingespeichert.
Bei 84 erfolgt eine Prüfung, ob der Zählwert CNT größer ist als der voreingesteAlte
Wert plus einem speziellen Wert, wie 2 oder kleiner ist als ein bestimmter Wert
wie ein Wert von 2 unterhalb dem voreingestellten Wert N. Wenn dies der Fall ist,
wird es als eine Hemmung interpretiert und bei 80 ein Hemmungsalarm erzeugt. Sodann
erfolgt der Eintritt in eine Routine, die dazu dient, festzustellen, ob der Zähler
30 an einem bestimmten Wert für eine zu lange Zeit festhängt, während Umschläge
ebenfalls unter beiden Detektoren 18 und 24 festhängen. Diese Routine beginnt mit
einem Lesevorgang des Vorwärts/Rückwärtszählers 30 unter festen Zeitabständen, um
festzustellen, ob sich sein Zählwert geändert hat. Da der Mikroprozessor 60 keine
Änderung des Zählers 30 lesen kann, wenn die Blätter 12 zu nahe bei-
einander
sind, wird ein Netzwerk 90 dazu verwendet, dem Mikroprozessor 60 auf einer Leitung
92 ein Signal zuzuführen, das angibt, daß die Blätter 12 zu nahe voneinander entfernt
sind. Das Netzwerk 90 weist ein Paar von Einzel- oder monostabilen Impulsgeneratoren
94, 96 auf 7 die mit den Q-Ausgängen der Flip Flops46 bzw. 48 gekoppelt sind. Die
Einzelimpulsgeneratoren 94, 96 sind an ein UND-Glied 98 angeschlossen, das einAusgangssignal
erzeugt, wenn sich seine Eingangsimpulse zeitlich überlappen.
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Die Impulsbreiten der Impulse aus den Generatoren 94, 96 sind mindestens
zweimal so groß wie das vom Mikroprozessor 60 zum Lesen des Vorwärts/Rückwärtszählers
30 verwendete Zeitintervall. Wenn durch den Test in dem Schritt 100 auf der Leitung
92 ein aktives Signal erfaßt wird, wird bei 80 ein Hemmungsalarm eingeleitet.
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Wenn der Test 100 negativ ausfällt, erfolgt ein Eintritt in eine
Routine, die dazu dient, festzustellen, ob der Zählwert im Zähler 30 an einem anderen
als dem eingestellten Wert N innerhalb dem Bereich von N-2 bis N+2 für eine übermäßig
lange Zeitspanne festhängt.
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Somit erfolgt bei 102 eine Prüfung, ob der Zählwert CNT sich auf
dem voreingestellten Wert befindet; ist dies der Fall, erfolgt nach einer Neueinstellung
der Werte für OLD CNT und T ld bei 104 ein Rücksprung zu dem Schritt 72 oder einem
derartigen anderen Schritt des Mikroprozessorprogramms. Wenn sich der Zähler 30
nicht auf dem voreingestellten Wert befindet wird bei 106 die von der Zeit Told
an vorstri.chone Zeit mit der Konstanten K2 verglichen. Wenn die verstrichene Zeit
K2 nicht überschreitet, erfolgt ein Rücksprung zu dem Schritt 104.
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Wenn die verstrichene Zeit zu groß ist, erfolgt bei 108 eine Prüfung,
ob der Zählwert im Zähler 30 während dieser verstrichenen Zeit derselbe geblieben
ist. Wenn
er tatsächlich derselbe geblieben ist, wird das Vorliegen
einer Hemmung festgestellt, da der Zahler festhängt, und es erfolgt bei 80 eine
geeignete Warnung.
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Sofern die Bedingung bei 108 nicht erfüllt wird, werden bei 104 die
Werte OLD CNT und Told eingestellt, und es erfolgt ein Rücksprung.
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Aus der vorstehenden Bcschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind ihre Vorteile erkennbar. Mit dem erfindungsgemäßen Blatthemmungsdetektor
10 kann mittels einer anpassungsfähigen programmierbaren Vorrichtung eine größere
Anzahl von Hemmungszuständen erfaßt werden.
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Bezugszeichenliste Blatthemmungsdetektor 10 Station 12 Umschläge,
Blätter 14 Riemenantrieb 16 Tintenstrahlköpfe 18 Blatteinlauf-Detektor 20 Vorderkante
22 Ausgang 24 Blattauslauf-Detektor 26 Hinterkante 28 Ausgang 30 Vorwärts/Rückwärtszähler
32 Vorwärtszähleingang 34 Impulsgenerator 36 Rückwärtszähleingang 38 Impulsgenerator
40 Rechteckwel len-Taktgeber 42 Ausgangsleitung 44 Takteingänge 346,48 D-Flip-Flop
50 D-Eingänge 52 inventer 54 Ausgang 58 F.ingangsnetzwerk 60 Mikroprozessor 62 Taktgeber
70 Einleitungslauf 72 Speicherung von T now 74 Prüfung auf Blattanwesenheit 76 Zeitmessung
78 Prüfung auf Zeit überschreitung 80 Hemmungs-Alarm 82 Zählwert lesen 84 Zählwert
prüfen 90 Netzwerk 92 Leitung 94, 96 Einzel- oder monostabiler Impulsgenerator 98
UND-Glied 100 Test 102 Zählwert prüfen 104 Wertneusetzung 106 Vergleich 108 Zählwert
prüfen