DE3542923C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von Ab
schnitten von einer Bahn durch Quertrennschnitte entsprechend
auf der Bahn befindlichen Druckmarken nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Es ist unvermeidbar, daß die Druckmarken der mit Vorrichtungen
dieser Art zu schneidenden Bahnen Abstände aufweisen, die nicht
genau den Abschnittlängen entsprechen, die sich ergeben würden,
wenn über das Differentialgetriebe keine zusätzliche Antriebs
bewegung eingespeist würde, und daß auch aufeinanderfolgende
Druckmarken unterschiedlich große Abstände voneinander aufwei
sen. Um registergerechte Schnitte entsprechend den auf der Bahn
angebrachten Druckmarken ausführen zu können, ist es daher erfor
derlich, von Druckmarke zu Druckmarke den von den Vorzugswalzen
bewirkten Bahnvorzug derart den Abweichungen anzupassen, daß der
jeweilige Schnitt registergerecht zu der betreffenden Druckmarke
ausgeführt wird. Bei dem Antrieb der Vorzugswalzen ist dabei zu
berücksichtigen, daß ein ständiger mittlerer Fehler auszugleichen
ist, der der Differenz der mittleren Druckmarkenabstände zu den
Schnittlängen ohne Einspeisung einer Zusatzdrehzahl in das Diffe
rentialgetriebe über den Stellmotor entspricht und daß neben
diesem mittleren Fehler die Fehler auszugleichen sind, die sich
aus den unterschiedlichen Abständen aufeinanderfolgender Druck
marken ergeben.
Bei einer aus der DE-S 20 02 445 bekannten Vorrichtung der ein
gangs angegebenen Art wird der ständige mittlere Fehler durch
eine bleibende Verstellung eines aus einem Doppelkonusriemen
getriebe bestehenden stufenlos verstellbaren Getriebes ausge
glichen, das zwischen dem Antrieb der Messerwalze und dem
Differentialgetriebe angeordnet ist. Die Fehler, die sich aus
unteschiedlichen Abständen der Druckmarken ergeben, werden
durch eine Zusatzdrehung ausgeglichen, die der Stellmotor kurz
fristig in das Differentialgetriebe einspeist. Neben dem
unmittelbar das Differentialgetriebe beaufschlagenden Stellmotor
muß also zusätzlich ein stufenlos verstellbares Getriebe vor
handen sein, dem ein weiterer Stellmotor eine bleibende Verstel
lung erteilt. Bei der bekannten Vorrichtung ist eine die
Registermarken abtastende Fotozelle vorgesehen, deren Signale
mit den Signalen einer mit der Antriebswelle der Messerwalze ver
bundenen Taktweiche verglichen werden. Ein Zähler zählt in un
unterbrochener Taktfolge der Abweichung in der Phasenlage ent
sprechende Impuls und setzt diese in Stellsignale für die Stell
motoren um. Dabei erhält der Stellmotor des stufenlos verstell
baren Getriebes nur dann einen Stellbefehl, wenn eine bestimmte,
eine bleibende Verstellung erforderlich machende Anzahl von
Impulsen gezählt worden ist.
Bei der bekannten Vorrichtung ist somit neben dem unmittelbar in
das Differentialgetriebe eine Zusatzdrehung einspeisenden Stell
motor, der der Momentanverstellung dient, ein weiterer Stell
motor mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe erforderlich,
der die Frequenz der von den Druckmarken erzeugten Impulsfolge
nahezu der von der mit der Messerwelle verbundenen Taktweiche
erzeugten Impulsfolge angleicht. Die bekannte Vorrichtung ist
damit verhältnismäßig aufwendig, da zur Schnittregisterregelung
als Antriebselemente ein Differentialgetriebe, zwei Stellmotoren
und ein stufenlos verstellbares Getriebe notwendig sind.
Bei einer aus der Zeitschrift "Grafische Woche", 13/1967, Seiten
633, 634 und 641 bekannten Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 ist das Differentialgetriebe durch einen
Slosyn-Stufenmotor gesteuert, der sofortige Start- und Stop
eigenschaften aufweist. Eine aus einem derartigen Motor bestehen
de Steuerungseinrichtung gestattet aber nur dann die richtige
Steuerung des Querschneiders, wenn die die Druckmarken abtasten
de Einrichtung den jeweils abzutrennenden Bahnabschnitt erfaßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Steuerung des Antrie
bes der Messerwalzen auch dann zu gewährleisten, wenn sich
zwischen der die Druckmarken abtastenden Einrichtung und der
Messerwalze mehrere durch Druckmarken unterteilte Bahnabschnitte
befinden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der
gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung führt zu einer wesentlichen Ver
einfachung des Antriebs der Vorzugswalzen, weil auf das stufen
los verstellbare Getriebe und den zugehörigen Stellmotor, die
eine bleibende Verstellung des Bahnvorzugs (I-Anteil) bewirken,
verzichtet wird. Der erfindungsgemäß vorgesehene Schrittmotor
gestattet es, über den zweiten Eingang des Differentialgetriebes
in dieses sowohl die bleibende Verstellung (I-Anteil) als auch
die vorübergehende Verstellung (P-Anteil) des Bahnvorzugs als
Zusatzdrehung einzuspeisen. Um auch mehrere zwischen der die
Druckmarken abtastenden Einrichtung und der Messerwalze befind
liche, durch Druckmarken unterteilte Bahnabschnitte erfassen zu
können, ist in der erfindungsgemäßen Weise ein Schieberegister
vorgesehen.
Nach der Ausführung eines jeden Schnitts erteilt somit die
Regeleinheit dem Schrittmotor eine so große Anzahl von Schritt
impulsen bis zur Ausführung des nächsten Schnitts, der zum Aus
gleich sowohl der ständigen als auch der relativen Fehler von
Druckmarke zu Druckmarke notwendig ist.
Zweckmäßigerweise erzeugt die Regeleinrichtung je Durchlaufzeit
eines Abschnitts eine der mittleren Abweichung (I-Anteil) ent
sprechende Impulszahl, wobei die der Differenz dieser mittleren
Abweichung zu der jeweils ermittelten Abweichung des Druckmarken
abstandes von der theoretischen Schnittlänge (P-Anteil) entspre
chende Impulszahl durch den Ausgang des Schieberegisters zu der
der mittleren Abweichung entsprechenden Impulszahl hinzuaddiert
oder von dieser abgezogen wird. Über das Schieberegister braucht
somit lediglich die der Momentanverstellung entsprechende Impuls
zahl in den Schrittmotor eingespeist zu werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur
Anpassung der theoretischen Schnittlänge an den mittleren Ab
stand der Druckmarken in der Antriebskette zwischen den Messer
walzen und der Vorzugswalze mindestens ein austauschbares Zahn
rad mit entsprechend geänderter Zähnezahl vorgesehen ist. Durch
die Anpassung der theoretischen Schnittlänge an den mittleren
Druckmarkenabstand kann die bleibende mittlere Abweichung soweit
verringert werden, daß im günstigsten Falle über den Schrittmo
tor nur noch die der Momentanverstellung (P-Anteil) dienenden
Drehbewegungen in das Differentialgetriebe eingespeist werden
müssen.
Da die Steuerung der Schnitte über die Regeleinrichtung und den
Schrittmotor erfolgt, läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vor
richtung bei entsprechender Grundeinstellung der jeweilige
Schnitt auch in einem beliebigen vorbestimmten Abstand zu der
jeweiligen Druckmarke ausführen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand
der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 die Vorrichtung zum registergerechten
Abtrennen von Abschnitten von einer mit
Druckmarken versehenen Bahn in schematischer
Darstellung,
Fig. 2 in einem Blockschaltbild schematisch den
Aufbau der Regeleinrichtung und
Fig. 3a und 3b in Diagrammen die der jeweiligen Bahn
zugeordneten Schnitt- und Abtaststellen.
In einem nicht dargestellten Maschinengestell sind die Messerwal
zen 1, die aus in üblicher Weise mit einem Messer und mit einer
Nut versehenen Walzen bestehen, und die Vorzugswalzen 2 im vorbe
stimmten Abstand voneinander gelagert. Die Messerwalzen werden
über die Welle 3 angetrieben, die mit einer vom Hauptantriebsmo
tor 4 angetriebenen Welle 5 getriebemäßig in Antriebsverbindung
steht. Von der Hauptantriebswelle 5 ist auch der Antrieb der Vor
zugswalzen 2 abgeleitet, und zwar u. a. über das Ritzel 6, das
mit dem Zahnrad 7 kämmt. Das Zahnrad 7 ist mit dem ersten Ein
gang des Differentialgetriebes 8 verbunden. Der Ausgang des Dif
ferentialgetriebes 8 treibt über das Zahnrad 9 die Antriebswelle
10 der Vorzugswalzen 2 an. Das Zahnrad 7 ist austauschbar und
kann gegen ein Zahnrad mit geänderter Zähnezahl bei entsprechen
der Änderung der Achsabstände ausgewechselt werden.
Die von den Vorzugswalzen 2 vorgezogene Bahn 11 ist in im wesent
lichen gleichen Abständen mit Druckmarken 12 versehen. Dabei ist
der Antrieb der Vorzugswalzen 2 relativ zum Antrieb der Schneid
walzen 1 derart gesteuert, daß die jeweiligen Trennschnitte 13
im Abstand A vor den Druckmarken 12 liegen.
Auf der Schneidwalzenwelle 3 ist ein die Phasenlage des Schneid
messers anzeigender Nocken 14 angeordnet, der über die Taktein
richtung 15 bei jedem Durchlauf des Schneidmessers durch die
Schnittstellung einen Schnittimpuls SI erzeugt.
Auch mit der Vorzugswalzenwelle 10 ist ein Impulsgeber 16 ver
bunden, der je Drehung der Vorzugswalzen eine vorbestimmte An
zahl von Impulsen RI erzeugt, so daß die Bahngeschwindigkeit
durch den Wert RI/t bestimmt ist.
Die Druckmarken 12 werden von dem Fototaster 17 abgetastet, der
bei jedem Durchlauf einer Druckmarke 12 einen Druckmarkenimpuls
DI erzeugt.
Mit dem zweiten Eingang 18 des Differentialgetriebes 8 ist der
Schrittmotor 19 verbunden, der durch die Schrittimpulse SM ent
sprechend der Schrittimpulsanzahl je Umdrehung angetrieben wird.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll der jeweilige
Schnitt um die Länge der Strecke A vor jeder Druckmarke 12 er
folgen. Die Vorrichtung wird demgemäß vor Betriebsbeginn gemäß
Fig. 3b folgendermaßen eingerichtet: Die Bahn 11 wird um die
Strecke V 1 vorgeschoben, bis sich die Schnittstelle 13 unter dem
in seiner Schnittstellung befindlichen Messer befindet.
Der Zähler S 2 20 ermittelt beim Einrichten den Abstand A zwi
schen dem Schnitt 13 und der Druckmarke 12. Hierzu wird die
Schnittposition unter den Fototaster 17 positioniert und der
Schnittaster 21 betätigt. Im Zähler S 2 werden nun die Impulse
der Bahn RI gezählt, bis durch weiteres Vorrücken die Druckmarke
12 unter dem Fototaster positioniert ist und der Druckmarken
taster 22 betätigt wird. Dieser Wert bleibt im Rechner gespei
chert und wird für die folgenden Berechnungen verwendet. Der
Wert kann lediglich durch die ±Korrekturtaster 23 verändert
werden, um bei laufender Produktion den Abstand des Schnittes
zur Druckmarke zu verändern.
In Fig. 3a wird der Wert S 2 mit 100 mm angenommen. Der Zähler
S 1 25 enthält den Wert der Impulse von Druckmarke zu Druckmarke,
in Fig. 3a als 500 mm angenommen. Mit jedem Durchlaufen der
Druckmarke 12 unter dem Fototaster 17 wird ein Druckmarkenimpuls
DI erzeugt, wodurch dann in der Restwertbildung 24 nach der For
mel K 1-n×S 1 von der Maschinenkonstanten K 1 so oft der Wert
S 1 subtrahiert wird, bis der ganzzahlige Restwert als Wert klei
ner als S 1 übrigbleibt (nach Fig. 3a, 800-1×500=300 mm).
Von diesem Restwert wird nun am Knotenpunkt 27 der Wert S 2 sub
trahiert (nach Fig. 3a, 300-100=200 mm). Somit ist der Soll
wert für den Regelvorgang gebildet.
Der Ist-Wert ergibt sich im Zähler I 1 durch die Impulse vom
Durchlaufen der Druckmarke 12 unter dem Fototaster bis zum Betä
tigen des Schnittinitiators 15 (nach Fig. 3a ergibt sich der
Wert für I 1 mit 200 mm).
Entspricht der Druckmarkenabstand genau der Schnittlänge, so
ergibt sich am Knotenpunkt 28 das Fehlersignal null, was dem
Idealzustand entspricht. In der Praxis wird dieses Fehlersignal
sich jedoch ständig ändern.
Dieses Fehlersignal wird nun einem Integrationsglied 29 zuge
führt und gleichzeitig an eine Kette von Proportionalgliedern 30
angelegt. Die Kette von Proportionalgliedern 30 ist als Schiebe
register 30, 31 ausgelegt, in dem das Fehlersignal bei jedem
Abschnitt der Bahn von Proportionalglied zu Proportionalglied
weitergeschoben wird. Abhängig von der Anzahl der Abschnitte
zwischen Schnittstelle und Fotoraster wird über einen automa
tisch eingeregelten Wahlschalter 31 der Proportionalteil wieder
aus dem angewählten Proportionalglied ausgelesen.
Die Einstellung des Wahlschalters erfolgt durch den Dividierer
32, in dem der ganzzahlige Hauptwert der Division K 1 geteilt
durch S 1 gebildet wird (nach Fig. 3a, K 1 : S 1=800 : 500=1,6
ergibt Einstellung 1 am Wahlschalter 31). Das Schieberegister
30, 31 ist nach Fig. 2 mit 6 Stufen angenommen, kann jedoch bei
anderen Abmessungen der Maschine beliebig groß sein.
Am Knotenpunkt 33 werden der I-Anteil aus dem Integrationsglied
29 und der P-Anteil aus dem Schieberegister 30, 31 wieder zusam
mengeführt und es ergibt sich somit das Stellsignal für den
momentan vor dem Schnitt sich befindenden Abschnitt. Das Stell
signal wird im nachfolgenden Multiplizierer 35 mit der sich aus
dem Dividierer 34 ergebenden Maschinengeschwindigkeit multipli
ziert. Die Maschinengeschwindigkeit ergibt sich durch Division
von Bahnimpulsen pro Zeiteinheit t.
Das geschwindigkeitsbehaftete Stellsignal wird über einen weite
ren Knotenpunkt 36 dem Impulserzeuger 37 zugeführt. Die Impulse
steuern den am zweiten Eingang 18 des Differentialgetriebes 8
angebauten Schrittmotor 19 an.
Die Versatzkorrektur beim Einrichten der Maschine wird anhand
von Fig. 3b erläutert. Beim Einrichten des Schnittes 13 zur
Druckmarke 12 steht das Schneidwerkzeug in einer beliebigen
Phasenlage zum tatsächlichen Schnitt. Der Versatz ergibt sich
aus der Addition von Versatz V 2 38 und Versatz V 2 39 im Knoten
punkt 40. Der Versatz V 1 entsteht in der Restwertbildung nach 38 nach
der Formel
K 1 - n × S 1 (nach Fig. 3b, 800 - 1 × 500 = 300 mm).
Der Versatz V 2 wird im Zähler 39 gezählt und ist der Impulswert
zwischen einem Schnittimpuls Si und dem nach weiter vorgerückter
Bahn betätigten Schnittaster 21. Der gesamte Versatz wird nach
dem Einrichten des Reglers einmalig auf den Knotenpunkt 36 auf
geschaltet und somit dem Schrittmotor zugeführt.
- Folgende Symbole und Ziffern wurden in der Beschreibung zu den
Fig. 2 und 3a verwendet
S 1 Zähler Druckmarke DI bis Druckmarke DI
S 2 Zähler Schnittaster bis Drucktaster mit Korrektur möglichkeit
I 1 Zähler Ist-Wert Druckmarke DI bis Schnittimpuls SI
V 1 Einrichtversatz Schnittimpuls Si bis Schnittaster
K 1 Maschinenkonstante Abstand Schnittstelle bis Druckmarkentaster
15 Schnittinitator SI
16 Impulsgeber RI
17 Druckmarkentaster DI
19 Schrittmotor SM
20 Zähler S 2
21 Schnittaster Einrichten
22 Druckmarkentaster Einrichten
23 Korrekturtaster ±
24 Restwertbildung
25 Zähler S 1
26 Zähler I 1
27 Knotenpunkt für Sollwertbildung
28 Knotenpunkt für Fehlerermittlung
29 Integrationsglied
30 Kette von Proportionalgliedern
31 Automatischer Wahlschalter
32 Dividierer
33 Knotenpunkt für Stellsignal
34 Maschinengeschwindigkeitsbildung
35 Multiplizierer
36 Knotenpunkt Einrichten
37 Impulserzeugung
38 Versatzbildung V 1 Einrichten
39 Zähler V 2 Versatzbildung
40 Knotenpunkt Versatzbildung
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Abtrennen von Abschnitten von einer Bahn
durch Quertrennschnitte entsprechend auf der Bahn befind
lichen Druckmarken
mit im Abstand voneinander angeordneten Messer- und Vorzugswalzen,
mit einem Differentialgetriebe, über das die Vorzugswalzen mit dem Antrieb der Messerwalzen in Antriebsverbindung stehen und in das durch einen Stellmotor eine Zusatzdreh zahl einspeisbar ist,
mit einer die Druckmarken abtastenden Einrichtung,
mit einer Tasteinrichtung zum Erfassen der Stellung der Messerwelle und
mit einer Regeleinrichtung, die den Stellmotor entsprechend der Abweichung der Druckmarken von den Schnittstellen ein schaltet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor ein Schrittmotor (19) ist, dem die Regel einheit eine der Differenz zwischen der theoretischen Schnittlänge, die sich aus der Strecke zwischen dem letzten und dem bei stillstehendem Schrittmotor folgenden Schnitt ergäbe, und dem Abstand zwischen den jeweils diesen Schnitten (13) zugeordneten Druckmarken (12) entsprechende Anzahl von Schrittimpulsen (SM) zuführt, daß ein Schiebe register vorgesehen ist, das eine der Anzahl der Druck marken (12) zwischen den Schnittstellen (13) und der die Druckmarken (12) abtastenden Einrichtung (17) entsprechende Zahl von Stellen aufweist, daß das Schieberegister im Takt des Durchlaufs der Druckmarken (12) durch die die Druck marken abtastende Einrichtung (17) fortgeschaltet wird und daß in jeder Stelle (Speicher) die der Differenz jedes durch aufeinanderfolgende Druckmarken begrenzten Abschnitts entsprechende Impulszahl gespeichert ist, die den Schritt motor (19) in Form einer entsprechenden gleichen Anzahl von Schrittimpulsen (SM) zugeführt wird, wenn der Schnitt des vorhergehenden Abschnitts ausgeführt worden ist.
mit im Abstand voneinander angeordneten Messer- und Vorzugswalzen,
mit einem Differentialgetriebe, über das die Vorzugswalzen mit dem Antrieb der Messerwalzen in Antriebsverbindung stehen und in das durch einen Stellmotor eine Zusatzdreh zahl einspeisbar ist,
mit einer die Druckmarken abtastenden Einrichtung,
mit einer Tasteinrichtung zum Erfassen der Stellung der Messerwelle und
mit einer Regeleinrichtung, die den Stellmotor entsprechend der Abweichung der Druckmarken von den Schnittstellen ein schaltet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor ein Schrittmotor (19) ist, dem die Regel einheit eine der Differenz zwischen der theoretischen Schnittlänge, die sich aus der Strecke zwischen dem letzten und dem bei stillstehendem Schrittmotor folgenden Schnitt ergäbe, und dem Abstand zwischen den jeweils diesen Schnitten (13) zugeordneten Druckmarken (12) entsprechende Anzahl von Schrittimpulsen (SM) zuführt, daß ein Schiebe register vorgesehen ist, das eine der Anzahl der Druck marken (12) zwischen den Schnittstellen (13) und der die Druckmarken (12) abtastenden Einrichtung (17) entsprechende Zahl von Stellen aufweist, daß das Schieberegister im Takt des Durchlaufs der Druckmarken (12) durch die die Druck marken abtastende Einrichtung (17) fortgeschaltet wird und daß in jeder Stelle (Speicher) die der Differenz jedes durch aufeinanderfolgende Druckmarken begrenzten Abschnitts entsprechende Impulszahl gespeichert ist, die den Schritt motor (19) in Form einer entsprechenden gleichen Anzahl von Schrittimpulsen (SM) zugeführt wird, wenn der Schnitt des vorhergehenden Abschnitts ausgeführt worden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Regeleinrichtung je Durchlaufzeit eines Abschnitts eine
der mittleren Abweichung entsprechende Impulszahl erzeugt
und die der Differenz dieser mittleren Abweichung zu der
jeweils ermittelten Abweichung des Druckmarkenabstands von
der theoretischen Schnittlänge entsprechende Impulszahl
durch den Ausgang des Schieberegisters zu der der mittleren
Abweichung entsprechenden Impulszahl hinzuaddiert oder von
dieser abgezogen wird.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Anpassung der theoretischen Schnitt
länge an den mittleren Abstand der Druckmarken in der
Antriebskette zwischen den Messerwalzen (1) und den Vorzugs
walzen (2) mindestens ein austauschbares Zahnrad (7) mit
entsprechend geänderter Zähnezahl vorgesehen ist.
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EP86115218A EP0224731A3 (de) | 1985-12-04 | 1986-11-03 | Vorrichtung zum Abtrennen von Abschnitten von einer Bahn durch Quertrennschnitte entsprechend auf der Bahn befindlichen Druckmarken |
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Families Citing this family (64)
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