DE3720396A1 - Messeinrichtung fuer die rapportlaenge - Google Patents

Description

Beim laufend wiederholten Abdruck eines Bildes auf einer Materialbahn wird gefordert, daß der Längenabstand, mit dem sich das Druckbild wiederholt, genau einem vorgegebenen Maß entspricht. Dies ist wichtig, wenn die bedruckte Bahn später eine Bearbeitungsstation durchläuft, beispielsweise zum Schneiden, Stanzen, Schweißen oder Falzen. Stimmt dieser Abstand, die Rapportlänge, nicht überein mit dem Verarbeitungsmaß, ergeben sich laufend Verschiebungen des Druckbildes im fertigen Produkt. Es kann sogar sein, daß das Material gar nicht weiterverarbeitet werden kann.

Nun ist der Druckbildabstand, die Rapportlänge, zum Zeitpunkt des Bedruckens zwar gegeben durch die Druckmaschine selbst: beim Rotationsdruck durch den Umfang des Druckzylinders, beim Stempeldruck durch den Materialvorschub pro Hub. Dabei kann eine Register- oder Verhältnis-Regelung hier für Konstanz sorgen. Wenn jedoch das Material im Anschluß daran seine Länge ändert, sei es durch Wärmebehandlung, unter Feuchteeinwirkung, durch Bahnspannung oder umgekehrt durch Entspannen vorher aufgebrachter Dehnungen, stimmt die Rapport­ länge im Ablieferzustand nicht mehr überein mit der durch den Druckvorgang gegebenen und daher bekannten Rapportlänge. Besonders krass wirkt sich dies beim Bedrucken von Kunststoff-Folien aus, die dann in Verpackungsautomaten verwendet werden.

Der Drucker ist daher gezwungen, des öfteren die Maschine anzuhalten und die tatsächliche Rapportlänge im Auslauf der Maschine nachzumessen. Danach kann er Korrekturmaßnahmen ergreifen, z.B. in der Vorspannung des Materials vor dem Druckvorgang, oder durch die Nachbehandlung, oder durch die Einstel­ lung der Maschine. Das Anhalten und anschließende Nachstellen ist ein umständ­ licher und zeitraubender Vorgang, daher ein unbefriedigender Zustand.

Nach der Erfindung läßt sich die Rapportlänge im laufenden Produktionsprozeß bei voller Maschinengeschwindigkeit messen und als Zahlenwert darstellen. Dadurch kann außer der Anzeige auch eine automatische Nachregelung vom Mess­ wert abgeleitet werden, oder ein Protokoll zur Qualitätssicherung. Die Stelle, wo gemessen wird, ist frei wählbar, so daß man sie dorthin legen kann, wo die Rapportlänge wirklich die für die Ablieferung gültige Länge erreicht hat.

Der Messvorgang beruht auf einer Zählung der Länge der kontinuierlich laufen­ den Materialbahn, gesteuert vom Rhythmus des dabei durchlaufenden Druckbildes. Die Länge des durchlaufenden Materials läßt sich erfassen, indem man an der vorgesehenen Meßstelle einen Laufradgeber auf dem Material aufsetzt. Ein solcher Laufradgeber besteht aus einem oder zwei Messrollen, die mit einem Inkremental-Impulsgeber gekuppelt sind. Da der Umfang der Messrollen bekannt ist, ebenso die Impulszahl pro Umdrehung des Inkrementalgebers, ergibt sich eine ganz bestimmte Anzahl von Impulsen pro Materiallänge. Der Inkrementalgeber arbeitet mit einem berührungsfreien elektronischen System zur Impulserzeugung, so daß er leichtgängig ist, und keinen Schlupf zwischen Messgeber und Material verursacht. Stattdessen kann ein solcher Inkremental­ geber auch mit der Welle einer Walze gekuppelt werden, die an der Meßstelle der Maschine angeordnet ist und hinreichend schlupffrei mit dem Material läuft. Es sind Impulsgeber erhältlich, die eine der angestrebten Messgenauig­ keit genügende Wegauflösung erlauben. Außerdem kann man mit bekannten Verfah­ ren der Frequenzübersetzung (PLL-Regler) die effektive Impulszahl vor der Zählung noch steigern. Ebenfalls bekannte elektronische Skalierschaltungen erlauben es, soweit notwendig, die Zählschritte in üblichen metrischen Längen­ einheiten - z.B. 0,1 mm - auszuführen. Die Zählung selbst erfolgt in einem elektronischen Zählwerk.

Der Zählvorgang wird mit der Wiederholung des Druckbildes gesteuert. Hierzu benötigt man Impulssignale im Rhythmus der laufenden Druckbilder. Sie lassen sich gewinnen, indem man beispielsweise mit einer Lichtschranke eine kenn­ zeichnende Stelle im Druckbild selbst erfaßt, oder eine der zur Register­ regelung mitgedruckten Marken. Man kann aber auch ein Stroboskop auf die Materialbahn richten und dieses so synchronisieren, daß man ein scheinbar stehendes Bild erhält. Dann stimmt die Blitzfolge überein mit dem Rhythmus der Druckbilder. Eine entsprechende Impulsfolge kann vom Stroboskopgerät abgenommen werden.

Mit diesen Steuerimpulsen wird - in ansich bekannten Verfahren - der erreichte Zählerstand zunächst abgefragt und abgespeichert, so dann der Zähler selbst null-gestellt. Im Speicher ergibt sich daher ein Zahlenwert, welcher der tatsächlichen Rapportlänge an der Meßstelle entspricht. Damit läßt sich - wie oben beschrieben - eine Anzeige der Rapportlänge bewirken, oder auch ein Regelvorgang durch Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert der Rapport­ länge.

Man kann die Messung auch über mehrere Rapporte ausdehnen, indem man den oben beschriebenen Vorgang nicht bei jedem Steuerimpuls ablaufen lässt, sondern bei einem vorgewählten Vielfachen. Die in den Zähler laufende Meßim­ pulsreihe muß dann um einen entsprechenden Faktor reduziert werden. Dadurch ergibt sich eine Mittelwertbildung. Zugleich oder zusätzlich kann durch eine solche Vergrößerung der Meßperiode auch die Meßauflösung erhöht werden, z.B. um den Faktor 10, wenn man die Meßimpulse in ihrer Anzahl nicht herab­ setzt, sondern mit zur Auswertung heranzieht.

Claims (6)

1. Messeinrichtung für die Rapportlänge (Abstand, mit dem sich die Druck­ bilder auf einer bedruckten Bahn wiederholen), dadurch gekennzeichnet, daß ein Messwert für die Rapportlänge entsteht, indem Weginkrementimpulse im Rhythmus der wiederkehrenden Druckbilder gezählt werden.

2. Messeinrichtung für die Rapportlänge, dadurch gekennzeichnet, daß Weg­ inkrementimpulse von einer bestimmten Meßstelle erzeugt werden, indem dort ein Laufradgeber auf das Material aufgesetzt wird, oder indem ein Rotations-Impulsgeber mit einer Walze an der Meßstelle gekuppelt wird.

3. Messeinrichtung für die Rapportlänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbildfolge in Impulssignale umgesetzt wird, die durch Abtastung bestimmter Stellen des Druckbildes selbst entstehen oder durch Synchroni­ sation eines Stroboskops auf die Druckbildfolge.

4. Messeinrichtung für die Rapportlänge nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsauflösung verfeinert wird durch geregelte Frequenzübersetzung der Weginkrement-Impulse.

5. Messeinrichtung für die Rapportlänge nach Anspruch 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung des Messwerts durch Zählung über 1 oder mehrere Druckbilder hinweg erfolgt.

6. Messeinrichtung für die Rapportlänge nach Anspruch 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Signal zur automatischen Regelung der Rapport­ länge abgibt.