DE4003659A1 - Vorrichtung und verfahren zur konstanten dehnungsregelung fuer durchlaufende bahnen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur konstanten dehnungsregelung fuer durchlaufende bahnen

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DE4003659A1
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Michael Dipl Ing Kokes
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • B65H26/02—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms responsive to presence of irregularities in running webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0081—Devices for scanning register marks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/26—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by transverse stationary or adjustable bars or rollers

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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem für, insbesondere bedruckbare, durchlaufende Bahnen.
Es ist bekannt, bei durchlaufenden Bahnen, z. B. Papier bei Rollendruckmaschinen, die Zugspannung der durchlaufenden Bahn konstant zu halten.
Dies hat insbesondere den Zweck, einen einwandfreien Lauf und einen für den Druck optimalen Zustand der durchlaufenden Bahn zu gewährleisten.
Es hat sich jedoch als Nachteil erwiesen, daß vor allem bei variabler Qualität der durchlaufenden Bahn verbunden mit konstanter Zugspannung, es zu verschiedenen Dehnungen kommt. Da die durchlaufende Bahn jedoch nach Beendigung des Druck­ prozesses einen konstanten Zustand aufweist, kommt es daher zu unterschiedlichen Druckergebnissen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelsystem zu schaffen, das die durchlaufende Bahn unabhängig von ihrer Qualität während des Druckprozeßes in einen definierten Zustand bringt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei bisherigen Lösungen wird die Zugspannung der Qualität der durchlaufenden Bahn statisch angepaßt, so daß ein Variieren der Qualität der durchlaufenden Bahn ein unterschiedliches Druckergebnis zur Folge hat.
Der Vorteil der Erfindung besteht nunmehr darin, daß die Zugspannung entsprechend der Beschaffenheit der durchlaufenden Bahn dynamisch verändert werden kann. Dies bedeutet, daß die Eigenschaften der durchlaufenden Bahn keinen Einfluß mehr auf das Druckergebnis haben.
In der Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Parameter der durchlaufenden Bahn mittels optoelektronischer Sensoren zu erfassen.
Die bisherige Lösung zur konstanten Zugspannungsregelung der durchlaufenden Bahn, wird als unterlagerter Regelkreis beibehalten.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung aufgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 Ein Blockschaltbild des Regelsystems Fig. 1 zeigt die Ansteuerschaltung als Blockschaltbild. Eine durchlaufende Bahn (1) wird zwischen den Klemmstellen (2) und (3), wo sich auch die Druckwerke (28) befinden, gespannt.
Die Zugspannung vor der Klemmstelle (2) wird mit der Meßeinrichtung (4) und die Zugspannung nach der Klemmstelle (2) mit der Meßeinrichtung (10) erfaßt.
Die Zugspannung zwischen den Klemmstellen (2) und (3) wird mittels einer Tänzerwalze (11) und einem Pneumatikzylinder (27) erzeugt. Eine Zugspannungsregeleinrichtung, die Stand der Technik ist, regelt nun die Umlaufgeschwindigkeit der Klemmstelle (2) dermaßen, daß sich die Tänzerwalze (11) immer in der Mitte ihres Arbeitsbereiches befindet. Die Höhe der Zugspannung wird mittels eines Druckes, der auf den Pneumatikzylinder (27) gegeben wird, bestimmt. In dieser Erfindung soll nun der Druck des Pneumatik­ zylinders so variiert werden, daß die resultierende Dehnung der durchlaufenden Bahn, unabhängig von ihren Parametern, konstant bleibt.
Die Verhältnisse der Bahn vor und nach der Klemmstelle (2) lassen sich mit folgenden Gleichungen beschreiben:
S1 = Sk + Sk * (a : A) * F1
S2 = Sk + Sk * (a : A) * F2
Sk ungedehntes Stück Bahn
F1 Zugspannung vor Klemmstelle (2)
F2 Zugspannung nach Klemmstelle (2)
S1 Länge von Sk wenn mit F1 gespannt
S2 Länge von Sk wenn mit F2 gespannt
a Dehnungszahl
A Bahnquerschnittsfläche
Aus diesen Gleichungen läßt sich nun eine neue Gleichung gewinnen:
(a : A) = (S2 - S1) : (S1 * F2 - S2 * F1)
Mit dieser Beziehung ist es nun möglich den Quozienten aus Dehnungszahl und Bahnquerschnittsfläche zu ermitteln, der alle Parameter der durchlaufenden Bahn enthält. Möchte man eine konstante Dehnung der durchlaufenden Bahn erzielen, so muß der Faktor X konstant gehalten werden.
X = F2 * (a : A)
Um Informationen über die durchlaufende Bahn zu erhalten, werden mittels eines Impulslasers (5) Marken auf die durchlaufende Bahn aufgebracht. Der Impulslaser (5) wird von einem Oszillator (18) angesteuert, dessen Frequenz mit der Bahngeschwindigkeit so korreliert ist, daß die nachfolgende Auswerteelektronik immer in ihrem optimalen Arbeitsbereich ist.
Die so auf die Bahn aufgebrachten Marken werden von den Reflextastern (6), (7) vor der Klemmstelle (2) und von den Reflextastern (8), (9) nach der Klemmstelle (2) abgetastet.
Aus der Zeit die zwischen dem Eintreffen eines Impulses an dem Reflextaster (6) und dem Eintreffen des gleichen Impulses an dem Reflextaster (7) vergeht, wird mit dem Digitalzähler (13) ein Wert ermittelt, der der Bahn­ geschwindigkeit vor der Klemmstelle (2) umgekehrt proportional ist.
Dasselbe geschieht mit den Reflextastern (8), (9) und dem Digitalzähler (12) für einen Impuls auf der Bahn nach der Klemmstelle (2).
Die Ausgangsimpulsfolge des Reflextasters (6) dient mit der Impulsweiche (17) und dem nachfolgenden Digitalzähler (15) zur Ermittlung der Zeit die zwischen zwei aufeinander­ folgenden Marken verstreicht.
Zur Ermittlung derselben Zeit, jedoch nach der Klemmstelle (2), dient die Impulsweiche (16) und der Digitalzähler (14). Aus den Ausgangswerten der Zähler (13) und (15) wird mit dem Dividierer (20) nun die Bahnlänge S1 bestimmt.
Die Bahnlänge S2 wird mit dem Dividierer (19) aus den Ausgangswerten der Digitalzähler (12) und (14) ermittelt. In dem Multiplizierer (23) wird das Produkt aus Strecke S1 und Zugspannung F2 gebildet, während in dem Multiplizierer (22) das Produkt aus Strecke S2 und Zugspannung Fl gebildet wird. Aus den so ermittelten Größen errechnet ein Dividierer (21) den Quozienten aus Dehnungszahl und Bahnquerschnittsfläche. Der Istwert des Regelsystems wird nun in dem Multiplizierer (24) erzeugt. In diesem wird der Quozient aus Dehnungszahl und Bahnquerschnittsfläche mit der Zugspannung nach der Klemmstelle (2) multipliziert.
Die Differenz des Istwertes aus dem Multiplizierer (24) und dem Dehnungssollwert X wird einem Regler (25) zugeführt. Das Ausgangssignal des Reglers (25) wird über einen Verstärker (26) auf den Pneumatikzylinder (27) gegeben und somit der Regelkreis geschlossen.

Claims (5)

1. Regeleinrichtung für durchlaufende, insbesondere bedruckbare Bahnen, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf eine konstante, absolut bezogene Dehnung geregelt werden.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnparameter aus, auf der Bahn aufgebrachten, Marken bestimmt werden.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen der Marken ein Impulslaser benutzt wird.
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Marken an Stellen aufgebracht werden, die später bedruckt werden.
5. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsfrequenz des Pulslasers mit der Bahngeschwindigkeit so korreliert ist, daß die nachfolgende Auswerteelektronik sich in ihrem optimalen Arbeitsbereich befindet.
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