DE4110564A1 - Vorrichtung zur registereinstellung zwischen mindestens zwei mustern einer materialbahn - Google Patents
Vorrichtung zur registereinstellung zwischen mindestens zwei mustern einer materialbahnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Registereinstellung
zwischen einem ersten Muster einer bewegten Materialbahn, die, mit dem
ersten Muster versehen, von einer Vorratsrolle mittels eines Abzugswal
zenpaars abgezogen wird, und einem zweiten Muster, das in einer
Bearbeitungsstation, die mindestens im Abstand einer Behandlungseinrich
tung für die Bahn vom Abzugswalzenpaar angeordnet ist, auf die Bahn
aufgebracht wird, wobei ein einen Antrieb des Abzugswalzenpaars als
Stellglied enthaltender Registerregelkreis vorgesehen ist, der die
Registerregelabweichung nach dem Bahn-Zylinder-Vergleich aus dem Muster
und einem einer Vergleichsmarkierung entsprechenden Sollwert bestimmt.
In der Drucktechnik ist die Registereinhaltung zwischen auf eine Bahn
aufgebrachten Mustern häufig dann notwendig, wenn die Muster in
verschiedenen Verfahrensschritten auf die Bahn gelangen, die z. B. aus
Papier, Kunststoffen, Metallfolien u. dgl. bestehen kann. Eine Register
verriegelung ist z. B. bei der Verwendung vorbedruckter Bahnen und der
Einfügung von Druckmustern, bei der Verwendung perforierter Bahnen oder
von Bahnen mit regelmäßigen Erhebungen oder Vertiefungen usw. notwen
dig.
Perforierte Bahnen, die aus zwei schichtenweise miteinander verbundenen
Stoffen bestehen, werden beispielsweise bedruckt und anschließend
weiterverarbeitet. Die Weiterverarbeitung kann in der Herstellung von
Beuteln oder Behältern bestehen. Es kann vorkommen, daß die jeweilige
Bahn, die ein vorgefertigtes Muster enthält, vor dem Bedrucken in einer
ersten Druckstation, noch einer Vorbehandlung unterzogen wird. Eine
solche Vorbehandlung kann eine Erwärmung, Abkühlung chemische oder
mechanische Behandlung usw. sein. Zumindest einige Vorbehandlungsmetho
den wirken sich auf mechanische Eigenschaften der Bahn, z. B. durch
Längenänderungen, aus. Während des Abwickelns der Rolle ändern sich mit
abnehmendem Winkelradius die Abzugskräfte. Dies wirkt sich ebenfalls auf
die mechanischen Eigenschaften der Bahn aus.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art so weiterzuentwickeln, daß eine gewünschte Register
einstellung zwischen dem ersten Muster und der Vergleichsmarkierung an
bzw. in der Bearbeitungsstation trotz der Einflüsse in der Behandlungs
einrichtung auf die Bahn erhalten bleibt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste
Muster an bzw. in der Bearbeitungsstation abgetastet wird und daß aus
den durch Abtastung des Musters erhaltenen Meßwerten und dem Sollwert
eine zweite Registerabweichung bestimmt und im Registerregelkreis als
zusätzlicher Sollwert aufgeschaltet wird. Der Sollwert des Registers
wird bei dieser Vorrichtung in Abhängigkeit von der Registerabweichung
zwischen dem ersten Muster und der Vergleichsmarkierung an der ersten
Bearbeitungsstation verändert bzw. entsprechend der Registerabweichung
nachgeführt. Die Verstärkung im ersten Registerregelkreis kann hoch
genug eingestellt werden, um die Registerabweichung auf so kleine Werte
zu regeln, daß sie für das menschliche Auge nicht mehr wahrnehmbar
sind. Inbesondere wird mit der vorstehend beschriebenen Maßnahme der
Einfluß der unterschiedlichen Bahnspannung und damit der verschiedenen
Bahndehnung bei kleiner werdenden Wickelrollendurchmesser auf die
Registereinstellung weitgehend beseitigt. Es können deshalb Bahnwickel
mit großen Unterschieden zwischen dem äußeren und dem inneren
Durchmesser des aufgewickelten Materials verarbeitet werden.
Vorzugsweise ist das erste Muster eine Perforation in der Bahn, die
photoelektrisch abgetastet wird. Diese Perforation wird mit dem zweiten
Muster in eine Registerbeziehung gehalten, die von der mit dem Wickel
durchmesser veränderlichen Bahnspannung und anderen Einflußgrößen
nicht aufgehoben wird. Es ist daher möglich, zwischen dem Abzugswalzen
paar und der Bearbeitungsstation Bahnbehandlungen auszuführen, die
größere Bahnlängen voraussetzen, ohne daß unerwünschte Registerab
weichungen sich negativ auf die Qualtität der aus der Bahn hergestellten
Produkte auswirken.
Insbesondere enthält die Bearbeitungsstation ein Druckwerk. Mit dieser
Vorrichtung wird ein Aufdruck in eine gewünschte Lage in Bezug auf der
Perforation gebracht. Der Aufdruck kann eine Registermarke enthalten,
die in weiteren Bearbeitungsstationen mit Druckzylindern von Bahnab
tastern in Registerregelkreisen abgetastet wird. Hiermit kann neben der
Perforation ein fabriger Aufdruck auf der Bahn registerhaltig erzeugt
werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben, aus dem sich
weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.
Es zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Registereinstellung zwischen einer Per
foration einer bewegten Materialbahn und einem Muster im Schema,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Regelanordnung der in Fig. 1
dargestellten Vorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Druckmaschine, die eine Insetterege
lung besitzt und perforierte Materialbahnen bedruckt. Eine perforierte
Materialbahn 1 ist auf einer Rolle 2 aufgewickelt und wird von der
drehbar gelagerten Rolle 2 abgezogen. Hinter der Rolle 2 ist ein
Abzugswalzenpaar 3, 4 angeordnet, das einen Spalt einschließt, durch
den die Materialbahn 1 verläuft. Eine der Abzugswalzen 3, 4, nämlich die
Abzugswalze 4, ist mit einem Antrieb 5 in Form eines Gleichstrommotors
verbunden.
Hinter dem Abzugswalzenpaar 3, 4 ist ein photoelektrischer Abtaster 6
angeordnet, der die Perforation abtastet. Sollte sich die Perforation
für eine direkte Abtastung nicht eignen, können in vorgegebenen
Positionen in Bezug auf die Perforation Löcher abgetastet werden.
Auf den Abtaster 6 folgt eine Behandlungseinrichtung 7, durch die die
Materialbahn 1 hindurchläuft. In der Behandlungseinrichtung 7 wird ein
längerer Abschnitt der Materialbahn 1 so beeinflußt, daß er für einen
späteren Aufdruck fabriger Bezeichnungen geeignet ist, die auf der
Materialbahn 1 gut haften sollen. Im Anschluß an die Bearbeitungsein
richtung 7 gelangt die Materialbahn 1 in eine Bearbeitungsstation 8, die
als Druckstation ausgebildet ist. Die Bearbeitungsstation 8 enthält ein
Druckwerk 9, das von einer Hauptwelle 10 über ein Getriebe 11 an
getrieben wird. Mit der Hauptwelle 10 ist ein Drehgeber 12 verbunden,
der als Zählungsimpulsgeber ausgebildet, d. h. als Kodescheibe,
ausgebildet ist. Diese Kodescheibe trägt an ihrem Umfang in gleichmäs
sigen Abständen eine großse Zahl von optisch, magnetisch oder elektrisch
abtastbaren Elementen sowie ein Bezugselement und erzeugt z. B. 1000
Impulse pro Umdrehung. Der Drehgeber 12, der an einem Austastzählgeber
13 angeschlossen ist, erzeugt deshalb je Umdrehung der Hauptwelle 10
eine vorgegebenen große Anzahl von Zählimpulsen und einen Bezugsimpuls.
Der Austastzählgeber 13 erzeugt für jedes Druckwerk einen Vergleichsim
puls, der einem Zylinderimpuls gemäß dem Bahn-Zylinder-Verfahren
entspricht. Da der Druckzylinder des Druckwerks 9 über das Getriebe 11
mit der Hauptwelle 10 verbunden ist, sind die vorgegebene Anzahl von
Zählimpulsen und der Bezugsimpuls auch einer Umdrehung des Druckwerks
zugeordnet.
Aus den Zählimpulsen wird z. B. mit einem zyklisch arbeitenden Zähler
und dem Bezugsimpuls die Wickelposition des Druckzylinders fortlaufend
bestimmt. Mit Hilfe der Winkelposition läßt sich in einer Vergleichs
markierung auf dem Druckzylinder ein entsprechender Vergleichsimpuls für
einen Bahn-Zylinder-Vergleich erzeugen, wie er bei der Registerregelung
angewendet wird. Eine Einrichtung zur Erzeugung des Vergleichsimpulses
ist in einem mit 14 bezeichneten Registerregler angeordnet und wird vom
Drehgeber 12 gespeist. Es kann sich bei der Einrichtung um einen
voreinstellbaren Zähler bzw. um einen Zähler in Verbindung mit einem
voreinstellbaren Vergleicher handeln.
Eine derartige an sich bekannte Einrichtung erzeugt einen gegen den
Bezugsimpuls um eine vorgegebene Winkelposition verschobenen Vergleichs
impuls, dessen Zeitpunkt durch die Voreinstellung auf einfache Weise an
den Druckzylinder angepaßt werden kann.
Der von der Einrichtung erzeugte Vergleichsimpuls und ein vom Abtaster 6
bei der Abtastung einer Perforation oder einer äquivalenten Markierung
erzeugter Impuls werden im Registerregler 14 verarbeitet, in dessen
Regelkreis der Antrieb 5 als Stellglied angeordnet ist. Der Register
regler 14 enthält eine Differenzstufe 15, die die Registerregelab
weichung als zeitliche Differenz zwischen dem Auftreten des Vergleichs
impulses und des der Perforierung zugeordneten Impulses und einem
Sollwert bildet. Ein der Regelabweichung entsprechendes Signal beauf
schlagt nach Verstärkung den Antrieb 5 derart, daß sich dieser in
Abhängigkeit vom Vorzeichen der Regelabweichung schneller oder langsamer
dreht und so die Größe der Regelabweichung reduziert. Am Druckwerk 9
ist ein zweiter photoelektrischer Abtaster 16 für die Perforationen der
Bahn 1 angebracht.
In der Bearbeitungsstation 8 ist auch eine nicht näher bezeichnete
Einrichtung für die Erzeugung eines Vergleichsimpulses vorgesehen. Diese
Einrichtung ist mit dem Drehgeber 12 verbunden und hat den gleichen
Aufbau wie die Einrichtung im Registerregler 14. Der Abtaster 16 ist mit
einer Anordnung 18 für die Erzeugung der Registerregelabweichung
zwischen dem vom Abtaster 16 erzeugten Meßimpuls und dem Vergleichsim
puls verbunden. Die Einrichtung für die Erzeugung eines Vergleichsimpul
ses ist daher in der Anordnung 18 vorgesehen. Die Anordnung 18 erzeugt
ein dem zeitlichen Abstand zwischen dem Vergleichsimpuls und dem
Meßimpuls des Abtasters 16 sowie einem Sollwert proportionales Signal.
Dieses Signal wird dem Registerregler 14 als zusätzlicher Sollwert
aufgeschaltet. Die Aufschaltung erfolgt z. B. mittels einer Leitung 19,
die die Anordnung 18 mit einer der Differenzstufe 15 nachgeschalteten
Summierstelle 20 verbindet, der ein Regelverstärker 21 nachgeschaltet
ist.
Das Abzugswalzenpaar 3, 4 muß aus fertigungstechnischen Gründen vor der
Behandlungseinrichtung 7 angeordnet sein. Zwischen dem Abzugswalzenpaar
3, 4 und der Bearbeitungsstation 8 kann ein größerer Abstand vorhanden
sein, der eine entsprechende Bahnlänge bedingt.
Die oben beschriebene zusätzliche Sollwertvorgabe bewirkt, daß die
gewünschte Registerbeziehung zwischen der Perforation und dem vom
Druckwerk 9 erzeugten Druck auf der Materialbahn 1 erhalten bleibt.
Die Zugspannung der Materialbahn 1 ändert sich zwischen dem Beginn und
dem Ende des Abzugsvorgangs, also zwischen maximalen und minimalen
Rollendurchmesser sehr stark. Mit der oben beschriebenen Anordnung wird
vermieden, daß diese starken Bahnspannungsänderungen das Register
zwischen Perforation und Druck in der Bearbeitungsstation 8 in uner
wünschter Weise beeinflussen.
Der Bearbeitungsstation 8 sind weitere Bearbeitungsstationen 22, 23, 24
und 25 mit nicht näher bezeichneten Druckwerken, Abtastern, Register
reglern und Umdenkwalzen nachgeschaltet. Diese Bearbeitungsstationen 22
bis 25 sind in üblicher Weise aufgebaut. Die Bearbeitungsstation 25 ist
in eine Aufwickeleinrichtung 26 nachgeschaltet.
Die Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild die Anordnung zur Registereinstel
lung mittels des Abzugswalzenpaars 3, 4. Der Registerregler enthält
einen unstetigen Reglerbaustein 27, der z. B. Dreipunkt- oder Fünfpunkt
verhalten hat und mit einer Rückführung 29 versehen ist. Der Ausgang des
Reglerbausteins 27 speist das Stellglied 30, bei dem es sich um den
Antrieb 5 handelt. Der Antrieb 5 wirkt auf die in Fig. 2 mit 31
bezeichnete Regelstrecke ein, die infolge der Bearbeitungseinrichtung 7
als aus Teilstrecken 32, 33 aufgebaut angesehen werden kann.
Am Ausgang der Teilstrecke 32 wird eine Hilfsregelgröße durch den
Abtaster 6 erfaßt, der von der Perforation erzeugte Meßimpulse über
einen Verstärker 34 in eine Schaltung 35 zur Erfassung des Registerfeh
lers einspeist. Der Schaltung 35 werden über eine Leitung 51 die von
Austastsignalen freigegebenen Registerimpulse zugeführt, die vom
Abtaster 6 gemessen werden. Die Registerimpulse gelangen in einen
Frequenzmesser 52, der die Bahngeschwindigkeit berücksichtigt und ein
Steuersignal an eine Aussteuerlogik 53 abgibt, die eingangsseitig noch
an den Ausgang des Verstärkers 34 angeschlossen ist. Die Ansteuerlogik
53 erzeugt geschwindigkeitsunabhängig ein Signal, das während der Zeit
zwischen einem Registerimpuls und einem Bezugsimpuls vorhanden ist und
in einen Integrator 54 integriert wird, der jeweils mit jedem Aus
tastsignal zurückgesetzt wird.
Am Ausgang des Integrators 54 steht ein der Differenz zwischen Register
impuls und Bezugsimpuls proportionales Signal zur Verfügung, das an
einer Summierstelle 36 mit einem Sollwert verglichen wird, der von
einem Sollwertgeber 37 erzeugt wird, der als Potentiometer dargestellt
ist. Der Registerregler 14 weist auch ein Anzeigegerät 38 auf, an dem
der Registerfehler abgelesen werden kann.
Die Anordnung 18 ist als Registerregler mit einem unstetigen Reglerbau
stein 39 und einer Rückführung 40 sowie einem Anzeigegerät 41 ausgebil
det. Die Regelgröße wird an der Teilstrecke 33 mittels des Abtasters 16
erfaßt, dessen Meßimpulse über einen Verstärker 42 einer Schaltung 43
zugeführt werden, mit der der Registerfehler festgestellt wird. Der
Schaltung 43 werden über eine Leitung 55 die von einem Austastsignal
freigegebenen Registerimpulse zugeführt, die vom Abtaster 9 gemessen
werden. Die Registerimpulse gelangen in einen Frequenzmesser 56, der die
Bahngeschwindigkeit berücksichtigt und ein Steuersignal an eine
Aussteuerlogik 57 abgibt, die eingangsseitig noch an den Ausgang des
Verstärkers 42 angeschlossen ist. Die Ansteuerlogik 57 erzeugt ein
geschwindigkeitsunabhängiges Signal, das während der Zeit zwischen einem
Registerimpuls und dem Bezugsimpuls vorhanden ist und einem Integrator
58 zugeführt wird, der jeweils mit jedem Austastsignal zurückgesetzt
wird. Am Ausgang des Integrators 58 steht ein der Differenz zwischen
Registerimpuls und Bezugsimpuls proportionales Signal zur Verfügung, das
an einer Summierstelle 44 mit einem Sollwert verglichen wird, der von
einem mit 45 bezeichneten Sollwertgeber zugeführt wird. Dieser Sollwert
geber 45 ist als Potentiometer dargestellt, das von Hand, z. B. bei der
Inbetriebnahme, eingestellt wird, bis der Registerfehler zu null
geworden ist. Die Elemente 39, 40, 44, 41, 43 und 42 haben den gleichen
Aufbau wie die Elemente 27, 29, 36, 38, 35 und 34.
Der Ausgang des Regelbausteins 39 ist mit dem Abgriff des Sollwertgebers
37 verbunden, der z. B. als Motorpotentiometer ausgebildet ist, wodurch
der Sollwert des Registerreglers 14 beeinflußt wird. Die Verstellung
des Sollwerts des Registerreglers 14 wird somit im Rahmen einer
Kaskadenregelung durchgeführt. Der Registerregler 14 stellt einen
Hilfsregler dar, der die Stellgröße, nämlich den Antrieb 5 beeinflußt.
Die am Anfang der Regelstrecke am Abzugswalzenpaar 3, 4 auftretenden
Störungen werden mit dem Hilfsregler beseitigt, der, da er den Teil mit
geringen Verzögerungen der Regelstrecke bearbeitet, mit anderer Kreis
verstärkung arbeiten kann als der Hauptregelkreis. Der Hauptregler, die
Anordnung 18, sorgt durch entsprechende Verstellung des Sollwerts am
Hilfsregler dafür, dass das Register am Druckwerk 9 eingehalten wird.
Die Bildung der Registerregelabweichung kann auf verschiedene Weise
erfolgen. Die Schaltungen 37 und 45 sind schematische Darstellungen für
Einrichtungen zur Erzeugung von Differenzsignalen zwischen Registerim
pulsen und Vergleichsimpulsen.
Bei der Einstellung der Druckmaschine wird zunächst mittels des
Registerreglers 14 die Registerregelabweichung am Abzugswalzenpaar 3, 4
von Hand auf null eingestellt. Danach wird die Einstellung der Register
regelabweichung in der Bearbeitungsstation 8 von Hand auf null einge
stellt. Anschließend wird der Ausgang des Registerreglers 18 über einen
in Fig. 2 schematisch dargestellten Schalter 59 an den Abgriff des
Potentiometers 37 gelegt.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Registereinstellung zwischen einem ersten Muster
einer bewegten Materialbahn, die, mit dem ersten Muster versehen,
von einer Vorratsrolle mittels eines Abzugswalzenpaars abgezogen
wird, und einem zweiten Muster, das in einer Bearbeitungsstation,
die wenigstens im Abstand einer Behandlungseinrichtung für die Bahn
vom Abzugswalzenpaar angeordnet ist, auf die Bahn aufgebracht wird,
wobei ein einen Antrieb des Abzugswalzenpaars als Stellglied
enthaltener Registerregelkreis vorgesehen ist, der eine erste
Registerregelabweichung nach dem Bahn-Zylinder-Vergleich aus dem
Muster und einem der Vergleichsmarkierung entsprechenden Sollwert
bestimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Muster an bzw. in der Bearbeitungsstation (8)
abgetastet wird und dass aus den durch Abtastung des Musters
erhaltenen Meßwerten und dem Sollwert eine zweite Registerregelab
weichung bestimmt und im Registerregelkreis als zusätzlicher
Sollwert aufgeschaltet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Muster eine Perforation in der Bahn ist, die
photoelektrisch abgetastet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bearbeitungsstation (8) ein Druckwerk (9) vorgesehen
ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Registerregler (14) eine Anordnung zur Bildung der
ersten Registerregelabweichung aus einem Sollwert und Meßimpulsen
eines Abtasters (6) für die Perforation vorgesehen ist und daß die
aus den Meßimpulsen des Abtasters (16) in der Bearbeitungsstation
(8) und dem Sollwert der Bearbeitungsstation (8) erhaltene zweite
Registerregelabweichung der ersten Registerregelabweichung über
lagert wird.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nahe am Abzugswalzenpaar (3, 4) an der Materialbahn (1) der
Abtaster (6) angeordnet ist, an den über einen Verstärker (34) eine
Abtast- und Halteanordnung im Registerregler (14) angeschlossen ist,
daß die Abtast- und Halteanordnung mit einer Summierstelle (36)
verbunden ist, die weiterhin an einen Sollwertgeber (37) angeschlos
sen ist, dessen Sollwerteinstellung vom Ausgangssignal eines
Reglerbausteins (39) bestimmt ist, dem eine von einem Sollwertgeber
(45) und einer Abtast- und Halteanordnung gespeiste Summierstelle
(44) vorgeschaltet ist, und daß die Abtast- und Halteanordnung (43)
über einen Verstärker (42) mit dem nahe am Druckwerk (9) angeordne
ten Abtaster (16) verbunden ist.
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DE19914110564 DE4110564C2 (de) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | Vorrichtung zur Registereinstellung zwischen einem ersten und mindestens einem darauffolgend aufgebrachten Muster einer Materialbahn |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CEGELEC AEG ANLAGEN UND ANTRIEBSSYSTEME GMBH, 1227 |
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