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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestäuben von Objekten gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Eine
derartige Bestäubungseinrichtung
ist in der DE-A1-38
19 203 beschrieben. Bei ihr werden die verschiedenen das Arbeiten
der Dosiereinrichtung bestimmenden Steuersignale über ein
Tastenfeld der Programmsteuerung eingegeben.
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Zwischenzeitlich
sind nun Druckmaschinen auf dem Markt, die intern ebenfalls der
Bogenbreite und der Bogenlänge
entsprechende elektrische Signale verwenden. Unter Verwendung dieser
Signale könnte
man eine Bestäubungseinrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 zwangsweise mit der Druckmaschine koppeln. Nun
sind aber diese in der Druckmaschine vorhandenen elektrischen Signale
im Hinblick auf interne Zwecke gewählt und variieren von Fabrikat
zu Fabrikat und auch innerhalb der Produktreihe eines Hauses nach
dem Maschinentyp.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird eine Bestäubungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 so weitergebildet, daß sie im wesentlichen unverändert für eine Zwangskopplung
an eine Druckmaschine oder eine andere zu bestäubende Objekte erzeugende Maschine
verwendet werden kann, wozu nur einfache Einstellarbeiten notwendig sein
sollen. Eine entsprechende Bestäubungseinrichtung
ist im Anspruch 1 angegeben.
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Aus
der
DE 32 17 779 C2 ist
eine Puderbestäuber-Steuerungsvorrichtung
in einer Bogendruckmaschine bekannt geworden, bei welcher die Taktsteuerung
von Puderbestäubern
an das Längsformat der
Papierbogen von der Stellung eines Handrades abgegriffen wird. Die
Anpassung der Steuerung an das Querformat erfolgt durch Abgreifen
der Position von Bogengeradstoßern.
Als anderes Mittel zur Erzeugung der erforderlichen Signale für die Steuerung ist
dort die "Ein-Touren-Welle" genannt, welche
für jeden
periodisch wiederkehrenden Druckvorgang genau eine Umdrehung ausführt. Einen
Normierungskreis für
Steuersignale sieht diese Druckschrift nicht vor.
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Grundsätzlich ist
die Anpassung von Signalen vor der Weiterverarbeitung natürlich bekannt.
Beispielhaft sei hier die
US
5 148 448 erwähnt,
die sich mit der adaptiven Entzerrung digitaler Signale im Sinne
einer Fehlerkorrektur befasst.
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Eine
Puderbestäubungsvorrichtung
mit lokaler und entfernt angeordneter Steuerung geht aus der
DE 37 39 968 A1 hervor,
wo die Puderabgabemenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
der druckmaschine gesteuert wird. Jedoch wird auch dort kein Normierungskreis
für Steuersignale erwähnt.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
In dieser zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines Bestäubungsgerätes für Druckerzeugnisse;
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2:
ein Blockschaltbild einer elektrischen Adapterschaltung, welche
das Verwenden von analogen Steuersignalen einer Druckmaschine anstelle der
digitalen Eingabe von Steuersignalen über ein Tastenfeld ermöglicht;
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3:
das Schaltbild eines Normierungskreises, der zu der in 2 gezeigten
Adapterschaltung gehört;
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4:
das Schaltbild eines Analog/Digitalwandlers der Adapterschaltung
nach 2;
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5:
das Schaltbild eines Modulationskreises der Adapterschaltung nach 2;
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6:
das Schaltbild einer abgewandelten Adapterschaltung; und
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7:
das Schaltbild einer weiteren abgewandelten Adapterschaltung.
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Das
in 1 gezeigte Bestäubungsgerät hat einen Vorratsbehälter 10 für fein gemahlendes
Pudermaterial, z.B. Maisstärke,
CaCO3 oder Zucker. Die Teilchengrößen des
Puders liegen zwischen 10 und 50 μ,
in der Regel zwischen 15 und 20 μ.
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Ein
Rührarm 12,
der durch einen Elektromotor 14 angetrieben ist, hält das Pudermaterial
in fließfähigem Zustand.
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Auf
einen am unteren Ende des Vorratsbehälters 10 liegenden
Abgabestutzen 16 ist eine Dosierhülse 18 aufgeschraubt.
Diese begrenzt zusammen mit einer darunter liegenden horizontalen
Dosierplatte 20 einen Dosierspalt 22, dessen axiale
Abmessung durch Verdrehen der Dosierhülse 18 eingestellt
werden kann.
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Die
Dosierplatte 22 ist über
eine Stange 24 mit einem Schwingantrieb 26 verbunden
und wird durch letzteren mit einer Frequenz von typischerweise 250
Hz in horizontaler Richtung hin- und herbewegt. Über die Amplitude der Bewegung
der Dosierplatte 22 läßt sich
die über
die Größe des Dosierspaltes 22 vorgegebene
Grobeinstellung des Puderstromes fein einjustieren.
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Der
von der Dosierplatte 20 herabrieselnde Puderstrom gelangt
in einen darunter liegenden Trichter 28 mit einem Abgabestutzen 30.
Dieser ist über
einen flexiblen Schlauch 32 mit einer insgesamt mit 34 bezeichneten
Meßkammer
verbunden, die eine durch eine Leuchtdiode 36 und einen
Lichtdetektor 38 gebildete Meßstrecke für den Puderstrom enthält.
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Das
freie untere Ende des Schlauches 32 kann im Inneren der
Kammer 34 in transversaler Richtung durch einen Elektromagneten 40 verlagert werden,
um den Puderstrom durch die Meßstrecke bzw.
zu Eichzwecken an dieser vorbei zu führen.
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Der
aus der Meßkammer 34 austretende
Puderstrom gelangt in eine Vernebelungskammer 42, der über ein
Magnetventil 44 ein Druckluftstrom von einem Kompressor 46 her
zugeführt wird.
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Unterhalb
der Vernebelungskammer liegt ein Verteilergehäuse 48, in welchem
der dünne
Pudernebel auf eine Vielzahl von Arbeitsleitungen 50 verteilt wird,
die zu senkrecht zur Zeichenebene von 1 verlaufenden
Düsenleisten 52 führen. Diese
geben Nebelstrahlen 54 im wesentlichen homogen auf die Oberseite
eines frischen Druckerzeugnisses 56.
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Die
Erregung des Elektromotors 14, des Schwingantriebes 26,
des Elektromagneten 40 und des Magnetventiles 44 besorgt
eine insgesamt mit 58 bezeichnete numerische Programmsteuerung.
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Bei
dem eingangs erwähnten
bekannten Gerät
können
der Programmsteuerung 58 über ein Eingabefeld 60 Grundparameter
für das
jeweilige Arbeiten eingegeben werden, insbesondere Länge und Breite
der zu bestäubenden
Bogen, gewünschte Dichte
des zur Oberseite des Druckerzeugnisses gerichteten Nebels, Grundeigenschaften
des zu zerstäubenden
Pudermateriales, Bewegungsgeschwindigkeit der Druckerzeugnisse usw.
Die Programmsteuerung 58 arbeitet ferner mit einem Bogendetektor 62 zusammen,
der anspricht, wenn die Vorderkante des Druckerzeugnisses die Düsenleisten 52 erreicht,
und abfällt,
wenn die Hinterkante des Druckerzeugnisses die Düsenleiste 52 verlassen
hat. Die Programmsteuerung 58 ist ferner an den Ausgang
eines Druckfühlers 64 angeschlossen,
der den Förderdruck
des Kompressors 46 überwacht.
Weiter erhält
die Programmsteuerung 58 das Ausgangssignal eines Niveaufühlers 66,
der beim unteren Ende des Vorratsbehälters 10 angeordnet
ist und anspricht, wenn für
weiteres Arbeiten des Bestäubungsgerätes nicht
mehr ausreichend Pudermaterial zur Verfügung steht.
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Zur
Einregelung eines konstanten Puderstromes zur Vernebelungskammer 42 ist
die Programmsteuerung 58 an den Ausgang des Lichtdetektors 38 angeschlossen
und stellt die Schwingungsamplitude und/oder Schwingungsfrequenz
der Dosierplatte 20 so ein, daß in der durch die Lichtquelle 36 und
den Lichtdetektor 38 gebildeten Meßstrecke stets die gleiche
optische Dichte, damit auch die gleiche Materiedichte des Puderstromes
erhalten bleibt.
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Der
Abstand der Düsenleisten 52 läßt sich durch
eine zwei gegenläufige
Hälften
aufweisende Gewindespindel 62 einstellen, die von einem
Elektromotor 64 angetrieben wird. Dessen mit 66 bezeichneter
Steuerkreis arbeitet in Abhängigkeit
von einem Bogenbreite-Steuersignal, welches über eine Leitung 68 von
einer in 1 nicht gezeigten Druckmaschine her
bereitgestellt wird. Diese stellt ferner über eine Leitung 70 ein
der Bogenlänge
zugeordnetes Steuersignal bereit.
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Die
Düsenleisten-Verstellmechanik
ist hier nur grob und beispielhaft beschrieben. Bezüglich Einzelheiten
verschiedener solcher Mechaniken wird auf die DE-U-88 14 129 verwiesen.
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Bei
dem eingangs erwähnten
bekannten Gerät
ist der Dosiersignal-Ausgang der Programmsteuerung 58 abweichend
von 1 direkt mit dem Schwingantrieb 26 verbunden.
Das Gerät
arbeitet ausschließlich
nach den am Eingabefeld 60 eingegebenen Daten.
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Damit
die auf den Leitungen 68, 70 übermittelten Steuersignale
automatisch bei der Erstellung des auf den Schwingantrieb 26 gegebenen
Speisesignales Einfluß haben,
ohne daß hierzu
Eingaben am Eingabefeld 60 notwendig sind, ist in die Versorgungsleitung
des Schwingantriebes 26 ein insgesamt mit 72 bezeichneter
Adapterkreis eingefügt.
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Dieser
erhält
an zwei Eingängen
das Bogenbreiten-Steuersignal von der Leitung 68 bzw. das
Bogenlängen-Steuersignal
von der Leitung 70. Neben den das Dosiersignal führenden
Anschlußklemmen hat
der Adapterkreis 72 einen ein normiertes Bogenbreite-Steuersignal
bereitstellenden Ausgang, der mit dem Steuerkreis 66 verbunden
ist, sowie einen weiteren Ausgang, der ein normiertes Bogenlänge-Steuersignal bereitstellt.
Dieses wird als Dezimalzahl mit hinzugefügtem Steuerersignal-Identifizierungscode
bereitgestellt, also in Form einer Zeichenkette, wie sie sonst am
Eingabefeld 60 eingegeben wird. Dieser weitere Ausgang
ist mit dem Tastenfeld-Anschluß der
Programmsteuerung 58 verbunden gezeigt; man kann diesen
Ausgang aber auch mit einer anderen Schnittstelle der Programmsteuerung
verbinden.
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Betrachtet
man unterschiedliche Druckmaschinen, so ändern sich aus diesen herausgeführten Bogenbreitensignale
unterschiedlich mit der Bogenbreite. Die Bogenbreiten-Kennlinien verschiedener Maschinen
unterscheiden sich durch unterschiedliche Nullpunktsverschiebung
und unterschiedliche Steigung der normalerweise eine Gerade darstellenden
Kennlinie. Gleiches gilt für
das Bogenlängen-Steuersignal.
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Wie
aus 2 ersichtlich, enthält die Adapterschaltung 72 zwei
einstellbare Normierungskreise 74, 76 für die vorgenannten
beiden Steuersignale, die jeweils zwei Einstellmittel 78, 80 für eine Nullpunktsverschiebung
bzw. eine Drehung der Steuersignal-Kennlinie aufweisen.
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Die
Normierungskreise 74, 76 können bei digital von der Druckmaschine
abgegebenen Steuersignalen digital arbeitende Rechenkreise oder
einen Kennlinienspeicher aufweisen, der durch die digitalen Steuersignale
adressiert wird. Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel ist angenommen,
daß die von
der Druckmaschine übermittelten
Steuersignale analoge Steuersignale sind. Ein vorteilhafter Aufbau der
Normierungskreise 74, 76 wird später unter
Bezugnahme auf 3 im einzelnen erläutert.
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Bei
der Übernahme
analoger Steuersignale und analoger Normierung derselben wird das
Bogenlängen-Steuersignal
durch einen Analog/Digitalwandler 82 in ein BCD-Signal
umgesetzt.
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Ein
Festwertspeicher 83 enthält eine Zeichenfolge, wie sie
normalerweise vor dem Eingeben der Bogenlänge am Eingabefeld 60 einzugeben
ist, damit die Programmsteuerung 58 weiß, welcher Wert eingeben wird.
Es kann sich hierbei um eine mnemotechnische Zeichenfolge z.B. "BL" oder eine Folge von
Tastenfeld-Steuerzeichen (Cursor nach rechts, links, oben unten,
Wagenrücklauf;
zur Vorgabe eines Weges durch ein Menu) oder eine Mischung solcher Folgen
handeln. Diese Zeichenfolge wird in einem Verkettungskreis 85 mit
dem digitaslisierten Steuersignalwert zu einer Zeichenfolge zusammengesetzt.
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Diese
Zeichenfolge wird auf einen Eingang der Programmsteuerung 58 gegeben,
der vorzugsweise entweder der Eingabefeld-Eingang ist oder mit diesem
verbunden ist.
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Die
Programmsteuerung 58 kann somit ohne digitale Eingabe der
Bogenlänge
mit der Druckmaschine zwangsgekoppelt arbeiten, ohne daß ihr innerer
Aufbau irgendwie abgeändert
werden müßte. Änderungen
in der Bogenlänge, die
an der Druckmaschine vorgenommen werden, werden automatisch berücksichtigt.
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Das
von der Programmsteuerung 58 abgegebene Dosiersignal gelangt über einen
in 2 nur schematisch angedeuteten steuerbaren Widerstand 84 eines
Modulationskreises 86 auf den Schwingantrieb 26.
Eine Steuerklemme des Modulationskreises 86 erhält das Ausgangssignal
des Normierungskreises 74, das der Bogenbreite zugeordnet
ist. Damit erfolgt die Steuerung des Schwingantriebes 26 in
Abhängigkeit
von der von der Druckmaschine überstellten
Bogenbreite ebenfalls ohne Eingriff in die Programmsteuerung 58.
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Wie
aus 3 ersichtlich, haben die Normierungskreise 74, 76 ein
insgesamt mit 88 bezeichnetes Eingangsnetzwerk, welches
vor Überspannungen
und Störspannungen
schützt.
Der Ausgang des Eingangsnetzwerkes 88 ist mit der einen
Klemme eines Operationsverstärkers 90 verbunden,
der einen festen Rückkoppelwiderstand 92 aufweist
und auf einen Verstärkungsfaktor "–1" eingestellt ist. Die zweite, positive
Eingangsklemme des Operationsverstärkers 90 ist mit dem
Abgriff eines Potentiometers 94 verbunden, das mit einer
von einer Zener-Diode 96 bereitgestellten konstanten Spannung
beaufschlagt ist.
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Der
Operationsverstärker 90 addiert
so zur Ausgangsspannung des Eingangsnetzwerkes 88 die durch
die Einstellung des Potentiometers 94 vorgegebene Spannung.
Letzteres wird so eingestellt, daß die hinter dem Operationsverstärker 90 erhaltene Steuersignal-Kennlinie
durch den Nullpunkt geht.
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Der
Ausgang des Operationsverstärkers 90 ist über einen
widerstand 98 mit dem Eingang eines weiteren Operations verstärkers 100 verbunden,
dessen Verstärkungsfaktor
an einem einstellbaren Widerstand 102 vorgegeben werden
kann. Letzterer ist in Reihe zu einem Festwiderstand 104 geschaltet. Der
Ausgang des Operationsverstärkers 100 ist über einen
Widerstand 106 mit dem Ausgang des betrachteten Normierungskreises 74 bzw. 76 verbunden.
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Wie
aus 4 ersichtlich, weist der Analog/Digitalwandler 82 einen
speziellen Wandlerkreis 108 auf, der an einer Klemme "11" das zu digitalisierende
Eingangssignal über
einen Widerstands-Spannungsteiler erhält. Der Wandlerkreis 108 stellt
die verschiedenen Stellen des digitalisierten Signales nacheinander
an Datenausgangsklemmen "2", "1", "15" und "16" bereit, während an
Ausgangsklemmen "4", "3", "5" ein digitales Signal
bereitgestellt wird, das der gerade ausgegebenen Stelle des digitalen
Ausgangssignales entspricht.
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An
die Daten-Ausgangsklemmen sind durch Flip-Flops gebildete Speicherkreise 110, 112, 114 angeschlossen,
deren Aktivierungsklemme jeweils über einen Formkreis 116, 118, 120 das
Stellen-Signal des Wandlerkreises 108 erhält. Die
Formkreise 116 bis 120 eliminieren Störsignale
und setzen ggf. durch Inverter die Signalpegel auf einen zum Aktivieren
der Speicherkreise geeigneten Pegel um.
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Wie
aus 4 ferner ersichtlich, ist der Analog/Digitalwandler 82 in
Abwandlung von 1, wo er in den Adapterkreis 72 eingefügt war,
auf einer Platine 122 angebracht, die auch eine Betriebs-Zustandsanzeige
des Bestäubungsgerätes mit
umfaßt. Zu
dieser gehören
Leuchtdioden 124, 126, 128 für "Bestäuben", "Puderfüllstand" und "Betrieb" sowie eine Segmentanzeige 130 für die Pudermenge.
Da der oben beschriebene Analog/Digitalwandler sehr kompakt baut,
kann er auf der sowieso schon vorgesehenen Platine für die Anzeige
des Betriebszustandes des Pudergerätes mit untergebracht werden,
so daß ein
gesondertes Gehäuse
für den
Analog/Digitalwandler nicht notwendig ist. Zur Aufrüstung eines
von Hause aus tastengesteuerten Pudergerätes für eine Zwangskopplung mit der
Druckmaschine ist somit nur die normale Betriebszustandsanzeige-Platine des
Pudergerätes
durch die um den Analog/Digitalwandler erweiterte oben beschriebene
Platine 122 auszutauschen und der Adapterkreis 72 (ggf.
extern) vorzusehen.
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Wie
aus 5 ersichtlich, hat der Modulationskreis 86 drei
gleichermaßen
mit dem Bogenbreiten-Steuersignal beaufschlagte Komparatoren 132, 134, 136,
deren Referenzklemmen mit unterschiedlichen Knoten eines Widerstandsnetzwerkes
verbunden ist. Letzteres umfaßt
drei in Reihe geschaltete Widerstände 138, 140, 142 sowie
einen weiteren Widerstand 144, der durch Umstecken einer
Brücke 146 aus
einer Mehrzahl unterschiedlicher Referenzspannungs-Einstellwiderstände 144-i (i
= 1–5)
auswählbar ist
(Formatwahl). In Reihe mit diesem Widerstandsnetzwerk ist eine Zener-Diode 148 vorgesehen,
und das gesamte so erhaltene Netzwerk ist an die Klemmen der Spannungsversorgung
angeschlossen.
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Die
Widerstände
des Widerstandsnetzwerkes sind so gewählt, daß die Komparatoren 132 bis 136 dann
ein Ausgangssignal erzeugen, wenn die Bogenbreite 90, 80 bzw.
70 % der maximalen Bogenbreite beträgt.
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Der
Ausgang der Komparatoren 132 bis 136 wird jeweils über einen
Widerstand 160 sowie eine Schutzdiode 162 auf
einen Optokoppler-Triac 164 bzw. 166 bzw. 168 gegeben.
Letztere sind jeweils in Reihe zu einem Widerstand 170, 172, 174 geschaltet,
so daß mit
Erhöhung
der Bogenbreite der steuerbare Widerstand 84 durch Zuschalten
eines weiteren der Widerstände 170, 172, 174 zur
Widerstands-Parallelschaltung
verkleinert wird. Damit erhöht
sich entsprechend der Speisestrom für den Schwingantrieb 26 und
damit die von der Dosierplatte 20 abgegebene Pudermenge.
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Der
Adapterkreis 72 nach 2 behandelt Bogenlänge-Steuersignal und
Bogenbreite-Steuersignal unterschiedlich: Eines wirkt auf die Programmsteuerung
ein, das andere auf das von dieser erzeugte Dosiersignal. Es versteht
sich, daß man
auch beide Signale gleich behandeln kann:
Bei dem abgewandelten
Adapterkreis 72' nach 6 wird
durch das Ausgangssignal des Normierungskreises 76 ebenfalls
ein Modulationskreis gesteuert, der mit 86' bezeichnet ist und gleichen Aufbau
hat wie der Modulationskreis 86. Die beiden Modulationskreise 86, 86' sind bezüglich der
FÜhrung
des Dosiersignales in Reihe geschaltet. Auf diese Weise werden die
von der Druckmaschine abgegebenen Steuersignale beide bei der Vorgabe
der Schwingungsamplitude der Dosierplatte 22 berücksichtigt. Dabei
ist bei der in 6 gezeigten Lösung eine
Digitalisierung und eine Übertragung
digitalisierter Daten zur Programmsteuerung nicht notwendig.
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Bei
dem abgewandelten Adapterkreis 72'' nach 7 wird
das Ausgangssignal des Normierungskreises 74 in einem Analog/Digitalwandler 82' digitalisiert
und in einem Verkettungskreis 83' mit einer die Eingabe der Bogenbreite
anzeigenden Zeichenfolge zusammengebaut, die in einem Festwertspeicher 85' abgelegt ist
und sich natürlich
von der Zeichenfolge des Festwertspeichers 85 unterscheidet.
Die Ausgänge
der Verkettungskreise 83 und 83' werden über eine durch einen Taktgeber 176 gesteuerte
Weiche 178 auf die Programmsteuerung 58 gegeben.
Bei dieser Lösung
kann auch die beim bekannten Gerät
vorhandene Verbindung zwischen deren Ausgang und dem Schwingantrieb 26 unverändert durchlaufen;
man braucht nur den Adapterkreis 72'' an
den Eingabefeld-Anschluß der
Programmsteuerung 58 anzuschließen. Die Programmsteuerung 58 besorgt
dann automatisch die Berücksichtigung
der Bogenbreite und Bogenlänge,
wie sie von der Druckmaschine laufend bereitgestellt werden, da diese
Werte etwa vorher von Hand eingegebene Werte überschreiben.
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Wo
obenstehend von einer Datenübertragung
von einem Adapterkreis zur Programmsteuerung gesprochen ist, versteht
es sich, daß diese
gemäß der dort
zur Verfügung
stehenden Schnittstelle erfolgt, also bei serieller Schnittstelle,
z.B. der Eingabefeld-Schnittstelle, noch eine Parallel/Seriell-Umsetzung
im Adapterkreis durchgeführt
wird.