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Beschreibung der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Bandtransportmechanismus
eines Bandvorschubsystems, wie beispielsweise in einem Drucker.
Ein derartiger Drucker umfasst typischerweise eine Bandaufbewahrungsspule
zum Aufbewahren von Band und eine Bandaufwickelspule zum Aufwickeln
von gebrauchtem Band, wobei ein Bandpfad zwischen der Aufbewahrungs-
und der Aufwickelspule durch eine Arbeitsstation, an der ein Druckkopf
bereitgestellt ist, verläuft.
Im Gebrauch kann sich der Druckkopf relativ zum stationären Band
bewegen oder das Band kann sich relativ zum stationären oder
beweglichen Druckkopf bewegen, während der
Druckkopf betätigt
wird, um Markierungsmedium vom Band zu entfernen und das Markierungsmedium auf
ein Trägermaterial
aufzutragen.
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Das
Band ist tendenziell dünn
und hat eine begrenzte physikalische Festigkeit, was dazu führt, dass
das Band reißen
kann, wenn es einer zu hohen Spannung ausgesetzt wird. Daher ist
eine genaue Steuerung der Bandspannung erwünscht, um die Druckqualität zu gewährleisten
und sicherzustellen, dass das Band gleichmäßig auf die Aufwickelspule gewickelt
wird. Dementsprechend ist es eine Anforderung bei einem derartigen
Bandvorschubsystem, die Spannung des Bands sorgfältig zu steuern, während es
entlang dem Bandvorschubpfad von der Aufbewahrungs- zur Aufwickelspule
transportiert wird.
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In
einem früheren
Vorschlag, in dem die Aufwickelspule angetrieben wird, um das Band
zu transportieren und die Aufbewahrungsspule nachgezogen wird, ist
die Aufbewahrungsspule, in einer Bemühung, die Bandspannung innerhalb
von Grenzwerten zu halten, mit einer Rutschkupplung ausgestattet. Insbesondere,
wenn die Aufbewahrungsspule im Vergleich zur Aufwickelspule relativ
voll ist, kann jedoch die Trägheit
der Aufbewahrungsspule zu erheblicher Spannung im Band führen, wenn
der Bandtransportmechanismus betätigt
wird, was zum Reißen
des Bands führt.
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In
einem anderen früheren
Vorschlag, in dem die Aufbewahrungs- und die Aufwickelspule während des
Bandtransports durch jeweilige Motoren angetrieben werden, wird
ein Maß der
Bandspannung erhalten, indem die Höhe des von dem einen oder dem anderen
Motor aufgenommenen Stroms bestimmt wird. Dies ist jedoch eine komplizierte
Lösung,
die die Vorkalibrierung der verwendeten Motoren erfordert, um In
US-A-5873662 wird die Verwendung eines Tänzerarms im Bandvorschubpfad
beschrieben, der, in einer Bemühung,
eine konstante Spannung im Band entlang dem Bandvorschubpfad zu
halten, gegen die Vorbelastung einer Feder gedreht wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung stellen wir eine Vorrichtung bereit, zum Steuern
eines Bandvorschubmechanismus eines Bandvorschubsystems nach Anspruch
1.
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So
kann unter Nutzung der vorliegenden Erfindung ein relativ einfaches
und kostengünstiges Mittel
zum Steuern der Bandspannung bereitgestellt werden, das unabhängig von
Motoreigenschaften oder Motortyp ist, so dass der Transportmechanismus
genauer gesteuert werden kann, um Bandrisse zu verhindern.
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Jede
der Spulen kann um ihre jeweilige Spindelachse drehbar sein.
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In
einer Anordnung ist die Vorrichtung der Erfindung für die Verwendung
mit einem Bandvorschubsystem vorgesehen, in dem die Bandaufwickelspule
und die Bandaufbewahrungsspule zur Drehung um ihre jeweiligen Drehachse
während
des Transports angetrieben werden, wobei die Spulen angetrieben
werden, während
oder nachdem ein das Band nutzender Arbeitsvorgang ausgeführt wird
bzw. wurde. Die Erfindung kann jedoch auf eine Vorrichtung angewandt
werden, bei der nur die Aufwickelspule angetrieben wird oder auf
eine Vorrichtung, bei der der Bandvorschub erreicht wird, indem
eine Rolle gedreht wird, um die das Band im Bandvorschubpfad läuft.
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In
einer Ausführungsform
umfasst die Vorrichtung für
die Aufbewahrungsspule eine erste Montagestruktur und für die Aufwickelspule
eine zweite Montagestruktur, wobei die erste und die zweite Montagestruktur
jeweilige Spindelbewegungen relativ zur Tragstruktur als Reaktion
auf Änderungen
der Bandspannung zulassen und wobei es eine Sensorvorrichtung für jede Montagestruktur
gibt, um Spulenbewegungen zu erfassen, die auftretenden Änderungen der
Bandspannung zugeschrieben werden können. So können beide Sensorvorrichtungen
jeweilige Eingaben an die Steuerung bereitstellen, die als Reaktion
den Bandtransportmechanismus steuern kann. Beispielsweise kann der
Bandtransportmechanismus jeweils einen Motor für die Aufbewahrungs- und die Aufwickelspule
umfassen, wobei diese Motoren von der Steuerung als Reaktion auf
die Eingaben von den jeweiligen Sensorvorrichtungen einzeln gesteuert werden
können,
um die Bandspannung innerhalb vorbestimmter Werte zu halten.
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Man
wird einsehen, dass sich die jeweilige Bandmenge auf der Aufbewahrungs-
und der Aufwickelspule ändert,
wenn Band auf die Aufwickelspule gewickelt wird und insbesondere,
dass mit sich ändernden
Banddurchmessern auf den jeweiligen Spulen die Bandspannung beeinflusst
wird und sich die resultierenden Bewegungen der jeweiligen Spule bzw.
Spulen auf der bzw. ihren jeweiligen Montagestrukturen infolge Änderungen
der Bandspannung ebenfalls ändern.
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Typischerweise
würde die
Steuerung ein Maß des
bzw. mindestens eines jeweiligen Spulendurchmessers bestimmen, um
die Drehung der Spulen zu steuern, um einen gewünschten Betrag von Bandvorschub
während
und/oder anschließend
an einen Arbeitsvorgang zu erreichen. Das kann, je nach Wunsch,
durch Berechnung oder Banddurchmessermessung erreicht werden.
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Dementsprechend
verwendet die Steuerung vorzugsweise nicht nur von der Sensorvorrichtung bzw.
den Sensorvorrichtungen erhaltene Informationen, sondern verwendet
außerdem
Informationen, die ein Maß für die Menge
von Band sind, z. B. für den
Banddurchmesser auf mindestens einer der Spulen, um die Arbeit des
Bandtransportmechanismus zu steuern, um die Bandspannung zu steuern.
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Obwohl
die Spule bzw. Spulen von einer beliebigen geeigneten Art von Montagestruktur
auf der Tragstruktur montiert sein können, kann die bzw. jede Montagestruktur
ein in einer Öffnung
in der Tragstruktur bereitgestelltes Spulenmontageteil umfassen.
Das Spulenmontageteil kann durch ein Verbindungsglied an der Tragstruktur
angebracht sein, das zulässt,
dass sich das Spulenmontageteil und damit die Spule als Reaktion
auf Änderungen
der Bandspannung relativ zur Tragstruktur bewegen kann. Beispielsweise
kann die Tragstruktur ein plattenartiges Glied umfassen, das die Öffnung bereitstellt
und das Verbindungsglied kann ein Brücke umfassen, die mit dem plattenartigen
Glied und dem Spulenmontageteil integriert ist. In diesem Fall kann die
Sensorvorrichtung einen Messaufnehmer umfassen, der zwischen der
Tragstruktur und dem Spulenmontageteil bereitgestellt wird, um Bewegungen
des Spulenmontageteils relativ zur Tragstruktur, als Reaktion auf Änderungen
der Bandspannung zu erfassen. Bei dem bzw. jedem Messaufnehmer kann
es sich jeweils um einen Näherungssensor,
einen Dehnungsmessstreifen oder einen beliebigen Messaufnehmer oder
eine beliebige Kombination von Messaufnehmern handeln.
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Die Öffnung in
der Tragstruktur, in der das Spulenmontageteil bereitgestellt ist,
kann im Wesentlichen das Spulenmontageteil umgeben oder kann an einem
Rand der Tragstruktur bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise
ist jede Spule auf einer Spindel montiert, um deren Achse die Spule
drehbar ist. Man wird einsehen, dass Änderungen der Bandspannung
dazu neigen, an die Spindel und damit an das Spulenmontageteil übertragen
zu werden, was zu Bewegungen des Spulenmontageteils relativ zur Tragstruktur
führt.
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Bei
der Spindel kann es sich um eine Mitlaufspindel handeln, aber vorzugsweise
handelt es sich bei der Spindel um eine angetriebene Welle eines Motors,
dessen Drehung zum Erreichen des Bandtransports von der Steuerung
gesteuert wird. Daher wird der Motor vorzugsweise auf dem Spulenmontageteil
bereitgestellt.
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In
einer anderen Ausführungsform
können Bewegungen
der Bandführung
relativ zur Tragstruktur als Reaktion auf Änderungen der Bandspannung erfasst
werden.
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Obwohl
es sich bei der Bandführung
um einen einfachen Zapfen handeln kann, um den das Band verläuft, handelt
es sich bei der Bandführung wünschenswerterweise
um eine Rolle einer Rolleneinheit.
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Als
ein Beispiel kann die Montagestruktur die Rolleneinheit an oder
in der Nähe
eines Endes der Rolle auf der Tragstruktur montieren, wobei die
Montagestruktur die Rolle so festhält, dass sie sich als Reaktion
auf Änderungen
der Bandspannung im Bandvorschubpfad in einer Richtung allgemein
quer zur Richtung ihrer Spindellängsachse,
z. B. senkrecht dazu, bewegt, wobei die Sensorvorrichtung mindestens
einen Näherungssensor,
wie beispielsweise einen Halleffektsensor, umfasst, der an der Tragstruktur
an oder in der Nähe
von einem der Montagestruktur gegenüberliegenden Ende der Rolle
bereitgestellt ist, um Bewegungen der Rolle zu erfassen, die als
Reaktion auf Änderungen
der Bandspannung auftreten und um die Eingabe an die Steuerung bereitzustellen.
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Die
Montagestruktur kann beispielsweise ein Paar in einem Abstand voneinander
angeordnete Blattfedern umfassen, die allgemein parallel zueinander
und zur Drehachse der Rolle angeordnet sind, wobei die Blattfedern
durch ein unteres und ein oberes Verbindungsglied miteinander verbunden
sind, die sich jeweils allgemein senkrecht zur Drehachse der Rolle
erstrecken, wobei sich die Federn als Reaktion auf Änderungen
der Spannung des Bands entlang dem Bandvorschubpfad elastisch verformen, um
die Rolle so festzuhalten, dass sie sich seitwärts in einer Richtung bewegt,
die allgemein senkrecht zur Richtung ihrer Längsachse ist.
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Als
weiteres Beispiel kann die Montagestruktur die Spindel der Rolleneinheit
an oder in der Nähe des
einen Endes der Rolle auf der Tragstruktur montieren, wobei ein
Endteil der Rolleneinheit an oder in der Nähe eines gegenüberliegenden
Endes der Rolle von einem Gehäuse
aufgenommen wird, das die Sensorvorrichtung umfasst und wobei diese
Sensorvorrichtung Bewegungen des Endteils als Reaktion auf Änderungen
der Bandspannung erfasst, um die Eingabe an die Steuerung bereitzustellen.
Die Sensorvorrichtung kann in diesem Beispiel mindestens einen Dehnungsmessstreifen
oder ähnlichen
Halbleiter-Messaufnehmer oder eine Kombination von Messaufnehmern
umfassen.
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In
jedem der Beispiele der zweiten Ausführungsform, aber insbesondere
im zweiten Beispiel, kann die Rolle ein Magnet tragen, wobei die
Drehung der Rolle von einem Halleffektsensor oder dergleichen erfasst
wird, wobei die Bandmenge auf der Aufbewahrungsspule und der Aufwickelspule,
die sich mit dem Aufwickeln von Band auf die Aufwickelspule und
insbesondere mit der Änderung
des Banddurchmessers auf den jeweiligen Spulen ändert, bestimmt werden kann,
so dass die Steuerung die Arbeit des Bandtransportmechanismus, z.
B. die Spulendrehung entsprechend steuern kann, um eine geeignete Menge
des Bands für
den Arbeitsvorgang vorzuschieben.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung stellen wir ein Verfahren zum Steuern
eines Bandtransportmechanismus eines Bandvorschubsystems nach Anspruch
11 bereit.
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Das
Verfahren des zweiten Aspekts der Erfindung kann das Erfassen von
Bewegungen sowohl der Bandaufbewahrungs- als auch der Bandaufwickelspule
als Reaktion auf Änderungen
der Bandspannung mit jeweiligen Sensorvorrichtungen und das Bereitstellen
von Eingaben von den Sensorvorrichtungen an die Steuerung, die von
den Ausmaßen der Spulenbewegungen
abhängen,
umfassen.
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Alternativ
kann das Verfahren das Erfassen von Bewegungen der Bandführung relativ
zur Tragstruktur als Reaktion auf Änderungen der Bandspannung
mit einer Sensorvorrichtung umfassen, um die Eingabe an die Steuerung
bereitzustellen.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nun unter Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
wobei:
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1 eine
veranschaulichende Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Bandvorschubsystems
und einer Vorrichtung zum Bestimmen der Bandspannung gemäß der Erfindung
ist;
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2 eine
veranschaulichende Ansicht eines Teils eines Bandvorschubsystems
und einer Vorrichtung zum Bestimmen der Bandspannung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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3 eine
Ansicht ähnlich 2 ist,
jedoch einer anderen Version der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Wie
in 1 der Zeichnungen zu sehen, ist ein Bandvorschubsystem 10 Teil
einer Druckmaschine P in diesem Beispiel. Das Band 11 ist
mit einem Markiermedium oder Druckfarbe beschichtet, die während eines
Druckvorgangs auf ein Trägermaterial 12 aufgetragen
wird, der an einer Arbeitsstation 14 ausgeführt wird,
an der ein Druckkopf 15 bereitgestellt ist. In diesem Beispiel
handelt es sich bei dem Druckkopf 15 um einen so genannten
Thermodruckkopf mit einer Vielzahl von Heizelementen, die in einem
linearen Muster angeordnet sind, das zur Bewegungsrichtung des Bands 11 durch
die Druckmaschine P quer angeordnet ist. Während des Druckens, wenn eine
Relativbewegung zwischen dem Druckkopf 15 und dem Trägermaterial 12 stattfindet,
werden die Heizelemente selektiv eingeschaltet, um Pixel des Markierungsmediums
zu schmelzen und so vom Band 11 zu entfernen, wobei diese
Pixel auf das Trägermaterial 12 aufgetragen
werden. Das Band 11 kann während des Druckens stationär sein,
wobei sich der Druckkopf 15 entlang dem Band 11 und
dem Trägermaterial 12 bewegt
oder umgekehrt, oder das Band 11 und das Trägermaterial 12 und
der Druckkopf 15 können
sich alle relativ zueinander bewegen.
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Daher
muss entweder nach einem Druckvorgang und/oder während des Druckens das Band 11 voranbewegt
werden, um für
einen anschließenden Druckvorgang
frisches Band 11 an die Arbeitsstation 14 zu bringen.
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Das
Bandvorschubsystem 10 umfasst eine Tragstruktur, bei der
es sich in dieser Ausführungsform
um eine Grundplatte 18 handelt, die ein Vielzahl von Bandtransportvorrichtungen
trägt,
einschließlich einer
Bandaufbewahrungsspule 19 und einer Bandaufwickelspule 20 und
eine Vielzahl von Bandführungen,
die in diesem Beispiel alle Rollen 22 sind, um die das
Band 11 mitgeführt
wird. Die Spulen 19, 20 und die Rollen 22 sind
alle relativ zur Basis 18 um jeweilige Achsen drehbar,
die sich in Richtungen erstrecken, die allgemein senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Bands 11 entlang einem Bandvorschubpfad sind. Das Band 11 kann
ab der Aufbewahrungsspule 19 vorgeschoben werden und entlang
dem Bandvorschubpfad, in dem die Vielzahl von Führungsrollen 22 bereitgestellt
sind, durch die Arbeitsstation 14 und dann auf die Aufwickelspule 20 verlaufen.
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Im
Gebrauch kann das Band von der Spule 20 auf die Spule 19 gewickelt
werden, beispielsweise um eine Bandsparfunktionalität zu bewirken,
wobei in diesem Fall die Rollen der Spulen 19, 20 vertauscht wären, wobei
die Aufbewahrungsspule 19 zur Aufwickelspule wird und die
Aufwickelspule 20 zur Aufbewahrungsspule. In dieser Beschreibung
wird jedoch eine Bandbewegung in nur einer Richtung angenommen,
obwohl die Erfindung auf bidirektionale Bandvorschubsysteme angewandt
werden kann.
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In
diesem Beispiel hat jede der Spulen 19, 20 einen
jeweiligen Antriebsmotor 19a, 20a, die zusammen
einen Bandtransportmechanismus bereitstellen. Die Antriebsmotoren 19a, 20a haben
jeweils angetriebene Wellen, die sich axial erstreckende Spindeln 21, 21a bereitstellen,
auf denen die Aufbewahrungs- bzw. die Aufwickelspule 19, 20 drehbar
montiert ist. Die Antriebsmotoren 19a, 20a werden
von einer Steuerung C gesteuert, die den Antrieb des Bands 11 mit
den Druckvorgängen
koordiniert.
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Gemäß der Erfindung
sind die Aufbewahrungsspule 19 und die Aufwickelspule 20 jeweils
auf einer ersten Montagestruktur 25 bzw. einer zweiten Montagestruktur 26 montiert.
In diesem Beispiel sind sowohl die erste als auch die zweite Montagestruktur 25, 26 im
Wesentlichen ähnlich
und daher wird nur die Konstruktion der Montagestruktur 25 beschrieben.
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Die
Montagestruktur 25 umfasst ein Montageteil 28,
auf dem die Aufbewahrungsspule 19 und ihr Antriebsmotor 19a montiert
sind. Bei der Grundplatte 18 handelt es sich in diesem
Beispiel um ein plattenartiges Glied und das Montageteil 28 ist
als eine Insel in der Grundplatte 18 bereitgestellt, die durch
ein Verbindungsglied 30, das eine Brücke bereitstellt, mit der Grundplatte 18 verbunden
ist.
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In
diesem Beispiel ist das Verbindungsglied oder die Brücke 30 mit
dem Grundplattenglied 18 und dem Montageteil 28 integriert
und das Inselmontageteil 28 wird von einem Raum 31 gebildet,
der im Wesentlichen das Montageteil 28 umgibt. So wird
das Montageteil 28 in einer Öffnung 33 in der Grundplatte 18 bereitgestellt.
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Da
das Verbindungsglied bzw. die Brücke 30 klein
ist, wird man einsehen, dass während
des Transports des Bands 11 oder anderweitig, z. B. beim Drucken,
sich die Spannung im Band 11 entlang dem Bandvorschubpfad ändern kann
und das Band 11 dazu neigt, sich ändernde, allgemein radiale
Kräfte auf
die Spindeln 21, 22, auf denen die Spulen 19, 20 montiert
sind, auszuüben
und so kleine Bewegungen des Montageteils 28 relativ zur
Grundplatte 18 und daher den Spulen 19, 20 in
Richtungen, die zu den Richtungen ihrer Drehachsen quer sind, stattfinden können.
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Man
kann sehen, dass es entlang dem Raum 31 einen breiteren
Raumteil 35 gibt, wo eine Sensorvorrichtung 36 bereitgestellt
wird. Bei der Sensorvorrichtung 36 handelt es sich in diesem
Beispiel um einen einzelnen Messaufnehmer, vorzugsweise einen Halbleitersensor-Messaufnehmer
wie beispielsweise ein Näherungssensor
oder Dehnungsmessstreifen, der auf Bewegungen des Montageteils 28 relativ
zur Grundplatte 18 infolge Änderungen der Bandspannung
entlang dem Bandvorschubpfad anspricht. Der Messaufnehmer 36 liefert
einen Eingang, bei dem es sich um ein einziges Signal handelt, an
die Steuerung C, die sich daher auf den Betrag der Bewegung der Spule 19, 20 verlässt, die
als Reaktion auf Änderungen
der Spannung im Band 11 stattfindet. So kann durch geeignete
Kalibration eine Bestimmung der Spannung im Band 11 entlang
dem Bandvorschubpfad des Systems 10 erfolgen.
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Als
Reaktion auf die Eingabe von jedem der Messaufnehmer 36 der
ersten und der zweiten Montagestruktur 25, 26 kann
die Steuerung C die Antriebsmotoren 19a, 20a betreiben,
um die Spannung des Bands 11 innerhalb vorbestimmter Werte
zu halten. Wenn also die Steuerung C feststellt, dass das Band 11 zu
straff ist, kann die Aufbewahrungsspule 19 des Bandtransportmechanismus
dazu angeordnet werden, mit einer etwas höheren Drehzahl angetrieben
zu werden oder die die Aufwickelspule 20 kann dazu angeordnet
werden, mit einer etwas geringeren Drehzahl angetrieben zu werden,
um die Bandspannung zu entlasten und umgekehrt.
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Man
wird einsehen, dass wenn das Band 11 während eines Druckprozesses
durch die Arbeitsstation 14 bewegt wird, das Band 11 mit
einer anderen oder der selben Geschwindigkeit wie das Trägermaterial 12 vorgeschoben
werden kann, oder in einer Druckmaschine P, bei der sich der Druckkopf 15 während des
Druckens ebenfalls bewegt, können
das Band 11 und das Trägermaterial 12 mit
der selben Geschwindigkeit angetrieben werden, wobei die Geschwindigkeit
des Druckkopfs 15 so eingestellt wird, dass eine erwünschte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
dem Druckkopf 15 und dem Trägermaterial 12 erreicht
wird.
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In
dem in 1 der Zeichnungen gezeigten Beispiel werden die
Analogsignale von den Messaufnehmern 36 in jeweiligen Aufbereitungsschaltungen 32 aufbereitet,
durch Analog/Digital-Wandler 38, 39 zu digitalen
Signalen gewandelt und in der Steuerung C erfolgt eine Bestimmung
der Bandspannung, indem die Eingabe verglichen wird, d.h. die digitalen
Signale von den beiden Messaufnehmern 36, die in diesem
Beispiel auf im Wesentlichen entgegengesetzte Spulenbewegungen relativ
zur Grundplatte 18 ansprechen.
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In
einem anderen Beispiel kann nur eine der Spulen 19, 20 auf
einer Montagestruktur 25, 26 bereitgestellt sein,
was ermöglicht,
dass die Bewegung der Spule 19, 20 relativ zur
Grundplatte 18 als Reaktion auf sich ändernde Bandspannung erfasst
werden kann. In diesem Fall kann ein einziger Messaufnehmer 36 bereitgestellt
werden, um solche Bewegungen zu erfassen und die Steuerung C wäre dazu programmiert,
aus der einen Eingabe die Spannung des Bands 11 zu bestimmen.
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Falls
erwünscht,
kann selbstverständlich mehr
als ein Messaufnehmer 36 für die bzw. jede Montagestruktur 25, 26 bereitgestellt
werden, wobei die Messaufnehmer auf Bewegungen des Montageteils 28 in
verschiedenen Richtungen ansprechen oder die Sensorvorrichtung 36 kann
eine Vielzahl von Messelementen umfassen, die in einer Brückenschaltung
angeordnet sind. In jedem Fall kann die Eingabe an die Steuerung
C daher eines oder mehrere Signale von der Sensorvorrichtung 36 bzw.
den Sensorvorrichtungen 36 umfassen.
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Man
wird einsehen, dass sich die jeweilige Menge des Bands 11 auf
der Aufbewahrungs- und der
Aufwickelspule 19, 20 ändert, wenn Band auf die Aufwickelspule
gewickelt wird und insbesondere, dass mit sich ändernden Banddurchmessern auf
den jeweiligen Spulen 19, 20 die Bandspannung
beeinflusst wird und sich die resultierenden Bewegungen der jeweiligen
Montagestrukturen 25, 26 infolge Änderungen
der Bandspannung ebenfalls ändern.
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Typischerweise
würde die
Steuerung C ein Maß des
Durchmessers der jeweiligen Spule 19, 20 bestimmen,
um die Drehung der Spulen 19, 20 zu steuern, um
einen gewünschten
Betrag von Vorschub des Bands 11 während und/oder anschließend an
einen Druckvorgang zu erreichen. Dies kann, je nach Wunsch, durch
Berechnung oder Banddurchmessermessung erreicht werden, beispielsweise
unter Verwendung einer Kalibrationsrolle, wie nachfolgend unter
Verweis auf 3 beschrieben.
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Dementsprechend
verwendet die Steuerung C vorzugsweise nicht nur von der Sensorvorrichtung bzw.
den Sensorvorrichtungen 36 erhaltene Informationen, sondern
verwendet außerdem
Informationen, die ein Maß für den Banddurchmesser
auf mindestens einer der Spulen 19, 20 sind, um
die Arbeit des Bandtransportmechanismus zu steuern, um die Spannung
des Bands 11 zu steuern.
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Es
können
verschiedene Änderungen
an der in 1 gezeigten Ausführungsform
vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in den
angehängten
Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.
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Beispielsweise
werden im beschriebenen Beispiel beide Spulen 19, 20 von
jeweiligen Motoren 19a, 20a angetrieben, in einem
anderen Beispiel kann jedoch nur die Aufwickelspule 20,
direkt oder über
ein Getriebe, angetrieben werden, wobei die Aufbewahrungsspule 19 über eine
Rutschkupplung nachgezogen wird. In diesem Fall kann die Bestimmung
der Bandspannung von der Steuerung C verwendet werden, um die Drehzahl
des Aufwickelspulenmotors 20a zu steuern. Wenn jedoch eine
steuerbare Rutschkupplung vorhanden ist, kann der Widerstand der
Kupplung gegen Rutschen in Abhängigkeit von
der Bandspannung von der Steuerung C gesteuert werden.
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Im
beschriebenen Beispiel haben die Motoren 19a, 20a angetriebene
Wellen, die die Spindeln 21, 21a bereitstellen,
in einem anderen Beispiel können
die Motoren 19a, 20a die Spulen 19, 20 jedoch indirekt über ein
Getriebe antreiben. In jedem Fall drehen sich die Spulen 19, 20 um
jeweilige Drehachsen die normalerweise allgemein senkrecht zur Richtung
des Transports des Bands 11 sind.
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In
einem anderen Beispiel kann das Band 11 transportiert werden,
indem es um eine Antriebs- oder Windenrolle mitgeführt wird,
wobei die Steuerung C die Windenrolle als Reaktion auf Eingaben von
beiden Sensorvorrichtungen 36 steuert, um die Spannung
des Bands 11 entlang dem Bandvorschubpfad innerhalb vorbestimmter
Werte zu halten.
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Obwohl
in den beschriebenen Beispielen die Montagestrukturen 25, 26 von
Inseln bereitgestellt wurden, die im Wesentlichen von dem Grundplattenglied 18 umgeben
sind und die durch integrierte Brückenverbindungsglieder 30 mit
der Grundplatte 18 verbunden sind, kann in einem anderen
Beispiel eine Montagestruktur 25, 26 von einem
Montageteil 28 bereitgestellt werden, das anderweitig mit
der Grundplatte 18 verbunden ist, obwohl es wünschenswerterweise
in einer Öffnung
in der Grundplatte 18 bereitgestellt wird, die sich, je
nach Wunsch, an einem Rand der Grundplatte 18 befinden
kann.
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Statt
dass es sich bei der Sensorvorrichtung 36 bzw. den Vorrichtungen
um Näherungssensoren 36 oder
Dehnungsmessstreifen 36 handelt, können beliebige andere geeignete
Messaufnehmer oder andere Sensorvorrichtungen bereitgestellt werden,
beispielsweise optische Sensorvorrichtungen, um die Bewegungen der
Spule 19, 20 relativ zur Grundplatte 18 als
Folge sich ändernder
Bandspannungen zu erfassen.
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Man
wird einsehen, dass im Fall eines Reißens des Bands 11 die
Sensorvorrichtung 36 bzw. die Vorrichtungen eine plötzlichere
Bewegung des Montageteils 28 und daher der Spulen 19, 20 bzw. mindestens
einer jeweiligen Spule 19 bzw. 20 erfassen können, als
sie anderweitig im normalen Gebrauch vorkommt. Dementsprechend kann
die Eingabe an die Steuerung C sofort anzeigen, dass ein Bandriss
eingetreten ist und die Steuerung C kann reagieren, indem sie den
Motor bzw. beide Motoren 19a, 20a anhält. Außerdem kann
die Steuerung C eine Vorrichtung 40, wie beispielsweise
eine optische oder akustische Warnung, betreiben, um anzuzeigen,
dass ein Bandriss eingetreten ist. Die Steuerung C weiß genau,
an welcher Stelle des Betriebszyklus der Bandriss eingetreten ist
und diese Information kann zur diagnostischen Verwendung aus der
Steuerung C ausziehbar sein, beispielsweise, um festzustellen, ob
ein bestimmter Fehler mit dem Bandvorschubsystem 10 vorliegt.
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In 2 ist
eine weitere Ausführungsform gezeigt,
Teile, die den unter Verweis auf 1 gezeigten ähnlich sind,
sind jedoch mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet. In 2 ist
nur ein Teil der Druckmaschine gezeigt und zwar eine Rolleneinheit 50,
die eine der Führungsrollen 22 umfasst.
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In
der Anordnung in 1 wird die Tragstruktur, die
die Spulen 19, 20 und die Rollen 22 usw.
trägt,
von einer einzigen Grundplatte 18 bereitgestellt, in der
Ausführungsform
von 2 und 3 umfasst die Tragstruktur jedoch
ein Paar in einem Abstand voneinander angeordnete Grundplatten 18a, 18b.
Eine der Grundplatten 18a wird von einem Hauptaufbau der
Druckmaschine bereitgestellt, während
die andere der Grundplatten 18b von einem Aufbau einer
Kassetteneinheit bereitgestellt wird, die, um Bandwechsel vorzunehmen
und zu Wartungszwecken, aus dem Hauptaufbau der Druckmaschine ausbaubar
ist. Daher können
in den Anordnungen von 2 und 3 die Bandtransportvorrichtungen,
bei denen es sich um die Spulen 19, 20 handelt, von
der Platte 18b der Kassetteneinheit getragen werden, während, je
nach Wunsch, mindestens eine der Rollen 22 von der Hauptaufbau-Grundplatte 18a der
Druckmaschine oder der Aufbaugrundplatte 18b der Kassetteneinheit
getragen wird.
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Unter
erneutem Verweis auf 2 montiert eine Montagestruktur 25 die
Rolle 22 der Rolleneinheit 50 bezüglich der
Kassetteneinheit-Aufbaugrundplatte 18b an oder angrenzend
an ein Ende 56 der Rolle 22. Die Rolle 22 wird
auf einer Spindel 60 getragen, die relativ zur Montagestruktur 25 befestigt ist.
Die Montagestruktur 25 umfasst ein Paar in einem Abstand
voneinander angeordnete Federn 52, 53, bei denen
es sich in diesem Beispiel um Blattfedern handelt, die sich allgemein
parallel zueinander und zu einer Drehachse der Rolle 22 erstrecken.
Die Blattfedern 52, 53 sind an oder angrenzend
an ihre Enden durch quer verlaufende Verbindungsteile 54, 55 miteinander
verbunden, so dass die Montagestruktur 25 ein Kasten ist,
der zulässt,
dass sich die Rolle 22 als Reaktion auf Änderungen
der Bandspannung im Bandvorschubpfad seitwärts, d.h. quer oder allgemein
senkrecht zur Drehachse der Rolle 22 und allgemein senkrecht
zur Erstreckungsrichtung der Blattfedern 52, 53 bewegt,
wenn sich diese im angespannten Zustand befinden, wie in der Figur
gezeigt.
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Während derartiger
Bewegung in der Richtung des Pfeils M, der die allgemeine Richtung des Zugs
des Bands 11 mit zunehmender Bandspannung angibt, wird
der von den Blattfedern 52, 53 und den quer liegenden
Verbindungsteilen 54, 55 gebildete Kasten zu einer
Trapez- oder Parallelogrammform verformt.
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An
oder in der Nähe
von einem gegenüberliegenden
Ende 57 der Rolle 22 ist ein Magnet 58 bereitgestellt,
beispielsweise ein Stabmagnet, der von einem Gehäuse 59 aufgenommen
wird, das an der Druckerhauptaufbau-Grundplatte 18a befestigt
ist. Der Magnet 58 in diesem Beispiel ist gegenüber der Spindel 60 fest
und ist daher nicht mit der Rolle 22 drehbar. Das Gehäuse 59 umfasst
eine Sensorvorrichtung 36, bei der es sich in diesem Beispiel
um einen Halleffekt-Messaufnehmer handelt, die die Nähe des Magnets 58 erfasst,
um eine Eingabe an die Steuerung C auf die gleiche Weise bereitzustellen, wie
die Sensorvorrichtungen 36, die unter Verweis auf die Ausführungsform
von 1 beschrieben wurden.
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Die
Eingabe von der Sensorvorrichtung 36 im Gehäuse 59 zeigt
das Ausmaß der
Bewegung der Rolle 22 als Reaktion auf stattfindende Änderungen der
Bandspannung im Bandvorschubpfad an, da Änderungen der Bandspannung
dazu neigen, die Rolle 22 in der Richtung des Pfeils M
zu bewegen, um den Magnet 59 und die Sensorvorrichtung 36 näher zusammenzubringen
und umgekehrt.
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Da
die Montagestruktur 25 in 2 die Quer-
oder Seitwärtsbewegung
der Rolle 22 wie beschrieben zulässt, wird die Faltenbildung
des Bands 11, wenn es um die Rolle 22 läuft, die
stattfinden könnte,
wenn die Rolle 22 schräg
zur Tragstruktur-Grundplatte 18b bewegt würde, zumindest
verringert und das Band 11 wandert weniger wahrscheinlich
entlang der Rolle 22.
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Wie
in 1, wo der Bandtransportmechanismus von Motoren
bereitgestellt wird, die die Spulen antreiben, würde ein Maß für die Bandmenge auf der Aufbewahrungs-
und der Aufwickelspule 19, 20 der Druckmaschine
benötigt,
damit die Steuerung die Spulenmotoren 19a, 20a oder
den einen Spulenmotor 20a steuern kann.
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Wenn
sich die Änderungen
der Durchmesser der Spulen 19, 20 auf die Bewegung
der Rolle 22 als Reaktion auf die sich ändernde Bandspannung auswirken,
beispielsweise wenn sich der eingeschlossene Winkel zwischen dem
zur Rolle 22 laufendem Band und dem von der Rolle 22 weg
laufenden Band 11 mit änderndem
Spulendurchmesser ändert, kann ein
Maß für die Menge
des Bands auf der bzw. auf den jeweiligen Spulen 19, 20 von
der Steuerung C berücksichtigt
werden, um zum Halten der Bandspannung im Bandvorschubpfad innerhalb
vorbestimmter Werte beizutragen.
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In 3 sind
Teile, die den in 1 und 2 gezeigten ähnlich sind,
wieder mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 3 ist
wieder eine Rolle 22 an oder in der Nähe eines Endes 56 von
einer Montagestruktur 26 montiert, deren Einzelheiten nicht
abgebildet sind, wobei die Montagestruktur 25 ein gewisses
Maß an Bewegung
der Rolle 22, die keine Drehbewegung ist, als Reaktion
auf Änderungen
der Bandspannung im Bandvorschubpfad zulässt. In diesem Beispiel kann sich
jedoch das gegenüberliegende
Ende 57 der Rolle 22 nicht seitwärts bewegen,
wie das entsprechende Rollenende der Ausführungsform von 2.
In der Ausführungsform
von 3 wird das Rollenende 57 statt dessen
wie folgt vom Gehäuse 59 festgehalten.
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Die
Rolleneinheit 50 umfasst eine Spindel 60, die
von der Montagestruktur 25 an der Kassettengrundplatte 18b befestigt
ist und sich über
die Länge der
Rolle 22 und darüber
hinaus erstreckt, so dass die Spindel 60 ein Endteil 61 bereitstellt,
das von einer Büchse
oder einem Lager 62 im Gehäuse 59 aufgenommen
wird. Seitliche Bewegungen des Endteils 61 werden von einer
Sensorvorrichtung 36 erfasst, bei der es sich um einen
Dehnungsmessstreifen handelt, der sich am Gehäuse 59 befindet. Daher
werden Bewegungen oder versuchte Bewegungen des Endteils 61 und
damit der Rolle 22 verhindert, aber der Dehnungsmessstreifen 36 stellt
wieder eine Eingabe an die Steuerung C bereit, die von der Bandspannung
im Bandvorschubpfad abhängt,
wobei die Spannung eine quer oder seitwärts gerichtete Kraft, in der
durch den Pfeil M gezeigten Richtung oder entgegengesetzt, auf die
Rolle 22 ausübt.
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Auch
hier würde
ein Maß für die Menge
des Bands 11 auf der Aufbewahrungs- und der Aufwickelspule 19, 20 der
Druckmaschine benötigt,
damit die Steuerung den Bandvorschubmechanismus steuern kann, wenn
dieser von den Spulenmotoren 19a, 20a oder einem
einzigen Spulenmotor 20a bereitgestellt wird, damit eine
geeignete Menge von Band für
einen Arbeitsvorgang vorgeschoben werden kann und möglicherweise,
um außerdem
dazu beizutragen, dass die Steuerung C die Bandspannung im Bandvorschubpfad
innerhalb vorbestimmte Werte halten kann.
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In
der Ausführungsform
von 3 führt
die Rolle 22 nicht nur das Band 11 entlang dem
Bandvorschubpfad, sondern sorgt auch dafür, dass die Menge von Band 11 auf
der Aufbewahrungs- bzw. der Aufwickelspule 19, 20 bestimmt
werden kann.
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Das
wird erreicht, indem die Rolle 22 an dem Ende 57 angrenzend
an die Hauptaufbau-Grundplatte 18c mit
einem Magnet, beispielsweise einem Stabmagnet 58, ausgestattet
wird, der sich mit der Rolle 22 um die Spindel 60 dreht.
Dieser Magnet 58 und damit die Drehung der Rolle 22 wird
von einem Halleffektsensor H erfasst, der ebenfalls am Gehäuse 59 bereitgestellt
ist, wobei der Halleffektsensor H eine Eingabe an die Steuerung
C bereitstellt.
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Daher
kann die Menge des Bands 11, die entlang dem Bandvorschubpfad
von der Aufbewahrungsspule 19 zur Aufwickelspule 20 vorgeschoben wird,
bestimmt werden, indem die Drehungen der Rolle 22 erfasst
werden. Wünschenswerterweise kann
ein Kalibration unter kontrollierten Bedingungen, wie in unserer
früheren
Patentanmeldung WO96/28304 beschrieben, ausgeführt werden, um festzustellen,
wie viel Band 11 sich auf mindestens der Aufbewahrungsspule 19 befindet
und damit wie groß der
Durchmesser des Bands auf der Aufbewahrungsspule 19 ist,
damit der Bandtransportmechanismus folglich genauer von der Steuerung
C gesteuert werden kann, um die Bandspannung innerhalb vorbestimmter
Werte zu halten.
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Man
wird einsehen, dass sowohl für
die Ausführungsform
von 2 als auch die von 3 verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen.
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Beispielsweise
kann der Bandtransport durch einen Windenantrieb oder anderweitig
statt durch die Spulenmotoren 19a, 20a erfolgen.
Statt einer Halleffekt-Sensorvorrichtung 36 in 2 kann
alternativ eine andere, vorzugsweise eine Halbleiter-Näherungssensorvorrichtung verwendet
werden und in 3 kann statt einem Dehnungsmessstreifen 36 eine
andere Sensorvorrichtung verwendet werden. Auch hier kann eine beliebige
geeignete Sensorvorrichtung mit einem oder mehreren Messelementen
verwendet werden, um eine Eingabe bereitzustellen, die eines oder
mehrere Signale umfassen kann, die ein Maß für die Bewegung der Rolle 22 als
Reaktion auf sich ändernde
Bandspannung in einer oder mehreren Richtungen relativ zur Tragstruktur 18 sind.
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Die
Schaltungen zum Aufbereiten des Eingabesignals von der jeweiligen
Sensorvorrichtung bzw. den Vorrichtungen 36 in 1 können verwendet werden,
um das Signal von der Sensorvorrichtung bzw. den Vorrichtungen 36 in
den Ausführungsformen
von 2 und 3 aufzubereiten, oder es können alternative
Signalaufbereitungsschaltungen verwendet werden.
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Falls
gewünscht,
kann in einem anderen Bandvorschubsystem eine Vielzahl der Rollen 22 im Bereich
des Bandvorschubpfads jeweils Sensorvorrichtungen 36 haben,
um Eingaben an die Steuerung C bereitzustellen, so dass Änderungen
der Bandspannung in mehr als einer Richtung (z. B. wie vom Pfeil
M angezeigt), die durch verschiedene Bewegungen der Vielzahl von
Bandtransportvorrichtungen erfasst werden, von der Steuerung C zum
Steuern des Bandtransportmechanismus verwendet werden können.
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In
den Ausführungsformen
von 2 und 3 kann es sich bei den bzw.
bei einer der Bandführungen
statt um Rollen 22 um einfache Zapfen handeln, um die das
Band 11 läuft,
wobei die Zapfenbewegungen als Reaktion auf sich ändernde
Bandspannungen erfasst werden.
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Bei
geeigneter Abwandlung kann eine der beschriebenen Rollen 22 statt
dessen eine angetriebene Windenrolle sein, um den Bandtransport
um den Bandvorschubpfad zu bewirken.
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Die
unter Verweis auf 2 oder 3 beschriebene
Vorrichtung kann verwendet werden, um Bandrisse festzustellen, indem
die jeweilige Sensorvorrichtung 36 eine ungewöhnliche
oder außerordentliche
Bewegung einer Rolle 22 erfasst und die Steuerung C kann
daher eine optische oder akustische Anzeige dafür bereitstellen, dass ein Bandriss eingetreten
ist.