DE851161C

DE851161C - Photoelectric control device for paper processing machines

Info

Publication number: DE851161C
Application number: DES471A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Rer Nat Helbig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1952-10-02

Description

Photoelektrische Steuereinrichtung für Papierverarbeitungsmaschinen Bei der Papierverarbeitung tritt die Forderung auf, Papierbahnen, die mit wiederkehrendem Aufdruck versehen sind, nach Maßgabe dieser Druckintister zu zerschneiden, damit der Aufdruck auf den Papierabschnitten bzw. den Erzeugnissen aus diesen, z. B. Beuteln od. dgl., stets an derselben Stelle liegt. Durch Unregelmäßigkeiten in den Druckabständen, die verschiedene Ursachen haben können, treten gelegentlich Verschiebungen auf, die ausgeglichen «erden müssen, um zu verhindern, daß der Aufdruck in den Schnitt hineinwandert oder sonst eine unpassende Lage auf dem Papierabschnitt einnimmt.Photoelectric control device for paper processing machines When processing paper there is a requirement to use paper webs with recurring Imprint are to be cut according to this print intister so that the imprint on the paper sections or the products made from them, e.g. B. Bags or the like, is always in the same place. Due to irregularities in the print intervals, which can have different causes, occasionally shifts occur, which must be balanced to prevent the print from entering the cut wanders into it or otherwise occupies an unsuitable position on the paper section.

Es sind Anordnungen bekannt, bei denen mittels einer oder mehrerer lichtelektrisch empfindlicher Zellen das Druckmuster oder besondere Kontrollmarken auf der Papierbahn abgetastet werden. Die hierbei periodisch auftretenden Schwankungen in der Stärke des von der Papierbahn reflektierten Lichtes lösen in den lichtelektrischen Zellen elektrische Impulse aus, mittels derer nach gehöriger Verstärkung die Aufwickelvorrichtung für die Papierbahn über ein Getriebe beschleunigt oder verlangsamt wird, bis die jeweils aufgetretene Verschiebung des Druckmusters wieder ausgeglichen ist. Die bekannten Einrichtungen sind so beschaffen, daß die Papierbahn dauernd durch einen Lichtstrahl beaufschlagt wird und daß das von der Papierbahn reflektierte Licht ständig auf die lichtelektrischen Zellen fällt. Das hat zur Folge, daß unter Umständen auftretende Schwankungen im Reflexionsvermögen der Papierbahn zu Fehlregelungen führen. Man war also gezwungen, zum Ausgleich solcher Fehler zwei Abtastvorrichtungen in Differentialschaltung vorzusehen, um nach Möglichkeit bei Auftreten solcher Fehler zwei Zellen in gleicher Weise zu beeinflussen und hierdurch eine Fehlregelung auszuschließen.There are known arrangements in which by means of one or more photoelectrically sensitive cells the print pattern or special control marks be scanned on the paper web. The fluctuations that occur periodically in the strength of the light reflected from the paper web dissolve in the photoelectric Cells emit electrical impulses, by means of which, after appropriate amplification, the winding device for the paper web is accelerated or decelerated via a gear until the any shift in the print pattern that has occurred is compensated for again. the known devices are designed so that the paper web is continuously by a Light beam is applied and that the light reflected from the paper web constantly falls on the photoelectric cells. As a result, under certain circumstances occurring fluctuations in the reflectivity of the paper web lead to incorrect regulations to lead. So one was forced to use two scanning devices to compensate for such errors to be provided in a differential circuit in order, if possible, in the event of such errors two cells in the same Way to influence and thereby a To rule out incorrect regulation.

Das richtige Funktionieren einer solchen Anordnung setzt aber voraus, daB- solche Fehlstellen Begrenzungen senkrecht zur Transpörtrichtung der Papierbahn aufweisen, da andernfalls nicht gleiche Impulse in den beiden Photozellen ausgelöst werden.The correct functioning of such an arrangement presupposes, however, that such imperfections are boundaries perpendicular to the direction of transport of the paper web otherwise the same impulses will not be triggered in the two photocells will.

Die bekannte Anordnung benötigt ferner mitumlaufende Kontaktsegmente als elektromechanische Weiche, durch die also je nach Voreilen oder Nacheilen des Druckmusters eine Verlangsamung oder eine Beschleunigung des Transportes eingeleitet wird.The known arrangement also requires rotating contact segments as an electromechanical switch, through which, depending on the lead or lag of the Print pattern initiated a slowdown or an acceleration of the transport will.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung;, die frei von den geschilderten Mängeln ist. Erfindungsgemäß wird die photoelektrische Abtasteinrichtung synchron mit der Schneidvorrichturig zur Wirkung gebracht, indem beispielsweise synchron und periodisch eine Aufblendung der Lichtquelle trnd/oder der lichtempfindlichen Zelle erfolgt. Die Abtastung wird also im Gegensatz zu der bekannten Anordnung mit Hilfe kurzdauernder Lichtblitze vorgenommen, so daß jeweils nur die Momentanwerte des Reflexionsvermögens, nicht aber Änderungen desselben aufgenommen und in Impulse umgesetzt werden.The invention relates to an arrangement; which is free of the described Flaws is. According to the invention, the photoelectric scanning device becomes synchronous brought into effect with the cutting device, for example by synchronously and periodic fade-in of the light source and / or the light-sensitive Cell takes place. The scanning is so in contrast to the known arrangement with With the help of brief flashes of light, only the instantaneous values of reflectivity, but not changes in the same and recorded in impulses implemented.

Diese Einrichtung bewährt sich insbesondere dann, wenn man erfindungsgemäß zweiteilige Kontrollmarken in bestimmter Lage zum Druckmuster vorsieht und diese periodisch in den Bereich zweier mit der Schneidvorrichtung synchronisierter Abtasteinrichtungen gelangen läßt. Zweckmäßig überlappen sich beide Teile der Kontrollmarken an einer Stelle, so daß während einer gewissen Zeitspanne sich beide Teile gleichzeitig der Abtastung darbieten. Man erhält also auf diese Weise eine rein lichtelektrisch wirkende Weiche: Wenn nämlich bei Synchronismus die Überlappungsstelle der zweiteiligen Kontrollmarke von beiden Abtasteinrichtungen getastet wird, ergeben sich keine unterschiedlichen Wirkungen. Wenn hingegen nur die eine oder nur die andere Abtasteinrichtung eine Teilmarke tastet, wird entweder auf Verlangsamung oder auf Beschleunigung gesteuert. Dabei ist es grundsätzlich gleichgültig, ob die Marken nahe beieinander oder entfernt voneinander angeordnet sind. Sie können auch, in Bandlaufrichtung gesehen, hintereinander oder nebeneinander liegen. Auch ist es nicht wesentlich, daß das Tasten jeweils im Augenblick des Schneidens stattfindet; das kann auch in jeder anderen Phase des periodisch wiederkehrenden Vorganges geschehen. Es kommt lediglich auf den Gleichtakt zwischen Abtastung und Schneidvorgang an.This device is particularly useful when one according to the invention provides two-part control marks in a certain position to the print pattern and this periodically in the range of two scanning devices synchronized with the cutting device can get. Appropriately, both parts of the control marks overlap on one Place, so that during a certain period of time both parts of the Present scan. In this way, one obtains a purely photoelectric effect Switch: If that is the point of overlap of the two-part control mark in the case of synchronism is scanned by both scanning devices, there are no different Effects. If, on the other hand, only one or only the other scanning device Partial mark probes, is controlled either to slow down or to accelerate. It is basically irrelevant whether the brands are close to each other or distant are arranged from each other. They can also, viewed in the direction of tape travel, one behind the other or lie next to each other. Also, it is not essential that the keys be used in each case takes place at the moment of cutting; this can also be done in any other phase of the periodically recurring process happen. It just depends on the common mode between scanning and cutting.

Nach richtiger Einstellung einer solchen Papierverarbeitungsmaschine sind größere Verschiebungen sehr selten. Infolgedessen wird die synchronisierte Abtasteinrichtung normalerweise stets einen Teil der Kontrollmarke treffen und zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kontrollmarken liegende Fehler der Papierbahn für den Steuervorgang ohne Wirkung bleiben. Die Umsetzung der von den Photozellen gelieferten und nachträglich verstärkten Impulse in Steuerimpulse, die entweder in der einen oder in der anderen Richtung wirken, erfolgt wie bei den bekannten Einrichtungen zweckmäßig über Stromtore, deren eines ein Beschleunigungsrelais und deren anderes ein Verlangsamungsrelais beeinflußt. Um nun zu verhindern, daß bei stärkeren Verschiebungen, wenn also ein Auswandern der Kontrollmarke aus dein Zeitabschnitt der Abtastung erfolgt, mangels einer Differentialwirkung die Maschine unbeeinflußt weiterläuft, ist erfindungsgemäß den beiden genannten Relais je eine Wicklung eines zusätzlichen Relais, nachgeordnet, das bei Stromfluß in beiden Wicklungen anspricht und die ganze Maschine stillsetzt.After correct setting of such a paper processing machine larger shifts are very rare. As a result, the synchronized Scanning device usually always hit a part of the control mark and between two consecutive control marks lying error of the paper web for the Control process remain ineffective. Implementation of the delivered by the photocells and subsequently amplified impulses in control impulses, either in the one or act in the other direction, takes place as with the known devices expediently via power gates, one of which is an acceleration relay and the other a deceleration relay influenced. In order to prevent that with stronger shifts, So if a migration of the control mark from your period of scanning takes place, in the absence of a differential effect, the machine continues to run unaffected, according to the invention, the two mentioned relays each have a winding of an additional Relay, downstream, which responds to current flow in both windings and the whole The machine stops.

Das Ergebnis der Kontrollabtastung wirkt auf die Papiertransportanlage in an sich bekannter Weise, beispielsweise über einen Hilfsmotor, der bei Voreilen der Papierbahn etwa auf Linkslauf, bei Nacheilen der Bahn auf Rechtslauf geschaltet wird und dadurch über geeignete Übertragungsmittel den Papiertransport verlangsamt oder beschleunigt. Solange die Kontrolle im vorbestimmten Zeitpunkt weder Vor- noch Nacheilen feststellt, wird der Hilfsmotor nicht angeschaltet, so daß der Papiertransport unbeeinflußt bleibt.The result of the control scan affects the paper transport system in a manner known per se, for example via an auxiliary motor, which leads to advance the paper web is switched to counter-clockwise rotation, if the web is lagging, it is switched to clockwise rotation and thereby slows down the paper transport via suitable transmission means or accelerated. As long as the control is neither before nor Detects lagging, the auxiliary motor is not switched on, so that the paper transport remains unaffected.

Die Einzelheiten der photoelektrischen Abtastung, Motorsteuerung und Transportbeeinflussung sind in den Abbildungen zum Teil schematisch angedeutet.The details of photoelectric scanning, motor control and Influencing the transport is partly indicated schematically in the figures.

Gemäß Fig. i läuft die bedruckte Papierbahn von der Vorratsspule i Tiber die Zugwalze 2 zur Schneidwalze 3; sie ist gemäß Fig. 2 mit Kontrollmarken bedruckt, deren Folge sich nach der Länge i der Abschnitte richtet. Wie oben bereits ausgeführt, setzt sich zweckmäßig die Kontrollmarke aus zwei Teilen zusammen, die in Laufrichtung des Bandes versetzt angeordnet sind, so daß sie sich nacheinander der Abtastung darbieten. Eine mittlere Überlappung, die durch einen Steg dargestellt ist, verbindet beide Kontrollmarkenteile. Wenn dieser im Augenblick der Abtastung vom Abtastlichtblitz getroffen wird, soll eine Änderung des Papiertransportes nicht stattfinden. Ist die Papierbahn aber zu schnell oder zu langsam gelaufen, so trifft der Abtastlichtblitz entweder nur den einen oder nur den anderen Kontrollmarkenteil. Es würde darin entweder das eine oder das andere der beiden lichtempfindlichen Elemente, die den beiden Kontrollmarkenbestandteilen zugeordnet sind, unter der Wirkung der Marke stehen. Dann würde eine Beeinflussung der Transporteinrichtung in der einen oder der anderen Richtung einsetzen.According to FIG. I, the printed paper web runs from the supply reel i Via the draw roller 2 to the cutting roller 3; it is shown in FIG. 2 with control marks printed, the sequence of which depends on the length i of the sections. As above executed, the control mark is expediently composed of two parts, the are arranged offset in the running direction of the tape, so that they are one after the other perform the scan. A middle overlap, represented by a ridge connects both control mark parts. If this is at the moment of scanning is hit by the scanning light flash, a change in the paper transport should not be occur. However, if the paper web has run too fast or too slowly, it hits the scanning light flash either only one or only the other control mark part. Either one or the other of the two light-sensitive elements would be which are assigned to the two control mark components, under the effect of the Brand stand. Then an influence on the transport device would be in the one or the other way.

Die Lichtreflexion durch die unbedruckten Teile der Papierbahn ist ebensowenig wie die Absorption durch die Kontrollmarke eine vollständige. In der Praxis stehen die Intensitätsunterschiede zwischen Schwarz und Weiß etwa im Verhältnis i :5, wie Fig.3 zeigt. Die Folge dieses Belichtungsunterschiedes ist, aus der Charakteristik der Photozelle entnommen, in Fig. 4 dargestellt; die Widerstandsänderung des lichtelektrischen Elements pendelt demnach zwischen d und 1a Ohm. Nach Fig.5 ist der synchron mit der Schneidvorrichtung zur Wirkung gebrachte Photowiderstand 6 niit einem festen Widerstand 5 von der Grlil.ie X- d - !r @1Ohrn als Spannungsteiler geschaltet. Damit ei-li:ilt der Punkt G die größtmÖglichen Spannungsschwankungen nämlich zwischen einerseits und andererseits. (%/ ist mit ioo `' angenommen; bei einem Kontrast von r : 5 schwankt (las Potential voll G zwischen 16,6 und 834 V. I)ies:s 1'ontential dient zur Steuerung einer Ve rstärkerröhre, welcher eine solche Gittereorspannung gegeben ist, daß bei den Dunkelilnl>ulsen noch kein, bei den Hellimpulsen aber ein Anodenstrom fließt (vgl. Fig.6 und 7). Der Spannungsabfall im Anodenkreis dient zur Steuerung etwa einer Stromtorröhre, welche ihrerseits ein Relais für den lfilfsniotor erregt. Der Hilfsmotor führt clie licahsichtigte Steuerung zum Beispiel Tiber ein 1)ifft#reiitialgetriel>e durch. Das Stromtor wird durch einen mechanischen oder elektrischen Ausschalter gelascht (vgl. Fig. 8).The light reflection by the unprinted parts of the paper web is just as little as the absorption by the control mark a complete one. In practice, the differences in intensity between black and white are roughly in the ratio i : 5, as shown in FIG. The consequence of this difference in exposure, taken from the characteristics of the photocell, is shown in FIG. 4; the change in resistance of the photoelectric element therefore fluctuates between d and 1a ohms. According to Figure 5 in synchronism with the cutting device to effect brought photoresist 6 NIIT a fixed resistance 5 of the Grlil.ie X d - connected as a voltage divider r @ 1Ohrn. So that the point G has the greatest possible voltage fluctuations between on the one hand and on the other hand. (% / is assumed to be ioo ''; with a contrast of r: 5 (read potential full G between 16.6 and 834 V. I) ies: s 1'ontential is used to control an amplifier tube which generates such a grid tension It is given that no anode current flows with the dark pulses, but an anode current flows with the light pulses (see FIGS. 6 and 7) The auxiliary motor carries out the intended control, for example via a 1) ifft # reiitialgetriel> e. The power gate is lashed by a mechanical or electrical switch (see. Fig. 8).

Fig. 8 zeigt schematisch die photoelektrische Steuereinrichtung. Mit 6 sind die lichtelektrischen Elemente bzw. Photowiderstände bezeichnet, die in Spannungsteilerschaltung init den Festwiderständen 5 all (1(#n Gittern der Verstärkerröhren liegen und synchron niit der Sclineidvorrichtung zur Wirkung gebracht Nverden. An deren Anodenkreis sind die Stromtore für die Relaissteuerung gekoppelt, die (las Beschleunigungsrelais 8 und das Verlangsaintingsrelais 9 steuern. In Reihe mit ihnen liegt je ein Unterbrecherkontakt io. Zweckmäßig wird in diese beiden Stränge noch ein Relais mit zwei Wicklungen gelegt, welches erst bei Stromfluß in beiden Erregerwicklungen anspricht und damit die ganze MZlscliilie stillsetzt. Die Lampe für die Abtasteinrichtung ist lilit bezeichnet.Fig. 8 schematically shows the photoelectric control device. With 6 denotes the photoelectric elements or photoresistors, which are in voltage divider circuit init the fixed resistors 5 all (1 (#n grids of the amplifier tubes are and synchronously brought into effect with the Sclineid device. At their anode circuit the power gates for the relay control are coupled, the (read acceleration relay 8 and control the delay sainting relay 9. In series with them there is a breaker contact ok It is useful to have a relay with two windings in these two strings placed, which responds only when current flows in both excitation windings and thus the whole MZlscliilie comes to a standstill. The lamp for the scanner is purple designated.

Fig. 9 zeigt die Anordnung des lichtempfindlichen Elements 6 an ,der Papierbahn q. und deutet den Lichtstrahl L an, der, synchron mit der Schneidwalze gesteuert, die Kontrollmarke belichtet, welche das empfangene Licht diffus auf eine Sammeloptik für den Photowiderstand wirft.Fig. 9 shows the arrangement of the photosensitive member 6, the Paper web q. and indicates the light beam L, which, in sync with the cutting roller controlled, the control mark exposed, which diffuses the received light on a Collecting optics for the photoresistor throws.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Photoelectric control device for machines for cutting up those provided with re-teaching control marks for scanning Paper webs, in particular for the production of paper bags, characterized in that, (Let the photoelectric scanning device synchronize with the Schneid @ -orriclittnig brought into effect, for example faded in.

2. Control device according to Claim i with two Ahtastvorrichtungen, characterized in that the control mark consists of two parts, one after the other, but partially overlapping, get into the area of the two scanning devices.

3. Control device according to Claims i and 2, with two scanning devices and two an acceleration relay and current gates controlling a deceleration relay, characterized in that this relay (8, 9) each has a winding of a responding to current flow in both windings and additional relays which shut down the machine are arranged downstream. Dressed Publications: German Patent No. 676 io8.