DE959839C - Verfahren und Vorrichtung zum registerhaltigen Fuehren von vorbedruckten Bahnen aus Papier, Karton, Kunststoff od. dgl. - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. MÄRZ 1957

G 12190 VIIIb j21 c

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum registerhaltigen Führen von bedruckten Bahnen aus Papier, Karton, Kunststoff od. dgl. in Stanzwerken oder ähnlichen Papierverarbeitungsmaschinen. Sie erstreckt sich ferner auf Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

In zunehmendem Umfang werden bedruckte Bahnen in von der Druckmaschine getrennten S tanz werken oder ähnlichen Maschinen verarbeitet, weil Druckmaschinen, insbesondere Rotationsdruckmaschinen, eine wesentlich höhere Ausbringung in der Zeiteinheit haben als Stanzwerke, die wegen ihrer verhältnismäßig größeren hin- und hergehenden Massen langsamer laufen. Bei Trennung beider Maschinenarten ist daher ein wirtschaftlicheres Arbeiten möglich. Das bedingt aber, daß bei der Verarbeitung in der Stanze oder einer ähnlichen Maschine besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, damit das Druckbild mit dem Stanzschnitt genau übereinstimmt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf automatische Steuerungen für die Einhaltung dieser Bedingung. Sie ist jedoch auch in solchen Fällen anwendbar, in denen Druck- und Stanzmaschine od. dgl. kombiniert sind.

Automatische Steuerungen für solche Zwecke sind bekannt. Sie arbeiten in der Weise, daß auf der Materialbahn befindliche Marken durch eine

feststehende Fotozelle abgetastet werden. Eine zweite Abtasteinrichtung in Form eines elektrischen Kontaktes oder einer weiteren Fotozelle tastet Marken ab, die sic'h — meistenfalls auf einer Scheibe — in Abhängigkeit von dem Lauf der Stanze od. dgl. bewegen. Beide Geräte arbeiten in der Weise zusammen, daß dann, wenn die Impulse beider Abtastvorrichtungen gleichzeitig auftreten, d. h. wenn die Marken auf der Bahn im richtigen ίο Zeitpunkt an der· Fotozelle vorbeilaufen, keine Wirkung entsteht. Treten jedoch die Impulse der einen Abtastvorrichtung zeitlich vor denen der anderen auf, dann wird durch entsprechende Schaltung ein Regelvorgang eingeleitet. Erfolgen dagegen die Impulse später, dann hat das einen Regelvorgang im umgekehrten Sinne zur Folge. Auf diese Weise wird die Materialbahn beschleunigt oder verzögert und dadurch das richtige Register zwischen dem Aufdruck und dem Stanzschnitt wiederhergestellt.

Diese Anordnung der beiden Abtastvorrichtungen an zwei getrennten Stellen kann zu Ungenauigkeiten führen. Es muß berücksichtigt werden, daß es bei der Übereinstimmung von Druck zu Stanzschnitt auf Bruchteile von Millimetern ankommt. Kleine Ungenauigkeiten in der Übertragung zwischen der Maschine und der mit ihr verbundenen Abtastvorrichtung können sich deshalb schon so auswirken, daß der von der Steuerung hervorgerufene Regelvorgang den gestellten Anforderungen nicht genügt.

Zur Steuerung des Registers an Mehrfarbendruckmaschinen ist es auch bekannt, eine als Abtastvorrichtung dienende Fotozelle in Abhängigkeit von dem Lauf der Maschine periodisch hin und her zu bewegen. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung ist etwas größer oder kleiner als die Geschwindigkeit der Bahn. Dadurch ändert sich der Zeitpunkt der Impulsgabe je nach der Lage der Drucke zueinander. Diese zeitliche Verschiebung wird unmittelbar für den Steuerungsvorgang ohne Anwendung einer weiteren Abtasteinrichtung herangezogen. Die Anlage arbeitet also in völlig anderer Weise als die erwähnten Einrichtungen zum Steuern einer vorbedruckten Papier- oder sonstigen Bahn. Sie ist deshalb für derartige Zwecke auch nicht geeignet.

Für die Erfindung werden ebenso wie bei den ersterwähnten Anordnungen zwei Abtasteinrichtungen benutzt, die einerseits auf der Materialbahn befindliche Passermarken und andererseits Marken abtasten, deren Lage in Abhängigkeit vom Arbeitsgang des Stanzwerkes oder der Schneidvorrichtung verändert wird, wobei die zeitliche Abweichung der Impulse beider Abtasteinrichtungen miteinander verglichen und in Abhängigkeit -von der Große der Abweichung eine Regeleinrichtung zur Wiederherstellung der Registerhaltigkeit gesteuert wird. Zur Erfiöhung der Genauigkeit unter gleichzeitiger Vereinfachung der Abtastung sind jedoch abweichend hiervon gemäß der Erfindung beide Abtasteinricihtungen gemeinsam auf einer mit der Verarbeitungsmaschine gekuppelten und in Abhängigkeit von deren Arbeitsgang periodisch in Laufrichtung der Materialbahn hin- und herbewegten Vorrichtung angeordnet, wobei die eine Abtasteinrichtung die auf der Materialbahn befindlichen Passermarken und die andere Abtasteinrichtung eine an der Verarbeitungsmaschine fest angeordnete Marke abtastet.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Verarbeitung von Bahnen aus Papier, Karton, Kunststoff od. dgl. in Stanzwerken und ähnlichen Maschinen, bei denen die Bahn periodisch, nämlich während des eigentlichen S tanz Vorganges, stillsteht. Die Abtastung erfolgt in diesen Fällen zweckmäßigerweise während einer jeden Stillstandsperiode. Das hat den großen Vorteil, daß der genaue Zeitpunkt der Abtastung ohne Einfluß auf den Steuervorgang ist. Während der ganzen Stillstandsperiode bleibt die auf der stillstehenden Bahn befindliche Marke in einer bestimmten Lage gegenüber der an der Maschine festen Marke. Während dieser ganzen Zeit kann das Abtasten erfolgen und ergibt stets genaue Resultate. Etwaige Ungenauigkeiten in der Übertragung der Bewegungen von der Stanze auf die hin- und herbewegte Abtasteinrichtung sind also ohne irgendeine Wirkung auf den Abtastvorgang selbst und auf das Steuerergebnis.

Ob die Abtastvorrichtung während des Abtastvorganges sich in Laufrichtung der Bahn bewegt oder entgegengesetzt, ist unwesentlich. Läuft sie während des Abtastvorganges in der Laufrichtung der Bahn, dann muß durch eine Kontakteinrichtung dafür gesorgt werden, daß der Impuls, der bei dem Vorüberlaufen jeder Marke -entsteht, zeitweise unwirksam gemacht wird. In diesem Fall läuft nämlich jede auf der Bahn befindliche Marke im ganzen dreimal unter der Fotozelle vorbei. Nur einer dieser Treffpunkte zwischen Marke und Fotozelle ist jedoch für den Steuervorgang zu gebrauchen. Auch die Abtastvorrichtung für die feste Marke muß zeitweise unwirksam gemacht werden, denn sie läuft auf ihrem Rückgang wieder an dieser Marke vorbei, wobei aber der Impuls nicht auf die Steuereinrichtung wirksam werden darf.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Steuerung einer Stanze. In gleicher Weise können nach dem durch sie gegebenen Verfahren auch andere Einrichtungen zum Verarbeiten von Papier. Karton, Kunststoff od. dgl. gesteuert werden, wie beispielsweise Querschneider oder ähnliches.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedcskens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Abb. ι ist eine Ansicht der Materialbahn und des Stanzwerkes von oben, aus der die Stellung der Marken zueinander hervorgeht;

Abb. 2 ist eine Seitenansicht der Stanze mit der Abtasteinrichtung. iao

Die Materialbahn 1 läuft in Pfeilrichtung zu dem Stanzwerk, dessen Stanztiegel 2 von oben zu sehen ist. Bevor sie dorthin gelangt, läuft sie über einen Tisch 3, der beispielsweise an den Seitenwänden der Stanze befestigt sein kann. Auf diesem Tisch ist eine Marke 4 angebracht, auf der Materialbahn

befinden sich für jedes zu stanzende Format eine oder mehrere Marken 5. Sämtliche Marken sind größer dargestellt, als es der Wirklichkeit entspricht. Es genügen Marken von. wenigen MiIIimeiern Länge und ganz geringer Breite.

Wenn das Druckbild mit dem Stanzschnitt genau übereinstimmen soll, dann muß die vor der Stanze befindliche Marke 5 während des Stanzvorganges, also im Stillstand, an einer ganz bestimmten Stelle stehen, beispielsweise an der Stelle, die in der Zeichnung mit der strichpunktierten Linie 6-6 angedeutet ist. An der gleichen Stelle soll sich auch die auf dem Tisch befindliche Marke 4 befinden. Stimmen die beiden Marken in dieser Weise überein, dann ist ein Regelvorgang nicht erforderlich. Befindet sich dagegen im Laufe des Betriebes der Maschine die Marke 5 bei ihrem Stillstand beispielsweise auf der mit y-y angedeuteten strichpunktierten Linie, dann bedeutet das, daß die Papierbahn zu weit gelaufen ist und daß das Druckbild mit dem Stanzschnitt nicht mehr-übereinstimmt. Die Bahn muß infolgedessen im Laufe der nächsten Perioden um ein entsprechendes Stück zurückgeholt werden, indem entweder die Fördervorrichtung schrittweise oder auf einmal um diesen Betrag zurückgestellt wird oder indem ihre Fördergeschwindigkeit entsprechend verringert wird. In vielen Fällen wird man auch beide Maßnahmen gleichzeitig" wirken lassen. Die entgegengesetzten Steuerungen sind vorzunehmen, wenn'die Materialbahn bei ihrem Stillstand die Linie 6-6 nicht erreicht.

In Abb. 2 ist die Abtastvorrichtung und die Einrichtung zu ihrer Bewegung dargestellt, woraus sich das Zusammenwirken mit den schon beschriebenen Marken erkennen läßt. Das Stanzwerk besteht aus dem festen Unterteil 8 und dem Stanztiegel 2, der durch ein Gestänge 9 auf- und abbewegt wird. Das Gestänge 9 wird durch einen im Unterteil befindlichen, nicht dargestellten Exzenter od. dgl. angetrieben. Die Materialbahn 1 wird durch eine unmittelbar vor dem Stanzwerk befindliche Fördervorrichtung, aus zwei Walzen oder mehreren Scheiben 10 und 11 bestehend, derartig in die Stanze eingeführt, daß sie periodisch läuft und zwischendurch stillsteht. Der Stillstand kann noch durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte, ebenfalls periodisch bewegte Festhaltevorrichtung gesichert werden.

Unmittelbar über der Materialbahn befindet sich die Abtastvorrichtung, die in einem Gehäuse 12 untergebracht ist. Sie besteht aus je einer Lichtquelle 13 und je einer Fotozelle 14 für jede der beiden Marken 4 und 5, die abgetastet werden sollen. Die beiden Abtastvorrkhtungen befinden sich nebeneinander, d. h. in der Blickrichtung nach Abb. 2 hintereinander. Der obere Teil des Gehäuses 12 ist schwalbenschwanzförmig ausgebildet und greift in einen Schwalbenschwanz des Wagens 15 ein, in dem er derartig verschiebbar ist, daß die Abtastvorrichtung für die Marken 5 je nach der Papierbahnbreite und der Lage dieser Marken in seitlicher Richtung eingestellt werden kann. Da hiermit auch gleichzeitig die in demselben Gehäuse befindliche Abtastvorrichtung für die Marke 4 verschoben wird, ist die letztgenannte Marke in ihrer Länge so zu bemessen, daß die Abtasteinrichtung auch bei schmäleren Bahnen bei ihrem Vorbeilauf die Marke 4 trifft. Jedoch können die beiden Abtasteinrichtungen auch in der Weise getrennt werden, daß sie in je einem Gehäuse untergebracht sind, wobei das Gehäuse für die Abtasteinrichtung der Marke 4 die einmal eingestellte Lage in seitlicher Richtung beibehält, während nur das Gehäuse für die Abtasteinrichtung der Marke 5 entsprechend der Lage dieser Marken auf der Bahn verschiebbar ist. Der Wagen 15, der die Abtasteinrichtung trägt, ist mittels Rollen 16 oder mittels Gleitführungen auf der festen Schiene 17 geführt. Seine Bewegung erhält er durch eine Stange 18, die mit einer-Kurbelstange 19 verbunden ist, deren anderes Ende an eine Kurbel oder eine Scheibe '20 angelenkt ist. Diese Scheibe wird entweder unmittelbar oder dadurch, daß sie mit einer weiteren Antriebsscheibe fest auf der gleichen Welle 21 angeordnet ist, in Übereinstimmung mit der Auf- und Abbewegung des Stanztiegels angetrieben. Das kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Antriebsscheibe durch eine Kette 22 mit einem Kettenrad in Verbindung steht, das auf der Exzenterwelle sitzt, die den Stanztiegel auf- und abbewegt. Die Mitnahme des Wagens 15 durch die Stange 18 erfolgt dadurch, daß die Stange innerhalb des Wagens mittels einer Rändelschraube 23 od. dgl. festgeklemmt wird.

Durch den Umlauf der Scheibe 20 wird die Kurbelstange und mit ihr die in dem Gehäuse 12 befindliche Abtasteinrichtung um einen bestimmten Betrag hin- und herbewegt. Sobald sich hierbei eine der Abtastvorrichtungen über einer der Marken befindet, ändert sich die Wirkung des von der Lichtquelle 13 auf die Bahn und von ihr auf die zugehörige Fotozelle reflektierten Lichtstrahles, so daß die Fotozelle einen Impuls abgibt. Dieser Impuls wird durch ein Kabel zunächst auf eine Verstärkungseinrichtung übertragen, soweit nicht schon innerhalb des Gehäuses 12 eine Vorverstärkung erfolgt. Diejenige Fotozelle, die die Marken 4 abtastet, ist durch die Leitungen 24 mit dem Verstärkergerät 25 verbunden, während die Fotozelle, die die Marken 5 abtastet, durch die Leitungen 26 das Verstärkergerät 27 beeinflußt. Nach der Verstärkung werden die Impulse auf das gemeinsame Gerät 28 übertragen, wo sie in bekannter Weise in einen zeitlichen Vergleich zueinander gesetzt werden. Treffen beide Impulse gleichzeitig ein, dann zeigt das Gerät nach außen hin keine Reaktion. Läuft dagegen die eine Fotozelle früher über die zu ihr gehörige Marke als die andere, dann hat das innerhalb des Gerätes 28 einen Stromfluß zur Folge, der zur Ingangsetzung eines Regelmotars dient. Wenn die Zeitfolge der Impulse an den Abtastgeräten umgekehrt ist, dann hat das innerhalb des Gerätes ebenfalls einen Stromfluß zur Folge, der aber entweder eine Drehung des Regelmotors in umgekehrtem Drehsinn veranlaßt oder

einen anderen Regelmotor einschaltet, der ebenfalls den umgekehrten Regelvorgang zur Folge hat. Der Regelmotor betätigt in der oben schon beschriebenen Weise entweder ein Getriebe, das eine überlagerte Vor- oder Rückwärtsdrehung der Fördervorrichtung bewirkt oder das die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung — selbstverständlich nur in sehr geringem Ausmaß — ändert, falls ein stufenlos regelbares Getriebe für diese Fördervorrichtung

ίο vorhanden ist. Gegebenenfalls können auch beide Regelvorgänge gleichzeitig durch den Regelmotor vorgenommen werden.

Die Stange i8 gestattet nach Lösen der Klemmschraube eine zusätzliche Verstellung des Wagens 15 mit der innerhalb des Gehäuses 12 befindlichen Abtasteinrichtung. Diese Verstellung ist dann erforderlich, wenn sich die Lage der Marke 5 bei Stillstand der Materialbahn ändert. Normalerweise kann dafür gesorgt werden, daß schon in der Druckmaschine die Marken 5 so gedruckt werden, daß sie unabhängig von der Formatgröße stets dieselbe Lage in bezug auf den Stanzschnitt haben. Es müssen aber auch die Fälle berücksichtigt werden, in denen diese Bedingung nicht erfüllt ist.

Die Marke 5 wird sich dann bei Stillstand der Materialbahn nicht mit der strichpunktierten Linie 6-6 decken, wenn der Stanzschnitt mit dem Druckbild übereinstimmen soll. Ist die Abweichung größer, dann ist eine Verstellung des Wagens 15

und des Gehäuses 12 nötig, denn es ist zweckmäßig, daß der Abtastvorgang etwa in der Mitte zwischen den beiden Totlagen der Wagenbewegung stattfindet. Di-," Verstellung läßt sich einfach dadurch bewerkstelligen, daß die Knebelschraube 23 gelöst,

der Wagen längs der Stange 18 an die passende Stelle gebracht und die Schraube dann wieder festgezogen wird.

Es ist selbstverständlich, daß in diesem Falle auch die Lage der festen Marke 4 geändert werden

muß, denn beide müssen bei richtigem Register auf der gleichen Linie quer zur Materialbahn liegen. Man kann die Verlegung der Marke 4 beispielsweise so durchführen, daß diese Marke auf einem endlosen Band angebracht ist, das unmittelbar oberhalb der Tischfläche durch zwei kleine Walzen geführt und in der richtigen Lage feststellbar ist. Soweit in der bisherigen Beschreibung als Bedingung für die richtige Funktion der Einrichtung angegeben wurde, daß die beiden Marken 4 und 5

auf der gleichen Linie liegen müssen, so war dabei vorausgesetzt, daß auch die Abtasteinrichtungen auf ein und derselben Linie quer zur Materialbahn liegen. Es ist jedoch auch denkbar, daß die beiden Abtastvorrichtungen nicht unmittelbar, sondern etwas gestaffelt nebeneinanderliegen. In solchen Fällen müssen natürlicherweise auch die Marken 4 und 5 um den gleichen Betrag zueinander gestaffelt sein. Es ist auch möglich, daß eine oder beide Abtasteinrichtungen nicht nur in dem Schwalbenschwanz quer zur Materialbahn verschiebbar sind, sondern, daß außerdem auch noch eine Verschiebung in Richtung des Laufes der Bahn vorgesehen ist. Diese Möglichkeit bietet den Vorteil, daß kleine Ungenauigkeiten in der Übereinstimmung zwischen der Lage der Marken 4 und 5 zueinander ausgeglichen werden können.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum registerhaltigen Führen von bedruckten Bahnen aus Papier, Karton, Kunststoff od. dgl. in Stanzwerken, Schneidevorrichtungen oder ähnlichen Papierverarbeitungsmaschinen unter Verwendung von getrennt angeordneten Abtasteinrichtungen, die einerseits auf der Materialbahn befindliche Passermarken und andererseits Marken abtasten,

' deren Lage in Abhängigkeit vom Arbeitsgang des Stanzwerkes oder der Schneidevorrichtung verändert wird, wobei die zeitliche Abweichung der Impulse beider Abtastvorrichtungen miteinander verglichen und in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung eine Regeleinrichtung zur Wiederherstellung der Registerhaltigkeit gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Abtasteinrichtungen gemeinsam auf einer mit der Verarbeitungsmaschine gekuppelten und in Abhängigkeit von deren Arbeitsgang periodisch in Laufrichtung der Materialbahn hin- und herbewegten Vorrichtung angeordnet sind, und daß die eine Abtasteinrichtung die auf der Materialbahn befindlichen Passermarken und die andere Abtasteinrichtung eine an der VerarbeitungsmasChine fest angeordnete Marke abtastet.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in je einem oder in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Abtasteinrichtungen durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung hin- und herbewegt werden, die in Abhängigkeit von dem Lauf der Verarbeitungsmaschine, beispielsweise von der Auf- und Abwärtsbewegung eines Stanztiegels, gesteuert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Kontakteinrichtung, die die Impulse nur bei der einen Laufrichtung der Abtasteinrichtung zur Wirkung kommen läßt, während sie die Impulse der Abtasteinrichtung bei deren Rückwärtsgang unwirksam macht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 676-108, 682295; USA.-Patentschriften Nr. 2 169 026, 2 195 006.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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