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Kantenregelung für bewegte Gutbahnen, insbesondere für Papierbahnen
in Rotationsdruckmaschinen
Es ist bei Mehrfarben-Rotationsdruckmaschinen bekannt,
die Lage der Papierbahn in Längs- und Seitenrichtung zu überwachen und bei Abweichung
aus einer Sollage so zu regeln, daß die Abweichung schnell verschwindet. Hierzu
ist es bekannt, auf der Papierbahn Passermarken von jedem Druckwerk oder vom ersten
Druckwerk aufbringen zu lassen und je zwei solcher sogenannter Passermarken miteinander
zu vergleichen (Bahn-Bahn-Vergleich) bzw. den von der vom ersten Druckwerk aufgebrachten
Passermarke abgeleiteten Istimpuls mit einem Sollimpuls zu vergleichen, der von
einer auf einem gesonderten Zylinder angeordneten Vergleichsmarke abgeleitet wird
(Bahn-Zylinder-Vergleich). Durch entsprechende Anordnung von Passermarken auf der
Gutbahn kann eine Längs- und/oder Seitenregisterregelung erfolgen.
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Die Passermarken werden z. B. bei Längsregisterregelung nach dem Bahn-Bahn-Vergleich
nebeneinander (in Druckrichtung gesehen) angeordnet und zur zusätzlichen Seitenregisterregelung
hinter den Längspassermarken noch dazu schräg verlaufende Seitenpassermarken angeordnet.
Die zusammengehörigen Passermarken der einzelnen
Farben werden dann
durch je eine Fotozelleneinrichtung bzw. durch eine Fotozelleneinrichtung und eine
magnetische Abtastvorrichtung (z. B. beim Bahn-Zylinder-Vergleich) abgetastet. Die
Längs-oder Seitenregelung erfolgt dann in Abhängigkeit von der Differenz zwischen
den Ist- und Sollwertimpulsen durch ein entsprechendes Stellglied.
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Eine solche Seitenregisterregelung kann bei geradlinigem Verlauf
der Gutbahn auch zu einer Kantenregelung führen, wenn die Passermarken im gleichbleibenden
Abstand von der Kante auf der Gutbahn angeordnet sind.
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Die Erfindung geht aus von einer Kantenregelung, bei der die Lage
der Gutbahnkante mit den bekannten Mitteln überwacht wird und senkrecht oder schräg
zur Seitenkante verlaufende und den Beginn der Istimpulse bestimmende Passermarken
verwendet werden. Die Erfindung besteht darin, daß sowohl die die Istimpulse erzeugenden
Passermarken als gegebenenfalls auch die die Sollimpulse -erzeugende Vergleichsmarke
auf einer getrennten Steuerwalze, die proportional der Geschwindigkeit der Gutbahn
oder mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird, derart aufgebracht sind, daß
durch seitliche Verschiebung der zwischen Steuerwalze und optischer Abtastvorrichtung
laufenden Gutbahn die Passermarken für die Istimpulse teilweise oder verzögert abgedeckt
werden.
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Somit ist es bei der Kantenregelung nach der Erfindung nicht mehr
notwendig, auf der Gutbahn selbst Passermarken aufzubringen. Die Anordnung nach
der Erfindung kann somit auch bei Abschneidemaschinen oder ähnlichen Maschinen,
bei denen es darauf ankommt, die Kante von von Rollen ablaufenden Gutbahnen stets
in einer bestimmten Entfernung zu einem ortsfesten Punkt zu halten, mit Erfolg benutzt
werden, wo eine von einer Seitenregisterregelung abgeleitete Kantenregelung versagen
würde, wenn entsprechende Passermarken auf der Gutbahn fehlen.
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Wegen des Entfallens der Notwendigkeit, die Gutbahn selbst mit Passermarken
zu versehen, kann darüber hinaus bei Mehrfarben-Rotationsdruckmaschinen der für
den Druck verfügbare Platz vergrößert werden, da Seitenregistermarken auf der Papierbahn
nicht vorgesehen zu werden brauchen. Neben der Vereinfachung der Anlage ergeben
sich ferner auch noch mannigfaltigere Anwendungsmöglichkeiten der Anordnung nach
der Erfindung gegenüber bekannten Einrichtungen dieser Art.
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Der Antrieb der Steuerwalze wird zweckmäßig von der Gutbahn abgeleitet,
z. B. dadurch, daß sie mit Registerwalzen, Laufwalzen, Umwickeiwalzen verbunden
ist.
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Die Steuerwalze kann entweder parallel zur Breite oder Länge der
Gutbahn liegend angeordnet sein. Bei parallel zur Breite der Gutbahn liegender Walze
können entweder eine schräg zur Drehachse der Walze aufgebrachte Passermarke oder
mehrere gleichmäßig am Umfang der Walze verteilt angeordnete, parallel zur Drehachse
liegende Passermarken vorgesehen sein; dabei. sind die Längen der Passermarken in
regelmäßigen Abständen verschieden. Im ersteren Fall ist der Impulsbeginn von der
Lage der Bahnkante abhängig, während im letztgenannten Fall die Form und Frequenz
der erzeugten Impulse einen Anhaltspunkt für die Lage der Bahnkante gibt.
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Es kann jedoch auch eine parallel zur Längsbewegung angeordnete,
umlaufende Walze mit einer parallel zu deren Drehachse liegenden Passermarke vorgesehen
sein. Die Passermarke ist zeitweise gegen die Abtastvorrichtung durch die Gutbahn
abgedeckt. Je nach Lage der Bahnkante tritt die Passermarke früher oder später unter
der Gutbahn hervor in den Bereich der Abtastvorrichtung, so daß ebenfalls der Beginn
des Impulses ein Maß für die Abweichung der Kante aus einer Sollage ist.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung, in
der drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt
sind, nachfolgend näher erläutert: In Fig. I ist mit I eine in Pfeilrichtung bewegte
Gutbahn bezeichnet. Eine parallel zur Breite der Gutbahn I angeordnete umlaufende
Walze 2 ragt, in Draufsicht gesehen, teilweise über die Kante 3 der Gutbahn hinaus;
sie trägt eine schräg zur Walzendrehachse am Umfang der Walze angebrachte Passermarke
4. Die Passermarke 4 ist teilweise durch die Gutbahn I gegen die auf Walze- und
Gutbahn projizierte Lichtmarke 5 einer nicht dargestellten optischen Abtastvorrichtung
abgedeckt. Die schräge Passermarke 4 ist in bezug auf die Drehrichtung der Walze
2 am Umfang so angebracht, daß das von der Gutbahn abgedeckte Ende voreilend ist.
Auf diese Weise wird erreicht, daß in Abhängigkeit von der Lage der Kante 3 (Grenzlagen
pa bzw. 3 b) bei Vorübergang der Passermarke 4 vor der Lichtschranke 5 der Impulsbegiml
früher oder später erfolgt. Durch Vergleich mit einem optisch, mechanisch od. dgl.
erzeugten Sollimpuls kann die Betätigung eines Stellgliedes für die Kattensteuerung
erfolgen. Der Sollimpuls kann beispielsweise durch Abtastung einer auf der Walze
angebrachten Vergleichsmarke 6 erzeugt werden.
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Diese Vergleichsmarke kann auch auf einem mit der Walze gekuppelten,
nicht dargestellten Körper aufgebracht sein. Der Antrieb der Walze 2 kann entweder
unmittelbar von der Gutbahn oder aber von einer gesonderten Antriebsquelle konstanter
Drehzahl erfolgen. Die letztere Ausführungsform ist insofern vorteilhafter, als
dadurch eine von der Bahngeschwindigkeit unabhängige Erfassung der seitlichen Kantenabweichung
möglich ist.
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Ein ähnliches Prinzip wird bei der Anordnung nach Fig. 2 angewendet.
I ist wiederum die in Pfeilrichtung bewegte Gutbahn, 7 eine umlaufende, parallel
zur Längsbewegung der Gutbahn angeordneteWalze mit einer parallel zu ihrer Drehachse
am Umfang aufgebrachten Passermarke 8. Eine nicht dargestellte optische Abtastvorrichtung
projiziert eine Lichtschranke g auf die Walze und einen Teil der Gutbahn, so daß
die unter der Gutbahn bei jeder Umdrehung hervortretende Passermarke (je
nach
der Lage der Bahnkante zwischen den Grenzlagen 3 a bzw. 3 b) früher oder später
in den Bereich der Lichtschranke tritt und einen Impuls in der Abtastvorrichtung
erzeugt. Dieser Impuls kann wiederum mit einem Sollimpuls verglichen und ein daraus
gebildeter Differenzimpuls zur Betätigung eines Stellgliedes für die Seitenkantenregelung
verwendet werden. Zur Erzeugung des Sollimpulses kann - ähnlich wie im erstgenannten
Beispiel -auf der Walze oder einem nicht dargestellten, mit dieser gekuppelten Körper
eine Vergleichsmarke 10 aufgebracht werden, die durch eine gesonderte Abtastvorrichtung
Ioa überwacht wird.
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In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem
ebenfalls das Prinzip der Abdeckung von umlaufenden Passermarken durch die Gutbahn
angewandt ist, jedoch mit dem Unterschied, daß nicht der Zeitbeginn des Passerimpulses
ausgewertet, sondern die Frequenz des Impulses zur Betätigung des Stellgliedes herangezogen
wird.
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Mit Hilfe einer sogenannten Frequenzweiche kann man erreichen, daß
bei der tiefen Frequenz (Kante 3 in Richtung 3 b verschoben) und bei der hohen Frequenz
(Kante 3 in Richtung 3 a verschoben) das Stellglied für die Kantenregelung jeweils
im Sinne einer Rückführung der Kante in die Sollage beaufschlagt wird. Bei einer
mittleren Frequenz (Kante 3 der Sollage) erfolgt keine Betätigung des Stellgliedes.
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Hierzu ist auf einer umlaufenden, parallel zur Breite der Gutbahn
1 angeordneten Walze 2 eine Anzahl von Passermarken aufgebracht, die untereinander
verschiedene Länge haben. Die längsten Passerinarken Ii a ragen in der Normallage
der Gutbahn zur Hälfte unter der Gutbahll hervor, so daß sie von der Lichtschranke
5 einer nicht dargestellten optischen Abtastvorrichtung überstrichen werden. Zwischen
den in gleichmäßigen Abständen am Umfang angeordneten Passermarken 1 1 CL sind kürzere
Passermarken I I b, ebenfalls in gleichmäßigen Abständen, und zwischen den Passermarken
a und IIb wiederum kürzere Passermarken 1 1 C vorgesehen. Letztere sind bei normaler
Kantenlage gänzlich von der Gutbahn abgedeckt.
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Im Normalfall wird also die Zahl der Passermarken IIa und ii b die
Frequenz der Impulse bestimmen. Bei Abweichung der Gutbahn in die gestrichelt angedeutete
Grenzlage 3 CL werden von der Lichtschranke 5 sämtliche Passermarken abgetastet,
so daß die Frequenz der Impulse von der Gesamtzahl aller vorbeibewegten Passermarken
abhängig ist. In der anderen Grenzlage 3 b wird jedoch die Lichtschranke nur von
den längsten Passermarken Ira beeinflußt. Somit wird, wie bereits erwähnt, die Frequenz
der Impulse lediglich von der Zahl der pro Umdrehung der Walze unter der Lichtschranke
vorbeibewegten Passermarken bestimmt und gibt somit ein Maß für die Abweichung der
Kante 3 aus ihrer Sollage. Die Zone, in der keine Beeinflussung des Stellgliedes
erfolgt, die sogenannte »tote Zone«, wird durch einen ringförmigen Bereich von der
Breite der Längenunterschiede der Passermarken Ii b und IIc gebildet.
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Es ist noch nachzuholen, daß die Walze 2 entweder von der Gutbahn
oder von einem gesonderten Antrieb mit konstanter Drehzahl angetrieben wird.
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An Stelle von Passermarken mit verschiedener Länge können eine oder
mehrere z. B. dreieckförmige Passermarken, vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen,
so am Walzenumfang angebracht sein, daß eine Seite jedes Dreiecks parallel zur Kante
der Gutbahn verläuft. Normalerweise wird von jedem Dreieck die Hälfte durch die
Gutbahn gegen die Abtastvorrichtung abgedeckt. Dadurch wird eine Impulsfolge mit
bestimmter Grundwelle erzeugt. Die Grundwelle der Impulsfolge wird bei Anderung
der Kantenlage geändert und gibt somit einen Anhaltspunkt für die Abweichung der
Bahnkante aus der Sollage.