SE422571B - Kapacitiv kontroll- och analyseringsanordning for felade ark och/eller dubbelark i en arktryckmaskin - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 #0 7905235-5 RC-krets med en jämförelsekondensator. De så erhållna utgångs- sígnalerna från RC-kretsarna tillföres till en komparator, som är anordnad att jämföra utgångssignalernas löptider och att av- ge en utgångsspänning, vilken tillsammans med pulsgeneratorns ut- gångssignal är tillförd till en faslägesanalysator. Denna matar i beroende av antalet feltyper en eller flera utvärderare, från vilka signaler är uttagna för styrning av arktryckmaskinen.

Pulsgeneratorns utgångssignal är via en första potentio- meter för inställning på felande ark eller på dubbelark eller på felande ark och dubbelark förbunden med de båda RC-kretsarna.

Komparatorn innefattar en operationsförstärkare. Faslägesanalysa- torn innefattar ett första OCH-element, på vilket en ingång via en inverterare är förbunden med komparatorns utgång och på vilket en andra ingång är förbunden med pulsgeneratorns utgång, och vars utgång är förbunden med utvärderaren. Vidare ingår ett andra OCH- -element, på vilket ingångar är förbundna dels med utgången på komparatorn och dels med utgången på pulsgeneratorn, varjämte ut- gången är förbunden med en ytterligare utvärderare. Utvärderaren kan exempelvis bestå av en förstärkare, men den kan även innefat- ta en tredje RC-krets, vilken är ansluten till en utgång på fas- lägesanalysatorn och vars utgång via en schmitt-trigger är ansluten till en förstärkare. Pulsgeneratorn bör vara så dimensionerad, att stigtiden och falltiden för pulsspänningen är 1/100 och att puls- tiden är U gånger tidskonstanten för någon av RC~länkarna i jäm- föraren.

Utgångssignalerna från jämföraren kan vara tillförda till ingångarna på operationsförstärkaren'via ett balanseringsnät, vil- ket består av en andra potentiometer, till vars ändar de båda ut- gångssignalerna från jämföraren är tillförda och vars rörliga kon- taktarm via en ytterligare RC-krets är förbunden med operations- förstärkarens utgång.

Uppfinníngen skall i det följande närmare förklaras i an- slutning till två utföringsexempel som visas på bifogade ritningar.

På dessa visar fig. 1 en kapacitiv kontrollanordning för felande ark och för dubbelark. Pig. 2 visar en kapacitiv kontrollanordning för dubbelark. Pig. 3 visar det tidsmässiga spänningsförloppet vid utgången på olika komponenter i en anordning enligt fig. 1. Därvid visar fig. 3.1 spänningsförloppet vid utgången på pulsgeneratorn.

Pig. 3.2 visar spänningsförloppet vid utgången på jämföraren.

Pig- 3.3 visar spänningsförloppet vid utgången på komparatorn. 10 15 20 25 30 35 7903235-5 Pig. 3.H Pig. 3.5 visar spänningsförloppet vid utgången på det första visar spänningsförloppet på utgången vid inverteraren.

OCH-elementet. Pig. 3.6 visar spänningsförloppet vid utgången på den tredje RC-kretsen. Pig. 3.7 visar spänningsförloppet vid utgången på schmitt-triggern.

Vid genomgång av ark eller pappersbanor i tryckmaskíner erfordras kontrollinstanser. Vid arktryckmaskiner innefattar detta kontroll beträffande felande ark och/eller dubbelark. För detta ändamål används ofta kapacitiva mätförfaranden pá grund av dessas beröringsfria arbetssätt. Därvid sker vid felande ark och/eller vid dubbelark en ändring av kapacitansen hos en mät- kondensator, vilket kan fastställas genom signalbearbetning och kan användas för att härleda styroperationer för tryckmaskinen.

Uppfinningen löser därvid problemet genom jämförelse av signal- löptiderna hos en pulsspänning via en RC-krets (integrerings- krets) med en mätkondensator och via en RC-krets för jämförelse- ändamål.

Anordningen enligt uppfinningen utmärkas även av en långt- gående användning av kommersiellt tillgängliga integrerade kret- sar, såsom förstärkare, operationsförstärkare, schmitt-triggrar, ínverterare och logiska element.

I fig. 1 visas ett utföringsexempel på en kapaoitiv kon- trollanordning beträffande felande ark och dubbelark, enligt upp- finningen. Vid denna utföringsform innefattar anordningen en puls- generator 1, vilken avger en pulsad utgângsspänning u1. Pulsgene- ratorn är försedd med en operationsförstärkare 2, vilken på ett för varje fackman känt sätt är kopplad med motstånd och konden- satorer till en pulsgenerator.

Pulsspänningen u1 tíllföres via en första potentíometer Bg i en jämförare H till tvâ lika uppbyggda RC-kretsar 5, 6, med en karaktäristisk tidskonstant T. Till den första RC-kretsen 5 hör mätkondensatorn 7. Den andra RC-kretsen 6 utgör jämförelsebas och är försedd med en jämförelsekondensator 20. Utgångssignalerna u3 och u2 från de båda RC-kretsarna 5, 6 i jämföraren N är anslutna till en komparator 8.

Komparatorn 8 innefattar en operationsförstärkare 22, som är försedd med motstånd och dioder på känt sätt för att verka som spänningskomparator. Utgång-arna på komparatorn och på pulsgenera- torn är tillförda till var sin ingång på en faslägesanalysator 9. 7903235-5 10 15 20 25 30 35 40 till ett balanseringsnät 18, vilket innehåller en I faslägesutvärderaren 9 utföres logisk operation mellan å ena sidan utgången hos pulsgeneratorn 1 och ä andra sidan dels via ett andra OCH-element 11 utgången hos den första jäm- föraren 8 och dels via ett första OCH-element 10 den medelst inverteraren 12 inverterade utgången hos den första jämföraren 8. OCH-elementen avger utgângssignaler uó och ug till var sin utvärderare 13.

Utvärderaren 13 består enligt fig. 1 av i serie kopplade komponentgrupper, nämligen en tredje RC-krets 14, vilken tjänar såsom integreringskrets, en schmitt-trigger 15, vars trigger- tröskel betecknas uT, och en förstärkare 16. De nämnda komponent- grupperna kan realiseras med kommersiellt tillgängliga enskilda integrerade kretsar eller också kan hela utvärderaren 13 realise- ras med en enda integrerad krets. Utgângen på utvärderaren 13 le- der till en styranordning för arktryckmaskinen.

Vid mycket små krav på kontrollnoggrannhet kan utvärderaren 13 inskränkas till att innefatta förstärkaren 16. Vid höga krav bör en koppling enligt fig. 1 användas. För att ytterligare öka signalnoggrannheten kan schmitt-triggern anordnas mellan utgångar- na på den första och den andra RC-kretsen 5, 5 och ingângarna på komparatorn 9. En ytterligare förbättring erhålles, om en monosta- bil multivibrator med hög noggrannhet kopplas före den tredje RC-kretsen 14 i utvärderaren 13. Därigenom erhålles en ökad nog- grannhet under integreringen av den tredje RC-kretsen 1H, varvid särskilt störpulser undertrycks. Det är uppenbart att en hög kva- litet hos kopplingen kan uppnås genom dessa åtgärder. Denna kva- litet utökar användningsområdet för anordningen, så att det exem- pelvis kan omfatta mätning av skikttjocklekar i befuktnings- och färgningsverk i tryckmaskiner. _ En kapacitiv kontrollanordning för dubbelark visas i fig. 2.

Denna anordning utgör en förenklad utföringsform av den i fig. 1 âtergivna kapacitiv verkande kontrollanordning beträffande felande ark och dubbelark. Genom att avstå från att skilja på felande ark och dubbelark erhåller man under användning av de ovan beskrivna komponentgrupperna en förenklad uppbyggnad. Pulsgeneratorn 1 för- ser jämföraren 4 med mätspänning. Utgångssignalerna från jämföra- ren Ä analyseras i komparatorn 17. Denna komparator innehåller en operationsförstärkare 32, vilken på känt sätt är kopplad som spän- ningskomparator. Operationsförstärkaren innehåller en âterföring andra pøtentio- 10 15 20 25 30 35 H0 7903235-5 meter 19. Denna komparator 17 är kopplad till en utvärderare 13, vilken i sin tur är förbunden med styranordningar för tryckma- skinen.

Samma effekt som vid anordningen enligt fig. 1 kan er- hållas genom justering av den första potentiometern 3. I det fallet kan faslägesanalysatorn 9 och utvärderaren 13 bortfalla.

Verkningssättet hos anordningen enligt fig. 1 skall här- efter förklaras i anslutning till fig. 3. I denna figur visas spänningsförlopp som funktion av tiden vid utgången på vissa komponenter i anordningen enligt fig. 1 vid förekommande dubbel- ark. Pulsgeneratorn 1 avger med hjälp av operationsförstärkaren 2 en pulsspänning u1. I kalibrerat tillstånd gäller för tids- konstanten TP för den första RC-kretsen 5 och för tidskonstanten Tv för den andra RC-kretsen 6 TP = Tv- Stigtiden och falltiden för pulsspänningen u1 skall vara mindre än 1/100 och pulstiden skall vara H gånger tidskonstanten för den första resp. andra RC-kretsen 5, 6. Användningen av en pulsspän- ning i jämförelseförfarandet eliminerar i hög grad problem med variationer i matningsspänning eller pulsspänning. Självfallet kan förfarandet även drivas med sinusformig spänning. Pulsspän- ningen u1 är tillförd till de i jämföraren 4 ingående första och andra RC-kretsarna 5, 6, vilka arbetar som integreringskretsar.

I utgångstillstàndet, när normalark, alltså varken felande ark eller dubbelark föreligger, kalibreras jämföraren 4 med hjälp av den första potentiometern 3. Utgângsspänningarna u3 och u2 får då samma tidsförlopp u3 = uz = f (t). Denna kalibrering kan undvaras, om provremsor av det material som skall kontrolleras föres mellan kondensatorplattorna i kondensatorn i den andra RC- -kretsen 6. Vid felande ark eller dubbelark ändras kapacitansen hos mätkondensatorn 7, vilket medför en ändring av tidskonstanten för den första RC-kretsen 5. Därvid erhålles olika tidsförlopp för signalerna uz och us, vilket analyseras i komparatorn 8. Till minusingângen på operationsförstärkaren 2 i komparatorn 8 är en referensspänning ansluten, vilken utgöres av utgângsspënninen uz från den andra RC-kretsen 6.

Om mätspänningen us vid plusingången på operationsför- stärkaren 2 är större än referensspänningen u2, erhålles en ut- gångssignal uu. Denna utgångssignal uu uppträder vid felande ark under pulstiden för spänningen u1, eftersom då tidskonstanten för _79Ûš2š5°~5 6 den första RC-kretsen 5 är mindre än tidskonstanten för den andra RC=kretsen 8. Utgångssignalen un uppträder för dubbelark under pulspausen för spänningen u1, eftersom då tidskonstanten för den första RC-kretsen 5 är större än tidskonstanten för den andra RC- -kretsen 6.

Denna skillnad utnyttjas i faslägesanalysatorn 9 för jäm- förelse av utgångssignalerna från spänningskomparatorn 8 och från pulsgeneratorn 1. Det andra OCH-elementet 11 avger en signal ua, om spänningskomparatorn 8 avger utgångssignal un under pulstiden 10 för pulsspänningen u1. I det fallet föreligger felande art.

Det första OCH-elementet 10 avger en signal us, om späne ningskomparatorn 8 avger en utgângssignal uu under det av inver- teraren 12 inverterade förloppet av pulsspänningen H1 = us, alltså under en pulspaus. I det fallet föreligger alltså dubbelark.

Utgångssignalerna från faslägesanalysatorn 9 är tillförda till utvärderaren 13. I denna glättas den förekommande signalen med hjälp av den tredje RC-kretsen 14, som är en integreringskrets, så att spänningsförloppet u7 erhålles, varefter den omvandlas i schmitt-triggern 15 till en binär signal ua, vilken förstärks i 15 förstärkaren 15.

Verkningssättet hos den förenklade kapacitiva kontrollan- ordningen för felande ark eller dubbelark skall förklaras i anslut- 20 ning till fig. 2.

Via jämföraren ä när pulsspänningen uq från pulsgeneratorn 1 till en komparator 17. Denna komparator 17 innefattar en opera- tionsförstärkare 32, vilken är kopplad som spänningskomparator.

Denna operationsförstärkare har särskilt en återföring till ett med en andra potentiometer 19 utrustat bakmšufingsnät 18. Allt _efter inställningen av denna andra potentiometer erhålles en före 25 spänning vid ingângarna till operationsförstärkaren 2, varigenom mätspänningen u3 kan undertryckas. I motsvarighet därtill kan man antingen endast erhålla signal för felande ark eller signal för dubbelark, vilken signal via utvärderaren 13 kan användas för 30 styrning av tryckmaskinen. 35

Claims (8)

' - 7903235-5 Patentkrav

1. Kapacitiv kontroll- och analyseringsanordning för felande ark och/eller dubbelark i en arktryckmaskin, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en pulsgenerator (1), vars pulsade utgângssig- nal (u1) är tillförd till en jämförare (H), vilken omfattar en förs- ta RC-krets (5) med en mätkondensator (7) och en andra RC-krets (6) med en jämförelsekondensator (20), varvid vardera RC-kretsens ut- gångssignal (u3, u2) är tillförd till en komparator (8) som är an- ordnad att jämföra utgângssignalernas löptider och att avge en ut- gångsspänning (uu), vilken tillsammans med pulsgeneratorns (1) ut- gângssignal är tillförd till en faslägesanalysator (9), vilken i beroende av antalet feltyper matar en eller flera utvärderare (13), från vilka signaler är uttagna för styrning av arktryckmaskinen.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att pulsgeneratorns (1) utgångssignal (u1) via en första potentío- meter (3) för inställning på felande ark eller på dubbelark eller på felande ark och dubbelark är förbunden med de båda RC-kretsarna (5, 6).

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att komparatorn (8) innefattar en operationsförstärkare (22).

H. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k- n a d av att faslägesanalysatorn (9) innefattar ett första OCH- element (10), på vilket en ingång via en inverterare (12) är för- bunden med komparatorns (8) utgång och på vilket en andra ingång är förbunden med pulsgeneratorns (1) utgång, och vars utgång är för- bunden med utvärderaren (13), och vidare innefattar ett andra OCH- -element (11), på vilket ingångar är förbundna dels med utgången på komparatorn (8) och dels med utgången på pulsgeneratorn (1), varjämte utgången är förbunden med en ytterligare utvärderare (13).

5. Anordning enligt något av kraven 1-N, k ä n n e t e c k- n a d av att utvärderaren (13) består av en förstärkare (16).

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k- n a d av att utvärderaren (13) består av en tredje RC-krets (1N), vilken är ansluten till en utgång på faslägesanalysatorn (9) och vars utgång via en schmitt-trigger (15) är ansluten till en för- stärkare (16).

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k- n a d av att pulsgeneratorn (1) är så dimensionerad, att stígtiden och falltiden för pulsspänningen är 1/100 och att pulstiden är 4 gånger tidskonstanten för någon av RC-länkarna (5, 6) i jämföraren (q)fi 1903235-5 É - 8

8. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att utgângssignalerna (us, uz) från jämföraren (4) är till- förda till ingángarna på en operationsförstärkare (32) via ett balanseríngsnät (18), vilket består av en andra potentiometer (19), till vars ändar de båda utgângssignalerna från jämföra- ren är tillförda och vars rörliga kontaktarm via en ytterli- gare RC-krets är förbunden med operatíønsförstärkarens utgång.