DE2248364A1

DE2248364A1 - Verfahren und vorrichtung zur korrektur des bildstandes in einer maschine mit mehreren stationen

Info

Publication number: DE2248364A1
Application number: DE19722248364
Authority: DE
Inventors: Roger-Henri Roch
Original assignee: J Bobst et Fils SA
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 1971-10-08
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1973-04-12
Also published as: CA987766A; FR2158870A5; DE2248364C2; JPS4873213A; US3806012A; CH539509A; SE395872B; IT966632B; JPS5316321B2; GB1399394A; ES407511A1; BE789456A

Description

ü:pi. !πι;, f. '//oickiiiann, .·· ,

dp«, liifj. H. weickwa in, Dpi ΡΙ-ηχ D; K.

^»■j;. linj;F. A. sVe;s: ;n,mn, ϋ»?Ι. ί-ΐ·βκι. 8.

J. Bobst & FiIs S.A. _r Route des Flumeaux

Prilly (Schweiz)

Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des Bildstandes in einer Maschine mit mehreren Stationen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur des Bildstandes in einer ein bandförmiges Material bearbeitenden Maschine mit mehreren Stationen,

Von den verschiedenen bereits existierenden Mitteln zur Korrektur des Bildstandes seien hier erwähnt:

1) Eine zwischen zwei Druckrollensätzen geschaltete Ausgleichrolle, die es ermöglicht, die Bandlänge zwischen zwei Druckrollensätzen zu verändern. .

2) Die Möglichkeit, eine Winkelverschiebung der Bildzylinder durchzuführen.

3) Ein zwischen zwei Druckrollensätzen befindlicher Antriebs- und/ oder Bremszwischensatz.

CW/ke
27.9.72

26 593 b

309818/0284

4) Ein Antriebs- und/oder üremszwischensatz wie nach 3), aber mit einem zwischen diesem Satz selbst und dem vorhergehenden Druckrollensatz befindlichen Bandspeicher.

Beim heutigen Stand der Technik sind all diese Korrekturorgane einem Regler unterworfen, der ausschliesslich der Messung der Bildstandfehler Rechnung trägt.

Demzufolge muss die Korrektur sehr langsam durchgeführt werden, um die Bandverschiebung nicht zu stören und um jegliches Oszillieren der Bildstandfehler zu vermeiden·

Die Erfindung schlägt-ein neues Verfahren vor, dadurch gekennzeichnet, dass der Standfehler an einer Station bestimmt wird,aus dem Resultat dieser Bestimmung eine Soll-Spannung oder -Ausdehnung des Bandes zwischen der genannten station und der vorhergehenden Station in Funktion des Bandentrollens berechnet wird, welche Spannung oder Ausdehnung eine optimale Korrektur des Standfehler ermöglichen soll, dass die Soll-Spannung oder -Ausdehnung mit der wirklichen, zwischen der genannten Station und der vorhergehenden herrschenden Spannung oder Ausdehnung verglichen wird, und dass man auf das Band in funktion des Resultats dieses Vergleiches einwirkt, um der Spannung oder der Ausdehnung des bandes den Wert der Soll-Spannung oder -Ausdehnung zu verleihen.

Die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Gerlt zur Bestimmung des Standfehlers und eine Rechenmaschine, deren integrierende und differenzierende Glieder in Funktion des Bandentrollens arbeiten und welche die durch das Standfehlerbestimmungsgerät gelieferten Waten verarbeitet, um den Wert der Soll-Spannung oder Ausdehnung unter Berücksichtigung der Nominalspannung zu berechnen.

309815/Q284

- Der neue Gedanke besteht also darin, dass die Bildstandfehler korrigiert werden, indem die Spannung oder die Ausdehnung des Bandes kontrolliert wird, wobei eine Rechenmaschine die durch die Messung der Bildstandfehler gelieferten Daten in einen Sollspannungs- oder Ausdehnungsbefehl für den Regler umwandelt, welchem die auf das Band wirkenden Mittel bzw. die Korrekturorgane unterworfen sind.

Der Vorteil dieser Vorrichtung ist, dass sie eine in Betracht der durch das Band ertragbaren Grenzbeanspruchungen (minimale und maximale Spannung oder Ausdehnung) maximale Korrekturgeschwindigke.it ermöglicht. Sie ermöglicht sogar in gewissen Fällen eine Korrektur durchzuführen, bevor ein Bildstandfehler zustande kommt. Ein Spannungs- oder Ausdehnungsdetektor wird nämlich eine Störung der Bandspannung oder -Ausdehnung feststellen und der Regler sie korrigieren können, bevor diese Störung einen Bildstandfehler verursacht hätte.

Die Erfindung, wird nachstehend anhand der einige Ausführungsbeispiele der Vorrichtung darstellenden Zeichnung ausführlich beschrieben.

Fig» 1 zeigt den Verlauf der physikalischen Hauptgrössen in Funktion der Verschiebung (x) des Papiers während der Korrektur eines Fehlers (e») bei einer mit Ausgleichrollen versehenen Rotationsdruckmaschine.

Fig. 2 zeigt ein Blockschema einer Vorrichtung zur Regelung der Korrekturorgane, die als Korrekturgrösse die Spannung oder die Ausdehnung des Bandes verwendet.

Fig. 3 stellt in Form eines Blockschemas ein Beispiel einer in der Vorrichtung nach Fig. 2 anwendbaren Rechenmaschine dar.

Fig. 4 stellt ein Beispiel der ganzen Vorrichtung nach Fig. 2 im Betrieb schematisch dar.

- 3 309815/0284

Fig. 5 stellt in ^orm eines Blockschemas eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zur Korrektur des Bildstandfehlers dar.

In Fig. 1 sind die für eine von der Spannung ausgehenden Hegelung der Korrekturorgane gültigen Kurven mit Vollstrich und die für eine vom Bildstand ausgehende Regelung der Korrekturorgane gültigen Kurven mit unterbrochener Linie dargestellt. Die Grosse y stellt die Verschiebung der Ausgleichrolle inbezug auf die Höhe ο dar. Die Höhe ο entspricht am Anfang des Korrekturprozesses der Nominalspannung T des Bandes, welche am Anfang des Korrekturprozesses der wirklichen Spannung T gleicht. Die Nominalspannung T₀ hängt von der Maschine und von der Art des Bandmaterials ab.

Bei Fig. 2 wandelt die Rechenmaschine 1 die von der Messung der Bildstandfehler herkommenden Daten in einen Sollspannungs- oder Ausdehnungsbefehl um, der durch den Regler 2 für die Regelung der Korrekturorgane 3 verwendet wird.

Die in Fig. 3 dargestellte Rechenmaschine nach Fig. 2 liefert eine optimale Korrektur,wie die Arbeitsgeschwindigkeit der Rotationsdruckmaschine auch sein mag. Dieses Resultat wird bei der Verwendung einer Rechenmaschine "PID" erreicht, deren integrierende und differenzierende Glieder in Funktion des Papierentrollens und nicht in Funktion der Zeit arbeiten.

Die Sollspannung bei der i. Messung der Bildstandfehler wird wie folgt lauten:

i -ι

β φ ί ν a + le > p +Ir (p — P ) + Ir

i ¹O j^K _p * ^ei ^κΐΛ ^ei *D ^lei ^ei - 1^{; 1}J

Die Koeffizienten k , k-. und k_T werden in Funktion der

ρ D I

Eigenschaften der Rotationsdruckmaschine bestimmt, um eine optimale Korrektur zu erreichen.

3098 1 5 / 028

Man sieht.auf dem Blockschema die proportionalen, integrierenden und differenzierenden Glieder 4, 5 bzw« 6. Ein Begrenzer 7 ist dem integrierenden Glied 5 nachgeschaltet, um einen zu grossen Einfluss des integrierenden Glieds bei der'Korrektur von Grossfehlern zu vermeiden. Die drei Glieder P₁ I, D werden beim Verstärker 8 summiert. Am Ausgang des Begrenzers 9, der ermöglicht ,die durch das Band ertragenen.maximalen und minimalen Beanspruchungen zu begrenzen, erhält man den relativen Wert der Sollspannung. Dieser relative Wert wird durch die beim Element angezeigte oder gemessene'Nominalspannung T₀ des Bandes im Multiplizierer IO multipliziert, um den wirkliehen Wert der Sollspannung für den Spannungsregler nach Fig. 2 zu erhalten. Die gleiche Erläuterung gilt auch, wenn der Begriff'Spannung" durch-den Begriff "Ausdehnung" ersetzt wird.

In Fig. 4 bezeichnet die Referenznummer 12, den Bildstandsdetektor und die Referenznummer 13 einen Spannungs- oder Ausdehnungsdetektor. Es ist klar, dass in einer Rotationsmaschine mit mehr als zwei Stationen eine Vorrichtung pro Intervall zwischen zwei Stationen vorgesehen werden kann.

Im in der Fig. 5 dargestellten Falle ist es nicht vorgesehen, dass die Nominal spannung des. Bandes angez eigt oder von Hand in die Rechenmaschine hineingeführt wird, sie wird gemessen und automatisch hineingeführt. Im Falle, wo sie von Hand hineingeführt wird, gilt es abzulesen, welche Gleichgewichtsspannung sich beim Anlauf der Maschine einstellt, und diesen Wert in die Maschine schnell zu setzen, um zuviele Anlaufstösse zu vermeiden. Im in der Fig. 5 dargestellten Falle sind die Anlaufstösse durch die Schaffung eines sog. "Handgang" für die Rechenmaschine. Wenn die Rechenmaschine auf diese "Handgangart" arbeitet, liefert sie eine Sollspannung, die der wirklichen Spannung des Bandes gleicht. Sie arbeitet derart, dass der Unterschied Δ Τ zwischen wirklicher Sollspannung T_r und. Sollspannung Tcons verschwindet. Das Verschwinden

3098 15/02 8 4

22Λ8364

des Unterschiedes wird erreicht, indem das integrierende Glied 5 mit der Abweichung 4 T belastet wird. Die Stösse werden also beim Anlauf der automatischen Vorrichtung dadurch vermieden, dass die wirkliche Spannung beim Anlauf bzw. die Nominalspannung T₀ automatisch in das integrierende Glied eingeführt wird, so dass die Sollspannung der Nominalspannung gleich ist, d.h.

T = T . Diese Prozessart Könnte "automatische Ermittlung der cons ο

Gleichgewichtspannung zwischen den Sätzen" benannt werden. Bei einer zweiten sog. "automatischen" Gangart (A) dient der im Vergleicher 14 ermittelte Unterschied Δ Τ zwischen der wirklichen Spannung T und der Sollspannung T natürlich dazu, den Motor 3 zu betätigen. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung wird die Sollspannung bei der i. Messung der Bildstandfehler wie folgt lauten:

T. = k¹ . e.
ι ρ. ι

ι
«■

I=O

Da die Nominalspannung nicht mehr als Faktor im Glied rechts erscheint, wurde die Bezeichnung der Koeffizienten der respektiven PID Glieder in k¹, k' und k' abgeändert.

Bei gewissen Anwendungen, insbesondere im Falle von Bändern mit hohem Ausdehnungskoeffizient, Bändern aus Kunststoff z.B. kann es umständlich sein, die Bandspannung zu messen.

Es ist wohl möglich, diese Grosse vermittels von ihr abhängigen Hilfsgrössen zu bestimmen. Bei einer Ausführungsform einer solchen Vorrichtung, wird für den Fall von Bändern mit hohem Ausdehnungskoeffizient eine Rechenmaschine zur Berechnung der Spannung oder der Ausdehnung vorgesehen, welche Rechenmaschine den sog. Spannungsdetektor in der Funktion und in der Wirkung ersetzt. Diese Rechenmaschine berechnet die Spannung oder die Ausdehnung des Bandes, indem sie von Grossen wie der Entwicklung der Fehler oder der Lage der Ausgleichrollen z.B. ausgeht.Wegen dem

30981 5/0284

Umfang der Rechenarbeiten, welche die Rechenmaschine zur Berechnung der Sollspannung oder -Ausdehnung und die Rechenmaschine zur Berechnung der wirklichen Spannung oder Ausdehnung ausführen sollen, ist es vorgesehen, z.B. eine on-line Rechenmaschine auf der Rotationsdruckmaschine zu verwenden.

Es ist auch möglich, im Falle einer Arbeit mit einem Band aus Material mit hohem Ausdehnungskoeffizient, eine Vorrichtung auszuführen, die auf das! Band unmittelbar einwirkende Mittel verwendet, welche dazu bestimmt sind, dem Band eine bestimmte Spannung oder Ausdehnung zu verleihen, um eine Regelung mit offenem Regelkreis zu erhalten. Diese Mittel könnten "Spannungsquelle" benannt werden. Vorgesehene "Spannungsquellen" sind z.B.:

a) Ein Schieberad mit beweglichem Spanngewicht, wobei die B-andspannung unmittelbar von der Lage des Spanngewichtes abhängt. Die durch den PID Rechner gelieferte Sollspannung dient hier dazu, die Lage des Spanngewichts einzustellen.

b) Ein der Wirkung eines Luftkolbens unterworfenes Schieberad. Es verleiht dem Band eine vom Luftdruck abhängige Spannung. Die vom PID gerechnete Sollspannung wird zum Einstellen des Luftdruckes- unmittelbar verwendet.

3098 15/028

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Korrektur des Bildstandes in einer ein bandförmiges Material bearbeitenden Maschine mit mehreren Stationen, dadurch gekennzeichnet, dass der Standfehler (e^) an einer Station bestimmt wird, aus dem Resultat dieser Bestimmung eine Soll-Spannung (T ) oder -Ausdehnung des Bandes zwischen der ge-

cons

nannten Station und der vorhergehenden Station in Funktion des Bandentrollens (x) berechnet wird, welche Spannung (T ) oder

' ^ ^e cons

Ausdehnung eine optimale Korrektur des Standfehlers (e.) ermöglichen soll, dass die Soll-Spannung (T ) oder -Ausdehnung mit der wirklichen, zwischen der genannten Station und der vorhergehenden Station herrschenden Spannung (T, T ) oder Ausdehnung verglichen wird, und dass man auf das Band in Funktion des Resultats dieses Vergleiches einwirkt, um der Spannung oder der Ausdehnung des Bandes den Wert der Soll-Spannung oder -Ausdehnung zu verleihen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte wirkliche Spannung oder Ausdehnung des Bandes von einer von der Spannung oder Ausdehnung selbst verschiedenen Grosse ausgehend durch die Rechnung bestimmt, wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wirkliche Spannung oder Ausdehnung des Bandes durch eine Regelung mit offenem Regelkreis aufgezwungen wird.
4: Vorrichtung-zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gerät (12) zur Bestimmung des Standfehlers (e.) und eine Rechenmaschine (1,C), deren integrierende (5) und differenzierende Glieder (6) in Funktion des Bandentrollens (x) arbeiten und welche

309815/0284

die durch das Standfehlerbestimmungsgerät gelieferten Daten verarbeitet, um den Wert der Soll-Spannung (T ) oder -Ausdehnung

c ο n.s

unter Berücksichtigung der Nominalspannung(T_Q) des Bandes zu berechnen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein begrenzendes Glied {9), welches die maximalen, vom Band ertragenen Beanspruchungen und- eine minimale, zum einwandfreien Durchgang des Landes durch die Maschine erforderliche Spannung berücksichtigt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierende Glied (5) der Rechenmaschine auf einen bestimmten Wert begrenzt ist, um die Korrekturen von Grossfehlern zu verbessern.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nominalspannung (T₀) angezeigt und von Hand in die Rechenmaschine hineingeführt wird.
8 .Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nominalspannung (T₀) gemessen und in die Rechenmaschine automatisch hineingeführt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Rechenmaschine zur von einer von der Spannung oder Ausdehnung selbst verschiedenen Grosse ausgehenden Berechnung der Spannung oder Ausdehnung des Bandes.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch auf das Band unmittelbar einwirkende Mittel, die dazu bestimmt sind, dem Band eine bestimmte Spannung oder Ausdehnung zu verleihen, welche eine Regelung mit offenem Regelkreis ermöglicht.

- 9 309815/028 U