DE2452756B2 - Zuführungsvorrichtung für ein in eine Druckmaschine einlaufende Materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zuführungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Zuführungsvorrichtungen dieser Art sind dazu eingerichtet Schwankungen der Materialbahnspannung bzw. Materialbahndehnung, wie sie z. B. durch Störungen beim Abrollen der Materialbahn oder infolge von Inhomogenitäten der Bahn innerhalb der Materialvorratsrolle auftreten, möglichst zu verhindern oder wenigstens abzuschwächen, bevor die Materialbahn in die Druckmaschine einläuft

So ist insbesondere ein Verfahren zur Einstellung der Materialbahnspannung bekannt (DD-PS 97871), nach welchem das Belastungs-Dehnungsverhältnis der Bahn durch laufende Messung mehrerer Belastungs-Dehnungszustände in bestimmten Bahnbereichen und Extrapolation der Dehnungswerte auf den Nullpunkt ermittelt und die Bahnspannung in Abhängigkeit von diesem Verhiiltnis manuell oder automatisch so eingestellt wird, daß die durch die Bahnspannung bewirkte Dehnung der Materialbahn am Einzug ständig konstant bleibt Es wurde auch bereits eine Papierbahndehnungsregelung zur Konstanthaltung der Bahndehnung vorgeschlagen (älteres Patent entsprechend DE-PS 22 56(182), bei welcher vor und hinter einer langsamer als die Druckmaschine laufenden Zugwalze Bahnspannung und -geschwindigkeit zwecks Ermittlung des Dehnungii-Istwertes gemessen werden und die Regelung in Abhängigkeit von der Abweichung des Ist-Wertes von einem Soliweit durch Verstellen der Drehzahl der Zugwalze erfolgt.

Da insbesondere beim Verpackungviruck der übliche Einlauf mit konstanter Bahnspannung in das erste Druckwerk bei stark schwankendem Dehnungsverhalten der verschiedenen Materialien nicht immer ideal ist, findet man in der Fachliteratur den Hinweis, daß eine Kombination der Regelung von Bahnspannung und Bahndehnung günstiger ist Zu diesem Zweck ist es bekannt (Verpackungs-Rundschau, Heft 5, 1972, Seiten 570—576), zwischen Abrollung und erstem Druckwerk ein Vorspannwerk in Form einer Zugwalzengruppe vorzusehen; die Materialbahn läuft dann in die Zugwalzengruppe mit lcleinstmöglicher Bahnspannung ein und wird dort infolge der etwas voreilenden Umfangsgeschwindigkeit der Zuggruppe um einen einstellbaren konstanten Wert gedehnt wodurch sich auch das Spannungsniveau erhöht und sich die Vorteile einer fast konstanten Dehnungszuführung der Materialbahn und damit besserer Regelbedingungen für die Umfangsregisterregelung ergeben sollen. In der genannten Fachliteratur findet man ganz allgemein die Empfehlung, bei der konstruktiven Ausführung einer Rollendruckmaschine und ihrer Registerreglung die theoretischen Zusammenhänge zwischen Bahndehnungen, Bahngeschwindigkeiten, Elastizitätsmodul und Bahnlänge so zu berücksichtigen, daß für die einzelnen Materialien ein maximal zulässiger Registerfehler,

b5 welcher in ziemlich komplizierter Weise von den genannten Größen abhängt nicht oder nur kurzzeitig überschritten wird. An bekannten Vorrichtungen für eine Reglerausrüstung eines Druckwerks stehen insbe-

sondere bahnspannungssteucrnde Regler mit einer Registerausgleichswalze sowie geschwindigkeitssteuernde Registerregler zur Verfügung (»Registronw-Prospekt der Anmelderin).

Mit den bisher bekannten Zuführungsvorrichtungen bzw. Kombinationen an Regel- und Steuervorrichtungen lassen sich jedoch nicht diejenigen Anforderungen ohne weiteres erfüllen, welche beim Betrieb moderner Rotationsdruckmaschinen beachtet werden müssen. So ist es insbesondere erforderlich, daß bei einer Papierbahn, welche nach der Bedruckung in einer Rotationsdruckmaschine in einer anderen Maschine weiterbehandelt werden soil, das Format genau kontrolliert wird, damit die weitere Bearbeitung bzw. Behandlung unter den bestmöglichen Bedingungen erfolgen kann. Bei einer Formgebung mittels Prägedruck- bzw. Reliefdruckplatten beispielsweise muß das Ruheformat, d.h. das Papierformat bei Abwesenheit einer mechanischen Spannung, konstant sein. Wenn dagegen die Papierbahn bereits beispielsweise im Tiefdruck verfahren bedruckt wurde und anschließend in einer weiteren Druckmaschine, beispielsweise ν λ Hochbzw. Buchdruck, bedruckt werden soll, also beim sogenannten Insetting, muß sie während der zweiten Bedruckung einer bestimmten Spannung unterworfen sein, damit ein konstantes Format bei dieser vorgegebenen Spannung gewährleistet ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuführungsvorrichtung zu schaffen, welche die oben erläuterten Bedingungen zu erfüllen erlaubt und mit verhältnismäßig einfachen Mitteln wahlweise eine Zuführung unter konstanter Spannung ermöglicht, eine Methode, wie sie derzeit bei modernen Rotationsdruckmaschinen angewendet wird, oder aber eine Zuführung bei konstanter Längung, d. h. unter Gewährleistung eines konstanten Ruheformats, oder aber eine Zuführung mit einer konstanten Längung bei einer vorgegebenen Spannung, d.h. unter Gewährleistung eines konstanten Formats bei einer gegebenen Spannung, zu realisieren erlaubt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelost

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2-5 angegeben.

Der technische Vorteil der erfindungsgemäßen Zuführungsvorrichtung besteht darii,, daß das den kontinuierlich gemessenen Elastizitätsmodul darstellende Signal je nach den gewünschten Zuführungsbedingungen in geeigneter Weise modifiziert werden kann und das resultierende Soiupannungssignal zur Beaufschlagung der Materialbann mit der gewünschten mechanische«! Spannung verwendet wird. Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des Elastizitätsmoduls einer bewegten Materialbahn ist bereits von der gleichen Anmelderin in der deutschen Patentanmeldung P 24 42 901.4 vorgeschlagen worden und wird vorzugsweise beim Gegenstand der vorliegenden Anmeldung verwendet Es ist ferner bekannt (US-PS 33 24 363), bei der Spannungs- und Geschwindigkeitsregelung von Materialbahn-Transportvorrichtungen PID-Regler einzusetzen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit der Rechenschaltung nach der Erfindung,

Fig.2 ein Schaltbild der Korrektureinrichtung 17 nach F i g. 1 zur Messung d.„s Elastizitätsmoduls,

F i ε. 3 das elektrische Schaltbild eines Teils des Schaltbildes nach F i g. 2,

Fig.4 das elektrische Schaltbild der Einrichtung 36 nach F i g. 1 zur Modifizierung des Sollwerts der Längung mit einer nicht-linearen Funktion, um die nicht-lineare Beziehung zwischen Spannung und Längung bestimmter Materialien zu berücksichtigen, und

F i g. 5 das elektrische Schaltbild der Einrichtung 42 nach F i g. 1 zur Einführung einer Verzögerung, um den Verschiebungsweg der Materialbahn und den Abstand

ίο zwischen Zuführungsvorrichtung und Druckmaschine zu berücksichtigen.

Nach F i g. 1 wird in eine Druckmaschine einzuführende Papierbahn 1 von einer nicht dargestellten Spule abgewickelt und im Sinne des Pfeils Fi durch eine Vorrichtung angetrieben, die eine erste, mit einer Druckrolle 3 zusammenwirkende Zugrolle 2 mit einem Radius Äi und eine zweite, mit der Druckrolle 5 zusammenwirkende Zugrolle 4 mit dem Radius R₂ aufweist Die beiden Zugrollen 2 und 4 werden mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit von er-2m die Erregerspule 7 und den Anker 8 aufweisenden Gleichstrommotor 6 mit konstanter Erregung angetrieben. Der Anker 8 wird über einen statischen Regelkreis 9 mit einem Operationsverstärker 10 gespeist dessen einer Eingang 11 an einen PID-Rechner 27 angeschlossen ist, der den Sollwert A/_Cdes Motordrchmomeniä liefert

Die Bahn 1 passiert ferner eine Rolle 12, die auf einer festen Achse sitzt eine Rolle 13, die zu einer ersten, die Spannung der Bahn vor der ersten Zugrolle 2 messenden Einrichtung 14 gehört und ferner eine Rolle 15, die zwischen den beiden Zugrollen angeordnet ist und zu einer Spannung der Bahn vor der zweiten Zugrolle 4 messenden Einrichtung 16 gehört Die beiden Bahnspannungsmeßeinrichtungen 14 und 16 sind von bekannter Bauart und werden üblicherweise dazu benutzt um eine elektrische Größe zu erzeugen, die der auf die Bahn wirkenden mechanischen Spannung proportional ist

Hinter der zweiten Zügrolle 4 verläuft die Bahn 1,

bevor sie in die Druckmaschine gelangt über die beiden feststehenden Rollen 28 und 32 sowie die dazwischenliegende, verschiebbare Rolle 29, die an einem um die Achse 45 im Sinne des Doppelpfeils schwenkbaren und mit einem verschiebbaren Gegengewicht 31 versehenen Hebel 30 gelagert ist Diese Anordnung dient zur Messung der mechanischen Istspannung 7*3 der Bahn, zum Vergleich dieser Istspannung mit einer durch die später beschriebenen Rechenschaltungen bestimmten Sollspannung sowie zur Erzeugung eines die Sollwert abweichung darstellende Steuersignals für den PID- Rechner 27, über den das Anlegen der Sollspannung an die Bahn bewirkt wird. Ein das Gegengewicht 31 im Sinne d«s Doppelpfeils Kverschiebender Stellmotor 33, dessen Steuerung später beschrieben wird, stellt das Gegengewicht 31 jeweils auf eine bestimmte, oer momentanen Sollspannung entsprechende Lage y ein. Das Gegengewicht 31 ist mit dem Schleifkontakt 34 eines veränderbaren Widerstands 35 verbunden, über welchen ein die Istla_oe des Gegengewichtes darstellen des Signal abgeleitet wird. Ein Detektor 36 mißt die Schwenkbewegungen des Hebels 30 und liefert das Steuersignal für den PID-Rechner 27.

Das elektrische Ausgangssignal der Einrichtung 14 wird auf eine elektrische Korrekturschaltung 17

6< gegeben, welche ein Zeitgliud mit einer später noch erläuterten Zeitkonstanten aufweist und welche ein Korrektursignal entsprechend der ebenfalls später noch erläuterten Funktion 1 — e-^T/7erzeuet Dieses eingeführ-

te Korrektursignal ist als Funktion einer zur Bahngeschwindigkeit ν proportionalen elektrischen Größe veränderbar, welche die Korrekturschaltung 17 steuert, wie in F ι g. 1 angedeutet Der Ausgang der Korrekturschaltung 17 ist an den einen Eingang eines Operationsverstärkers 18 angeschlossen, dessen anderer Eingang das von der Bahnspannungsmeßeinrichtung 16 abgegebene Signal erhält Der als Differentialverstärker arbeitende Operationsverstärker 18 liefert daher ein Ausgangssignal, welches der Differenz seiner beiden elektrischen Eingangsgrößen proportional ist. Dem Operationsverstärker 18 ist eine Teilerschaltung 19 nachgeschaltet an deren Ausgang ein dem zu ermittelnden Elastizitätsmodul K proportionales elektrisches Signal erzeugt wird.

Der Radius R₂ der Zugrolle 4 ist um größenordnungsgemäß l%o größer als der Radius /?i der Zugrolle 2. Da die Winkelgeschwindigkeit der beiden Zugrollen gleich ist, hat dieser unterschied in den Radien der Rollen eine Vergrößerung der Bahngeschwindigkeit zwischen den beiden Zugrollen 2 und 4 um l%o zur Folge, d. h., es tritt eine bestimmte Vergrößerung der spezifischen Bahnlängung (R₂ -R₁)ZR₂ auf.

Der Elastizitätsmodul K ist gleich dem Verhältnis zwischen dem Spannungszuwachs und dem Längungszuwachs, und es gilt daher im stationären Bereich der Ausdruck:

K =(7₂ - T₁)RJ(R₂-R₁).

wobei Ti und T₂ die mechanischen Spannungen bedeuten, welche durch die Meßeinrichtungen 14 bzw. 16 gemessen werden.

Im dynamischen Bereich ist zu beachten, daß eine Änderung der Bahnspannung Ti nicht sofort, sondern mit einer »Zeitkonstanten« infolge der beiden Paare von Zug-Druck-Rollen auf die Bahnspannung T₂ zurückwirkt Diese Größe vom Typ einer Zeitkonstanten ist gleich der Länge /der Bahn zwischen den beiden Zugrollen. Eine Störung Δ Ti überträgt sich daher gemäß dem Ausdruck:

IT₂(T₁I = (I -e-*') IT₁.

Um die beiden Informationen in gültiger Weise vergleichen zu können, welche die beiden Spannungsmeßeinrichtungen liefern, wird auf elektronische Weise die erste Messung durch die gleiche »Dämpfungs«- Funktion modifiziert weiche die Änderungen der Bahnspannung Ti t.-fahren, bevor sie das Niveau der Bahnspannung Ti erreichen.

Mit der Einführung dieses Korrekturfaktors erhält man für den Elastizitätsmodul im dynamischen Bereich den Ausdruck:

K = [T₂ - T₁ (1 - e-*")] R₁I(R₂ -R₁).

keit und mit χ den Weg bezeichnet, den die Bahn in einer Zeit t zurücklegt, dann gilt * = ν ■ t, und es ergibt sich:

Auf Grund der Analogie läßt sich nun eine Zeitkonstante als Funktion der Geschwindigkeit durch die Beziehung:

definieren. Die vorstehend als Zeitglied bezeichnete elektronische Schaltung 17 realisiert genau die Funktion l-e "' als Funktion der Geschwindigkeit ν der Bahn, welche mittels einer Tachometeranordnung gemessen wird. Der Operationsverstärker 18 liefert eine elektrische Größe, welche proportional ist zu

und die Teilerschaltung 19 teilt diese Größe durch einen Faktor, der proportional ist (R₂ - R\)/R\.

Auf diese Weise erhält man den Elastizitätsmodul K und durch Multiplikation von K mit dem Sollwert der

:> Bahnlängung eine Spannung. Diese Multiplikation wird mit Hilfe des Multiplikationsschaltung 37 durchgeführt, auf welche einerseits die zu K proportionale, in der TeilerschacOing 19 erzeugte Größe und andererseits eine Größe ΔΙΌ gegeben werden, wobei diese letzte

«ι Größe durch eine Schaltung 38 erzeugt wird, auf deren Eingang mittels eine: Potentiometers 39 ein Sollwert der Längung ΔΙ₀ gegeben wird. Durch die Schaltung 38 wird die Nicht-Linearität der Beziehung T= f (Δ1) bestimmter Bahnmaterialien berücksichtigt

π Am Ausgang der Schaltung 37 erhält man eine Größe, welche der Spannung T'j_e= ΔΙΌ ■ K. proportional ist und zu welcher mittels einer Schaltung 41 eine bestimmte Spannung T_c addiert werden kann, die mittels eines Potentiometers 40 erzeugt wird. Am Ausgang der Schaltung 41 erhält man daher eine Sollspannung entsprechend der Beziehung

Ti = U'c-K + T,.

5 Bevor die Bahn mit dieser Sollspannung beaufschlagt wird, empfiehlt es sich, noch die der Länge L der freien Bahn zwischen der Zuführungsvorrichtung und der ersten Druckmaschine entsprechende Verschiebung zu berücksichtigen, und zwar mittels einer reinen Verzögern rung, die entsprechend der Funktion e^sL mittels eires Zeitgliedes 42 eingeführt wird. Die Länge L wird mittels eines Potentiometers 43 auf den erforderlichen Wert eingestellt Da die erwähnte Verzögerung gleichzeitig auch eine Funktion der Bahngeschwindigkeit ν ist wird eine zu ν proportionale Größe auf den Eingang 44' des Zeitgliedes 42 gegeben. Am Ausgang des Zeitgliedes 42 erhält man dann die Sollspannung

Wenn man diese »Zeitkonstante« einführt, dann ergibt sich eine stetige und exakte Messung des Elastizitätsmoduls, ohne Rücksicht darauf, weiche Änderungen die Bahnspannung Ti erfährt Da auf elektrischem Wege in einfacher Weise Zeitkonstanten einführbar sind, die vorstehende Formel jedoch Längengrößen enthält müssen Zeit- und Längengrößen miteinander verknüpft werden, was in folgender Weise geschehen kann: Wenn man mit vdie BahngeschwindigDie so erhaltene Sollspannung T₃C wird mittels der bereits erwähnten verschiebbaren Rolle 29 auf die Bahn übertragen, indem der das Gegengewicht 31 auf dem Hebel 30 verschiebende Motor 33 über einen Operationsverstärker 44 entsprechend gespeist wird; dieser Verstärker 44 hat drei Eingänge, von denen der eine Eingang das der Sollspannung Tjc entsprechende Signal, der zweite Eingang ein Signal T_mm und der dritte

Eingang ein Signal y erhält. Das Signal T_mm entspricht derjenigen minimalen Spannung, welche man mit der verschiebbaren Rolle 29 erhält, wenn sich das Gegengewicht 31 in der Stellung Obefindet. Die Größe y entspricht der jeweiligen Stellung des Gegengewichts 31, d.h., der Stellung des Schleifkontakts 34 des veränderbaren Widerstands 35. Im Operationsverstärker >i4 werden die beiden Größen T_mm und y von der erwähnten Sollspannung T_ic abgezogen. Auf diese Weise wird der Motor 33 über den Ausgang des Operationsverstärkers 44 derart angetrieben und folglich das Gegengewicht 31 derart eingestellt, daß einer bestimmten Sollspannung Tj₁- jeweils eine bestimmte Stellung des Gegengewichts 31 gemäß der Beziehung/ = g(T},- ^„,,,/entspricht.

Die Verwendung einer verschiebbaren Rolle zur Beaufschlagung der Bahn mit einer Sollspannung hat den Vorteil, daß Reibungen auf ein Minimum verringert werden. An Steile eines einfachen Hebeis, wie es schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, kann auch eine Scherengelenk-Anordnung verwendet werden. Der Einfluß, den die Winkelstellung der verschiebbaren Rolle in bezug auf die Schwenkachse 45 auf die resultierende Spannung ausübt, ist nur gering. Außerdem läßt sich dieser Einfluß dadurch noch verkleinern, daß man die Länge des die verschiebbare Rolle umgebenden Bahntrumms bzw. die Bahnabschnitte zwischen den festen Rollen 28 bzw. 32 und der verschiebbaren Rolle 29 vergrößert. Da die auf die Bahn ausgeübte Spannung von der Länge des Hebelarmes abhuMgt, ist es möglich, eine verhältnismäßig starke Bahnspannung zu erzeugen, ohne große Massen, insbesondere schwere Gegengewichte, verwenden zu müssen; vielmehr kann die Masse des aus verschiebbarer Rolle und Gegengewicht bestehenden Systems verhältnismäßig klein gehalten werden. Ferner hat die beschriebene Vorrichtung den Vorteil, daß die Bahnspannung allein durch Steuerung der Lage des beweglichen Gegengewichts 31 geregelt bzw. eingestellt wird. Dieser offene Kreis gewährleistet eine gute Stabilität der ganzen Bahn.zuführung.

Die Lage der verschiebbaren Rolle 29 wird durch einen Detektor 36 gemessen, dessen elektrisches Ausgangssignal dem PID-Rechner 27 zugeführt wird. Um die Dämpfung bzw. Trägheitseffekte des Systems in Höhe der verschiebbaren Rolle zu unterdrücken und folglich die Änderungen der Bahnspannung während einer Verschiebung dieser Rolle auf ein Minimum zu begrenzen, wird vorzugsweise ein Differentialterm eingeführt, dessen Gewicht größenordnungsmäßig gleich der Hälfte des Gewichtes des Proportionalterms ist, welcher durch die Lage der verschiebbaren Rolle gegeben ist Dieser Differentialterm wird durch einen Tachodynamo 46 erzeugt, der mit einem Potentiometer, welches den Lagedetektor 36 bildet, auf der Drehachse 47 der Anordnung montiert ist Man erhält auf diese Weise die wahre Ableitung der Lage, d.h. die Geschwindigkeit der Winkelverschiebung der gesamten, die Spannung auf die Bahn ausübenden Vorrichtung. Der Differentialterm kann selbstverständlich auch auf analoge Weise berechnet werden. Die Verstärkungen der verschiedenen Terme des PID-Rechners 27 werden nach der Methode der Simulation bestimmt indem von den wesentlichen mechanischen Größen wie der Trägheit den Massen, dem exakten Weg der verschiebbaren Rolle usw. ausgegangen wird.

Die Funktion 1-e-·*⁷ wird mittels einer Schaltung nach den F i g. 2 und 3 dargestellt Diese Schaltung weist

einen Integrator 20, ein Servo-Präzisionspotentiometer 21 als Stellglied, einen Operationsverstärker 22 sowie einen elektronischen Teiler 23 auf, welcher die mathematische Inversion einer zur Geschwindigkeit ν proportionalen Größe ausführt, wobei die Geschwindigkeit ν durch einen Tachodynamo 24 gemessen wird. Die verschiedenen Elemente der Schaltung sind an sich bekannt und handelsüblich. Bei den Schaltungen 22 und 23 handelt es sich vorzugsweise um integrierte Schaltungen. Das Servo-Potentiometer 21 weist einen Stellmotor 25 auf, welcher gleichzeitig die Schleifkontakte von drei veränderbaren Widerständen Zo, Z\ und Zi antreibt. Der veränderbare Widerstand Z₀ liegt zwischen einem positiven Potential und Masse, während ein Schleifkontakt an einem der Eingänge des Operationsverstärkers 22 angeschlossen ist. Am anderen Eingang dieses Operationsverstärkers 22 liegt eine zu l/v proportionale Spannung, die am Ausgang der Schaltung Zi erzeugt wird.

Der Widerstand Z\ des Servo-Potentiometers 21 liegt in Reihe mit dem Operationsverstärker 26 der IntegratioRsschaltung 20, während der Widerstand Z₂ zu diesem Operationsverstärker 26 parallel geschaltet ist (Fig. 3). Dem Widerstand Z₂ ist außerdem noch ein Kondensator C parallel geschaltet. Die der mechanischen Spannung 71 proportionale elektrische Größe liegt an der anderen Klemme des veränderbaren Widerstands Zi. Diese Schaltung erzeugt die Funktion Ti(Ie-"), wobei τ = Z₂ Cist, da die Zeitkonstante τ zu Z₂ proportional ist und Z₂ als Funktion von //vvariiert.

In Fig.4 ist die Schaltung 38 (Fig. 1) dargestellt, welche die Funktion Al'_c = f\Dl_c) reproduziert. Diese Schaltung besteht aus einem mit Dioden arbeitenden Funktionsgenerator, wie man ihn üblicherweise bei Analogrechnungen verwendet, und weist einen Operationsverstärker 48 auf, der in Reihe mit einem Widerstand Zio und parallel zu drei Widerständen Zn, Z|2 und Zn geschaltet ist. Die Widerstände Zi₂ und Z_n liegen jeweils in Reihe mit einer Zener-Diode D\ bzw. Di. Durch diese Schaltung wird erreicht, daß zunächst von den drei parallelgeschalteten Widerständen nur der Widerstand Zn stromführend ist und erst wenn die zu Al_c proportionale Spannung am Eingang der Schaltung ansteigt, die Zener-Dioden D\ und D₂ nacheinander leitend und demzufolge die entsprechenden Widerstände Zi2 und Zn sukzessive stromführend werden; dadurch wird die Steigung Δ VJAl_c modifiziert

In F i g. 5 ist die Schaltung 42 nach F i g. 1 dargestellt. Sie umfaßt eine Kaskade von Analogspeichern 49, wie sie in Form von integrierten Schaltungen handelsüblich sind, einen Spannungs-Frequenz-Umformer 50 in Form eines Impulsgenerators und eine Flip-Flop-Stufe 51, die vcm Umfang 50 gesteuert wird. An die Ausgänge Q und Q der Stufe 51 sind die Transistoren 7n, 7?2 usw. der Analogspeicher-Kaskade 49 derart angeschlossen, daß die Informationen vom einen Speicher auf den anderen mit der Impulsfolgefrequenz des Generators 50 übertragen werden. Die Frequenz muß der Geschwindigkeit ν der Bahn proportional und der Bahnlänge L umgekehrt proportional sein. Zu diesem Zwecke wird die zur Bahngeschwindigkeit ν proportionale und auf die Schaltung 17 (Fig. 1) gegebene Spannung über einen Widerstand Zt, auch auf den Umformer 50 übertragen, während die der Bahnlänge L entsprechende Spannung durch das bereits erwähnte Potentiometer 43 eingeführt wird.

Die Anwendung der beschriebenen Vorrichtung wird an einigen Beispielen im folgenden erläutert

Beispiel 1

Man wünscht, eine konstante Längung einzuführen. Die gravierten Zylinder der Rotationsdruckmaschine haben einen Umfang von 1000 mm, und man wünscht, bei der Spannung 0, d. h. bei ruhender Bahn, ein Format von 998 mm zu erhalten. Derartige Forderungen sind zu erfüllen, wenn das cindformat wesentlich ist, beispielsweise beim Druck von Formularen.

Man wählt (R₂- /?i)/Äi = l%o.

Da man ein Format von 998 mm bei einer Spannung 0 zu erhalten wünscht, muß der Sollwert der Längung Al,-auf 2%o eingestellt werden. Da sich ferner diese Längung auf eine ruhendes Bahn bezieht, muß der Sollwert der Spannung T₁. zu 0 gewählt werden. In diesem Falle ist die Sollspannung dem gemessenen Elastizitätsmodul proportional.

Beispiel 2

Man wünscht, die Bahn mit einer konstanten Längung unter einer gegebenen Spannung einzuführen. Das ist beispielsweise beim sogenannten Insetting oder bei einer rotierenden Schneid- bzw. Stanzmaschine der Fall.

ίο

Der Umfang der Helio-Zylinder beträgt 1000 mm, während der Umfang der Typo-Zylinder 997 mm beträgt; die Abspulspannung auf der Typo-Abwickelvorrichtung beträgt 25 kg. Unter diesen Bedingungen sind die Sollwerte Al₀= 3%o und T_c = 25 kg einzustellen. Das bedeutet, daß das Format von 997 mm bei einer Spannung von 25 kg erhalten werden muß, weil die Bahn bei ihrer Einführung in die Typo-Maschine dieser Spannung unterliegt. Aus den vorstehend angegebenen Formeln und Beziehungen folgt, daß in diesem Fall die Sollspannung nicht mehr proportional zum Elastizitätsmodul variiert.

Beispiel 3

Man wünscht eine Einführung unter konstanter Spannung gemäß der derzeit angewendeten Methode, wobei der Sollwert der Lösung auf 0 und die Sollspannung auf den gewünschten Wert eingestellt

I J l J"

a All * * ·

-J * Ϊ " I C .-,- * J l_ J"

folgenden Beziehungen bestimmt, in denen C,
Umfang des betreffenden Zylinders bedeutet:

L_R (in Ruhe) = C(I -Al₁ — TJK)
L·,(unter Spannung) = Cj(\ -Al₁).

Hierzu 3 Blatt Zeidiniinticii

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Zuführungsvorrichtung für eine Druckmaschine einlaufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer Einrichtung zur kontinuierü- s chen Messung des Elastizitätsmoduls der Materialbahn und einer Einrichtung zur Regelung der Materialbahnspannung als Funktion des Elastizitätsmoduls, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Sollspannung der Materialbahn ι ο eine Rechenschaltung (37—43) mit wenigstens drei Eingängen vorgesehen ist, von denen der erste Eingang an den Ausgang der ersten Einrichtung (13—19) zur kontinuierlichen Messung des Elastizitätsmoduls (K) angeschlossen ist und ein diesem Elastizitätsmodul proportionales Signal erhält, während Ober den zweiten Eingang ein erster, einen Sollwert der Bandlängung darstellender vorgebbarer Parameter {AI'_c)\md Ober den dritten Eingang ein zweiter vorg^bbarer Parameter eingebbar ist, welcher eine Bandspannung (T_c) darstellt, unter welcher der Sollwert der Bandlängung erhalten werden soll, daß am Ausgang der Rechenschaltung ein die Sollspannung (T_x) darstellendes Signal als Funktion des Elastizitätsmoduls und der beiden erwähnten Parameter erzeugbar ist, und daß die Rechenschaltung ferner ein Zeitglied (42) aufweist, das eine die Länge (L) der Materialbahn zwischen der Zuführungsvofrichtung und der Druckmaschine berücksichtigende Verzögerung einführt jo

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Parameter über eine die Nicht-Linearität der Beziehung zwischen Spannung und Längung des bedruckten Materials berücksichtigende Korrektureinrichtung (38) in die Rechenschal- js tung eingebbar ist

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung eine an den Ausgang der ersten Einrichtung (13-19) angeschlossene Multiplikationsschaltung (37), in welcher das dem Elastizitätsmodul (K) proportionale Signal mit dem den ersten Parameter darstellenden Signal (AI'_C) multiplizierbar ist, und eine mit dieser Multiplikationsschaltung in Reihe liegende Additionsschaltung (41) aufweist, in welcher das den zweiten Parameter (T_c) darstellende Signal zum Ausgangssignal der Multiplikationsschaltung addierbar ist, und daß das Zeitglied (42) an den Ausgang der Additionsschaltung (41) angeschlossen ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (42) als Funktion eines die erwähnte Bandlänge (L) darstellenden Signals und als Funktion der Geschwindigkeit (v)dzs bewegtes Matcrialbandes steuerbar ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Messung der Istspannung (Ti) der Materialbahn und zum Vergleich dieser Istspannung mit der Sollspannung ein von der Istspannung der Materialbahn und von einem einstehbaren Gegengewicht (31) beaufschlagtes Hebelsystem (29, 30) aufweist wobei die Lage (Y)des Gegengewichts durch ein Stellglied (33) als Funktion der Sollspannung einstellbar ist und daß ein die Lageänderungen des Hebelsystems (29, 30) messender Detektor (36, 46) vorgesehen ist dessen Ausgangssignal einen die Materialbahn antreibenden Motor (6), vorzugsweise über einen PID-Rechner (27), steuert