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Anordnung zur Betätigung der Trennvorrichtung zum Trennen von mit
Schwächungslinien versehenen Bahnen aus Papier, Kunststoff od. dgl. in einer Schlauchziehmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Betätigen der Trennvorrichtung
zum Trennen von mit Schwächungslinien, beispielsweise Perforationen, versehenen
Bahnen aus Papier, Kunststoff od. dgl. in einer Schlauchziehmaschine. Die Trennvorrichtung
einer Schlauchziehmaschine besteht im wesentlichen aus zwei au ständig voneinander
angeordneten Walzen, die kurzzeitig auf die durchlaufenden Bahnen aufgesetzt werden
und die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umlaufen, so daß die Bahnen an der
dann zwischen den Walzen liegenden Perforationslinie getrennt werden.
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Die benötigte Leistung für das Aufsetzen dieser Walzen wird bisher
vom Hauptantrieb der Schlauchziehmaschine abgeleitet, wozu entweder ein mechanischer
Getriebezug oder eine mechanisch-hydraulische Anordnung, bestehend aus Kurvenscheiben,
mit denen vor Arbeitskolben ein entsprechender Öldruck aufgebaut wird, vorgesehen
ist.
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Bei einer bekannten Konstruktion werden die Festhalte- und die Abreißwalze
über ein Zahnradumlaufgetriebe gesteuert. Die durch dieses Getriebe und durch das
Zusammenwirken der einander zugeordneten Walzen auftretenden Stöße werden in den
Hauptantrieb der Maschine weitergeleitet und beeinflussen den Lauf der zu bearbeitenden
Bahn.
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Weiterhin ist bei der bekannten Ausführung die Aufsetzdauer der Festhalte-
und der Abreißwalze gering. Sie kann nicht verändert werden. Es bestehen Zweifel,
ob diese Maschine den Anforderungen gerecht wird, die bei hochdehnbaren Papieren
auftreten. Eine Trennung von Bahnen hoher Elastizität ist nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Betätigung
der Trennvorrichtung in einer Schlauchziehmaschine zu schaffen, bei der eine Anpassung
an die verschiedenen Sacklängen und Papier- und Kunststoffqualitäten gegeben ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß für die Trennvorrichtung
eine gesonderte, eine eigene Kraftquelle aufweisende Antriebsvorrichtung vorgesehen
ist, deren Betätigung in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit der Bahnen
steuerbar ist. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung ist eine Stoßbelastung des
Hauptantriebes der Maschine wirksam vermieden. Der Zusammenhang mit dem Hauptantrieb
der Maschine wird lediglich über eine geeignete Steuereinrichtung hergestellt. Die
neue Anordnung bietet zugleich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, eine einfach
zu bedienende und wenig aufwendige Anordnung für die Änderung der Aufsetzdauer der
Walzen sowie des Aufsetzzeitpunk-
tes der Walzen vorzusehen. Hierzu werden Teile
der Steuereinrichtung verstellbar zueinander angeordnet.
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Als vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß für die
Trennvorrichtung eine hydraulische Antriebsvorrichtung vorgesehen, die eine Nullhub-Pumpe
aufweist, die mit der Kolbenstangenseite der Arbeitskolben unmittelbar, mit der
Kolbenbodenseite der Arbeitskolben jeweils über ein Steuerventil verbunden ist.
Der wesentliche Vorteil dieses hydraulischen Antriebes besteht darin, daß er das
Andrücken und Abheben der Walzen mit großer Schnelligkeit durchzuführen vermag,
so daß eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit der Bahnen möglich ist.
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Als Steuerung für die Antriebsvorrichtung der Trennvorrichtung ist
nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß eine kontaktlose Steuerung
vorgesehen, die einen Impulsgeber aufweist, der derart in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit
der Bahnen betätigbar ist, daß er pro vorbestimmter Bahnlänge einen Steuerimpuls
sendet, und der mit einem Zählwerk verbunden ist, das seinerseits mit durch die
gezählten Impulszahlen betätigbaren Schaltern in Verbindung steht, durch die die
Antriebsvorrichtung steuerbar ist. Durch diese kontaktlose Steuerung ist bei praktisch
verschleißloser Arbeitsweise eine sehr hohe Schalthäufigkeit ermöglicht, die wiederum
eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit der Bahnen gestattet. Die Umsetzung der durchlaufenden
Bahnlängen in Impulse gewährleistet zugleich eine äußerst genaue Steuerung, die
auch die Möglichkeit zu einem feinstufigen Auflösen bietet.
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Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 die Trennvorrichtung
der Schlauchziehmaschine in schematischer Darstellung, F i g. 2 eine hydraulische
Antriebsvorrichtung für die Trennvorrichtung nach Fig. 1 in schematischer Darstellung,
Fig. 3 die wesentlichen Teile einer kontaktlosen Steuerung für die Antriebsvorrichtung
gemäß F i g. 2 in schematischer Darstellung.
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Die Trennvorrichtung der Schlauchziehmaschine besteht aus der Festhaltewalze
4, die über das Gestänge 6 mittels des Arbeitskolbens 5 auf die durchlaufende Schlauchbahnb
gedrückt wird, ferner aus der Abreißwalze 7, die über das Gestänge 9 mittels des
Arbeitskolbens 8 auf die Schlauchbahn 1 gedrückt wird. Die Festhaltewalze 4 wird
abgesenkt, wenn die Perforationslinie 2 und die Querklebelinie 3 der Schlauchbahn
1 unter ihr hindurchgelaufen ist. In einem kleinen zeitlichen Intervall danach,
beispielsweise entsprechend einer durchgelaufenen Bahnlänge von 2 cm, setzt dann
die Abreißwalze 7 auf die Schlauchbahn auf. Dieses Zeitintervall gibt die Sicherheit,
daß die Perforationslinien 2 und Klebelinien 3 mit Sicherheit die Festhaltewalze
passiert haben und diese mit ausreichendem Druck auf der Schlauchbahn aufsitzt.
Da die Abreißwalze 7 schneller umläuft als die Festhaltewalze 4, wird die Schlauchbahn
in der Perforationslinie getrennt.
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Die Betätigung der Walzen erfolgt erfindung gemäß durch eine hydraulische
Antriebsvorrichtung, die eine Nullhub-Pumpe 10 aufweist, die in unmittelbarer und
dauernder Verbindung mit der Kolbenstangenseite der Arbeitskolben 5 und 8 steht,
während sie mit der Kolbenbodenseite der Arbeitskolben 5 und 8 jeweils über ein
Steuerventil 16 bzw.
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17 verbunden ist. Die Nullhub-Pumpe 10 erhält ihren Antrieb über einen
Motorl2. Die Nullhub-Pumpe 10 wird aus einem Ölspeicher 11 gespeist, und sie hält
in ihren Druckleitungen einen Betriebsdruck von beispielsweise 100 atü aufrecht.
Dieser Druck liegt konstant auf der Kolbenstangenseite der beiden Arbeitskolben
5 und 8. Die Druckseite der Nullhub-Pumpe 10 und der Ölspeicher 11 sind durch eine
Druckleitung 13 miteinander verbunden, in der ein Überdruckventil 14 und ein Manometer
15 angeordnet sind. Das Überdruckventil 14 bestimmt den Betriebsdruck des hydraulischen
Antrieb es, der dann an dem Manometer 15 ablesbar ist. Die Steuerventile 16 und
17 werden elektromagnetisch betätigt. Sie verbinden die Kolbenbodenseiten der Arbeitskolben
5 und 3 je nach ihrer Schaltstellung entweder mit der Druckseite der Nullhub-Pumpe
10 oder mit einer zu dem Ölspeicher 11 führenden Abflußleitung.
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Der hydraulische Antrieb arbeitet wie folgt: Zunächst wird über entsprechende
Schaltung des Steuerventils 16 die Kolbenbodenseite des Arbeitskolbens 5 beaufschlagt.
Die Arbeitskraft zum Niederdrücken der Festhaltewalze 4 entsteht dabei lediglich
durch die Differenz der Kolbenflächen des Arbeitskolbens 5. Das Ölvolumen auf der
Kolbenstangenseite des Arbeitskolbens 5 wird in den Ölkreislauf mit eingespeist
Nach dem bereits genannten zeitlichen Intervall wird dann in analoger Weise über
das Steuerventil 17 der Arbeitskolben 8 und damit die Abreißwalze 7 betätigt. Nach
der Trennung er Schlauchbahn wird zunächst durch entsprechende Umschaltung des Steuerventils
17 die Abreißwalze 7 wieder abgehoben und darauf über das Steuerventil 16 die Festhaltewalze
4. Das Ölvolumen auf der Kolben-
bodenseite des entsprechenden Arbeitskolbens 5 bzw.
8 fließt dabei dem Ölbehälter 11 zu.
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Bei der beschriebenen Zuschaltung des Arbeitskolbens 8 tritt in der
Hydraulik ein Druckabfall auf, der den Arbeitsdruck auf dem Arbeitskolben 5 negativ
beeinflussen kann. Bei sehr hoher Durchlaufgeschwindigkeit der Schlauchbahnen, d.
h. bei sehr kurzen Schaltzeiten der Ventile, kann dieser Druckabfall unter Umständen
von der Nullhub-Pumpe 10 nicht rechtzeitig ausgeglichen werden. Um in diesem Fall
Abhilfe zu schaffen, ist erfindungsgemäß auf der Druckseite der Nullhub-Pumpe 10
ein Druckspeicher 18 zugeschaltet. Damit der von diesem Speicher zugeführte Druck
nicht auf die Pumpe einwirkt, ist diese durch ein Rückschlagventil 19 abgesichert.
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Das auftretende Lecköl an den Steuerventilen 16 und 17 wird durch
eine Leitung 20 direkt in den Ölbehälter 11 abgeführt.
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Den Steuerventilen 16 und 17 ist erfindungsgemäß eine kontaktlose
Steuerung zugeordnet, deren prinzipielle Arbeitsweise darin besteht, daß in Abhängigkeit
von der Durchlaufgeschwindigkeit der Schlauchbahnen pro vorbestimmter Bahnlänge
ein Steuerimpuls erteilt wird, diese Impulse gezählt werden und diese Zahlen dann
einen geeigneten Schalter zum Ansprechen bringen, über den die Steuerventile gesteuert
werden.
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Als Impulsgeber ist ein Näherungsinitiator 27 vorgesehen, vor dem
eine Scheibe 28 aus nichtleitendem Material rotiert, auf der eine Anzahl von Metallfahne
26 angeordnet sind. Die Scheibe 28 ist auf einer mit einer der Durchlaufgeschwindigkeit
der Bahnen entsprechenden Geschwindigkeit angetriebenen Welle 25 befestigt. Der
Vorbeilauf jeweils einer Metallfahne bewirkt in dem Näherungsinitiator eine Schwächung
des Rückkopplungskreises, so daß ein in dem Anodenkreis liegendes elektronisches
Stellglied a durch den ansteigenden Anodenstrom den Impuls weiterleitet und auf
eine Zähldekade c gibt, die sich aus einer Einer- und einer Zehner-Zähldekade zusammensetzt.
Mit der Zähldekade c ist ein Contraves-Schalter 30 verbunden, der von einer bestimmten
Impulszahl an für eine bestimmte Impulszahl lang ein Speicherglied d über eine monostabile
Kippschaltung mit der Zähldekade c verbindet. Das Speicherglied d speist dann über
mehrere Transistorenverstärker e, f und die IUemmen g, h das entsprechende Steuerventil.
Für jedes der Steuerventile sind jeweils ein Speicherglied d, mehrere Transistorenverstärker
e, f und die Klemmeng,h vor gesehen.
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Da der Contraves-Schalter auf bestimmte Zahlen eingestellt wird,
muß die Zähldekade c nach Ablauf eines Arbeitszyklus der Walzen 4 und 7 auf ihre
Anfangszahl zurückgestellt werden, damit der nachfolgende Zyklus gesteuert werden
kann. Hierzu ist sie über ein Stellglied a, mit einem weiteren Näherungsinitiator
24 verbunden, vor dem eine Scheibe 22 aus nichtleitendem Material rotiert, die mit
nur einer Metallfahne 26 versehen ist. Die Scheibe 22 ist auf einer Tourenwelle
befestigt, die pro abzutrennender Schlauchlänge eine Umdrehung vollführt. Der Näherungsinitiator
24 ist verschwenkbar angeordnet.
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Hierzu ist er an einer Stellwelle 31 befestigt.
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Die Wirkungsweise dieser Steuerung sei an einem Zahlenbeispiel verdeutlicht.
Dazu sei angenommen, daß auf der Scheibe 28 so viele Metallfahnen 26 angeordnet
sind, daß der Näherungsinitiator 27 alle
2 cm durchlaufender Bahnlänge
einen Impuls erteilt und das der Näherungsinitiator 24 so eingestellt ist, daß er
in dem Augenblick die Zähldekade c auf ihren Anfangswert - das sei die Zahl 100
- zurückstellt, in dem sich die Perforationslinie 2 der Schlauchbahn 1 10 cm vor
der Festhaltewalze 4 befindet. Der Contraves-Schalter30 ist für die Steuerung des
Steuerventils 16 der Festhaltewalze 4 auf die Zahlen 93 und 87 eingestellt. Unter
der Annahme, daß die Zähldekade c von ihrer Anfangszahl 100 aus abwärts zählt, bedeutet
das, daß das Steuerventil 16 nach sieben Impulsen entsprechend 14 cm Bahnlänge,
also wenn die Perforationslinien 4 cm weit unter der Festhaltewalze hindurchgelaufen
sind, anspricht und die Festhaltewalze zum Aufsetzen bringt.
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Das heißt ferner, daß die Festhaltewalze sechs Impulse lang entsprechend
12 cm Bahnlänge aufgesetzt bleibt und dann wieder abgehoben wird. Der Contraves-Schalter
ist für die Steuerung des Steuerventils 17 der Abreißwalze 7 auf die Zahlen 92 und
88 eingestellt. Die Abreißwalze setzt also einen Impuls entsprechend 2 cm Bahnlänge
später auf als die Festhaltewalze 4, sie bleibt vier Impulse lang entsprechend 8
cm Bahnlänge aufgesetzt und hebt einen Impuls entsprechend 2 cm Bahnlänge eher ab
als die Festhaltewalze.
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Die an dem Contraves-Schalter eingestellte Aufsetzlänge der Walzen,
gemessen in durchlaufender Bahnlänge, ist für alle Bahngeschwindigkeiten gleich,
da die Wellen 21 und 25 jeweils entsprechend schnell umlaufen. Durch die Änderung
der Zahleneinstellungen des Contraves-Schalters ist die Aufsetzlänge in einfachster
Weise feinstufig einstellbar, so daß eine sehr gute Anpassung an die Dehnungseigenschaften
der verschiedenen Materialbahnen möglich ist.
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Durch Verdrehen des Näherungsinitiators 24 mittels der Stellwelle
31 ist der Anfangspunkt des Steuerzyklus feinstufig einstellbar, so daß ein sehr
einfaches Einrichten der Maschine bezüglich der Lage der Perforationslinien 2 zu
der Festhaltewalze 4 und eine sehr gute Anpassung des Arbeitszyklus der Trennvorrichtung
an die verschiedenen abzutrennenden Schlauchlängen gegeben ist. Ferner ist durch
eine entsprechende Verdrehung des Näherungsinitiators 24 eine zeitliche Verlagerung
des Steuerzyklus zum Ausgleichen eventueller Schaltverzögerungen oder Verzögerung
in dem hydraulischen Antrieb möglich.
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Ein solcher Ausgleich kann bei sehr hohen Durchlaufgeschwindigkeiten
der Bahnen erforderlich werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, diesen Ausgleich
selbsttätig durch geeignete Stellglieder vorzunehmen. Bei Verwendung eines Kommutatormotors
als Antriebsmotor der Schlauchziehmaschine kann beispielsweise die Stellwelle 31
mit dem Verstellmotor des Kommutatormotors gekuppelt sein.