DE2165137A1

DE2165137A1 - Vorrichtung zum intermittierenden Bearbeiten von Materialbahnen

Info

Publication number: DE2165137A1
Application number: DE19712165137
Authority: DE
Inventors: Hideo; Yamaguchi Toshiaki; Kyoto Mukai (Japan)
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Nishimura Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Nishimura Seisakusho Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1970-12-28
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1972-07-06
Also published as: JPS497550B1; GB1381580A; US3796117A; DE2165137B2; CA971245A

Description

Nishimura Seisakusho Co., Ltd.
21 Minami Nawashiro-cho, Kamitoba
Minami--ku_t Kyoto, Japan

Fuji Xerox Co., Ltd.

5-5 j5-ohome, Akasaka, Minato-ku,

Tokyo, Japan ·, 27. Dez. 1971

Anwaltsakte M-1882

Vorrichtung zum intermittierenden Bearbeiten von

Materialbahnen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausführen verschiedener Arbeitsvorgänge an Materialbahnen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für einen abwechselnden Vorschub und Schnittvorgang an einem Bahnstreifen, der mit einer bestimmten festen Geschwindigkeit zuführbar ist.

Vorrichtungen zum Ausführen verschiedener Arbeitsvorgänge, wie beispielsweise Schneiden, Lochen, Drucken an Materialbahnen wie Papier, Tuche usw. weisen in der Regel eine Einrichtung zum kontinuierlichen Zuführen der Bahn zu einer Arbeitsstelle mit einer bestimmten festen Vorschubgeschwindigkeit auf. Soll ein

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Schnittvorgang durchgeführt werden, so sind an der Arbeitsstelle Schneideinrichtungen zum Abtrennen der Bahnen in Stücke von bestimmter oder unterschiedlicher Länge vorgesehen, sowie Vorschubeinrichtungen zum Zuführen der Bahn von einer Aufgabestation zu den Schneideinrichtungen.

Bei derartigen Vorrichtungen wird in bekannter Weise eine verhältnismäßig große Bahnlänge zwischen der Aufgabestation und den Schneideinrichtungen gespeichert. Die Größe des gespeicherten Materials wird ständig durch eine überschätzige Feststellung des Gewichts ermittelt. Die Schneideinrichtung wird kontinuierlich betrieben, bis die gespeicherte Größe bis nahe auf einen bestimmten Wert verringert ist. Wird die gespeicherte Bahnlänge geringer, so wird die Schneideinrichtung angehalten, bis neues Bahnmaterial in bestimmter Menge gespeichert ist. Bei diesen bekannten Vorrichtungen^eFeicht man einen kontinuierlichen Betrieb der Schneideinrichtung, wenn der Bahnstreifen in Stücke von minimal zugelassener Länge, also der kürzesten Länge, die mit der betreffenden Einrichtung geschnitten werden kann, unterteilt wird. Falls es gewünscht wird, die Bahn in Stücke größerer Länge zu unterteilen, so wird eine größere Bahnlänge "verbraucht" beziehungsweise im Durchschnitt mehr abgeschnitten, als mit der bestimmten festen Vorschubgeschwindigkeit zugeführt wird, so daß auf eine kürzere Betriebsphase der Schneideinrichtung eine längere Pause folgt. Dieser ungleichmäßige Betrieb führt zu erhöhten Abnutzungserscheinungen verschiedener beweglicher Teie der Schneideinrichtung, und führt zu einer beträchtlichen Verringerung in der Schneidgenauigkeit. Die frühe Abnutzung der Teile verkürzt auch die Lebensdauer der Schneideinrichtung. Da ferner bei bekannten

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Einrichtungen vor der Schneideinrichtung eine verhältnismäßig große Bahnlänge gespeichert wird, tritt ein Verdrehen und Verwinden des Bahnstreifens auf, wodurch der stetige gleichmäßige Vorschub zur Schneideinrichtung gestört wird. Ferner kann auch das Material des Streifens selbst beschädigt werden. Besteht die Materialbahn aus einem Datenträger, so verzögert sich ferner die weitere Bearbeitung des Datenträgers um ein beträchtliches Maß und wird somit ein sofortiges Weiterverarbeiten verhindert.

Ein anderer wesentlicher Nachteil der bekannten Einrichtung besteht in der Schwierigkeit, die erwünschten Arbeitsstellen längs des Bahnstreifens auszuwählen und zu verändern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum intermittierenden Bearbeiten von Bahnstreifen zu schaffen, welche die- oben genannten Nachteile der benennten Einrichtungen nicht aufweist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden eine Reihe von wesentlichen Vorteilen vermittelt. So ermöglicht das gewünschte intermittierende Ausführen von Arbeitsvorgängen an der Materialbahn einen Vorschub und einen Betriebsablauf, der im wesentlichen kontinuierlich ist. Ferner wird die zwischen der Aufgabestation und der Arbeitsstation der Bahn gespeicherte Bahnlänge im wesentlichen auf eine bestimmte feste Größe gehalten. Ferner ist der Vorteil vermittelt, daß der Betriebsablauf der Bearbeitungsstation in Übereinstimmung mit dem Betriebsablauf der Aufgabestation steuerbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich darüberhinaus in wirtschaftlicher VJeise herstellen und leicht bedienen.

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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der neuartigen und verbesserten Schneideinrichtung, die eine schnelle und leichte Auswahl der Schnittlagen des Bahnmaterials durch eine einfache Einstellung der Entfernung vermittelt, die der Bahnstreifen zurücklegt, nachdem eine bestimmte Schnittmarke abgetastet ist und bevor die Bahn angehalten wird. Ferner wird die eben erwähnte Strecke auf einer bestimmten Größe gehalten, indem die Zeit und Vorschubgeschwindigkeit der Bahn gesteuert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Einrichtung zum Ausführen einer intermittierenden Bearbeitung eines Bahnstreifens und aus einer Einrichtung zum Zuführen des Bahnstreifena Die Bearbeitungsstation ist mit einer Antriebsquelle veränderlicher Geschwindigkeit versehen, wobei der Antrieb so erfolgt, daß abwechselnd ein Bahnvorschub und eine Bahnbearbeitung erfolgt. Die Materialbahn nimmt unter ihrem eigenen Gewicht die Form einer U-förmigen Schleife zwischen der Zuführstation und der Bearbeitungsstation ein. Ferner sind Mittel vorgesehen, die ohne Berührung arbeiten und das untere Ende der Bahnschleife feststellen, wenn dieses eine vorbestimmte unterste Lage einnimmt. Ein Detektor ist mit einer Steuerschaltung fHi? die Vorrichtung elektrisch verbunden, welche die Bewegungen der Bearbeitunsstation und zusätzlich die Bewegung der Zufuhrstation steuert. Jedesmal, wenn

; der Detektor feststellt, daß das untere Ende der Bahnschleife in seiner untersten Lage ist, betätigt die Steuerschaltung die Bearbeitungsstation, so daß der nächste aus. Vorschub und Bearbei-. ten bestehende Schritt ausgeführt wird, wenn das untere Ende der Bahnschleife in oder unter die vorbestimmte unterste Lage gelangt,

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so führt der Dtektor der Steuerschaltung ein Signal zu, worauf die S teuer schaltung die Zuführstation stillsetzt, worauf der Vorschub von weiteren Bahnstreifen unterbrochen wird.

Mit einer solchen Vorrichtung wird die durchscnittliche Betriebsgeschwindigkeit der Bearbeitunsstation (bei einem kontinuierlichen Betriebsablauf) in bezug auf die Zuführgeschwindigkeit so geregelt, daß die durchschnittliche Lage des unteren Bahnschleifenendes in der Regel etwas oberhalb der bestimmten untersten Lage gehalten wird. Unter dieser Bedingung wird das untere Ende der Schleife oberhalb der bestimmten Lage am Ende des Vorschub- und Bearbeitungsschrittes in der Bearbeitunsstation angehoben, während das untere Ende nach unten in eine Lage gelangen kann, die nahe der vorbestimmten Lage ist. Dadurch wird die Wartezeit der Bearbeitungsstation zwischen dem Ende des Vorschub- und Bearbeitungsschrittes und dem Anfang des nächst folgenden Schrittes auf einen Minimalwert verringert, so daß der Betriebsablauf als im wesentlichen kontinuierlich bezeichnet werden kann. Wird der durchschnittliche Vorschub und die Bearbeitungsgeschwindigkeit * der Bearbeitungsstation im obigen Sinne gewählt, so wird die Be-■ arbeitungsstation am Ende eines Vorschub- und Bearbeitungsschrittes automatisch angehalten, auch wenn die Nachführung der Mate-' rialbahn zufällig oder willkürlich unterbrochen wird. Erfolgt ein neuerlicher Vorschub, so beginnt der Betriebsablauf der Be-

ί arbeitungsstation von neuem. Es ist deshalb möglich, den Betriebs-t

ι ablauf der Bearbeitungsstation gegenüber dem Betriebsablauf der J Zuführstation zu steuern. Ist andererseits die durchschnittliche Geschwindigkeit der Bearbeitungsstation irrtümlich unter dem S

Wert der Zuführstation eingestellt, oder wird der Betriebsablauf I

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der Bearbeitungsstation angehalten infolge irgendwelcher Ursachen, so setzt das untere Ende der Schleife seine räch unten gerichtete Bewegung fort, solange die weitere Zuführung der Bahn erfolgt. Bei einer derartigen Anordnung wird jedoch die Zuführung von weiterem Bahnmaterial am Ende einer vorbestimmten Zeitspanne angehalten, nachdem das untere Ende zuerst in die vorbestimmte unterste Lage gelangt ist, wodurch ein außerordentlicher Durchhang der Bahnschleife vermieden wird. Somit wird auch über eine längere Zeitdauer, ein stabiler Betriebsablauf erhalten.

Erfindungsgemäß ist weiter eine Einrichtung für eine einfache Einstellung der Bearbeitungsstationen längs der Materialbahn vorgesehen. Diese Einrichtung besteht aus einer Integrationsstufe mit eiaem veränderlichen Widerstand und einem Kondensator sowie aus einem Signalverstärker mit besonderer Betriebscharakteristik. Der Aufbau sowie die Betriebsweise der Auswahleinrichtung sind j derart, daß die Auswahl eines bestimmten Bearbeitungspunktes an

der Bahn in einfacher Weise durch die Einstellung des veränder-

j liehen Widerstandes erfolgen kann.

!Dem Kondensator wird eine Gleichspannung zugeführt, die eine Punk- :tion des Vorschub- und Bearbeitungsablaufes ist; der Verstärker

j liefert nur dann ein Steuersignal, wenn die Gleichspannung einen bestimmten Wert erreicht hat. Der Kondensator und der Verstärker wirken zusammen, um den gewünschten Bearbeitungspunkt konstant zu halten, der mittels des veränderlichen Widerstandes ohne Rücksicht auf die veränderliche Bearbeitungsgeschwindigkeit eingestellt ist.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Schneideinrichtung für den Bahnstreifen, obwohl auch andere Bearbeitungsvorgänge, wie beispielsweise Lochen, Drucken, Beschichten, Palten oder Biegen vorgenommen werden können. In der Zeichnung, in der gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen S ohne ide inri chtung

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht eines foto-elektdschen Detektors zum Abtasten von Schnittmarken an den Bahnstreifen sowie die in Fig. 1 vorgesehenen Schneidmesser Fig. 3 ein elektrisches Schaltschema der Steuerschaltung für

die Vorrichtung nach Fig. 1
Fig. 4a eine schematische Darstellung einer Zeitverzögerungsschaltung der Steuerschaltung gemäß Fig. 3

Fig. 4b eine schematische Darstellung des Zeitverzögerungsverhaltens der Schaltung gemäß Fig. 4A und Fig. ²KJ eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des in der Zeitverzögerungsschaltung nach Fig. 4A vorgesehenen Verstärkers.

Die erfindungsgemäße Schneideinrichtung läßt sich zum intermittierenden Schneiden von Bahnstreifen, biespielsweise Papier, Tuch usw. in Stücke von fester oder unterschiedlicher Länge verwenden. Die Schneideinrichtung besteht aus einer Zuführwalze 10 ! in einer Zuführstation I, die von einem Motor SM angetrieben ist ! und eine Materialbahn 12 einer Schneideinrichtung III zuführt. Gegenüber der Zuführwalze 10 ist eine weitere Walze 14 angeord-

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net, die die Materialbahn unter Druck an die Walze 10 anlegt. Ist der Motor SM eingeschaltet, so wird die Materialbahn 12 von der Zuführstation I durch mehrere Pührungs- und Zugstangen 16, . 18 und 20 einem waagrechten Tisch 22 an der Bearbeitungsstation III zugeführt. Dort sind zwei Walzen 24 und 26 vorgesehen,, deren Ausführung den Walzen 10 und 14 in der Zuführstation I entspricht, Diese Walzen sind an einander gegenüberliegenden Seiten des Tisches 23 angeordnet. Die Walze 24 ist auf der unteren Seite des Tisches fest angeordnet, steht in Berührung mit der Materialbahn

ist und ist mit einem Antrieb verbunden. Die andere Walze 26 an der oberen Seite des Tisches angeordnet und ist zwischen einer die untere Walze 24 nachgiebig erfassenden Lage und einer von der Walze entfernten Lage bewegbar. Die obere Walze 26 ist mit einem magnetisch betätigten Solenoid SO verbunden, das zum Umschalten der Walze in die genannten Lagen dient.

Der Antrieb für die untere Walze 24 besteht aus einem Motor DM und einem Schwungrad 28, das auf der Motorwelle 30 befestigt ist. Der Motor DM ist mit der Walze 24 über ein Getriebe 32 verbunden. ) Ferner erfolgt von diesem Antrieb die Betätigung der Schneideinrichtung hinter den Walzen 24 und 26 in Durchiaufrichtung der Materialbahn. Die Schneideinrichtung besteht aus einem Schneid-' messer 34, das fest am rückwärtigen Ende des Tisches 22 angeordnet ist, sowie einem beweglichen Schneidmesser 36, das gegenüber dem festen Schneidmesser auf- und abwärtsbewegbar ist. Das bewegliche Schneidmesser 36 ist mittels eines Arms 38 an einem festen Punkt drehbar gelagert, wobei der Arm 38 mittels einer Stange 4o an einer Kurbelstange 42 befestigt ist. Eine Welle 44 der Kurbelstange ist mit der Welle 30 des Motors DM mittels

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einer elektromagnetischen Bremse BR und einer Kupplung CL verbunden. Die elektromagnetische Kupplung CL verbindet wahlweise die Kurbelstange 44 mit der Motorwelle 30, während die Bremse BR die Drehbewegung der Kurbelwelle 44 anhält, wenn diese von der Motorwelle abgekuppelt ist. Die Betätigung der Bremse und der Kupplung erfolgt von der noch zu erläuternden Steuerschaltung aus,- Wird die Kurbelwelle 44 mit der Motorwelle 30 verbunden, so wird die Kurbelstange 42 in Drehung versetzt und die Stange 40 in eine hin- und hergehende Bewegung, so daß sich das Schneidmesser 36 durch den drehbaren Arm 38 nach oben und unten bewegt. Um die obere Totpunktlage der Kurbelstange 42 zu ermitteln, also die oberste Lage des Verbindungspunktes zwischen der Kurbelstange und der Stange während der Drehung der Kurbelstange, sind ein Endschalter BX und eine Schaltnocke 46 vorgesehen. Die Schaltnocke ist mit der Kurbelwelle 44 derart befestigt, daß der Endschalter PX eingeschaltet wird, wenn die Kurbelstange 42 ihre obere Totpunktlage einnimmt. Mit dem Motor DM ist noch ein Tachometergenerator TG verbunden, der eine Gleichspannung unmittelbar abhängig von der Drehzahl des Motors erzeugt.

Wie bereits erwähnt, wird die Drehbewegung des Motors DM an die Walze 24 über das Getriebe 32 übertragen. Ist das Solenoid SO erregt, um die Walze 26 an die Walze 24 entgegen der Kraft der Feder 48 anzudrücken, so wird die Materialbahn zwischen den beiden Walzen 24 und 26 erfasst und zu der Schneideinrichtung verbracht, in der mittels der Messer 34 und 36 Stücke von vorbestimmten Längen abgetrennt werden. Die Vorschubgeschwindigkeit der Bahn an der Schneidstation III ist durch die Drehzahl des Motors DM, die mittels einer Steuereinrichtung 60 (Pig. 2) ver-

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änderlich ist. Andererseits wird die Schneidbewegung des Messers 36 von Schnittmarken gesteuert, die auf der Oberfläche der Bahn im gegenseitigen Abstand voneinander in Bahnlängsrichtung aufgedruckt oder in anderer Weise aufgebracht sind. Um die Markierungen zu ermitteln, ist ein foto-elektrischer Detektor PD zwischen den Walzen 24 und 26 und den Messern 34 und 36 angeordnet, wobei das Messer 36 am Ende einer vorbestimmten Zeitspanne betätigt wird, nachdem eine Markierung abgetastet worden ist.

Gemäß Fig. 1 ist zwischen der Zuführstation I und der Schneideinrichtung III eine U-förmige Schleife 50 gebildet, die einen Speicherabschnitt II darstellt. Da die Zuführwalze 10 mit einer bestimmten festen Drehzahl angetrieben ist, hängt die Lage des Durchhangs 52 der Schleife 50 gegenüber dem waagrechten Tisch 22 : von den Bahnlängen ab, die einerseits von der Zuführstation I \ zugeführt und andererseits von der Schneideinrichtung III abgeführt werden.

Gemäß Fig. 1 ist im Bereich des Speicherabschnitts II eine Einrichtung zum Abtasten der Lage des Durchhangs 52 der Schleife 50 vorgesehen. Diese Abtasteinrichtung besteht aus einer Lichtquelle, ' nämlich einer elektrischen Lampe LA und einem foto-elektrischen ; Schalter PS. Die Lampe und der Schalter sind in bestimmter Lage gegeneinander ausgerichtet und bestimmen dadurch den maximal zu- ! lässigen Durchhang 52. Falls eine zu große Bahnlänge im Speicherabschnitt II gespeichert, so daß der Durchhang 52 tiefer als die maximal zulässige Lage ist, so stellt der Schalter PS diesen Zustand fest und liefert die Steuerschaltung Signale zum Steuern und AufeinanderabstImmen des Vorschub- und Schnittvorgangs an

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der Schneideinrichtung III und des Zuführvorgangs an der Zuführstation I, um somit einen möglichst ununterbrochenen Betriebsablauf der Vorrichtung zu ermöglichen.

In den Fig. 2 und 5 wird eine Steuerschaltung zur Steuerung des Betriebsablaufes der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.

Um den Betriebsablauf einzuleiten, werden ein Hauptschalter MS, der die Schaltung mit einer Wechselspannungsquelle ES verbindet, und ein Schalter S-, für den Motor SM geschlossen. Durch das Schließen des Hauptschalters MS und des Motorschalters S₁ wird der Motor SM eingeschaltet und wird die Bahn mittels der Walzen 10 und 14 mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit bewegt. Durch das Schließen des Hauptschalters MS wird der Motor DM eingeschaltet, der über das Schwungrad 28 und das Getriebe 32 die Walze 24 antreibt. Der Motor DM ist mittels der Steuereinrichtung 6o drehzahlveränderlich, die einen veränderlichen Widerstand R₁ aufweist. Bei entsprechender Einstellung der Steuereinrichtung 60 wird die Drehzahl des Motors DM vorzugsweise so gewählt, daß die durchschnittliche Bearbeitungsgeschwindigkeit der Bahn an der Schneidstation III gleich oder etwas größer als die Geschwindigkeit ist, mit der die Bahn von der Zuführstation I zugeführt wird.

Die Steuerschaltung weist ferner eine Gleichspannungsquelle auf, welche verschiedene Gleichspannungskomponenten wie die dfebektoren-,und kontaktlosen Relaiselemente versorgt. Nach dem Schließen des ^; Haupt- und Motorschalters wird eine Taste PB₁ gedrückt, wodurch ; ein Flip-Flop F₁ eingeschaltet wird und dadurch die vollständige Einrichtung einschließlich der Steuerschaltung in Betrieb gesetzt

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wird. Obwohl die Walze 24 bereits angetrieben ist, wird die Bahn auf dem Tisch noch nicht zu den Messern gefördert, da die gegenüberliegende Andruckwalze noch nicht betätigt ist. Dabei wird . die Materialbahn 12 kontinuierlich zwischen den Walzen 10 und gefördert und im Speicherabschnitt II zur Bildung einer Schleife 50 gespeichert, bis der Durchhang 52 die unterste Lage erreidit. Dann wird der Strahlengang der Lampe LA unterbrochen, wodurch der foto-elektrische Schalter PS mit einem Verstärker und einer Schmidt-Schaltung, die beide in der Zeichnung nicht dargestellt sind, eingeschaltet werden. Die Betätigung des foto-elektrischen ψ Schalters liefert ein Eingangssignal an ein UND-Gatter A₁, wodrauf das UND-Gatter A₁ ein Ausgangssignal zum Erregen des Solenoids SO über die Differenzierstufe D₁, ein Flip-Plop F₂, ein UND-Gatter Aq und einen Verstärker Pp liefert. Ist das Solenoid SO erregt, so wird die Walze 26 in Berührung mit der Walze 24 nach unten gedrückt, so daß nunmehr der Vorschub der Bahn zu der Schneidstation III erfolgt. Wie bereits erwähnt, sind mehrere Markierungen auf der Oberseite der Bahn in Längsrichtung in gegenseitigem Abstand voneinander aufgedruckt oder in anderer Weise aufgebracht. Diese Markierungen geben die Lagen an, in denen die Bahn unterteilt werden soll. Der foto-elektrische Abtaster PD tastet die Markierungen auf der Bahn ab, wenn diese unter ihm hindurchgeführt wird. Beim Abtasten einer Markierung erzeugt der Detektor PD ein Betätigungssignal zum Einschalten des Flip-Flops F-z über einen Vorverstärker PA, der einen die Empfindlichkeit einstellenden veränderlichen Widerstand Rp, einen Polaritätsauswahl schalt er SS und eine Differenzierstufe Dp aufweist. Der Polaritätsauswahlschalter SS liefert die foto-chemische Erfassung von schwärzlichen Markierungen auf einer weißen Bahn und weißen

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Markierungen auf einer- dunklen Bahn. Ist der Flip-Flop F^, eingeschaltet, so wird eine Ausgangsspannung E des Tachometergenerators TG, die unmittelbar der Drehzahl des Motors DM proportional ist, über ein Gatter G an eine Zeitverzögerungsstufe DT, um die gewünschte Schneidlage der Bahn einzustellen. Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht die ZeitverzÖgerungsstufe DT außer dem Gatter. G aus einem Schmidt-Verstärker SA und einer Integrierstufe, die aus einem Kondensator C und einem veränderlichen Widerstand R-, besteht. Die Zeitverzögerungsstufe DT erzeugt ein Ausgangssignal am Ende einer vorbestimmten Zeitverzögerung t, das durch einen Differenzierstufe D-z und ein ODER-Gatter OR₁ dem Flip-Flop R₂ zugeführt wird und dieses abschaltet. Dadurch wird das Solenoid SO entregt und gelangt die Walze 2.6 in die von der Walze 24 entfernte Lage infolge der Kraft der Feder 48. Auf diese Weise wird der Vorschub der Bahn an der Schneidstation III zeitweise mit dem Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit t angehalten, nachdem der Detektor PD eine Markierung festgestellt hat. Zu diesem Zeitpunkt ist die abgetastete Markierung weiter bewegt und genau in die Schnittlage unmittelbar unterhalb des beweglichen Schneidmessers 3β verbracht worden. Andererseits wird das Ausgangssignal der Differenzierstufe D-, gleichzeitig über ein Flip-Flop F^ und ein UND-Gatter A-z und einen Verstärker P, der elektromagnetischen Kupplung CL zu deren Betätigung zugeführt. Somit gelangt die Kurbelwelle 44 in Drehverbindung mit der Motorwelle 30 und die Kurbelstange 42 wird aus ihrer Ruhelage im oberen Totpunkt herausgedreht (Fig. 1). Durch die Drehbewegung der Kurbelstange wird das Messer J>6 nach unten in Richtung auf das feste Messer 34 geführt, so daß die Bahn getrennt wird.

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Wird die Kurbelstange 42 wieder in die obere Totpunktlage zurückgebracht, so berührt die Schaltnocke 46 an der Kurbelwelle den Endschalter PX und schaltet diesen ein. Dessen Ausgangssignal wird durch einen Verstärker und eine Schmidt-Schaltung (nicht dargestellt) Differenzierstufe D₂, zugeführt, die wiederum ein Rückstellsignal sowohl an das Flip-Flop F, und das Flip-Flop F₁, liefert, so daß beide ausgeschaltet werden. Beim Rückstellen des Flip-Flop F₁. in den AUS-Zustand wird die Kupplung CR entregt und die Bremse BR durch ein NOT-Gatter Nj- und einen Verstärker P₁^ t betätigt. Somit ist ein aus Vorschub und Schnitt bestehender Betriebsablauf an der Schneidstation III beendet. Dabei gestattet das Flip_TFlop F₁, im AUS-Zustand das Zuführen eines Ausgangssignals des NOT-Gatters N^ zu dem UND-Gatter A^, wodurch der ursprüngliche Schaltzustand für das Ingangsetzen eines weiteren Betriebsablaufes wiederhergestellt wird. Der gleiche Vorgang wiederholt sich in dieser Weise jedes Mal, wenn der Schalter PS aktiviert wird, nachdem das Vorhandensein eines Durchhangs der Schleife 50 festgestellt ist, wodurch die gewünschte Bearbeitung der Materialbahn erfolgt.

Bei der dargestellten Vorrichtung kann gelegentlich die im Abschnitt II gespeicherte Bahnlänge so groß sein, daß der Durchhang der Schleife 50 unter die vorbestimmte unterste Lage gelangt, beispielsweise durch zufälliges Anhalten oder eine Störung der Schneidstation III bzw. durch eine irrtümlich kleinere Vorschubgeschwindigkeit an der Schneidstation im Vergleich zu der ; Vorschubgeschwindigkeit an der ZufUhrstation. Die zulässige untere Lage des Durchhangs ist durch die Lampe LA und den Fotoschalter PS bestimmt. Erreicht der Durchhang 52 diese Lage, so wird

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der Strahlengang der Lampe abgedeckt und fällt nicht mehr auf den Schalter PS. Dabei liefert der Schalter ein elektrisches Signal über eine Verzogerungsstufe 62 und einen Verstärker P₁ an ein Relais RY, durch dessen Erregung ein normalerweise geschlossener Schalter 64 geöffnet wird, so daß der Motor SM der Zuführstation I abgeschaltet wird, bis der Schalter PS wiederum Licht von der Lampe LA empfängt, wodurch der Schalter 64 durch Entregung des Relais RY in seine normalerweise geschlossene Lage zurückgelangt. Dadurch wird der Vorschub der Materialbahn 12 durch den Motor SM solange angehalten, wie der Durchhang 52 der Schleife 50 den Liditstrahl auf den Schalter GPS abschattet. Wird ein normaler Vorschub- und Schneidvorgang an der Schneidstation III wieder aufgenommen, so wird die Überlänge der Materialbahn im Speicherabschnitt II stufenweise weiter gefördert und in der Schneidstation "verbraucht", so daß hieraus folgt, daß der Durchhang nach oben wandert. Bewegt sich der Durchhang oberhalb der vorbestimmten unteren Endlage, so gelangt Licht von der Lampe LA zu dem Schalter PS und der Motor SM ist wiederum durch Schließen des Relaiskontakts 64 in der oben beschriebenen Weise betätigt. Dadurch wird weiteres Bahnmaterial nachgefördert. Dasselbe trifft auch dann zu, wenn die die bei dem intermittierenden Vorschub- und Schneidvorgang an der Schneidstation III bearbeitete Materialbahn im Verhältnis kleiner ist, als die Länge des von der Zuführstation I nachgeförderten Materialbahn. Durch eine passende Einstellung der Drehzahl des Motors DM ist die Durchschnittsgeschwindigkeit des Vorschub- und Schneidvorgangs an der Station III so ausgewählt, daß der Durchschnittsbetrag der an der Schneidstation III "verbrauchten" Bahnlänge im wesentlichen gleich der von der Station I nachgeforderten Bahnlänge ist.

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Ein AUS-Taster PBp ist in der Gleichspannungsschaltung zum willkürlichen Beenden des Betriebsablaufes der Schneidstation III " vorgesehen. Wird die Taste PBp gedrückt, während die Material-, bahn an der Schneidstation III vorgeschoben wird, so gelangt ein elektrisches Signal sowohl an das Flip-Flop F-, und das Flip-Flop F₂ ^und versetzt diese in den AUS-Zustand. Die Rückstellung des Flip-Flop F₂ in den AUS-Zustand betätigt das Solenoid SO, worauf der Bahnvorschub an der Station III sofort in der beschriebenen Weise angehalten wird. Wird die Taste PB gedrückt, wenn gerade ein Schneidvorgang an der Station III ausgeführt ψ wird, so wird der Schneidvorgang noch bis zum Ende fortgesetzt, worauf jedoch der nächst folgende Vorgang nicht mehr stattfinden kann, da das Flip-Flop F₁ in den AUS-Zustand durch das Niederdrücken der Taste PB₂ gelangt. Damit wird der Vorgang an der Schneidstation III beendet. In der dargestellten Steuerschaltung sind die NOT-Gatter N₂ und N-, vorgesehen, um das Solenoid SO mit der Kupplung CL wahlweise wirkungsmäßig zu verbinden. Außerdem enthalten die Verstärker P₁ bis P^, die Flip-Flops F₁ bis F^, die UND-Gatter A₁ bis A,, die NOT-Gatter N₁ bis N₅, die Differenzierstufen D₁ bis. Dh, das ODER-Gatt er OR₁, der Vorverstärker PA und die Verzögerungsstufe DT keine beweglichen Kontakte, so daß sie kontaktlose Schaltkomponenten darstellen.

Eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß in der Steuerschaltung die Einstelleinrichtung 66 für die Schnitt lage zwischen dem Flip-Flop F-, und der Differenzierstufe D-, angeordnet ist. Wie bereits oben kurz erwähnt, dient die Einstelleinrichtung 66 zum Einstellen der Lage, in der die Bahn abgetrennt wird, und, wie in Fig. 4A gezeigt, besteht

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sie aus einem Gatter G, das mit dem Tachometergenerator TG verbunden ist, der Integrierstufe mit dem veränderlichen Widerstand R^ und dem Kondensator und dem Schmidt-Kreis SA. Wie bereits erwähnt, sind auf der Bahn Markierungen angebracht und wird das Abtrennen der Bahn durch die Messer nach einer vorbestimmten Zeitspanne t ab der Zeit vollzogen, zu der eine Markierung von dem Detektor PD abgetastet wurde. Am Ende der Zeitspanne t hat sich die abgetastete Markierung von dem Detektor PD entfernt, und der Vorschub der Bahn wird zum Ausführen des Schneidvorgangs angehalten. Hiernach wird der Vorschub der Bahn wieder aufgenommen, wobei eine andere Markierung unter den Detektor PD gelangt und der Vorgang sich wiederholt.

Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt hängt die Länge der von der Bahn abgeschnittenen Stücke von dem Abstand a ab, den die Markierungen durchwandern, nachdem sie vom Detektor abgetastet worden sind und bevor der Bahnvorschub zeitweise angehalten wird. Der Abstand s zwischen dem Foto-Detektor PD und dem Schneidmesser 36 ist dabei fest. Die Strecke a hängt ferner sowohl von der Vorschub geschwindigkeit und der Zeitverzögerung t ab. Die Einstellein- ; richtung 66 für die Schnittlage gemäß der Erfindung ist mit Mitteln versehen, um die Entfernung a auszuwählen, welche eine Funktion der Länge des geschnittenen Stückes ist. Ist die Entfernung

ί einmal durch die Einstelleinrichtung 66 ausgewählt, so wird diese

!Entfernung durch die Einstelleinrichtung eingehalten, ungeachtet , , des BahnvorSchubes durch eine entsprechende Einstellung der Verzögerungszeit t.

Zur Betriebsweise der Einstelleinrichtung 66 ist darauf hinzu-

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weisen, daß beim Abtasten einer Markierung durch den Detektor PD das Flip-Flop F-* in den Ein-Zustand gesetzt wird und das Gatter G in den Durchlaß-Zustand gelangt, wodurch die Gleichspannung E des Tachometergenenrators dem veränderlichen Widerstand R-, und dem Kondensator C zugeführt wird. Damit beginnt die Aufladung des Kondensators C und seine Ladespannung steigt an. Der Schmidt-Verstärker SA, der an die Integrationsstufe PU,C angeschlossen ist, arbeitet jedoch derart, daß er ein Ausgangssignal nur dann liefert, wenn er ein Eingangssignal mit einem Potential Ea em-

k pfängt, das in Fig. 4c dargestellt ist. Mit anderen Worten wird der Schmidt-Verstärker SA nicht aktiviert, bis der Kondensator C der Integrierstufe auf die gleiche Spannungshöhe Ea aufgeladen ist. Ist die Aufladung auf diesen Spannungswert erfolgt, so gelangt die Ladespannung auf den Verstärker SA, so daß dieser ein Ausgangssignal erzeugt. Die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Kondensator C erst geladen wird und dem Zeitpunkt der fertigen Aufladung des Kondensators auf die Spannung Ea entspricht der oben genannten Zeitverzögerung t, also der Zeit, die vergeht, bevor die Markierung auf der Materialbahn angehalten wird, nachdem

" sie von dem Detektor PD abgetastet worden ist. Wie aus der Darstellung in Fig. 4b zu entnehmen ist, in der die Spannung VS in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen ist, verändert sich die Verzögerungszeit t umgekehrt proportional zu der Spannung E und • direkt proportional zu der Zeitkonstante T, die gleich dem Produkt R, χ C ist. Dies läßt sich wie folgt ausdrücken:

E E

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Da die von dem Tachometergenerator erzeugte Spannung E unmittelbar proportional der Drehzahl des Motors DM ist, besteht auch ein genaues Verhältnis zu der Vorschubgeschwindigkeit der Bahn längs des waagrechten Tisches 22. Die oben angegebene Formel kann deshalb folgendermaßen ausgedrückt werden:

In Fig. 2 ist eine Lage einer Markierung 8o auf der Bahn gegenüber dem Detektor PD und dem Messer J>6 dargestellt, wenn die Bahn nach dem Durchgang durch den Detektor agehalten ist. Der Abstand zwischen dem Abtastpunkt des Detektors PD und der Markierung 80 ist mit a angegeben, so daß dies die Entfernung ist, welche die Markierung zurücklegt, bevor sie nach dem Abtasten durch den Detektor angehalten wird. Der Buchstabe b gibt die Entfernung zwischen der Markierung 8o und der Schneidlage an, in der die Bahn abgetrennt wird. Der Buchstabe s bezeichnet die Entfernung zwischen der Schnittlage und der Abtastlage des Detektors. Die Entfernung s ist fest.

Die Entfernung a hängt von der Vorschubgeschwindigkeit ν und der Zeitverzögerung t ab, so daß a = vt. Eingesetzt in die obige Gleichung ergibt sich folgender Ausdruck:

R₃

a.tC vx 2— R-z

Hieraus ist ersichtlich, daß die Entfernung a unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit ν und der Zeitverzögerung t gewählt werden kann, indem man nur den Wert des veränderlichen Widerstandes R-*

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in der Integrierstufe verändert. Da die Entfernung b zwischen der Schnittlage und der Abtastlage des Potο-Detektors konstant ist,-verursacht eine Änderung der Entfernung a der Markierung 8o unvermeidlich eine entsprechende Änderung der Entfernung b, welche die Entfernung zwischen der Markierung und der Schnittlage darstellt, woraus sich eine Änderung in der Entfernung zwischen der neuen Schnittlage und der führenden Schnittkante der Bahn ergibt, welche die Lage ist, in der die Bahn während des folgenden Vorschub- und Schnittvorgangs abgetrennt wird. Die Entfernung zwischen der führenden Kante der Bahn und der Schnittlage stellt dabei die ψ Länge eines abzuschneidenden Stückes dar· Kurz gesagt kann die Länge des abzuschneidenden Stücks während eines bestimmten Ablaufs des Vorschub- und Schnittvorgangs einfach dadurch ausgewählt werden, indem man den veränderlichen Widerstand IU in der Integrierstufe einstellt. Diese Einstellung ist außerdem unabhängig von der Bahnvorschubgeschwindigkeit und der Zeitverzögerung t.

Die Markierung 80 ist in Fig. 2 so dargestellt, daß sie in einer von dem Schneidmesser in der Durchiaufrichtung der Bahn entfernten Lage angehalten ist. Es ist jedoch aber auch durch entsprechende Einstellung des veränderlichen Widerstandes PU möglich,

!die Entfernung a so auszuwählen, daß die Markierung 8o in eira?

'· Lage unmittelbar unter dem Schneidemesser oder in einer Lage ange- ; halten wird, in der die Markierung gegenüber dem Schneidmesser

; in einer Richtung entgegen der durchlaufenden Richtung, also auf

der rechten Seite der Schneidvorrichtung in Fig. 2 angeordnet ist.

Ist einmal die Entfernung a der Materialbahn durch entsprechende

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Einstellung des Widerstandes IU ausgewählt, so wirkt die Zeitver- ! zögerungsstufe 66 derart, daß diese Entfernung ohne Rücksicht auf ' eine veränderliche Bahnvorschubgesehwindigkeit an der Schneidstation beibehalten wird. Dies erfolgt selbsttätig durch die bereits erläuterte Zeitverzögerung infolge der Kombination des Kondensators C und des Schmidt-Verstärkers SA, der die Zeitverzögerire t umgekehrt proportional zur Vorschubgeschwindigkeit derart steuert, daß der Wert ν χ t bei dem ausgewählten Wert konstant gehalten wird.

Es ist ferner aus Fig. 2 ersichtlich, daß die Entfernung b die Differenz zwischen der Entfernung s und der Entfernung a darstellt, also b = a - s oder a = b + s. Um nun eine Entfernung auszudrücken, die der Entfernung s entspricht, jedoch von der Schnittlage in der normalen Durohüa ufrichtung der Bahn als - s genommen ist, fällt der Bereich, in welchem die Entfernung b ein-

igestellt werden soll, in der Regel innerhalb den Entfernungsbein
reich von + sr^-s. diesem Fall kann die Entfernung a in dem Be-

^; reich zwischen einem Wert entsprechend 2s bis Null durch entspre-' chendes Einstellen der Schnittlage mittels des veränderlichen

Widerstandes *R, auf einen Wert zwischen einem maximalen Wider-

' standswert und Null verändert werden. Im praktischen Betrieb ;

; kann vorzugsweise durch Einstellen des veränderlichen Widerstan- ^!

des auf einen Wert zwischen Maximalwert und Null die Entfernung _;

t ί

! b auf Null festgelegt werden, so daß die Auswahl der Entfernung ■ b auf einen Wert zwischen + srs/- s durch entsprechende Einstellung des Widerstandes R-, ermöglicht ist.

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ι Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß nach Einstellen der durchschnittlichen Bearbeitungsgeschwindigkeit auf einen bestimmten Wert die Schneidvorrichtung eine mindestmögliche Gesehwin- ■ digkeit im Verhältnis zu den Schnittlängen der Materialbahn ausführt, wodurch ein kontinuierlicher und ununterbrochener Vorschub-Schnitt-Vorgang ermöglicht ist. Dadurch wird eine frühzeitige Abnützung der beweglichen Teile der Vorrichtung infolge einer diskontinuierlichen und ungleichmäßigen Betriebsweise vermieden, wodurch über eine längere Zeitdauer genaue Vorschub- und Schnitt- f vorgänge erhalten werden. Außerdem wird der Durchhang der Bahnschleife im wesentlichen in einer bestimmten Lage gehalten, so ; daß in der Länge der gespeicherten Bahn nur ganz kleine Änderun- ;gen auftreten. Auch dies trägt zu einer höheren Schneidgenauigkeit bei sowie zu einem unverzüglichen Abtrennen der kontinuierlich zugeführten Bahn. Dadurch daß der Vorschub- und Schneidvor- ^: gang an der Schneidstation III abhängig von dem Zustand an der Zuführstation I steuerbar ist, erhält der Betriebsablauf eine größere Sicherheit. Da die steuerschaltung der Vorrichtung aus

_k !kontaktlosen Bauteilen besteht, weist die Erfindung weitere Vorteile auf. Auch kann die Schnittlage der Bahn in einfacher Weise unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit der Materialbahn eingestellt werden. Ist einmal die Schnittlage und damit die Länge des abzutrennenden Streifens eingestellt, so wird sie auch bei veränderlicher Vorschubgeschwindigkeit an der Schneidstation selbsttätig eingehalten.

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Claims

Dr. Ing. H. Narendank

Dipl. !rg. r . Hjuck

Dipl. Phys. Vv. Sclimitz

• MUiutan 15, hfozartstr.23

Te«. 5 3β ·5 8ό

Nishimura Seisakusho Co., Ltd.
Minami Nawashiro-eho, Kamitoba
Minami-ku, Kyoto, Japan .

Fuji Xerox Co., Ltd.

3-5 3-chome, Akasaka, Minato-ku,

Tokyo, Japan 27. Dez. 1971

Anwaltsakte M-1882

Patentansprüche

Vorrichtung zur Ausführung intermittierender Arbeitsabläufe an einer Materialbahn, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (DM 24, 26, 34, 36) zum intermittierenden Ausführen von einander abwechselnden Vorschub- und Bearbeitungsvorgängen mit einer einstellbaren Geschwindigkeit, einer Einrichtung (SM 10, 14) zum Zuführen einer Materialbahn zu der Bearbeitungseinriehtung über eine Bahnschleife (50), eine kontaktlose Einrichtung (LA, PS) zum Abtasten eines vorbestimmten größten Durchhangs (52) der Bahnschleife (50) und einer elektrischen Verbindung der Bearbeitungseinrichtung mit der Abtasteinrichtung derart, daß die Bearbeitungseinriohtung zum Ausführen eines Vorschub- und Bearbeitungsvorganges jedesmal aktivierbar ist, wenn die Abtasteinrichtung den Durchhang der Bahn-

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: schleife in der bestimmten Lage abgetastet hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die-Abtasteinrichtung aus einem foto-elektrischen Abtastelement (PS) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (SM lo, 14) mit der Abtasteinrichtung (PS) derart elektrisch verbunden ist, daß die Zuführ-

» einrichtung angehalten wird, wenn die Abtasteinrichtung den Durchgang (52) der Bahnschleife (50) während einer vorbestimmten Abtastzeit andauernd erfasst.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinrichtung eine Sehneideinrichtung (J4, 36) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (PD) zum Abtasten von auf der Materialbahn (12)

f aufgebrachten Markierungen (8o) zur Ermittlung einer gewünschten Schnittlage und einer Steuerschaltung zum Anhalten des Bahnvorschubes und zum Auslösen des Schneidvorganges nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, nachdem die Abtasteinrichtung eine Markierung auf der Materialbahn festgestellt hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erfassen einer der Drehzahl des Bahnvorschubes direkt proportionalen Gleichspannung vorgese-

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hen ist, und daß die Steuerschaltung eine Zeitverzögerungsstufe (R^C) aufweist, der die Gleichspannung zu dem Zeitpunkt zugeführt wird, in dem die Abtasteinrichtung (PD) eine Markierung (80) feststellt, wobei gleichzeitig der Vorschub angehalten und ein Schneidvorgang nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer eingeleitet wird, und wobei die Zeitdauer einer Zeitkonstante der Zeitverzögerungsstufe direkt proportional und dem Bahnvorschub umgekehrt proportional ist.

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