DE2537183C3

DE2537183C3 - Verfahren zum Steuern der Antriebe der Anlagestationen einer Wellpappenanlage beim Wechsel der Formate der herzustellenden Wellpappenbahnstücke sowie Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2537183C3
Application number: DE19752537183
Authority: DE
Inventors: Hermann-Josef Dipl.-Ing. 8481 Mantel Brandl
Original assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Current assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Priority date: 1975-08-21
Filing date: 1975-08-21
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2537183A1; DE2537183B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Antriebe der Anlagestationen einer Wellpappenanlage beim Wechsel der Formate der herzustellenden Wellpappenbahnstücke, bei dem nach Auslösung des Formatwechselvorganges die Anlagestationen vor dem Querschneider zum Durchtrennen der Wellpappenbahn über die gesamte Bahnbreite gegenüber den übrigen Stationen während der Formatwechselzeit mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens,

Beim Betrieb von Wellpappenanlagen ist es erforderlich, beim Wechsel von einer in Auftrag gegebenen Formatgröße für die Wellpappenbogen auf eine Andere die Anlagestationen in geeigneter Reihenfolge in Betrieb zu setzen und Werkzeuge solcher Stationen in neue Stellungen zu überführen. Für diese Umstellung ist ab einem bestimmten Zeitpunkt der Formatumstellung eine gewisse Einstellzeit notwendig, die um so langer sein wird, um so weiter die Werkzeuge von ihrer IiiT-Stellung in entfernt liegendere SOLL-Stellungen überführt werden müssen.

Es sind Anlagen, z.B. aus der US-PS 29 85 223, bekannt bei denen die Verstellvorgänge von Hand ausgelöst werden. Bei solchen Anlagen werden der Kurzquerschneider zur Durchtrennung der Bahn über die gesamte Bahnbreite, die Längsschneid- und Riiimaschine und folgende Querschneider von einem einzigen Hauptmotor angetrieben, während die dem Kurzquerschneider vorangehende Heiz- und Zugstation stillgesetzt wird. Nachteilig ist bei solchen Anlagen, daß die Umstellung auf andere herzustellende Formatgrößen umständlich und zehraubend ist und daß auch erhebliche Produktionsverlustzeiten entstehen. Wenn auch die Stillstandszeit nur wenige Sekunden beträgt, ist dies für die in der Heiz- und Zugstation befindliche Wellpappe schädlich und führt zur Obertrocknung und starkem Verzug der Wellpappenbahn.

Es sind auch schon Anlagen, z. B. aus dem Handbuch der Firma S & S Corrugated Paper Machinery Co. Inc, 1965, S. 57, bekannt, bei denen über eine elektrische Steuervorrichtung der zeitliche Ablauf des Formatwechsels gesteuert wird. Der Betrieb der Anlage geschieht wie vor beschrieben. Auch hier tritt ein erheblicher zeitlicher Produkticnsvertet auf.

Weiter sind Wellpappenanlagen bekannt, bei denen nach dem Durchtrennen der Wellpappenbahn über die gesamte Bahnbreite durch den Kurzquerschneider die Restbahn mit höherer Geschwindigkeit die Anlage verläßt als die neue Bahn aus der Heiz- und Zugstation nachläuft Hierbei ist meist an den Hauptgetrieben entweder ein Hilfsmotor oder eine schaltbare Getriebestufe zugeordnet, so daß die Heiz- und Zugstation mit einer stark reduzierten, konstanten Geschwindigkeit weiterläuft

Aus der US-PS 34 08 886 ist es bekannt, die für die Umstellung der Maschinen notwendige Lücke in der Wellpappenbahn durch den Kurzquerschneider nach der Heiz- und Zugstation herauszuschneiden. Hierdurch entsteht ein nicht beträchtlicher Bahnverlust Schließlich ist aus der DE-OS 20 59 854 eine Wellpappenanlage bekannt, bei der eine programmierte Verarbeitung von IST- und SOLL-Werten zum Erreichen gewünschter Werkzeugpositionen vorgenommen wird.

Nachteilig ist bei allen bekannten Anlagen, daß sie die Steuerungen mit festen Zeitwerten für die Auslösung der Verstellvorgänge und mit Rückmeldungen am Ende der Verstellvorgänge arbeiten. Das bedeutet, daß der Ablauf eines Formatwechsels nicht optimal an die formatabhängigen Verstellwege angepaßt ist. Ferner wird bei allen bekannten Anlagen mit festen Kriechgeschwindigkeiten bei den in ihrer Geschwindigkeit zu reduzierenden Station oder einem festen Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Heiz- und Zugstationen und

den Folgestationen oder wahlweise Stillstand von Heiz- und Zugstationen gearbeitet. Das bedeutet, daß nicht alle Möglichkeiten für einen möglichst verlustsparenden oder zeitsparenden Formatwechselvorgang ausgeschöpft werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formatwechsel für die herzustellenden Bahnstücke je nach Formatgegebenheiten mit minimalem Zeitverlust und/oder Bahnvcrachnitt durchzuführen.

Das Verfahren nach der Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß aus den IST-SOLL-Werten der Werkzeugstellungen die optimale Werkzeugverstellzeit rechnerisch ermittelt wird und die Größe des Geschwindigkeitsunterschiedes für die Antriebe der Stationen vor dem Querschneider und den übrigen abhängig von dem Wert der als notwendig erachteten längsten Werkzeugverstellzeit bestimmt wird. Die Ermittlung der Verstellzeiten kann entweder durch maschineninterne Auswertung der SOLL-IST-Werte oder Rechnerauswertung oder durch Tabellen mit Maschinendaten und Vorgabe von Hand erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den -vOrteil, daß abhängig von dem neuen Format stets die geringstmögliche Umstellzeit benötigt wird und dadurch der geringsmögliche Produktionsausfall eintritt

Die Wellpappenanlage zur Durchführung des Verfahrens, welche mindestens eine Heiz- und Zugstrecke, einen Kurzquerschneider, wenigstens eine Schneid- und Rillmaschine, wenigstens einen Querschneider, 3ogenableger und Antriebe für diese Anlagestationen sowie eine Steuervorrichtung für diese Antriebe umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Anlagestation einen IST- und SOLL-Wertgeber für Werkzeugstellungen besitzt, der mit einem Rechner verbunden ist, der aus den IST- und SOLL-Werten die Werkzeugverstellzeit und hiervon abhängig die Antriebsgeschwindigkeiten für die Anlagestationen vor dem Kurzquerschneider und den Folgestationen bestimmt, sowie daß dieser Rechner mit den steuerbaren Antrieben der Anlagestationen verbunden ist

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt

eine schematische Darstellung einer Wellpappenanlage mit einzelnen Arbeitsstationen und zugehöriger Steuerung.

In der Zeichnung sind nur die wesentlichen Anlagestationen einer Welipappenanlage 1 dargestellt. In Laufrichtung I der Wellpappenbahn 2 sind hintereinander die Heiz- und Zugstrecke 3, aus der die fertige Wellpappenbahn austritt, ein Kurzquerschneider 4 zum Durchtrennen der Wellpappenbahn 2 über die gesamte Bahnbrette, eine oder mehrere Schneid- und Rillmaschinen 5 zum Längsschneiden und Verformen der Bahn zwecks Bahnaufteilung und Formung von Faltkanten, ein oder mehrere Querschneider 6 zum Querteilen der fortlaufenden Bahn in eine oder mehrere Formatlängen und eine oder mehrere Bogenableger 7 zum Stapeln der hergestellten Wellpappenbogen bestimmter Formate angeordnet. Diese Wellpappenanlagestationen 3,4,5,6 und 7 sind üblicher Bauart.

Ein drehzahlvariabler Motor M] ist über eine Antriebsverbindung 8, z. B. gebildet von e'nem auf der Motorwelle 9 sitzenden Kettenrad 10, Kette II, Kettenrad 12, mit Verzweigungsgetrieben 13, 14 verbunden. Jedes Getriebe 13,14 ist vorzugsweise über

ein- und ausschaltbare Kupplungen 15 mit den Querschneidern 6 verbunden. Das Getriebe 14 ist ferner mit einem Verzweigungsgetriebe 16 verbunden, das einerseits mit einer ein- und ausschaltbaren Kupplung 15 mit der Schneid- und Rillmaschine 5 verbunden ist und das andererseits mit einer ein- und ausschaltbaren Schaltkupplung 17 verbunden ist

Ein drehzahlvariabler, weiterer Motor M₂ ist über eine Antriebsverbindung 18, z. B. bestehend aus einem auf der Motorwelle 19 sitzenden Kettenrad 20, Antriebskette 21, Kettenrad 22, mit einem Verzweigungsgetriebe 23 verbunden. Dieses Getriebe 23 ist mit der Heiz- und Zugstrecke 3 und mit einem weiteren Verzweigungsgetriebe 24 direkt verbunden. Das Verzweigungsgetriebe 24 ist über eine ein- und ausschaltbare Kupplung 15 mit dem Kurzquerschneider 4 und andererseits mit der ein- und ausschaltbaren Schaltkupplung 17 verbunden.

Wie stricbKert angedeutet, besitzt jede Anlagestation 3, 4, 5, 6 und 7 einen IST-Wertger» 25 und einen SOLL-Wertgeber 26. Die IST-Wertgeber rier Stationen 3,4,5,6 und 7 geben die IST-Werte für die Stellungen der Werkzeuge dieser Stationen wieder. Der IST-Wertgeber 25 der Station 3 und 7 gibt die Antriebsgeschwindigkeiten dieser Stationen an. Diese IST-Wertgeber 25 sind einzeln mit einem Rechner R verbunden, was der Einfachheit halber durch die Leitung 27 angegeben ist

An den Stationen 3,4,5,6 und 7 befinden sich ferner SOLL-Wertgeber 26, an denen die für der* Formatwechsei neu einzustellenden Werte für die Werkzeugstellungen bzw. für die Antriebsgeschwindigkeit der Stationen 3 und 7 eingegeben werden können. Diese SOLL-Wertgeber 26 sind gleichfalls einzeln mit dem Rechner R verbunden, was der Einfachheit halber durch die Leitung 29 angegeben ist

Der Rechner R errechnet über die von den Stationen 3, 4, 5, 6 und 7 eingegebenen IST-Werte und den SOLL-Werten die notwendige Verstellzeit für die Werkzeuge von den IST-Werten zu den SOLL-Werten und abhängig hiervon die günstigsten SOLL-Geschwindigkciten für diese Stationen. Dabei wird die Antriebsgeschwindigkeit für die Heiz- und Zugstrecke 3 für die Formatverstellzeit reduziert, während die Amtriebsgeschwindigkeit für die Stationen 4,5,6 und 7 gleichzeitig erhöht werden kann.

Der Rechner steuert die Drehzahlen der Motoren M\ und M₂ entsprechend den errechneten SOLL-Geschwindigkeiten der Antriebe für die Stationen 3,4,5,6 und 7. Hierfür sind die beiden Ausgänge des Rechners mit Leistungssteuerstufen 31,32 verbunden, welche die Stromzufuhr entsprechend der errechneten Drehzahl zu den Motoren Mu Mt steuern.

Ansf.lt die Stromzufuhr der drehzahlveränderlichen Motoren M_u M₂ über die Leistungssteuerstufen 31,32 zu steuern, ist es auch möglich, in nicht dargestellter Weise in den Antriebsverbindungen 8 bzw. 18 der Ausgänge der Motoren M\ bzw. M₂ zu den Stationen 3, 4,5,6 und 7 stufenlos regelbare Getriebe vorzusehen.

Die Motoren M\ und Mi können in ihrer Leistung so ausgelegt werden, daß sie jeweils einzeln den zugeordneten Anlageteil — also der Motor M\ die Stationen 5,6 bzw. der Motor M₂ die Stationen 3, 4 — während der Zeit des Formatwechsels antreiben. Hierbei ist die Schaltkupplung 17 ausgeschaltet. Im Normalbetrieb treiben die Motoren M\ und Mi den Hauptantriebsstrang, gebildet von den Getrieben 13, 14, 16, 24, 23 gmeinsam an. wozu die Kupplung 17 eingeschaltet ist.

Die einzelnen Kupplungen 15 erlauben abhängig von

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den gewünschten Formaten die einzelnen Stationen 4,5, am steuernden Rechner R, wie strichliert angedeutet,

6 in Betrieb zu nehmen oder nicht. angebracht sein. Die Ermittlung der Verstellzeiten kann

Die fertig hergestellten Wellpappenbogen werden entweder durch maschineninterne Auswertung der

ankommend von den Querschneidern 6 auf den SOLL-IST-Werte oder durch Rechnerauswertung oder

Ablegern abgelegt. -. durch Tabellen mit Maschinendaten und Vorgabe von Die IST- und SOLL-Wertgeber 25, 26 könnten auch Hand erfolgen. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Veirfahren zum Steuern der Antriebe der Anlagestationen einer Wellpappenanlage beim Wechsel der Formate der herzustellenden Wellpappenbahn stücke, bei dem nach Auslösung des Formatwechselvorganges die Anlagestationen vor dem Querschneider zum Durchtrennen der Wellpappenbahn über die gesamte Bahnbreite gegenüber den übrigen Stationen während der Formatwechselzeit mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus den IST-SOLL-Werten der Werkzeugstellungen die optimale Werkzeugverstellzeit rechnerisch ermittelt wird und die Größe is des Geschwindigkeitsunterschiedes für die Antriebe der Stationen (3) vor dem Querschneider (4) und den übrigen (5, 6, 7) abhängig von dem Wert der als notwendig erachteten längsten Werkzeugverstellzeit bestimmt wird.

2. VerFahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als optimal errechneten Verstellzeiten und Antriebsgeschwindigkeiten selbsttätig eingestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als optimal errechneten Verstellzeiten und Antriebsgeschwindigkeiten von Hand eingegeben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellzeit und Antriebsgeschwindigkeiten durct Rechnerauswertung nach kürzester Verstellzeit, geringstem Verschnitt oder optimalen Gesamtkosten erfolgt

5. Wellpappenanlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, welche mindestens eine Heiz- und Zugstrecke, einen Kurzquerschneider, wenigstens eine Schneid- und Rillmaschine, wenigstens einen Querschneider, Bogenableger, Antriebe für diese Anlagestationen, sowie eine Steuervorrichtung für diese Antriebe 4u umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß Anlagestationen IST- und SOLL-Wertgeber (25,26) besitzen* die mit einem Rechner (R) verbunden sind, der aus den Werkzeug-IST- und SOLL-Werten die Werkzeugverstellzeit und hiervon abhängig die Antriebsge- « schwindigkeiten für die Anlagestationen (3) vor dem Kurzqueirschncider (4) und den Folgestationen (5,6,

7) bestimmt, sowie daß dieser Rechner mit den steuerbaren Antrieben (M₁, Mi) der Anlegestation verbunden ist ■"><)

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Stationen (3, 4, 5, 6, 7) zwei drehvariable Aritriebsmotoren (Mt, M2) vorhanden sind, von denen der eine (M₂) den Kurzquerschneider (4) Uind die Stationen (3) davor und der andere >"> (M\) die Folgenden (5,6,7) antreibt, daß diese beiden Antriebe mittels einer Kupplung (17) kuppelbar sind und daß beide Antriebe mit dem steuernden Rechner ^verbunden sind.