-
Sicherheitseinrichtung für einen Papierquerschneider oder dgl.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für einen
Papierquerschneider oder dgl. mit formatabhängigem Gleichlauf zwischen Antrieb der
Vorziehpartie und Antrieb der Messerpartie und einem zwischen Antrieb der Messerpartie
und Messertrommeln geschalteten einstellbaren Ungleichförmigkeitsgetriebe (Koppeltrieb),
die beim Erreichen einer zulässigen mechanischen Beanspruchung durch Anderungen
der Messergeschwindigkeit ein Signal zur Begrenzung der Drehzahl des Antriebes der
Vorziehpartie abgibt.
-
Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie
sie beispielsweise aus der Siemens-Zeitschrift 1972, Seiten 739 bis 344 bekannt
ist.
-
Ein Gleichlaufquerschneider hat die Aufgabe, Materialbahnen aus Papier,
Karton oder Folien quer zur Transportrichtung zu schneiden, so daß Bogen gleicher
Länge entstehen. Die Vorziehpartie zieht dabei von einer oder mehreren Abrollungen
die Bahn ab und führt sie der Längs- und Quermesserpartie zu. Der konventionelle
Antrieb ist ein Gleichstrommotor, der über ein Stirnradgetriebe die Vorziehwalze
und über das Formatgetriebe die Messertrommeln antreibt. Anstelle des Formatgetriebes
kann auch ein gesonderter Gleichstrommotor zum Antrieb der Messertrommeln benutzt
werden, wobei die Gleichlaufrelation dann durch an sich bekannte Regelungsmittel
erzwungen werden muß. Um während des Schnittes bei jeder Bogenlänge einen Synchronismus
zwischen der Materialbahn und den Quermessern der Messertrommeln zu erreichen, wird
zwischen dem Gleichstrommotor und den Messertrommeln ein Ungleichförmigkeitsgetriebe
eingeschaltet. Dabei wird die Umfangsgeschwindigkeit
der Messertrommeln
vor und nach dem Schneidevorgang bei Bogenlängen, die kleiner als das Synchronformat
sind, erhöht und bei Bogenlängen, die größer als das Synchronformat sind, verringert.
Bei einem Synchronformat entspricht die Bogenlänge der Kreisbahn der Messerschneide
etwa einer Umdrehung. Die durch das Ungleichförmigkeitsgetriebe hervorgerufene Ungleichförmigkeit
der Umfangsgeschwindigkeit der Messertrommeln macht eine formatabhängige Schnittzahlbegrenzung
notwendig, damit die Maschine mechanisch nicht überlastet wird. Hierzu wird ein
von einer Potentiometereinstellung am Ungleichförmigkeitsgetriebe abgenommener Wert
und ein der Drehzahl des Messerantriebes proportionaler Wert einer Regeleinrichtung
zugeführt, die diese beiden Werte miteinander verknüpft und beim Uberschreiten vorgegebener
Grenzwerte in die Drehzahlbegrenzung des Antriebs der Vorziepartie eingreift und
damit die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine reduziert.
-
Diese Anordnung hat sich vielfach bewährt. Da aber Schäden mit Sicherheit
vermieden werden sollen, wäre es wünschenswert, von der Verarbeitung von abgeleiteten
elektrischen Ersatzgrößen für die Beanspruchung fortzukommen und eine eindeutige
Anzeige für das Erreichen von Beanspruchungsgrenzwerten zu bekommen.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache
und störungsunanfällige Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die eine sichere und
genaue Anzeige über die vorhandenen mechanischen Beanspruchungen zuläßt. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß durch eine direkt den Messertrommeln zugeordnete Beschleunigungsmeßvorrichtung
mit nachgeschalteter Auswertung gelöst, die beim Erreichen eines vorgegebenen Wertes
das Steuersignal liefert. Durch diese zuverlässige Erfassung kann die Maschine ohne
einen Sicherheitsabstand bis zur gerade zulässigen Grenze ausgenützt werden, was
sich hinsichtlich der Durchsatzmenge sehr vorteilhaft auswirkt.
-
Die Beschleunigungsmeßvorrichtung kann dabei im einfachsten Fall aus
einer mit der Messertrommelwelle gekoppelten Tachometermaschine mit nachgeschaltetem
Differenzierglied bestehen. Um
auch bei einem Ausfall dieser Sicherheitsvorrichtung
noch eine zusätzliche Sicherheit zu schaffen, kann zusätzlich noch ein der Einstellung
des Ungleichförmigkeitsgetriebes proportionaler Wert und ein der Drehzahl des Messerantriebes
proportionaler Wert einer Verknüpfungsschaltung zugeführt werden, die dann ebenfalls
parallel zur Begrenzung der Drehzahl dient.
-
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei
die Erfindung näher erläutert: Die zu schneidende Papierbahn wird in Richtung des
Pfeiles 2 von den Walzen 3 der Vorziehpartie von einem nicht dargestellten Speicher
abgezogen und den Messertrommeln 4 der Messerpartie zugeführt und hier auf die gewählten
Formate geschnitten.
-
Zum Antrieb der Walzen 3 dient ein elektrischer Gleichstrommotor 5,
der seine Ankerspannung aus einem Stellglied 6 erhält. Das Stellglied 6 wird seinerseits
von einer Regeleinrichtung 7 ausgesteuert, die einen Strom- und überlagerten Drehzahlregelkreis
enthält. Zur Einstellung der Geschwindigkeit der Warenbahn wird im Regelgerät 7
ein Drehzahlsollwert nv vorgegeben, der in an sich bekannter Weise digital und analog
mit den entsprechenden Werten verglichen wird, die von einer mit dem Motor 5 gekuppelten
Tachometermaschine 20 und einem digitalen Impulsgeber 21 abgeleitet sind. Zum Antrieb
der Messertrommeln 4 ist ein Gleichstrommotor 8 vorgesehen, der die Messertrommeln
über ein einstellbares Ungleichförmigkeitsgetriebe 11 antreibt. Dem Motor 8 ist
ein Thyristorstellglied 9 und eine Regeleinrichtung 10 zugeordnet, die ihre Istwerte
von Tachometermaschine 9 und Impulsgeber 19 bezieht und deren Sollwert zur Sicherung
des relativen Gleichlaufes von der Warenbahngeschwindigkeit abhängig gemacht ist,
wie durch die Verbindungslinie 22 angedeutet. An die Welle der Messertrommeln 4
ist direkt eine Tachometermaschine 12 angeflanscht, der ein Differenzierglied 13
nachgeschaltet ist. Dieser als Beschleunigungsmeßvorrichtung dienende Einsteller
liefert ein der Beschleunigung und damit ein den mechanischen Beanspruchungen direkt
proportionales Signal, das einer Auswerteschaltung 14 zugeführt wird. Stellt diese
Auswerteschaltung fest, daß die
zulässige Belastungsgrenze erreicht
ist, so wird über ein Gatter 16 begrenzend in die Drehzahl des Motors 5 und damit
in die Bahngeschwindigkeit eingegriffen, was über die Gleichlaufrelation dann auch
zu einer Reduzierung der Drehzahl des Motors 8 führt.
-
Diese beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß die eigentlich störende
Größe, nämlich die Beschleunigungen und die Verzögerungen, direkt erfaßt und überwacht
werden können. Zusätzlich kann es noch vorteilhaft sein, wie an sich bekannt, einen
der Einstellung des Ungleichförmigkeitsgetriebes 11 proportionalen Wert von der
betreffenden Einstellvorrichtung 23 abzunehmen und in einer Schaltung 15 mit dem
von der Tachometermaschine 18 abgeleiteten - der Drehzahl des Motors 8 proportionalen
- Wert zu verknüpfen, da diese beiden Größen Ersatzgrößen für die mechanischen Beanspruchungen
sind. Der Ausgangswert der Verknüpfungsschaltung 15 kann dann parallel über das
Gatter 16 der Steuereinrichtung 7 zugeführt werden. Um notfalls erkennen zu können,
ob eine der Sicherheitsvorrichtungen ausgefallen ist, werden die beiden Ausgangssignale
des Auswertegliedes 14 und der Verknüpfungsschaltung 15 noch einem weiteren Gatter
17 zugeführt, daß das Vorhandensein der beiden Signale überwacht und bei Nichtkoinzidenz
ein Störungssignal St ausgibt 4 Patentanspriiche 1 Figur
Leerseite