DE3037514A1

DE3037514A1 - Verfahren und anordnung zum ausstanzen von kartonzuschnitten aus einem laufenden band und zum aufstapeln dieser zuschnitte auf einem foerderer

Info

Publication number: DE3037514A1
Application number: DE19803037514
Authority: DE
Inventors: Donald J. Cherry Hill N.J. Evans; A. Brent Palmyra N.J. Woolston
Original assignee: Molins Machine Co Inc
Current assignee: Molins Machine Co Inc
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1981-04-09
Also published as: JPS56103058A; US4289052A; FR2466340B1; JPS6142703B2; GB2060575A; FR2466340A1; GB2060575B; DE3037514C2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 , 5 oder 10 sowie eine Bahnspalten-Steueranordnung zur Durchführung dieser Verfahren.

Üblicherweise wird, wenn von einer alten Produktionsserie auf eine neue übergegangen wird, die Bahn an einer Station zwischen dem Ende zum Beispiel einer Wellpappmaschine und einer Schlitz- und Kerbmaschine geschnitten. Der vordere Teil der Bahn rückt mit zunehmender Geschwindigkeit durch die Schlitz- und Kerbmaschine zu einer Stanze, die den vorderen Teil der Bahn in Kartonzuschnitte für die alte Produktionsserie schneidet. Diese Zuschnitte werden zu einem Stapelförderer geleitet. Der hintere Teil der Bahn folgt. Die Zuschnitte der neuen Produktionsserie werden aus dem hinteren Teil der Bahn ausgeschnitten und zu den bereits auf dem Stapelförderer befindlichen zugefügt. Wenn der Spalt zwischen dem vorderen und hinteren Teil der Bahn zu gross wird, kann die Vorderkante des ersten Zuschnitts der neuen Produktionsserie auf die bereits gestapelten Zuschnitte der alten Produktionsserie auf dem Stapelförderer prallen und diese in Unordnung bringen.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zur Ermittlung eines Bahnspalts in einer Folienverarbeitungsmaschine bekannt. Zum Beispiel beschreiben die US-PS 3 565 423 und 3 507 489 Folienabgabevorrichtungen, bei denen ein Spalt in einer gestapelten Produktionsserie automatisch ermittelt und geschlossen wird. Bei der Vorrichtung der US-PS 3 565 423 wird der Spalt durch die absichtliche Entfernung einer schadhaften Folie aus der Serie erzeugt. Der Spalt wird optisch ermittelt, und ein Abgabeförderer

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wird vorübergehend angehalten, um den Spalt schliessen zu können.

Bei der Vorrichtung der US-PS 3 507 489 wird der Spalt ebenfalls optisch erfasst, und der Förderer wird vorübergehend angehalten, um den Spalt schliessen zu können.

Es ist auch aus der Pappkartonindustrie bekannt, den Stapelförderer vorübergehend anzuhalten, bis der erste Zuschnitt der neuen Serie den letzten Zuschnitt der alten Serie am Stapelförderer erreicht hat. Durch diese Technik wird der Spalt zwischen den Zuschnitten am Stapelförderer geschlossen, bevor dieser wieder gestartet wird. Hierbei läuft der erste Zuschnitt der neuen Serie auf dem letzten Zuschnitt der alten Serie, und aufeinanderfolgende Zuschnitte der neuen Serie sammeln sich auf dem ersten Zuschnitt, bis der Stapelförderer wieder gestartet wird. Der erste neue Zuschnitt der Serie kann jedoch kein ausreichend grosses Endstück haben, um von Saugnäpfen oder Greifern des Förderers gehalten zu werden, so dass die alte Serie von der neuen auf dem Stapelförderer getrennt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu verhindern, dass aufeinanderfolgende Zuschnitte auf dem Stapelförderer aufeinanderprallen, und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Zuschnitte der neuen Serie festgehalten werden. Es muss daher eine Steueranordnung geschaffen werden, die die Grosse des Spaltes zwischen der Hinterkante des letzten Zuschnitts der alten Produktionsserie und der Vorderkante des ersten Zuschnitts der neuen Produktionsserie begrenzt, so dass der erste Zuschnitt auf die bereits gestapelten Zuschnitte auf dem Stapelförderer unter solch einem Winkel läuft, dass die gestapelten Zuschnitte nicht gestört werden.

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Auch muss ein ausreichend grosses Endstück an dem neuen Zuschnitt für die Halteeinrichtungen am Förderer vorhanden sein, um den neuen Zuschnitt zu erfassen und die alten Zuschnitte ohne Störung ihrer Ordnung entfernen zu können.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung durch die Merkmale der Verfahren ö&r Ansprüche 1,5 oder 10. Anordnungen zur Durchführung dieser Verfahren ergeben sich aus den Ansprüchen 2,8 bzw. 12 und zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung aus den übrigen Unteransprüchen.

Der Spalt zwischen dem vorderen und hinteren abgetrennten Bahnteil wird somit kontrolliert und die Geschwindigkeit der Bahn wird so gesteuert, dass der Spalt eine obere Grenze nicht überschreitet. Statt den Spalt zu schliessen, kann sich der Spalt über einen Bereich von Werten innerhalb bestimmter Grenzen ändern. Wenn der erste Zuschnitt voller Grosse einer neuen Produktionsserie auf den letzten Zuschnitt der alten Produktionsserie am Stapelförderer aufläuft, hat der erste Zuschnitt ein ausreichend grosses Endstück, um den Zuschnitt durch Saugnäpfe oder Greifer am Stapelförderer halten zu können, während die Zuschnitte der alten Prcduktionsserie vom Stapelförderer entfernt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Spalt zwischen dem vorderen und hinteren abgetrennten Bahnteil kontinuierlich kontrolliert, und Motorantriebe für Schlitz- und Kerb- sowie Stanzmaschinen der Stanzvorrichtung werden gesteuert, um zu verhindern, dass der Spalt eine obere Grenze überschreitet, über

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der ein Aufprallen zwischen aufeinanderfolgenden Zuschnitten am Stapelförderer auftreten würde. Bei dieser Ausführungsform läuft der Stapelförderer kontinuierlich. Der Schlitz- und Kerb- und der Stanzmaschine und dem Stapelförderer sind gesonderte Gleichstrommotor-Antriebssteuerungen zugeordnet.

Es kann auch eine Spaltensteuerung zur Verhinderung des Aufprallens zwischen aufeinanderfolgenden Zuschnitten durch Unterbrechung des Stapelförderer-Motorantriebs durchgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Stapelförderer-Motorantriebs-Steuersignal erzeugt, um den Stapelförderer anzuhalten, wenn festgestellt wird, dass der Spalt die Grenze überschreitet. Wenn der Spalt unter die Grenze fällt, wird das Stopsignal entfernt, und der Stapelförderer wieder gestartet.

Aus praktischen Gründen kann die Spaltgrosse nicht durch Änderung der Geschwindigkeit der Wellpappnnaschine kontrolliert werden. Die Wellpappmaschine erstreckt sich über etwa 30 m vor der Stanzvorrichtung. Die Wellpappe der Wellpappmaschine wird durch Bänder transportiert, und die Änderung der Geschwindigkeit dieser Bänder zur Durchführung kleiner Schritte zur Anpassung an die gewünschte Spaltgrosse ist technisch nicht durchführbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 6 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Bahnspalten-Steueranordnung für eine Stanzvorrichtung mit einem kontinuierlich laufenden Stapelförderer,

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Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Stanzvorrichtung mit einem intermittierend angetriebenen Stapelförderer und davor angeordneten Photodetektoren,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Stanzvorrichtung mit einem intermittierend angetriebenen Stapelförderer, bei dem die Hinter- und Vorderkanten der abgetrennten Teile der durchlaufenden Bahn gesteuert werden,

Fig. 4 eine Aufsicht der durchlaufenden Bahn, die von der Stanzvorrichtung geschlitzt und in Kartonzuschnitte geschnitten wird,

Fig. 5 eine Darstellung, aus der das Aufprallen aufeinandei— folgender Kartonzuschnitte am Stapelförderer nach einer Produktionsserienumstellung hervorgeht und

Fig. 6 eine Darstellung, aus der die überlappende Anordnung aufeinanderfolgender Kartonzuschnitte am Stapelförderer nach einer Produktionsserienumstellung hervorgeht.

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Fig. 1 zeigt eine Bahnspalten-Steuereinrichtung 10 für eine Vorrichtung 12 zur Herstellung von Wellpappkartonzuschnitten, die kontinuierlich laufende Stapelförderer 14, 14' aufweist.

Die Vorrichtung 12 hat eine Wellpappmaschine 16, die eine laufende Bahn 18 erzeugt, die eine kontinuierliche Bahn beidseitig beschichteter Wellpappe ist. Die Bahn 18 läuft durch eine Drehschere 20, über einen Behälter 22 zu einer Bahnablenkmaschine 24. Der Behälter 22 kann den Abfall sammeln, der beim Schneiden der Bahn 18 durch die Schere 20 entsteht. Die Ablenkmaschine lenkt die Bahn 18 entweder zu den Kerbköpfen 26 und den Schlitzköpfen 28 einer Schlitz- und Kerbmaschine 30 oder zu den Kerbköpfen 26' und den Schlitzköpfen 28' der in Fig. 1 in unterbrochenen Linien gezeigten Schlitz- und Kerbmaschine. Wie Fig. 1 zeigt, wird die Bahn zu den Köpfen 26, 28 gelenkt. An der Schlitz- und Kerbmaschine 30 kerben die Kerbköpfe 26 die Bahn 18 und die Schlitzköpfe 28 schlitzen die Bahn in Längsrichtung an bestimmten Stellen, um wenigstens zwei laufende Bahnen unterschiedlicher Breite oder eine Bahn zu bilden, wenn die Bahn nur zugeschnitten wird. Die gekerbte und geschlitzte Bahn rückt dann zu einem Lattentisch 32 vor, der die Bahnteile längs des Längsschlitzes in Bahnen 40 und 42 zur gleichzeitigen Verarbeitung in Kartonzuschnitte bestimmter Länge mittels einer Stanze 34 schneidet.

Die Stanze 34 hat Paare oberer und unterer Drehmesser 36 und 36' Ein Paar Zugwalzen 3& ist den Messern 36 zugeordnet. Ein Paar Zugwalzen 38' ist den Messern 36' zugeordnet. Die Zugwalzen ziehen die geschnittenen Bahnen 40 und 42 zu den jeweiligen Messern 36, 36' . Die Messer 36 und 36' sind so eingestellt, dass sie die Bahnen 40, 42 in Kartonzuschnitte bestimmter Länge schneiden. Die

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Messer 36, 36' können gegebenenfalls so eingestellt werden, dass sie Zuschnitte unterschiedlicher oder gleicher Länge aus den Bahnen 40, 42 schneiden.

Die von den Messern 36 erzeugten Zuschnitte werden von einem Zwischenförderer 44 zu einem Stapelförderer 14 transportiert. Die von den Messern 36* erzeugten Zuschnitte werden von einem Zwischenförderer 44' zu einem Stapelförderer 14' transportiert. Eine Aufsicht der Bahnen 18, 40 und 42 und der von der Stanze 34 erzeugten Kartonzuschnitte zeigt Fig. 4. Die Zuschnitte werden auf den Stapelförderer 14, 14' aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Zwischenförderer 44, 44' und ihrer zugehörigen Stapelförderer 14, 14' schuppenförmig bzw. einander überlappend angeordnet. Jeder Stapelförderer läuft somit mit einer geringeren Geschwindigkeit als sein zugehörigerer Zwischenförderer, um die gewünschte Überlappung zwischen den auf dem Stapelförderer abgelegten Zuschnitten zu erreichen. Das Überlappungsverhältnis zwischen den Zuschnitten auf jedem Stapelförderer wird durch das Verhältnis der Geschwindigkeit des Stapelförderers zu der des zugehörigen Zwischenförderers bestimmt.

In der Wellpappmaschine in Fig. 1 betreibt die Bahnspaltensteuereinrichtung 10 einen Gleichstrommotorantrieb 46 für die Schlitz- und Kerbköpfe 28, 26 und die Zugwalzen (nicht gezeigt) der Schlitz- und Kerbmaschine 30, die den Köpfen 26, 28 zugeordnet ist. Der Gleichstrommotorantrieb 48 treibt die Zugwalze 38a der Stanze 34 ebenso wie den Zwischenförderer 44 an. An der Stanze 34 und dem Zwischenförderer 44 ist ein geeignetes Getriebe vorgesehen, so dass die angetriebene Zugwalze 38a und der Zwischenförderer 44

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- 14 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden.

Der Gleichstrommotorantrieb 46 treibt entweder die Schlitz- und Kerbköpfe 28, 26 oder die Köpfe 28', 26' an. Über eine Kupplung werden in Abhängigkeit davon, welcher Bahnverlauf (40 oder 42) benutzt wird, entweder die Köpfe 26, 28 oder die Köpfe 26', 28' angekuppelt.

Der Gleichstrommotorantrieb 48 treibt die Zugwalzen 38a, 38a' und die Zwischenförderer 44, 44' mittels eines geeigneten Getriebes an. Jede der Walzen 38b, 38b' ist eine Leerlaufwalze, die einem Impulsgenerator zugeordnet ist. Die Leerlaufwalzen 38b, 38b' laufen auf der Bahn. Jeder Impulsgenerator misst die Menge der an der zugehörigen Leerlaufwalze vorbeilaufenden Bahn. Eine gesonderte Steuereinrichtung (nicht gezeigt) bestimmt, welcher Impulsgenerator verwendet wird. Wenn somit keine Bahn an den Messern 36 vorhanden ist, ist der der Leerlaufwalze 38b' zugeordnete Generator (nicht gezeigt) in Betrieb. Wenn an den Messern 36' keine Bahn vorhanden ist, ist der der Leerlaufwalze 38b zugeordnete Impulsgenerator 62 in Benutzung.

Die Schere 20 ist etwa 12 m vom Zwischenförderer 44 angeordnet, und die Messer 36 sind etwa 1,5 bis 2,4 m vom Zwischenförderer angeordnet. Während einer Produktionsserie läuft die Bahn 18 am Messer 20 vorbei, über die Ablenkmaschine 24, die Schlitz- und Kerbmaschine 30 und über den Tisch 32. Am Tisch 32 kann die Produktionsserie in zwei Bahnen 40 und 42 zur Bearbeitung durch die Stanze 34 getrennt werden.

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An der Stanze 34 wird die Bahn 42 von den Zugwalzen 38 über die Messer 36 gezogen, die die Bahn in Kartonzuschnitte bestimmter Länge schneiden. Die Zuschnitte werden vom Zwischenförderer 44 zum Stapelförderer 14 transportiert, wo sie einander überlappend transportiert werden.

Die Schlitz- und Kerbmaschine 30 wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die etwa 2 % über der Durchlaufgeschwindigkeit liegt. Unter der Durchlaufgeschwindigkeit ist die Sollgeschwindigkeit zu verstehen, mit der die Bahn 18 von der Wellpappmaschine abgegeben wird. Die Zugwalze 38 wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die etwa 4 % über der Durchlaufgeschwindigkeit liegt, und der Zwischenförderer wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die etwa 6 % über der Durchlaufgeschwindigkeit liegt. Während einer Produktionsserie tritt daher ein Schlupf zwischen der Bahn 18, die sich mit der Durchlaufgeschwindigkeit bewegt, und den Zugwalzen (nicht gezeigt) der Schlitz- und Kerbmaschine 30 und den Zugwalzen 38 a, 38a' der Stanze 34 auf, die schneller als die Durchlaufgeschwindigkeit angetrieben werden.

Wenn auf eine neue Produktionsserie umgestellt werden soll, wird ein Umschaltsignal S entweder von Hand oder automatisch erzeugt. Das Umschaltsignal S veranlasst die Schere 20, die Bahn 18 in einen vorderen Teil L und einen hinteren Teil T zu trennen. Die Zuschnitte der alten Produktionsserie werden aus dem vorderen Teil L der abgetrennten Bahn geschnitten. Die Zuschnitte der neuen Produktionsserie werden aus dem hinteren Teil T der abgetrennten Bahn geschnitten. Aufgrund der höheren Geschwindigkeit der Zugwalze der Schlitz- und Kerbmaschine

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und der Zugwalze 38a wird der vordere Teil L der abgetrennten Bahn in Richtung auf den Zwischenförderer 44 beschleunigt, während sich der hintere Teil T der abgetrennten Bahn weiter mit der SoH-Durchlaufgeschwindigkeit bewegt. Daher wird ein Spalt G zwischen dem vorderen Teil L und dem hinteren Teil T der abgetrennten Bahn erzeugt. Die Grosse des Spaltes nimmt zu, wenn die Bahn durch die Wellpappmaschine 12 läuft.

Wenn die Grosse des Spaltes G eine obere Grenze von etwa 38 cm oder mehr für die zuvor angegebenen Abstände und Geschwindigkeiten überschreitet, trifft der erste Zuschnitt des hinteren Teils T der abgetrennten Bahn auf den Stapelförderer und prallt gegen den letzten Zuschnitt, der aus dem vorderen Teil L der abgetrennten Bahn geschnitten ist. Diese Beziehung zeigt Fig. 5, in der der letzte, aus der Bahn L geschnittene Zuschnitt mit 50 und der erste, aus der Bahn T geschnittene Zuschnitt mit 52 bezeichnet ist. Der Zuschnitt 52 verschiebt den Zuschnitt 50 auf dem Stapelförderer 14 und wird auf dem Zuschnitt 50 nicht überlappend angeordnet. Um ein Aufeinanderprallen der Zuschnitte 52 und 50 zu verhindern, muss der Spalt G so gesteuert werden, dass er die obere Grenze nicht überschreitet. Steuert man die Grosse des Spaltes G auf diese Weise, dann trifft der Zuschnitt 52 auf einen mittleren Bereich des Zuschnitts 50 auf dem Stapelförderer 14, gleitet auf diesem und überlappt ihn, wie Fig. 6 zeigt. Dadurch,, dass der Spalt G so lange bestehen kann, solange er die obere Grenze nicht überschreitet, überlappt der Zuschnitt 52 den Zuschnitt 50 auf dem Stapelförderer 14 und hat ein ausreichend grosses Endstück für Saugnäpfe 54 bzw. Greifer am Stapelförderer. Die Saugnäpfe

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können dann betätigt werden, um das Endstück des Zuschnitts 52 zu greifen, während die alte Produktionsserie, die mit dem Zuschnitt 50 endet, vom Stapelförderer entfernt wird. Wenn der Spalt G durch die Steuereinrichtung 10 geschlossen werden würde, würde der Zuschnitt 52 auf dem Zuschnitt 50 auf dem Stapelförderer 14 überlappt angeordnet werden, jedoch wäre das Endstück des Zuschnitts 52 nicht ausreichend gross, um einen Halt durch die Saugnäpfe 54 zu ermöglichen.

Im Betrieb erzeugen, bevor die Bahn 18 durch die Schere 20 geschnitten wird, eine Messrolle bzw. ein Codierer 56 und ein Impulsgenerator 58 ein für die Geschwindigkeit der von der Wellpappmaschine 16 abgegebenen Bahn 18 charakteristisches Geschwindigkeitssignal (Fig. 1). Das vom Impulsgenerator 58 erzeugte Signal ist eine Folge von Impulsen, deren Frequenz sich mit der Geschwindigkeit der Bahn 18 ändert. Normalerweise läuft die Bahn 18 mit der Durchlaufgeschwindigkeit. Ein Geschwindigkeitssignal wird auch von einem Tachometer 60 erzeugt, der die Geschwindigkeit der Antriebswelle (nicht gezeigt) der Wellpappmaschine 16 erfasst. Das Ausgangssignal des Tachometers 60 ist ein Analogsignal, das sich mit der Geschwindigkeit der Antriebswelle der Wellpappmaschine 16 ändert. Die Geschwindigkeit der Bahn 18 an der Stanze 34 wird von einem Impulsgenerator 62 erfasst, der mechanisch mit der Leerlaufzugwalze 38b gekuppelt ist. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 62 ist eine Folge von Impulsen, deren Frequenz sich mit der Geschwindigkeit der Bahn 18 ändert, wenn sie die Stanze 34 durchläuft. Normalerweise ist, bevor die Bahn 18 von der Schere 20 geschnitten wird, die Geschwindigkeit der Bahn 18 durch die

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Stanze 34 ebenfalls die Durchlaufgeschwindigkeit.

Ein Vorwärts/Rückwärtszähler 64 zählt die von dem Impulsgenerator 58 erzeugten Impulse vorwärts und die vom Impulsgenerator 62 erzeugten Impulse rückwärts. Der Differenzzählstand im Zähler 64 wird zu einem Digital/Analog-Wandler 66 übertragen. Das Ausgangssignal des Wandlers 66 ist der Differenz der Geschwindigkeit der Bahn 18 an der Messwalze 56 und der Leerlaufwalze 38b proportional. Vor dem Betrieb der Schere 20 ist diese Geschwindigkeitsdifferenz Null.

Das Ausgangssignal des Wandlers 66 wird vom Ausgangssignal des Tachometers 60 durch einen Addierkreis 68 subtrahiert. Das Ausgangssignal 70 des Addierkreises 68 ist ein Motorantriebs-Steuersignal, das die Gleichstrommotorantriebe 46 und 48 steuert. Nimmt man an, dass keine Differenz in der Geschwindigkeit der Bahn 18 an den Walzen 56 und 38b besteht, werden die Antriebe 46, 48 von der Geschwindigkeit des Ausgangssignals gesteuert, das vom Tachometer 60 erzeugt wird. Die Antriebe 46, 48 ändern die Geschwindigkeiten der Schlitz- und Kerbmaschine 30 und der Stanze 34 proportional zu den Änderungen der Geschwindigkeit der Antriebswelle der Wellpappmaschine 16. Der Antrieb 48 ändert ausserdem die Geschwindigkeit des Zwischenförderers 44 proportional den Schwankungen der Arbeitsgeschwindigkeit der Wellpappmaschine 16. Die Geschwindigkeit des Stapelförderers 14 wird von einem Gleichstrommotorantrieb 72 in Abhängigkeit von Geschwindigkeitsänderungen der angetriebenen Walze 38a der Stanze 34 geändert, die von einem Tachometer 74 erfasst werden.

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Während einer Produktionsserie werden somit Kartonzuschnitte durch die Stanze 34 erzeugt und vom Zwischenförderer 44 zum Stapelförderer 14 transportiert, wo sie einander überlappend angeordnet werden. Der Abstand zwischen den Zuschnitten zwischen der Stanze 34 und dem Stapelförderer 14 ist üblicherweise ausreichend klein, um kein Aufprallproblem zwischen aufeinanderfolgenden Zuschnitten auf dem Stapelförderer zu schaffen. Normalerweise ist der Stapelförderer 14 unter einem bestimmten Winkel geneigt, um ein Aufprallen zu verhindern. Je grosser der Abstand zwischen den Zuschnitten ist, desto grosser ist der Neigungswinkel des Förderers.

Beim Übergang von einer Produktionsserie zu einer anderen schneidet die Schere 20 die Bahn 18 in den vorderen Teil L und den hinteren Teil T in Abhängigkeit von dem Umschaltsignal S. Da der vordere Teil L in Richtung auf den Stapelförderer 14 beschleunigt wird, nimmt die Frequenz der vom Impulsgenerator 62 erzeugten Impulse proportional zu. Die Differenz in den von den Impulsgeneratoren 58 und 62 erzeugten Geschwindigkeitssignalen wird vom Zähler 64 ermittelt. Der Inhalt des Zählers wird dem Addierkreis 68 über den Wandler 66 zugeführt, wie zuvor beschrieben wurde. Das vom Addierkreis 68 auf der Leitung 70 erzeuate Motorantriebs-Steuersignal wird proportional verkleinert. Die Antriebe 46 und 48 verringern daher die Geschwindigkeit, mit der der vordere Teil der geschnittenen Bahn die Schlitz- und Kerbmaschine 30 und die Stanze 34 durchläuft. Da der hintere Teil T der geschnittenen Bahn sich weiter mit der Soll-Durchlaufgeschwindigkeit bewegt, nimmt die Grosse des Spaltes G zwischen dem vorderen und hinteren Teil L und T der geschnittenen Bahn ab.

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Vorzugsweise setzt die Korrekturwirkung des Addierkreises erst ein, wenn der Spalt G eine obere Grenze erreicht, über der ein Aufprall am Stapelförderer 14 auftritt. Dies bedeutet, dass die Steuereinrichtung 10 einen unwirksamen Bereich hat, um einen endlichen Spalt zwischen dem vorderen und hinteren Teil L und T der geschnittenen Bahn zu ermöglichen, solange die obere Grenze nicht überschritten wird. Dies wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass der Zähler auf einen Wert entsprechend der oberen Grenze für den Spalt G voreingestellt wird. Der Wert der oberen Grenze wird von der Konstruktion der Maschine, zum Beispiel dem Abstand Y zwischen dem Zwischenförderer und der Stelle Z (Fig. 5) bestimmt, an der ein Zuschnitt auf den Stapelförderer trifft, geteilt durch das Verhältnis der Geschwindigkeit des Zwischenförderers zu der des Stapelförderers.

Der Zähler 64 hat eine logische Schaltung zur Übertragung eines digitalen Nullpegelsignals zum Wandler 66, bis der Differenzzählstand der von den Impulsgeneratoren 58 und 62 erzeugten Impulse den voreingestellten Zählstand (obere Grenze) des Zählers überschreitet. Danach wird der Differenzzählstand des Zählers 64 zum Addierkreis 68 durch das Wandle rausgangssignal übertragen. Der Addierkreis 68 subtrahiert das Wandlerausgangssignal vom Ausgangssignal des Tachometers 60, und die Antriebe 46 und 48 verlangsamen die Bahn, wenn sie die Schlitz- und Kerbmaschine 30 und die Stanze 34 durchlaufen, um den Spalt G wieder auf eine Grosse zurückzuführen, die geringer als der obere Grenzwert ist, ohne dass der Spalt geschlossen wird. Die von den Messern 36 geschnittenen Zuschnitte

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werden daher vom Zwischenförderer 44 zum Stapelförderer 14 transportiert, ohne dass sie auf den Stapelförderer prallen, und der Zuschnitt 52 wird auf dem Zuschnitt 50 mit einem ausreichenden Endstück überlappend angeordnet, so dass die Saugnäpfe 54 den Zuschnitt 52 halten können, während die Zuschnitte der alten Produktionsserie auf dem Stapelförderer entfernt werden (Fig. 6).

Fig. 2 zeigt eine Bahnspalten-Steuereinrichtung 10* für eine Vorrichtung 12, die einem Stapelförderer 14 zugeordnet ist, der von einem Gleichstrommotorantrieb 72 intermittierend angetrieben werden kann. Der Antrieb 72 treibt den Stapelförderer 14 mit einer Geschwindigkeit proportional der Wellpappmaschinen-Antriebswellengeschwindigkeit in üblicher Weise in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitssteuersignal 76 an. Das Geschwindigkeitssteuersignal 76 kann zum Beispiel vom Tachometer 74 in Fig. 1 abgenommen werden, wobei der Tachometer 60 direkt die Motorantriebe 46 und 48 steuert und der Addierkreis 68 weggelassen wurde.

Zwei Photodetektoren 78 und 80 sind vor dem Stapelförderer 14 angeordnet. Der Detektor 80 liegt vorzugsweise am Ausgangsende des Zwischenförderers 44 in einem Abstand Y von einer bestimmten Stelle Z längs des Stapelförderers 14 (Fig. 2). Der Detektor 78 ist vom Detektor 80 um eine Strecke X entfernt. Das Verhältnis der Strecke X zur Strecke Y wird gleich dem Überlappungsverhältnis der Zuschnitte auf dem Stapelförderer gewählt. Wenn zum Beispiel das Überlappungsverhältnis 2 : 1 beträgt, ist die Strecke X zweimal so gross wie die Strecke Y.

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Um ein Aufprallen zu vermeiden, muss die Vorderkante des Zuschnitts 52 die Stelle des Detektors 80 erreichen, bevor die Hinterkante des Zuschnitts 50 die Stelle Z auf dem Stapelförderer 14 erreicht. Aufgrund der Beziehung zwischen den Geschwindigkeiten des Zwischenförderers und des Stapelförderers wird diese Bedingung erfüllt, wenn die Vorderkante des Zuschnitts 52, der mit der Geschwindigkeit der Zugwalze 38a läuft, den Detektor 78 erreicht, bevor die Hinterkante des Zuschnitts 50, der mit der Geschwindigkeit des Zwischenförderers 44 läuft, den Detektor 80 verlässt. Wenn der Zuschnitt 52 den Zwischenförderer 44 ei— reicht, wird er auf die Zwischenförderer-Geschwindigkeit in Richtung auf den Stapelförderer 14 beschleunigt. Während dieser Zeit erreicht der Zuschnitt 50 den Stapelförderer 14 und läuft längs des Stapelförderers mit einer Geschwindigkeit, die geringer als die des Zwischenförderers ist. Die Hinterkante des Zuschnitts 50 erreicht die vorbestimmte Stelle Z längs des Stapelförderers, nachdem die Vorderkante des Zuschnitts 52 auf den Zuschnitt 50 auf dem Stapelförderer trifft und auf diesem überlappend angeordnet wird.

Um einen Aufprall zu verhindern, wenn der Spalt zwischen der Vorderkante des Zuschnitts 52 und der Hinterkante des Zuschnitts 50 die Strecke X überschreitet (wobei die Hinterkante des Zuschnitts 50 am Detektor 80 ist), erzeugt eine Torschaltung 82 ein Stopsignal am Ein/Aus-Eingang des Motorantriebs 72, um den Motorantrieb zu veranlassen, den Stapelförderer 14 anzuhalten, bis die Vorderkante des Zuschnitts 52 am Detektor 78 vorbeiläuft, so dass die Spaltgrösse verringert wird. Wenn daher die Hinterkante des Zuschnitts 50 den Detektor 80 verlassen hat, jedoch der

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Zuschnitt 52 den Detektor 78 noch nicht erreicht hat, erzeugt die Torschaltung 82 das Stopsignal.

Wenn jedoch die Vorderkante der Zuschnitte 52 den Detektor 78 erreicht, bevor die Hinterkante des Zuschnitts 50 den Detektor 80 verlässt, erzeugt die Torschaltung 82 ein Stopsignal. Der Antrieb 72 treibt daher den Stapelförderer 14 weiter in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitssteuersignal auf der Leitung 76 an, da bei diesem Zustand kein Aufprall stattfindet.

Wenn der Stapelförderer 14 in Abhängigkeit von dem von der Torschaltung 82 erzeugten Stopsignal angehalten worden ist, wird er nicht wieder gestartet, bis die Torschaltung 82 das Stopsignal vom Motorantrieb 72 entfernt hat. Dies geschieht, wenn die Vorderkante des Zuschnitts 52 den Detektor 78 erreicht, wobei der Zuschnitt 50 auf dem angehaltenen Stapelförderer festgehalten wird. Sobald die Vorderkante des Zuschnitts 52 den Detektor 78 erreicht, entfernt die Torschaltung 82 das Stopsignal vom Ein/Aus-Eingang des Antriebs 72, der Zuschnitt 52 wird vom Zwischenförderer 44 zum Stapelförderer transportiert und der Zuschnitt 52 wird ohne Aufprall überlappend auf dem Zuschnitt 50 angeordnet.

Obwohl es die Steuereinrichtung 10' ermöglicht, die Zuschnitte 50 und 52 auf eine Grosse unter einer oberen Grenze zu verringern, über der ein Aufprall stattfindet, wird der Spalt niemals vollständig geschlossen, während der Stapelförderer stillsteht. Wenn daher der Zuschnitt 52 den Zuschnitt 50 auf dem Stapelförderer 14 überlappt, ist der Stapelförderer wieder ge-

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startet worden, und der Zuschnitt 52 hat ein ausreichendes Endstück für die Saugnäpfe 54 oder die Greifer, um den Zuschnitt festzuhalten, wenn die alte Produktionsserie vom Stapelförderer entfernt wi rd.

Fig. 3 zeigt eine Bahnspalten-Steuereinrichtung 10" zur Verhinderung eines Aufpralls aufeinanderfolgender Zuschnitte auf dem Stapelförderer 14 durch intermittierenden Betrieb des Stapelförderers. Bei dieser Ausführungsform wird der Stapelförderer in üblicher Weise in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitssteuersignal 76 angetrieben, bis ein Stopsignal am Ein/Aus-Eingang des Antriebs 72 erzeugt wird. Das Stopsignal wird von einer logischen Torschaltung 84 m Abhängigkeit von den Ausgangssignalen von Bahnlaufdetektoren 86 und 88 erzeugt.

Der Bahnlaufdetektor 86 wird vom Umschaltsignal S eingeschaltet, das die Schere 20 betätigt, um die laufende Bahn in den vorderen und hinteren Teil L und T zu schneiden. Ein Zähler 90 zählt die vom Impulsgenerator 58 erzeugten Impulse. Der Inhalt des Zählers 90 gibt daher die von der Vorderkante des hinteren Teils T der geschnittenen Bahn nach dem Betrieb der Schere 20 durchlaufene Strecke an. In gleicher Weise hat der Detektor 88 einen Zähler 92, der die vom Impulsgenerator 62 erzeugten Impulse zählt. Der Inhalt des Zählers 92 gibt daher die von der Hinterkante des vorderen Teils L der geschnittenen Bahn nach dem Betrieb der Schere 20 durchlaufene Strecke an.

Der Inhalt des Zählers 90 wird von einem Komparator 94 mit der Einstellung von Wählschaltern 96 verglichen. Die Wählschalter 96 sind auf eine solche Strecke eingestellt, dass der"

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hintere Teil der geschnittenen Bahn zwischen der Schere 20 und der Leerlaufwalze 38b in der Stanze 34 eine Strecke durchläuft, die geringer als der maximal zulässige Abstand zwischen dem vorderen und hinteren Teil L und T der geschnittenen Bahn ist, über dem ein Aufprall am Stapelförderer 14 auftritt. In gleicher Weise wird der Inhalt 92 vom Komparator 98 mit der Einstellung von Wählschaltern 100 verglichen. Die Wählschalter 100 sind auf die Strecke eingestellt, die der vordere Teil der geschnittenen Bahn von der Schere 20 zur Leerlaufwalze 38b in der Stanze 34 durchlaufen muss.

Wenn der Inhalt des Zählers 92 der Einstellung der Wählschalter 100 entspricht, zeigt dies an, dass die Hinterkante des vorderen Teils L der geschnittenen Bahn den Bahnabstand von der Schere 20 zur Leerlaufwalze 38b in der Stanze durchlaufen hat. Der Komparator 98 öffnet daher die Torschaltung 84. Wenn dabei die Vorderkante des hinteren Teils T der geschnittenen Bahn weiter als der maximal zulässige Abstand von der Hinterkante des vorderen Teils L der Bahn entfernt ist, ist der Inhalt des Zählers 90 geringer als die Einstellung der Wählschalter 96, und das Ausgangssignal des Komparators 94 veranlasst die Torschaltung 84, ein Stopsignal am Ein/Aus-Eingang des Antriebs 72 zu erzeugen. Der Antrieb 72 stoppt den Stapelförderer 14, um den Spalt zwischen dem vorderen und hinteren Bahnteil L und T unter den maximal zulässigen Abstand zu verringern, über dem am Stapelförderer ein Aufprall stattfindet. Wenn der Spalt unter den maximal zulässigen Abstand fällt, entspricht der Inhalt des Zählers 90 der Einstellung der Wählschalter 96, und der Komparator 94 sperrt die Torschaltung 84„ Das Stopsignal

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wird daher vom Ein/Aus-Eingang des Antriebs 72 entfernt, und der Stapelförderer 14 wird wieder gestartet.

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Claims

Licht, Schmidt, Hansmann, Patentanwälte

Raiimann Professional Representatives

DdUl I Idf Il I before the European Patent Office

Patentanwälte Licht, Schmidt, Hansmann, Herrmann, Baumann ■ Dipl.—Ing. Martin Licht

Albert-RoBhaupter-Str. 65 8000 München 70 _{Df Rejnho|d} g^^

Dipl.-Wirtsch.-lng. Axel Hansmann MOins Machine Compaq, Inc.

111 Woodcrest Road

Cherry Hill, New Jersey 08034 Albert-Roßhaupter-Str. 65

8000 München 70 USA

Telefon: (089) 7603091 Telex: 5212284 patsd Telegramme: Lipatli München

Ein hier angegebenes Zeichen bitte stets angeben

Ihr Zeichen: Unser Zeichen:

Your ref.: Our ref.:

Mol ins/023

Please refer always to an above-indicated ref.

3. Oktober 1980 Vg/Lü

Verfahren und Anordnung zum Ausstanzen von Kartonzuschnitten aus einem laufenden Band und zum Aufstapeln dieser Zuschnitte auf einem Förderer

PATENTANSPRUCH E

1 . J Verfahren zum Aufstapeln von Kartonzuschnitten, die aufein- ^Sncierfolgend von einem Zwischenförderer auf einen Stapelförderer abgegeben und die von einer Stanzvorrichtung aus einer laufenden Bahn ausgestanzt werden, die bei einem Produktionsserienwechsel in ein vorderes und ein hinteres Teil geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelförderer kontinuierlich angetrieben wird, dass die Grosse des Spaltes zwischen dem vorderen und hinteren geschnittenen Bahnteil beim Durchlauf durch die Ausstanzvorrichtung überwacht wird, und dass die Geschwindigkeit des vorderen Teils der geschnittenen Bahn gesteuert wird, um zu verhindern, dass der Spalt eine obere Grenze überschreitet, über der der erste Zuschnitt des hinteren Teils der geschnittenen Bahn auf den letzten Zuschnitt des vorderen Teils der geschnittenen Bahn auf dem Stapelförderer aufprallt.

Bayerische Vereinsbank München,Kto.-Nr.882495 (BLZ 70020270) · Deutsche Bank München,Kto-Nr.82/08050 (BLZ 70070010)

Postscheckamt München, Kto.-Nr. 1633 97- 802 (BLZ 700100 80)

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2. Bahnspalten-Steueranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Generator (62) zur Erzeugung eines ersten Geschwindigkeitssignals, das für die Geschwindigkeit des vorderen Teils (L) der geschnittenen Bahn (18) charakteristisch ist, einen Generator (58) zur Erzeugung eines zweiten Geschwindigkeitssignals, das für die Geschwindigkeit des hinteren Teils (T) der geschnittenen Bahn charakteristisch ist, eine Einrichtung (64) zur Erzeugung eines Spaltensignals, das für die Grosse des Spaltes (G) zwischen dem vorderen und hinteren Teil (L, T) der geschnittenen Bahn auf der Grundlage der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Geschwindigkeitssignal charakteristisch ist, und eine Einrichtung (46, 48) zur Änderung der Geschwindigkeit des vorderen Teils (L) der geschnittenen Bahn in Abhängigkeit von dem Spaltensignal, so dass der Spalt zwischen dem vorderen und hinteren Teil der geschnittenen Bahn unter einer oberen Grenze gehalten wird, über der am Stapelförderer (14) ein Aufprall stattfindet.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Spaltensignals einen umkehrbaren Zähler (64) aufweist, der das erste Geschwindigkeitssignal in einer Richtung und das zweite in der entgegengesetzten Richtung zählt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (62) zur Erzeugung des ersten Geschwind igkettssignals einen ersten Impulsgenerator, und dass die Einrichtung (58) zur Erzeugung eines zweiten Geschwindigkeitssignals einen zweiten Impulsgenerator aufweist, und dass der umkehrbare

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Zähler (64) die Ausgangssignale des ersten und zweiten Impulsgenerators entgegengesetzt zählt.

5. Verfahren zum Aufstapeln von Kartonzuschnitten, die aufeinanderfolgend von einem Zwischenförderer auf einen Stapelförderer abgegeben und die von einer Stanzvorrichtung aus einer laufenden Bahn ausgestanzt werden, die bei einem Produktionsserienwechsel in ein vorderes und ein hinteres Teil geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Grosse des Spaltes zwischen der Hinterkante eines ersten Zuschnitts und der Vorderkante eines zweiten Zuschnitts automatisch kontrolliert wird, wenn der erste und zweite Zuschnitt die Stanzvorrichtung durchlaufen, dass der Stapelförderer angehalten wird, wenn der Spalt eine obere Grenze überschreitet, bei der ein Aufprall zwischen dem ersten und zweiten Zuschnitt am Stapelförderer auftritt, und dass der Stapelförderer wieder gestartet wird, wenn die Spaltgrösse unter die obere Grenze fällt, bevor sich der Spalt schliessen kann.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kontrolle der Spaltgrösse die Hinterkante des ersten Zuschnitts an einer ersten Stelle relativ zum Stapelförderer und die Vorderkante des zweiten Zuschnitts an einer zweiten Stelle relativ zum Stapelförderer abgetastet wird und dass die erste und zweite Stelle um eine bestimmte Strecke entsprechend dem gewünschten Überlappungsverhältnis der Zuschnitte auf dem Stapelförderer voneinander entfernt sind.

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7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelförderer angehalten wird, wenn die Hinterkante des ersten Zuschnitts an der ersten Stelle abgetastet wurde, jedoch die Vorderkante des zweiten Zuschnitts an der zweiten Stelle nicht abgetastet wurde.

8. Bahnspalten-Steueranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch einen Detektor (80) zur Abtastung der Hinterkante eines ersten Zuschnitts einer ersten Stelle relativ zum Stapelförderer (1 4), einen Detektor (78) zur Abtastung der Vorderkante eines zweiten Zuschnitts an einer zweiten Stelle relativ zum Stapelförderer, wobei die zweite Stelle von der ersten um eine bestimmte Strecke entsprechend dem Überlappungsverhältnis der Zuschnitte an dem Stapelförderer entfernt ist, eine Einrichtung (82) zum Anhalten des Stapelförderers, wenn die Hinterkante des ersten Zuschnitts an der ersten Stelle abgetastet wird, jedoch die Vorderkante des zweiten Zuschnitts an der zweiten Stelle nicht abgetastet wird, und eine Einrichtung (82), um den Stapelförderer wieder zu starten, nachdem die Hinterkante des ersten Zuschnitts an der ersten Stelle abgetastet wurde, und wenn die Vorderkante des zweiten Zuschnitts an der zweiten Stelle abgetastet wird.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterkanten-Detektor (80) ein erster Photodetektor und der Vorderkanten-Detektor (78) ein zweiter Photodetektor ist, und dass die Einrichtung (82) zum Anhalten des Stapelförderers eine logische Torschaltung zur Kombination der Ausgangssignale des ersten und zweiten Photodetektors aufweist.

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30375H

ΙΟ, Verfahren zum Aufstapeln von Kartonzuschnitten, die aufeinanderfolgend von einem Zwischenförderer auf einen Stapelförderer abgegeben und die von einer Stanzvorrichtung aus einer laufenden Bahn ausgestanzt werden, die bei einem Produktionsserienwechsel in ein vorderes und ein hinteres Teil geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Grosse des Spaltes zwischen dem vorderen und hinteren geschnittenen Bahnteil automatisch kontrolliert wird, wenn diese die Stanzvorrichtung durchlaufen, dass der Stapelförderer angehalten wird, wenn der Spalt eine obere Grenze erreicht, über der ein Aufprall am Stapelförderer auftritt, und dass der Stapelförderer wieder gestartet wird, wenn die Spaltgrosse unter die obere Grenze fällt, ohne dass sich der Spalt schliesst.

11 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kontrolle der Spaltgrösse bestimmt wird, ob die Grosse des Durchlaufs der Hinterkante des vorderen Teils der geschnittenen Bahn eine erste bestimmte Strecke erreicht, und ob die Grosse des Durchlaufs der Vorderkante des hinteren Teils der geschnittenen Bahn eine zweite bestimmte Strecke gleich der ersten unterhalb der oberen Spaltgrössengrenze ei— reicht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapelförderer angehalten wird, wenn die Grosse des Durchlaufs der Hinterkante des vorderen Teils der geschnittenen Bahn die erste bestimmte Strecke erreicht, jedoch die Grosse des Durchlaufs der Vorderkante des hinteren Teils der geschnittenen Bahn die zweite bestimmte Strecke nicht erreicht hat.

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30375U

13. Bahnspalten-Steueranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (88) zur Erzeugung eines ersten Bahndurchlaufsignals, das für die von der Hinterkante des Vorderteils der geschnittenen Bahn durchlaufene Strecke charakteristisch ist, eine Einrichtung (86) zur Erzeugung eines zweiten Bahndurchlaufsignals, das für die von der Vorderkante des hinteren Teils der geschnittenen Bahn durchlaufene Strecke charakteristisch ist, eine Einrichtung, um den Stapelförderer (14) anzuhalten, wenn die Differenz zwischen dem ersten und zweiten Durchlaufsignal eine obere Grenze überschreitet, über der ein Aufprall am Stapelförderer stattfindet, und eine Einrichtung, um den Stapelförderer wieder zu starten, wenn die Differenz zwischen dem ersten und zweiten Durchlaufsignal unter die obere Grenze fällt.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (88) zur Erzeugung eines ersten Durchlaufsignals einen Impulsgenerator (58) und einen ersten Zähler (90) aufweist, und dass die Einrichtung (86) zur Erzeugung des zweiten Durchlaufsignals einen zweiten Impulsgenerator (62) und einen zweiten Zähler sowie eine logische Torschaltung (84) zur Kombination der Ausgangssignale des ersten und zweiten Komparators aufweist.

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