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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Markierungspositionierung,
um Markierungen, welche auf einer Verpackungsmaterialbahn mit einer Teilung,
welche der Länge
eines Behälters
entspricht, vorgesehen sind, gegenüber einer Referenzposition
auszurichten, sowie Verpackungsmaschinen, welche das System enthalten
und geeignet sind, ein Rohr aus einer Materialbahn zu falten, Inhalt
in das Rohr zu füllen,
gleichzeitig das Rohr um eine Strecke zu transportieren, wobei die
Strecke der Länge
eines Behälters
entspricht, das Rohr abzudichten und in seiner Querrichtung zu teilen,
um einen kissenartigen Behälter
auszubilden, und eventuell den kissenartigen Behälter in einen rechtwinkligen,
parallelepipedalen Behälter
umzuformen.
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Wie
beispielsweise in der JP-B43-27194 (1968) offenbart ist, umfassen
Systeme zur Markierungspositionierung der genannten und bereits
bekannten Art Sensormittel, um die Abweichung der Markierung von
der Referenzposition zu detektieren, und Einstellmittel, um einen üblichen
Materialzufuhrbetrag einzustellen, welcher erreicht wird, indem
ein vorher festgelegter Vorschubbetrag zu einem vorher festgelegten
Referenz-Materialzufuhrbetrag, welcher der Länge eines Behälters entspricht,
addiert wird, wenn die durch die Sensormittel detektierte Abweichung
kleiner ist als die vorher festgelegte zulässige Abweichung, oder um einen
korrigierten Materialzufuhrbetrag einzustellen, welcher erreicht
wird, indem ein vorher festgelegter Verzögerungsbetrag von dem Referenz-Materialzufuhrbetrag
abgezogen wird, wenn die detektierte Abweichung nicht kleiner als
die zulässige
Abweichung ist.
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Die
Abweichung der Markierung von der Referenzposition tritt häufig beispielsweise
aufgrund des Abrutschens der Materialbahn während des Transportes, Störungen,
wie Spannungsvariationen oder Fehler in der Teilung der Markierungen
auf.
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Wenn
beispielsweise die Markierungsteilung kleiner ist als die Länge eines
Behälters,
wird die Markierung in einer Position stromabwärts von der Referenzposition
angebracht, während
die Markierung in einer Position oberhalb der Referenzposition angebracht
wird, wenn die Markierungsteilung länger ist als die Länge eines
Behälters.
Solch eine Abweichung tritt nicht nur aufgrund von Markierungsteilungsfehlern
sondern auch aufgrund von Störungen auf.
Der Beschreibung halber wird jedoch die Abweichung hier als auf
einen Fehler in der Markierungsteilung zurückzuführen behandelt.
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Bei
dem herkömmlichen
System wird der Materialzufuhrbetrag der Materialbahn in zwei Schritten
eingestellt, d.h. der übliche
Materialzufuhrbetrag und der korrigierte Materialzufuhrbetrag, welche
in einem Modus wiederholt werden, so daß die Markierung von der Referenzposition
um nicht mehr als einem gewährbaren
Betrag abweicht. Jedoch hat das System das Problem, daß für den Fall,
daß die
Abweichung groß ist,
sie nicht aufgefangen werden kann oder Zeit benötigt, um aufgefangen zu werden.
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Wenn
der Vorschubbetrag beispielsweise auf +0,5 mm und der Verzögerungsbetrag
auf –1,0 mm
im herkömmlichen
System eingestellt wird, und wenn die Markierungsteilung um 0,5
mm kürzer
ist als der Referenz-Materialzufuhrbetrag, wird des weiteren die
Materialbahn gleichzeitig sichtbar um 1 mm mehr als der Referenzzufuhrbetrag
zugeführt,
und dieser Unterschied wird bloß mit
dem eingestellten Verzögerungsbetrag
von –1,0
mm aufgefangen. Wenn die Markierungsteilung entsprechend um mindestens
0,5 mm kürzer
ist als der Referenz-Materialzufuhrbetrag kann die Abweichung nicht
immer aufgefangen werden. Wenn umgekehrt die Markierungsteilung
0,5 mm länger
ist als der Referenz-Materialzufuhrbetrag,
kann dieser Unterschied bloß durch den
eingestellten Vorschubbetrag von +0,5 mm aufgefangen werden, und
wenn die Markierungsteilung mehr als 0,5 mm länger ist als der Referenz-Materialzufuhrbetrag,
ist der Unterschied nicht auffangbar.
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Die
US-A-5,727,366 stellt den nächstkommenden
Stand der Technik dar. Alle Merkmale, die bereits aus diesem US-Patent bekannt sind,
sind im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannt. Die vorliegende Erfindung
unterscheidet sich von der US-A-5,727,366 darin, daß die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine
ferner Mittel umfaßt,
um den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag basierend
darauf, wie oft der übliche
Materialzu fuhrbetrag nacheinander eingestellt wird, bis der korrigierte
Materialzufuhrbetrag eingestellt wird, in einem Frequenzmuster zu
korrigieren, mit welchem der übliche
Materialzufuhrbetrag und der korrigierte Zufuhrbetrag durch das
Einstellmittel eingestellt werden.
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In
der US-A-5,727,366 wird ein üblicher
Materialzufuhrbetrag der Materialbahn des Verpackungsmaterials vorher
festgelegt und vorher eingestellt, um einzelne Behälter herzustellen.
Dieser vorher eingestellte Materialzufuhrbetrag der Materialbahn
des Verpackungsmaterials bleibt während der Verarbeitung unverändert.
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In
der vorliegenden Erfindung wird der übliche Materialzufuhrbetrag,
welcher durch die Einstellmittel eingestellt wird, durch Korrekturmittel
korrigiert, die entsprechend der Merkmale des neuen Anspruchs 1
betrieben werden. Dadurch ist es bei der vorliegenden Erfindung
möglich,
den Materialzufuhrbetrag der Materialbahn des Verpackungsmaterials gezielter
und genauer zu steuern und für
die Abweichung von den Referenzmarkierungen, die auf der Materialbahn
des Verpackungsmaterials vorgesehen sind, zu korrigieren.
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Da
in der US-A-5,727,366 der vorher festgelegte und vorher eingestellte
Materialzufuhrbetrag des Materialbahnverpackungsmaterials pro Behälter während der
Verarbeitung unverändert
bleibt, wird keine Verschiebung bezüglich des Materialzufuhrbetrages
während
der Verarbeitung korrigiert.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist eine Korrektur des Materialzufuhrbetrages
der Materialbahn nun möglich,
was dazu führt,
daß ein
exakterer Betrieb der Verpackungsmaschine im vergleich zu der in der
US-A-5,727,366 beschriebenen Verpackungsmaschine erreicht wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Probleme
zu überwinden
und ein System zur Materialbahn-Markierungspositionierung bereitzustellen,
das geeignet ist, die Abweichung der Markierungen zuverlässig und
innerhalb einer kurzen Zeit aufzufangen , selbst wenn die Abweichung
groß ist,
und auch eine Verpackungsmaschine bereitzustellen, die mit dem System
ausgerüstet
ist.
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Die
vorliegende Erfindung sieht ein System zur Materialbahn-Markierungspositionierung
vor, um Markierungen, welche auf einer Verpackungsmaterialbahn mit
einer Teilung, welche der Länge
eines Behälters
entspricht, vorgesehen sind, gegenüber einer Referenzposition
auszurichten, wobei das System Sensormittel umfaßt, um die Abweichung der Markierung
von der Referenzposition zu detektieren, Einstellmittel aufweist,
um einen üblichen
Materialzufuhrbetrag einzustellen, welcher erreicht wird, indem ein
vorher festgelegter Vorschubbetrag zu einem vorher festgelegten
Referenz-Materialzufuhrbetrag, welcher der Länge eines Behälters entspricht,
addiert wird, wenn die durch das Sensormittel detektierte Abweichung
kleiner ist als eine vorher festgelegte zulässige Abweichung, oder um einen
korrigierten Materialzufuhrbetrag einzustellen, welcher erreicht
wird, indem ein vorher festgelegter Verzögerungsbetrag von dem Referenz-Materialzufuhrbetrag
abgezogen wird, wenn die detektierte Abweichung nicht kleiner ist
als die zulässige
Abweichung, und Mittel hat, um den üblichen Materialzufuhrbetrag
und den korrigierten Materialzufuhrbetrag basierend auf einem Frequenzmuster
zu korrigieren, mit welchem der übliche
Materialzufuhrbetrag und der korrigierte Materialzufuhrbetrag durch
das Einstellmittel eingestellt werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen System
zur Materialbahn-Markierungspositionierung
einer wird der Materialzufuhrbetrag der Materialbahn in zwei Schritten
eingestellt, d.h. der übliche
Materialzufuhrbetrag und der korrigierte Materialzufuhrbetrag, und ist
so eingestellt, daß er
den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag basierend
auf einem Frequenzmuster, mit welchem der übliche Materialzufuhrbetrag
und der korrigierte Zufuhrbetrag durch das Einstellmittel eingestellt
werden, korrigiert. Entsprechend wird der Materialzufuhrbetrag der
Materialbahn in mindestens drei Schritten eingestellt. Dies macht
es möglich,
den Materialzufuhrbetrag der Materialbahn gezielt zu steuern und
die Abweichung der Markierungen zuverlässig innerhalb einer kurzen
Zeit aufzufangen, selbst wenn die Abweichung groß ist.
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Das
Muster kann basierend auf der Verschiebung des sichtbaren Materialzufuhrbetrages
der Markierung von dem übli chen
Materialzufuhrbetrag beispielsweise aufgrund von einem Fehler bezüglich der Markierungsteilung
beurteilt werden.
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Vorzugsweise
werden der übliche
Materialzufuhrbetrag und der korrigierte Materialzufuhrbetrag mit
null korrigiert, wenn der sichtbare Materialzufuhrbetrag gleich
dem üblichen
Materialzufuhrbetrag ist, der übliche
Materialzufuhrbetrag und der korrigierte Materialzufuhrbetrag korrigiert,
indem ein vorher festgelegter Korrekturbetrag abgezogen wird, wenn
der sichtbare Materialzufuhrbetrag den üblichen Materialzufuhrbetrag übersteigt,
oder der übliche
Materialzufuhrbetrag und der korrigierte Materialzufuhrbetrag korrigiert,
indem ein vorher festgelegter Korrekturbetrag addiert wird, wenn
der sichtbare Materialzufuhrbetrag geringer ist als der übliche Materialzufuhrbetrag.
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Der
Materialzufuhrmodus als ein normaler Modus beurteilt, wenn die Häufigkeit,
mit der das Einstellmittel den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag wirksam
einstellt, nach dem Zeitpunkt, in dem der korrigierte Materialzufuhrbetrag
vorher eingestellt wird und bis der korrigierte Materialzufuhrbetrag
eingestellt wird, gegenwärtig
gleich einer vorher festgelegten Häufigkeit ist, wobei der Materialzufuhrmodus
als ein Down-Modus beurteilt wird, wenn die Häufigkeit der wirksamen Einstellungen
die vorher festgelegte Häufigkeit übersteigt,
oder der Materialzufuhrmodus als Up-Modus beurteilt wird, wenn die
Häufigkeit
der wirksamen Einstel lungen geringer ist als die festgelegte Häufigkeit,
wobei das Korrekturmittel betreibbar ist, den üblichen Materialzufuhrbetrag
und den korrigierten Materialzufuhrbetrag in dem Normalmodus mit
null zu korrigieren, um den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag zu
korrigieren, indem ein vorher festgelegter Korrekturbetrag in dem
Down-Modus addiert wird, oder den üblichen Materialzufuhrbetrag
und den korrigierten Materialzufuhrbetrag zu korrigieren, indem
ein vorher festgelegter Korrekturbetrag in dem Up-Modus abgezogen wird.
In diesem Fall wird, wenn die Markierungsteilung gleich dem vorher
festgelegten Referenz-Material-zufuhrbetrag ist, der Materialzufuhrmodus
als normaler Modus beurteilt, und die Materialbahn wird um den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag als
null-korrigiert zugeführt.
Wenn die Markierungsteilung den Referenz-Materialzufuhrbetrag übersteigt,
wird der Materialzufuhrmodus als Down-Modus beurteilt, und die Materialbahn
wird um den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Zufuhrbetrag, welche durch Abziehen
korrigiert werden, zugeführt.
Wenn die Markierungsteilung geringer ist als der Referenz-Materialzufuhrbetrag,
wird der Zufuhrmodus als Up-Modus beurteilt und die Materialbahn
wird durch den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag,
welche durch Addition korrigiert werden, zugeführt. Dadurch können die
Unterschiede bezüglich
der Markierungsteilung weitgehend durch die korrigierten Beträge behandelt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Verpackungsmaschine vor, die eine
Rohrfaltvorrichtung umfaßt,
um ein Rohr aus einer Materialbahn zu falten, die darauf Markierungen
mit einer Teilung trägt, die
der Länge
eines Behälters
entspricht, eine Füllvorrichtung
umfaßt,
um das Rohr mit Inhalt zu befüllen,
und eine Behälterfaltvorrichtung
aufweist, um kissenartige Behälter
durch Abdichten und Teilen des befüllten Rohres in seiner Querrichtung
auszubilden, während
das Rohr gleichzeitig um eine Strecke transportiert wird, wobei
die Strecke der Länge
eines Behälters
entspricht, und die Behälterfaltvorrichtung
ein Paar beweglicher Klappen umfaßt, um ein Paar dreieckige
Faltklappen beim Ausbilden der kissenartigen Behälter zu falten, und einen Antriebsmechanismus hat,
um die Klappen um einen einstellbaren Grad zu öffnen und die Klappen zu schließen, und
ein System zur Materialbahn-Markierungspositionierung aufweist,
um den Antriebsmechanismus derart zu steuern, daß die Markierung zu einer Referenzposition passen,
wobei der Antriebsmechanismus erste und zweite Fluiddruckzylinder
aufweist, und wobei der erste Fluiddruckzylinder betreibbar ist,
die Klappen. um einen ersten Grad zu öffnen und die Klappen zu schließen, und
der zweite Fluiddruckzylinder betreibbar ist, die Klappen um einen
zweiten Grad zu öffnen, der
sich aus dem ersten Grad durch Korrektur ergibt, und die Klappen
zu schließen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine
werden die Klappen über
die weitgehenden Bereiche der ersten und zweiten Öffnungswinkel geöffnet, um
die Zuführung
der Materialbahn in weit variierenden Beträgen zu steuern.
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Wenn
die ersten und zweiten Fluiddruckzylinder derart miteinander verbunden
sind, daß sie
einen in Reihe geschalteten Kraftübertragungsweg bilden, ist
einer der ersten und zweiten Öffnungswinkel variabel
mit dem anderen Öffnungswinkel,
welcher fixiert wird, um die Steuerung des Materialzufuhrbetrags
der Materialbahn zu erleichtern.
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Vorzugsweise
ist die Verpackungsmaschine mit dem beschriebenen System zur Materialbahn-Markierungspositionierung
versehen.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Teilansicht einer Verpackungsmaschine, die
die Erfindung darstellt;
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2 ist
eine Vorderansicht, die eine Unvollendete-Behälter-Faltvorrichtung
der Maschine und die Umgebung davon zeigt;
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3 ist
eine perspektivische Darstellung der Faltklappen der Vorrichtung
und deren Umgebung;
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4 ist
eine perspektivische Darstellung eines Klappen-Betätigungsmechanismus
der Vorrichtung;
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5 ist
ein Schnitt entlang der Linie V-V in der 4;
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6 ist
ein Diagramm zur Darstellung der Betriebsstadien einer ersten Zylindereinheit
des Klappenbetätigungsmechanismus;
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7 ist
ein Diagramm zur Darstellung der Betriebsstadien einer zweiten Zylindereinheit
des Klappenbetätigungsmechanismus;
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8 ist
ein Blockdiagramm von Mitteln zur Einstellung des Materialzufuhrbetrages
einer Materialbahn und von Korrekturmitteln;
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9 enthält
Diagramme zur Darstellung der Materialzufuhrbetriebe; und
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10 ist
ein Flußdiagramm,
welches ein Verfahren zur Korrektur des Materialzufuhrbetrages der
Materialbahn zeigt.
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BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen unten beschrieben.
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In
der folgenden Beschreibung werden die Begriffe „vorderseitig" und „rückseitig" basierend auf der 2 eingesetzt;
die Vorderseite der Zeichnungsebene wird als „vorderseitig" und die gegenüberliegende
Seite davon als „rückseitig" bezeichnet. Die
Begriffe „links" und „rechts" werden für die von der
Vorderseite betrachtete Maschine eingesetzt; die linken und rechten
Seiten der Maschine sind jeweils mit „links" und „rechts" bezeichnet (linke Seite und rechte
Seite der 2).
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Die 1 zeigt
eine Verpackungsmaschine, welche eine Rohrfaltvorrichtung 11 umfaßt, um eine Materialbahn
w in ein Rohr T zu falten, eine Befüllungsvorrichtung 13 mit
einem vertikal ausgerichteten Befüllungsrohr 12, welches
in das Rohr T eingeführt
wird, um Inhalt in das Rohr T auf ein festgelegtes Niveau zu füllen, eine
Unvollendete-Behälter-Faltvorrichtung 14,
um unvollendete, kissenartige Behälter C1 aus dem gefüllten Rohr
T auszubilden, indem das Rohr T durch Abdichten und Teilen des befüllten Rohres
in seiner Querrichtung ausgebildet wird, während das Rohr gleichzeitig
um eine Strecke transportiert wird, wobei die Strecke annähernd der Länge eines
Behälters
entspricht, und eine Vollendete-Behälter-Faltvorrichtung 15,
um die unvollendeten Behälter
C1 in einen eventuell vollendeten rechtwinkligen, parallelepipedalen
Behälter
C2 umzuformen.
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Mit
Bezugnahme auf die 2 trägt die Materialbahn an einem
Kantenbereich davon Schutzmarkierungen M, die mit einer gegebenen
Teilung P angeordnet sind. Die Teilung P der Markierungen M entspricht
der Länge
eines Behälters.
Ein Fotosensor 16 ist in geringem Abstand stromaufwärts von
der Unvollendeten-Behälter-Faltvorrichtung 14 angeordnet,
um die Markierung M zu detektieren.
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Die
Unvollendete-Behälter-Faltvorrichtung 14 hat
ein Paar linker und rechter Falteinheiten 21. Die beiden
Falteinheiten 21 haben den gleichen Aufbau, obwohl sie
in einander gegenüberliegenden Richtungen
seitlich von der Maschine ausgerichtet sind. Eine Beschreibung der
linken im Detail in der 2 gezeigten Falteinheit wird
nun gegeben.
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Die
Falteinheit 21 umfaßt
einen beweglichen Rahmen 32, welcher nach oben und nach
unten mit einer vertikalen Anhebestange 31 bewegbar ist,
ein paar vorderer und rückseitiger
Schwenkarme 34, die an ihren unteren Bereichen mit dem
beweglichen Rahmen 32 über
ein paar parallele horizontale Trägerstangen 33 verbunden
sind, welche sich nach links oder nach rechts (d.h. quer von der
Einheit 21) erstrecken, ein Paar vorderseitiger und rückseitiger Backen 35,
die einander gegenüberliegend
angeordnet und an den oberen Bereichen der jeweiligen Schwenkarme 34 gesichert
sind, und ein Paar linker und rechter Faltklappen 36, das
an den rückseitigen Schwenkarmen 34 angebracht
ist, um oberhalb der Backen 35 positioniert zu sein.
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Die
Anhebestange 31 wird mittels einer Nocke 41 und
einem Nockennachlauf 42 nach oben und nach unten bewegt.
Die Nocke 41 ist an einer Nockenwelle 43 befestigt,
welche durch eine nicht dargestellte Hauptwelle angetrieben wird.
Die Nockenwelle 43 ist mit einem Encoder 44 verse hen.
Ein Arm 45 ist an der Anhebestange 31 angebracht,
um es der Stange 31 zu ermöglichen, sich nach oben und nach
unten zu bewegen, während
er die Rotation der Stange verhindert. Der Arm 45 wird
schwenkend durch eine Stange 46 bewegt, wobei die Anhebestange 31 gedreht
wird. Die Drehung der Anhebestange 31 öffnet und schließt das Paar
schwenkbarer Arme 34 zusammen mit den Backen 35.
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Die
Klappen 36 sind jeweils in der Form einer dreieckigen Platte
ausgebildet durch einen in der 3 gezeigten
Klappen-Betätigungsmechanismus und
zu einer erhöhten
Position hin geöffnet
und gleichzeitig zu einer abgesenkten Position hin verschlossen.
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Der
rückseitige
Schwenkarm 34 hat darin eingebaut ein Gestell 51,
welches sich quer zu der Einheit 21 erstreckt, und ein
Paar rechter und linker Ritzel 52. Das linke Ritzel 52 kämmt mit
einem freien Ritzel 53, welches mit dem Gestell 51 kämmt, mit welchem
das rechte Ritzel 52 direkt kämmt. Jedes Ritzel 52 ist
an einer Rotationswelle 54 befestigt, an der die Klappe 36 an
ihrem Basisbereich befestigt ist.
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Eine
bewegbare Rollenplatte 62, welche eine Rolle 61 an
ihrem oberen Ende trägt,
ist quer zur Einheit 21 an seinem unteren Ende zu einem
linken Bereich des rückseitigen
Schwenkarms 34 schwenkend bewegbar. Die Rollenplatte 62 ist
an einem oberen Bereich davon mit dem linken Ende des Gestells 51 über eine
Stange 63 verbunden. Die Rolle 61 ist mit der
Nockenoberfläche 65 der
Nockenplatte 64 von ihrer linken Seite her in Kontakt.
Die Nockenoberfläche 65,
die nach links gerichtet ist und sich vertikal erstreckt, umfaßt eine
obere abgeschrägte
Fläche 66,
die sich nach oben rechts erstreckt und eine untere vertikale Fläche 67.
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Die
Nockenplatte 64 wird durch ein Paar oberer und unterer
Rotationsstangen 71 getragen, die sich durch einen Trägerblock 73 in
Längsrichtung der
Einheit 21 erstrecken. Der Block 73 ist in dem
Mittelbereich der Höhe
der linken Fläche
eines Tragspfostens 72 vorgesehen, der sich nach oben vorderseitig
und benachbart zu der Nockenplatte 64 erstreckt. Jede Rotationsstange 71 hat
einen exzentrischen Stift 74 an ihrem rückseitigen Ende. Die exzentrischen
Stifte 74 sind verschiebbar in die Nockenplatte 64 eingesetzt.
Ein Paar oberer und unterer Betätigungsarme 75 sind
jeweils an ihrem Basisbereich an den jeweiligen vorderen Enden der
Rotationsstangen 71 befestigt. Ein Verbindungsschieber 76 ist
zwischen den vorderen Enden der Betätigungsarme 75 gekoppelt.
Erste und zweite Fluiddruckzylindereinheiten 81, 82 bringen
einen Fluiddruck auf den Verbindungsschieber 76 auf.
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Die
erste Fluiddruckzylindereinheit 81 umfaßt einen ersten oberen Zylinder 81a und
einen ersten unteren Zylinder 81b, welche übereinander
angeordnet in Reihe miteinander verbunden sind, eine erste obere
Stange 81c, die nach oben von dem ersten oberen Zylinder 81a vorsteht
und eine erste untere Stange 81d, die nach unten von dem
ersten unteren Zylinder 81b vorsteht. Der erste ober Zylin der 81a ist
bezüglich
des Hubes größer als
der erste untere Zylinder 81b.
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Wie
die erste Fluiddruckzylindereinheit 81 umfaßt die zweite
Fluiddruckzylindereinheit 82 einen zweiten oberen Zylinder 82a und
einen zweiten unteren Zylinder 82b, welche untereinander
angeordnet in Reihe miteinander verbunden sind, eine zweite obere
Stange 82c, die nach oben von dem zweiten oberen Zylinder 82a vorsteht
und eine zweite untere Stange 82d, die von dem zweiten
unteren Zylinder 82b nach unten vorsteht. Der Hub des zweiten
oberen Zylinders 82a ist gleich dem des zweiten unteren Zylinders 82b.
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Mit
Bezugnahme auf die 4 ist das untere Ende der ersten
unteren Stange 81d mit dem Mittelbereich der Länge des
Verbindungsschiebers 76 verbunden. Das obere Ende der ersten
oberen Stange 81c ist mit dem rechten Ende eines Hebels 83 verbunden,
der sich quer zu der Einheit 21, erstreckt und ist durch
den Trägerpfosten 72 unterstützt, so
daß sie oberhalb
des Trägerblockes 73 positioniert
ist. Das linke Ende des Hebels 83 ist mit dem oberen Ende der
zweiten Stange 82c verbunden. Das untere Ende der zweiten
unteren Stange 82d ist mit dem Trägerblock 73 verbunden.
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Von
dem Kraftübertragungsweg
des Trägerblockes 73 zum
Verbindungsschieber 73 betrachtet, sind die ersten und
zweiten Fluiddruckzylindereinheiten 81, 82 in
Reihe miteinander verbunden.
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Wenn
die Rollenplatte 62 abgesenkt wird, während sie nach oben und nach
unten zusammen mit den Schwenkarmen 34 bewegt wird, wobei
sich die Rolle 61 auf der Nockenoberfläche 65 abstützt, wird
die Rolle 61 entlang der abgeschrägten Fläche 66 der Nockenoberfläche 65 relativ
dazu nach unten gerollt, wobei die Rollenplatte 62 schwenkend
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in 2 bewegt
wird. Als Ergebnis wird das Gestell 51 nach links bewegt, das
linke Ritzel 53 im Uhrzeigersinn gedreht, und das rechte
Ritzel 52 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, um die Klappen 36 zu
schließen,
wobei jede Klappe in die gleiche Richtung rotiert werden wie die entsprechenden
Ritzel. Die zwei Klappen 36 sind in einer geschlossenen
Endposition, wenn die Rolle 61 auf der vertikalen Fläche 67 positioniert
ist.
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Der
Auf- oder Abwärtshub
der Backen 35 entspricht der annähernden Länge eines Behälters. Ein
Abstand beispielsweise ungefähr
8 mm kürzer
als diese Hublänge
wird als der „Hauftmaterialzufuhrbetrag" bezeichnet.
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Während des
Schließens
verlassen die Klappen 36 die Bereiche der Materialbahn,
die zu Faltklappen eines Behälters
gefaltet werden sollen, wobei die Materialbahn W nach unten gezogen
und nach unten transportiert wird. Dies wird als der „Hilfsmaterialzufuhrbetrag" bezeichnet.
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Der
Hilfsmaterialzufuhrbetrag wird zu dem Hauptmaterialzufuhrbetrag
addiert oder von dem Hauptmaterialzufuhrbe trag abgezogen, um einen Materialzufuhrbetrag
zu erhalten, der einem Behälter entspricht.
Der Hilfsmaterialzufuhrbetrag ist abhängig vom Winkel, mit welchem
die Klappen 36 geöffnet oder
geschlossen werden, d.h. von der Position der Nockenplatte 64 hinsichtlich
der Querrichtung, und ist auf die folgende Weise durch Änderungen
der Position der Nockenplatte 64 quer zu der Einheit 21 ausgerichtet.
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Wenn
die Betätigungsarme 75 durch
die Betätigung
der ersten und zweiten Fluiddruckzylindereinheiten 81, 82 schwenkend
bewegt werden, drehen sich die Rotationsstangen 71, wobei
die Nockenplatte 64 folglich durch die exzentrischen Stifte 74 quer
zur Einheit 21 bewegt wird.
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Die 6 zeigt
das Verhältnis
zwischen dem Betriebsstadium der ersten Fluiddruckzylindereinheit 81 und
dem entsprechenden Faltwinkel der Klappen 36.
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In
einem unüblichen
Zufuhrbetrieb sind die ersten oberen und unteren Stangen 81c, 81d beide
in einer zurückgezogenen
Position. Die Klappen 36 sind in einem relativ großen Winkel
A geöffnet.
Die Klappen 36 führen
in diesem Stadium nahezu keine Faltung durch, und der Materialzufuhrbetrag
der Materialbahn W ist zu diesem Zeitpunkt 8 mm kleiner als der
Referenz-Materialzufuhrbetrag, der der Länge eines Behälters entspricht.
Dies ist ein Fall, in dem die Markierung M von der Referenzposition
stark abweicht, und die Markierung M muß durch diese Art des Be triebes
schnell in Richtung der Referenzposition gebracht werden.
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In
einem üblichen
Zufuhrbetrieb sind die ersten und zweiten Stangen 81c, 81d beide
vorgeschoben und die Klappen sind in einer nahezu horizontalen Position
unter einem Winkel B geschlossen. Der Materialzufuhrbetrag der Materialbahn
W ist zu dieser Zeit der Referenz-Materialzufuhrbetrag plus einem Vorschubbetrag
von +0,5 mm. Dieser Betrag wird als der „übliche Materialzufuhrbetrag" bezeichnet.
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Bei
einem korrigierten Zufuhrbetrieb steht die erste obere Stange 81c vor,
wohingegen die erste untere Stange 81d zurückgezogen
ist. Die Klappen 36 sind unter einem Winkel leicht größer als
der Winkel B während
des üblichen
Zufuhrbetriebes geschlossen. Der Materialzufuhrbetrag der Materialbahn
ist zu diesem Zeitpunkt der Referenz-Materialzufuhrbetrag minus einem Verzögerungsbetrag
von 1,0 mm. Dieser Materialzufuhrbetrag wird als der „korrigierte
Zufuhrbetrag" bezeichnet.
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Der
Abstand des äußeren Endes
der ersten oberen Stange 81c zu dem äußeren Ende der ersten unteren
Stange 81d wird als „Zylinderlänge" bezeichnet. Die
Zylinderlängen
in den in der 6 gezeigten Stadien sind klein,
groß und
mittel in der Reihenfolge des unüblichen
Zufuhrbetriebes, des üblichen
Zufuhrbetriebes und des korrigierten Zustellbetriebes.
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Die 7 zeigt
die Betriebsstadien der zweiten Fluiddruckzylindereinheit 82.
In dem oben erwähnten
Kraftübertragungsweg
ist die Zylinderlänge der
ersten Fluiddruckzylindereinheit 81 zur Korrektur durch
die zweite Fluiddruckzylindereinheit 82 vergrößert oder
verkleinert, wobei der Materialzufuhrbetrag der Materialbahn W in
einen Normal-Modus, einen Down-Modus oder einen Up-Modus eingestellt
wird.
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In
dem Normal-Modus ist die zweite obere Stange 82c zurückgezogen,
wobei die zweite untere Stange 82d vorsteht. Die Zylinderlänge ist
zu diesem Zeitpunkt mittel. In dem Down-Modus stehen die zweiten
oberen und unteren Stangen 82c, 82d beide vor.
Die Zylinderlänge
ist groß.
In dem Up-Modus sind die beiden oberen und unteren Stangen 82c, 82d beide
zurückgezogen.
Die Zylinderlänge
ist klein.
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Die
Zylinderlänge
in dem Normal-Modus ist so festgelegt, daß sie den Materialzufuhrbetrag durch
null korrigieren. Der Zustellbetrag wird dann in dem Down-Modus
positiv korrigiert, während
der Materialzufuhrbetrag in dem Up-Modus negativ korrigiert wird.
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In
dem Normal-Modus beträgt
der Vorschubbetrag +0,5 mm und der Verzögerungsbetrag –1,0 mm.
Wenn der Korrekturbetrag ±0,5
mm ist, wird die Korrektur derart durchgeführt, daß der Vorschubbetrag +1,0 mm
beträgt,
wobei der Verzögerungsbetrag in
dem Down-Modus –0,5
mm beträgt.
In dem Up-Modus ist der Vorschubbetrag 0 mm, wobei der Verzögerungsbetrag –1,5 mm
beträgt.
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Wie
der Materialzufuhrbetrag festgelegt wird, wird mit Bezugnahme auf
die 8 beschrieben.
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Wenn
eine Markierung M auf der Materialbahn W den Sensor 16 durchläuft, liest
der Sensor 16 die Markierung. Die durch den Sensor 16 gelesenen Daten
werden einem Winkel beurteilenden Schaltkreis 91 zugeführt. Andererseits
wird der Rotationswinkel der Nockenwelle 43, der durch
einen Encoder 44 detektiert wird, dem Winkel beurteilenden
Schaltkreis 91 zugeführt.
Der Rotationswinkel der Nockenwelle 43 wird zu dem Zeitpunkt,
in dem die durch den Sensor 16 gelesenen Daten dem Schaltkreis 91 zugeführt werden,
als ein Markierungsdetektionswinkel durch den Schaltkreis 91 ausgewertet.
Der Detektionswinkel wird einem Subtrahierglied 92 zugeführt. Das
Subtrahierglied 92 berechnet die Verschiebung des Detektionswinkels
von einem ihm zugeführten Referenzwinkel.
Die Verschiebung wird einem Abweichungsberechnungsschaltkreis 93 zugeführt, welcher
eine Abweichung feststellt, die der Verschiebung entspricht.
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Die
Abweichung wird dem Einstellmittel 94 zugeführt. Andererseits
wird eine gewährbare
Abweichung dem Einstellmittel 94 zugeführt. Wenn die eingegebene Abweichung
geringer ist als die gewährbare
Abweichung, beurteilt das Einstellmittel 94, daß der geltende
Modus ein vorschubseitiger Zufuhrmodus ist, während das Mittel 94 den
gel tenden Modus als verzögerungsseitigen
Zufuhrmodus beurteilt, wenn die Eingabeabweichung nicht kleiner
ist als die gewährbare
Abweichung. Für
den Fall des vorschubseitigen Zufuhrmodus wird der übliche Materialzufuhrbetrag
eingestellt, welcher der Referenz-Materialzufuhrbetrag ist, der
der Länge
eines Behälters
plus einen Vorschubbetrag von +0,5 mm entspricht. Für den Fall
des verzögerungsseitigen
Zustellmodus wird der korrigierte Materialzufuhrbetrag eingestellt,
welcher der Referenz-Materialzufuhrbetrag
minus dem Verzögerungsbetrag
von 1,0 mm ist.
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Alternativ
kann die Abweichung der Markierung durch das unten zu beschreibende
Verfahren detektiert werden.
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Die
Markierung hat eine definierte Länge
in Zufuhrrichtung. Der Sensor ist derart ausgelegt, daß er die
Markierung über
eine Reichweite detektiert, die der gewährbaren Verschiebung entspricht.
Andererseits wird ein Referenzsignal in einem Abstand erzeugt, der
der Länge
eines Behälters
entspricht. wenn der Sensor die Markierung detektiert, während das
Referenzsignal übertragen
wird, wird eine Beurteilung getroffen, daß die Abweichung der Markierung
innerhalb der gewährbaren
Abweichung ist, wobei, wenn der Sensor dann keine Markierung detektieren
kann, die Abweichung der Markierung als die gewährbare Abweichung überschreitend
beurteilt wird.
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Der
Materialzufuhrbetrag, welcher durch das Einstellmittel 94 eingestellt
wird, wird kontrolliert, ob es sich um einen Normal-Modus, einen
Down-Modus oder einen Up-Modus handelt, und der Materialzufuhrbetrag
wird basierend auf dem Überprüfungsergebnis
durch die Korrekturmittel 95 korrigiert.
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Die 9 zeigt Zufuhrbetriebe, die unter der Annahme
durchgeführt
werden, daß die
Materialbahn W in dem Normal-Modus basierend auf dem durch das Einstellmittel 94 eingestellten
Materialzufuhrbetrag zugeführt
werden soll. Der Vorschubbetrag ist +0,5 mm, der Verzögerungsbetrag
ist –1,0 mm
und die gewährbare
Abweichung ist 1,5 mm.
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Die 9(a) zeigt einen Fall, in dem die Teilung P der
Markierungen M keinen Fehler beinhaltet, und die Markierungsteilung
P mit dem Referenz-Materialzufuhrbetrag übereinstimmt. Die Materialbahn W
wird durch einen üblichen
Materialzufuhrvorgang zugeführt,
wobei die Markierung M stromabwärts durch
einen Vorschubbetrag von +0,5 mm angeordnet ist. wenn die Materialbahn
zwei mal vorwärts
bewegt wurde, erreicht die Abweichung die gewährbare Abweichung von 1,5 mm,
so daß der übliche Materialzufuhrbetrieb
in einen korrigierten Materialzufuhrbetrieb geändert wird, um einmalig einen
korrigierten Materialzufuhrvorgang durchzuführen. Auf diese Weise werden
durch drei aufeinanderfolgende Materialzufuhrvorgänge nacheinander
zwei übliche
Materialzufuhrvorgänge
gefolgt von nur einem korrigierten Materialzufuhrvorgang durchgeführt. Dieses
Verfahren wird wiederholt.
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Die 9(b) zeigt einen Fall, in dem die Teilung P der
Markierungen M einen Fehler beinhaltet, und die Markierungsteilung
P ist um 0,5 mm kürzer als
der Referenz-Materialzufuhrbetrag.
Die Materialbahn wird durch den üblichen
Materialzufuhrvorgang scheinbar übermäßig um einen
Betrag, der diesem Betrag entspricht, zugeführt. Ein durch Addition der Summe
dieses übermäßigen Betrages
von 0,5 mm erhaltener Materialzufuhrbetrag und ein Vorschubbetrag
von +0,5, d.h. 1 mm zu dem Referenz-Materialzufuhrbetrag ist ein
sichtbarer Materialzufuhrbetrag in dem üblichen Materialzufuhrvorgang.
Wenn die Materialbahn W in diesem Fall einmal zugeführt wird, erreicht
die Abweichung unmittelbar die gewährbare Abweichung, woraufhin
der Betrieb in einen korrigierten Materialzufuhrbetrieb geändert wird.
Zwei aufeinander folgende Materialzufuhrvorgänge sind ein üblicher
Materialzufuhrvorgang und ein korrigierter Materialzufuhrvorgang,
welche alternierend durchgeführt
werden.
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Wenn
der Fehler der Markierung M 0,5 mm übersteigt, ist es wahrscheinlich,
daß sich
die in der 9(b) gezeigte wellenförmige Linie
nach und nach, nach unten verschiebt, was es unmöglich macht, die Markierung
M auf die Referenzposition abzustimmen.
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Die 9(c) zeigt. einen Fall, in dem die Teilung P der
Markierungen M einen Fehler beinhaltet, und die Markierungsteilung
P um 0,25 mm länger
ist als der Referenz-Materialzufuhrbetrag.
Der sichtbare Materialzufuhrbetrag ist ein Wert, der durch die Subtraktion
von 0,25 mm von dem Vorschubbetrag von +0,5 mm und durch Addition
des resultierenden Betrages von 0,25 mm zu dem Referenz-Materialzufuhrbetrag
erhalten wird. Wenn ein üblicher
Materialzufuhrvorgang viermal nacheinander durchgeführt wird,
erreicht die Abweichung die gewährbare
Abweichung, woraufhin ein korrigierter Materialzufuhrbetrieb erstmalig
durchgeführt
wird. Entsprechend werden bei fünf
aufeinanderfolgenden Wiederholungen des Materialzufuhrvorgangs,
vier übliche
Materialzufuhrvorgänge
von einem einzigen korrigierten Zufuhrvorgang gefolgt.
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Mit
diesen drei Arten des Betriebes im Hinterkopf, wird ein Modus-Entscheidungsverfahren
mit Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß der 10 beschrieben.
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Wenn
mit der Zufuhr der Materialbahn W begonnen wird, wird der Materialzufuhrbetrag
in dem Normal-Modus in Schritt S11 eingestellt. Eine die Markierung
detektierende Frequenz m und eine Markierungs-Korrekturvorgangs-Frequenz n werden
jeweils auf einen Anfangswert von 0 in Schritt S12 eingestellt.
Ein Markierungsdetektionssignal wird in Schritt S13 eingegeben,
und die Markierungsdetektionsfrequenz m wird in Schritt S14 auf
1 gesetzt. Eine Abfrage, ob die Abweichung der Markierung weniger ist
als der gewährbare
Betrag, wird in Schritt S15 durchgeführt. Wenn die Antwort positiv
ist, folgt Schritt S16, in welchem die Markierungs-Korrekturvorgangs-Frequenz
n daraufhin kontrolliert wird, ob sie 1 beträgt. Wenn die Frequenz n den
Anfangswert von 0 behält,
folgt Schritt S17 zum üblichen
Materialzufuhrbetrieb. Wenn die Abweichung der Markierung nicht
kleiner ist als der gewährbare
Wert, folgt Schritt S18 für
einen gesammelten Zufuhrvorgang, und die Frequenz n wird in Schritt
S19 auf 1 gestellt, woraufhin die Abfolge von Schritt S16 bis Schritt
S20 folgt, um anzufragen, ob die Markierungsdetektions-Frequenz m größer ist
als 3. Wenn die Antwort positiv ist, wird der Zustellbetrag auf
den Down-Modus eingestellt. wenn die Frequenz m nicht größer ist
als 3, folgt Schritt S22, in welchem eine Anfrage durchgeführt wird,
ob die Frequenz m kleiner ist als 3 oder gleich 3 ist. Wenn die
Frequenz m kleiner als 3 ist, wird der Up-Modus in Schritt S23 eingestellt,
oder wenn die Frequenz m=3 ist, wird der Normal-Modus in Schritt
S24 eingestellt.
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Mit
Bezugnahme auf die 9 wiederum unter
Hinzunahme der 10 wird angenommen, daß in der 9(a) a0 die Zeit ist, in der der vorhergehende
Korrekturvorgang durchgeführt
wurde, und daß a3 der
Zeitpunkt ist, in dem der geltende Sammelvorgang durchgeführt werden
muß.
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Da
der Zeitpunkt a0 dem Schritt S15 in der 10 entspricht,
wird ein korrigierter Materialzufuhrvorgang gemäß S18 durchgeführt, eine
der drei Modi eingestellt und die Markierungs-Detektionsfrequenz
m und die Markierungs-Korrekturvorgangs-Frequenz
n auf den Eingangswert von 0 im Schritt S12 eingestellt.
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Während des
Zeitpunkts a1 wird das Markierungs-Detektionssignal in Schritt S13 zugeführt, und die
Frequenz m wird in Schritt S14 auf 1 eingestellt. Die Ver schiebung
wird in Schritt S15 geprüft.
Wenn die Abweichung weniger als der gewährbare Wert ist, folgt Schritt
S16. Wenn die Frequenz N nicht 1 ist, wird in Schritt S17 ein üblicher
Zufuhrvorgang durchgeführt.
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Zum
Zeitpunkt a2 wird die Markierungs-Detektionsfrequenz m im Schritt
S14 auf 2 eingestellt, gefolgt durch den Schritt S15, um die Abweichung
zu überprüfen. Wenn
die Abweichung weniger ist als der gewährbare Wert, folgt die Abfolge
bis Schritt S16 und dann bis Schritt S17, in welchem ein üblicher
Materialzufuhrvorgang zum zweiten Mal durchgeführt wird.
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Zum
Zeitpunkt a3 wird die Markierungs-Detektionsfrequenz m in Schritt
S14 auf 3 eingestellt. Wenn festgestellt wird, daß die Abweichung
gleich dem gewährbaren
Betrag in Schritt S15 ist, wird die Reihenfolge dann bis Schritt
S18 für
einen korrigierten Materialzufuhrbetrieb fortgesetzt. Die Markierungs-Korrekturvorgangs-Frequenz
n wird in Schritt S19 auf 1 eingestellt. Die Abfolge wird von Schritt 16 bis
Schritt 20 dann zu Schritt S22 fortgeführt. Wenn die Frequenz m in
Schritt S22 3 beträgt,
wird in Schritt 24 der Normal-Modus wieder eingestellt.
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Als
nächstes
wird die 9(b) überprüft. Mit Bezugnahme auf die 9(b) ist b0 der Zeitpunkt, in dem der vorausgegangene
Korrekturvorgang durchgeführt
wurde, und b2 der Zeitpunkt, in dem der Korrekturvorgang augenblicklich
durchgeführt
werden soll.
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Zum
Zeitpunkt b1 wird die Markierungs-Detektionsfrequenz m auf 1 eingestellt.
Wenn die Abweichung weniger ist als der gewährbare Betrag folgt Schritt
S16 und ein üblicher
Materialzufuhrvorgang wird in Schritt S17 durchgeführt.
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Zum
Zeitpunkt b2 wird die Frequenz m auf 2 eingestellt, und die Abweichung
wird in Schritt S15 überprüft. Wenn
die Abweichung gleich dem gewährbaren
Betrag ist, wird die Reihenfolge mit Schritt S18 fortgesetzt, in
welchem ein korrigierter Materialzufuhrvorgang durchgeführt wird.
Die Markierungs-Korrekturvorgangs-Frequenz n wird in Schritt S19
auf 1 eingestellt. Die Reihenfolge wird von Schritt S16 bis Schritt
S20 und bis Schritt S22 fortgesetzt, in welchem die Frequenz m überprüft wird.
Wenn die Frequenz m weniger ist als 3, folgt Schritt 523, um den Up-Modus
einzustellen.
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Mit
Bezugnahme auf die 9(c) ist c0 der Zeitpunkt, in
dem der vorausgehende Korrekturvorgang durchgeführt wird, und c5 der Zeitpunkt,
in dem der augenblickliche Korrekturvorgang durchgeführt werden
soll. Ein üblicher
Materialzufuhrvorgang wird viermal nacheinander zu den Zeitpunkten
c1 bis c4 wie oben beschrieben durchgeführt, so daß die Beschreibung nicht wiederholt
wird.
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Zum
Zeitpunkt c5 wird die Frequenz m auf 5 eingestellt. Schritt S15
ist für
einen korrigierten Materialzufuhrvorgang durch den Schritt S18 gefolgt
und die Frequenz n wird in Schritt S19 auf 1 eingestellt. Wenn die
Frequenz n größer ist
als 3, ist Schritt S20 gefolgt von Schritt 521, um den Down-Modus
einzustellen.
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Eine Änderung
von dem Normal-Modus zu dem Up-Modus bedeutet, daß die Teilung
der Markierungen M kleiner ist als der Referenz-Materialzufuhrbetrag.
Entsprechend wird der Vorschubbetrag von +0,5 mm und der Verzögerungsbetrag
von –1,0
mm in dem Normal-Modus jeweils durch 0 mm und –1,5 mm in dem Up-Modus korrigiert,
um die Abweichung aufzufangen. Wechselweise bedeutet eine Änderung von
dem Normal-Modus in den Down-Modus, daß die Markierungsteilung größer ist
als der Referenz-Materialzufuhrbetrag. Um den Unterschied aufzufangen, werden
der Vorschubbetrag und der Verzögerungsbetrag,
die jeweils auf +1,0 mm und –0,5
mm korrigiert werden, in dem Down-Modus korrigiert.
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Obwohl
die Begrenzung des Auffangens von Fehlern in der Markierungsteilung
P ±0,5
mm in dem Normal-Modus ist, betragen die aufzufangenden Fehler in
der Teilung P bis zu –1,0
mm in dem Up-Modus, und der entsprechende begrenzende Wert in dem
Down-Modus beträgt
+1,0 mm.
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Die
Resistmarkierungen, welche eingesetzt werden, um die Verschiebung
der Materialbahn zu detektieren, können durch Lochstreifen, Barcodes usw.
ersetzt werden.
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Obwohl
die zweite Fluiddruckzylindereinheit 82 dazu eingesetzt
wird, den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag in
den drei Moden, den Normal-Modus, den Down-Modus und den Up-Modus,
einzustel len, kann die Einheit 82 durch geeignete Antriebsmittel,
wie beispielsweise einen Motor (Servomotor oder Schrittmotor) gesetzt
werden, um den Hebel 83 anzutreiben, um den üblichen
Materialzufuhrbetrag und den korrigierten Materialzufuhrbetrag in
mindestens drei Schritten oder schrittlos einzustellen, wobei der
Materialzufuhrbetrag genauer als gefordert gesteuert werden kann.