Verfahren und Einrichtung zum gesteuerten intermittierenden Transport eines Bandes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum gesteuerten intermittierenden Transport eines Bandes, das in Abständen Registriermarken trägt.
Beim Formen, Schneiden, Verpacken, Drucken und anderen ähnlichen Arbeitsvorgängen, wo Material, das zu bearbeiten ist, in Form eines Bandes verwendet wird, ist es üblich, das Band intermittierend einer Arbeitsstation zuzuführen und zwar derart, dass an einem vorbestimmten Bandstück eine bestimmte Arbeitsoperation durchgeführt werden kann. Während der Durchführung solcher Operationen ist es absolut notwendig, dass das Wandstück an der Arbeitsstation in genauer Relativlage zur betreffenden Arbeitsvorrichtung steht.
Um die richtige Lage des Bandstückes lan der Arbeitsstation sicherzustellen, wurde schon vorge schlagen, auf dem Band z. B. durch Druck oder dergleichen in Längsabständen Registriermarken anzubringen. Es wurden dabei Abtastvorrichtungen wie z. B. Photozellen zum Abtasten des Bandes verwendet, wobei es möglich war, bis zu einem gewissen Grad eine Korrektur der fraglichen Relativlage dadurch zu erreichen, dass die Randzufuhr mit der Lage der Registriermarken durch die Abtastvorrichtung in Beziehung gebracht wurde.
Die bisher üblichen Markiermassnahmen besitzen jedoch verschiadene Nachteile. So können beispielsweise bei verschiedenen bekannten Ausführungsformen die entsprechenden Vorrichtungen trotz Feststellung von Fehlern während des Transporthubes diese Fehler nicht korrigieren, das heisst die Korrektur könnte erst bei den nachfolgenden Transporthüben vorgenommen werden. Ferner ist bei solchen Vorrichtungen meist nicht eine sofortige und vollständige Fehlerkorrektur möglich, sondern es werden einzelne Teilkorrekturen von vorbestimmtem Ausmass über eine mehrere Transporthübe umfassende Zeitspanne verteilt und so Ider Gesamtfehler erst relativ spät korrigiert.
Es wurde schon versucht, eine Fehlerkorrektur während abnormalen Hüben selbst auszuführen; idabei wurde vorgeschlagen, das Band vor jedem Transporthub in seine richtige Lage zu bringen, um dann den nachfolgenden Transporthub ordnungsgemäss durchführen zu können. In jenem Falle, in welchem das Band mittels Transportrollen oder andern Greift organen transportiert wird, verlangte diese Art der Lagerkorrektur relativ komplizierte Bandfreigabe- Mechanismen unid les ergeben sich Schwierigkeiten zufolge Bandstreckungen, die während der Korrektur bewegung des Bandes auftraten.
Bei bisher bekanntgewordenen Einrichtungen erfolgte das Abtasten des Bandes zur Feststellung der Bandlage während des mit grosser Geschwindigkeit erfolgenden Transp orthubes.
Zufolge dieser relativ hohen Geschwindigkeit, des die Abtastvorrichtung passierenden Bandes wurden in die Korrektur selbst zusätzliche Fehler eingeführt.
Meist erfolgte die Verbindung zwischen der Ab tastvorrichtung und dem Lagekorrekturmechanismus über ein mechanisches Hebelwerk, wodurch es besonders schwierig wurde, die lagekornigierte Transportvorrichtung einer Änderung der Banddimensio- nen oder der Lage der Registriermarken anzupassen.
Die vorliegende Erfindung will ein Verfahren und eine Einrichtung der in Frage stehenden Art schaffen, bei welchen die vorgenannten Nachteile vermieden sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Band am Ende jedes Transporthubes stillgesetzt wird und während dieses Stillstandes des Bandes dessen Transportmittel in die Ausgangslage zurückgeführt werden, und Idass das Band während seines Stillstandes in Längsrichtung entgegen seiner Transportrichtung abgetastet wird, um Registriermarken festzustellen, worauf bei Feststellung einer Registriermarke die Rückführung der Transportmittel beendet wird, und dass schliesslich dem Band ein Transporthub erteilt wird, dessen Beginn durch die Feststellung der genannten Registriermarke festgelegt wird und dessen Ende vorbestimmt ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekenn zeichnetldurch Mittel zum intermittierenden Antreiben des Bandes mittels Transporthüben, Mittel zur Rückführung der Transportmittel zur Wiederherstellung der Ausgangslage der letzteren am Ende eines jeden Transporthubes bei stillstehendem Band, sowie Transporthubeinstellmittel zur Festlegung der Aus- gangslage eines jeden Transporthubes während der Rückführung der Transportmittel, wobei diese Einstellmittel eine Abtastvorrichtung aufweisen, die in Längsrichtung des Bandes entgegengesetzt zur Transportriohtung bewegbar ist, um auf dem Band eine Registriermarke festzustellen, sowie Steuermittel, welche auf ldas Feststellen einer Registriermarke durch die Abtastvorrichtung ansprechen und dazu bestimmt sind,
die Rückführung der Transportmittel zu beenden und damit die genannte Transportausgangslage zu bestimmen.
Im folgenden ist das erfindungsgemässe Verfahren anhand der beiliegenden Zeichnung, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der ebenfalls Er findungsgegenstand bildenden Einrichtung zeigt, beispielsweise näher lerläutert; die Zeichnung zeigt:
Fig. 1 schaubildlich eine Blandtransporteinrichtung, wie sie in einer Kunststofformmaschine zur Verwendung gelangt,
Fig. 2 schematisch und im Axialschnitt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Anlage zur Betätigung des Bandtransportes und der Bandabtastung und
Fig. 3 schaubildlich eine Steuervorrichtung, welche den Transport und die Fehlerkorrektur des Band- hubes an die Arbeitsweise der Maschine anpasst.
In Fig. 1 ist eine Formstation mit einer ortsfesten Formplatte 2, die von einem Rahmen 3 getragen wird. Der Formplatte 2 gegenüber ist eine hin und her bewegliche Form 4 mit Formausnehmung 5 angeordnet, welche mit Hubmitteln 6, z. B. einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Vorrichtung, versehen ist. Von einer Rolle 8 von Transportmitteln 9 wird ein Band 7 aus Kunststoff der Formstation zugeführt.
Das Band passiert die Formstation zwischen der auf und ab beweglichen Form 4 und der ortsfesten Form- platte 2. Beim Verlassen der Formstation wird das Band 7 von Transportmitteln 10 erfasst, welche den verformten Teil des Bandes aus der Formstation wegziehen.
Die Transportmittel 9 besitzen eine unter dem Band angeordnete leerlaufende Rolle 11. Diese Rolle 11 ist am einen Ende eines Lenkers 12 angeordnet und durch einen Lenker 13 mit dem einen Arm eines Kurbelhebels 14 verbunden, der auf einem Zapfen 15 gelagert ist. Der andere Arm des Kurbelhebels 14 steht mit einer Kolbenstange 16 in Verbindung, deren Kolben in einen Zylinder 17 arbeitet. Ein Ausfahren der Kolbenstange 16 bewirkt ein Drehen des Kolbenhebels 14 im Sinne einer Abwärtsbewegung des Lenkers 13, wodurch die Rolle 11 vom Band abgehoben wird. Es ist zu bemerken, dass dieses Lenkergestänge an beiden Enden der Rolle 11 vorgesehen ist, um die letztere bezüglich des Bandes 7 sicher zu führen.
Über dem Band 7 und parallel zur Rolle 11 ist eine Transportrolle 18 vorgesehen. Die Transportrolle 18 ist an ihren Enden in einem Rahmen gelagert, der in Fig. 1 schematisch durch die Platte 19 angedeutet ist.
Ein zyklisch arbeitender Motor 20 dient zum zyklischen Antreiben der Transportrolle 18 über einen Kettentrieb, der ein Antriebszahnrad 21 und ein Zahnrad 22 besitzt. Der Motor 20 ist ein Rota tionskolbenmotor, wie er z. B. unter der Bezeichnung Rotac-Actuator bekannt ist.
Die Transportmittel 10 entsprechen in ihrem Aufbau im allgemeinen dem Transportmittel 9; sie besitzen eine leerlaufende Rolle 23, die am einen Ende eines Lenkers 24 angeordnet ist. Ein Lenker 25, der von der Rolle 23 nach unten ragt, ist am einen Arm eines Kurbelhebels 26 angelenkt, der auf einem Zapfen 27 gelagert ist. Der andere Arm des Kurbelhebels 26 greift an einer Kolbenstange 28 an, deren Kolben in einem Zylinder 29 arbeitet. Analog der Vorrichtung 9 ist in diesem Fall der Lenkermechanismus der Rolle 23 beidseits angeordnet.
Über dem Band 7 ist eine Transportrolle 30 vorgesehen, welche durch einen zyklisch arbeitenden Hydraulikmotor 31 über ein Kettenräder 32 und 33 aufweisendes Kettengetriebe angetrieben wird. Auch der Motor 31 ist ein Rotationskolbenmotor und von gleicher Grösse wie der Motor 20 der Transportmittel 9.
Zum längsweisen Abtasten des Bandes 7 sind auf einer in Längsrichtung bewegbaren Stange 34 Abtastmittel vorgesehen. Diese Abtastmittel besitzen eine Lichtquelle 35, die in Betrieb einen Lichtstrahl auf das Band 7 wirft, sowie eine Photozelle 36 zur Aufnahme des vom Band 7 Idurch die Registriermarken 37 zurückgeworfenen Lichtstrahls; die Marken 37 sind in Längsabständen auf dem Band 7 angebracht.
Um die Wirkungsweise der Formvorrichtung, des Bandzuführmechanismus und der Abtastvorrichtung zu koordinieren, sind Nockensteuermittel vorgesehen, welche durch den zyklisch arbeitenden Motor 20 angetrieben werden. Die Nockensteuervorrichtung besitzt getrennte rotierende Nocken 38, 39 und 40, deren Funktion im folgenden näher beschrieben wird:
Wenn die Einrichtung in Betrieb ist, transportie ren die Motoren 20 und 31 das Band 7 und d erteilen diesem intermittierend Zufuhr- und Wegfuhrhübe, so dass aufeinanderfolgende Abschnitte des Bandes mit der Form 4 in Flucht gebracht werden und ent sprechende verformte Bandabschnitte aus der Form wegtransportiert werden.
Nachdem ein Bandabschnitt mit der Form in Flucht gebracht wurde, wird mittels des Formteils 4 das Band 7 gegen die Formplatte 2 gepresst und d der Formvorgang ausgelöst. Während dieses Formvorganges werden die leerlaufenden Rollen 11 und 23 vom Band 7 wegbewegt, so dass die Antriebsrollen 18 und 30 ausser Antriebseingriff mit dem Band 7 kommen. Während des Stillstandes des Bandes und nach dem genannten Ausser-Eingriff Kommen der genannten Antriebsrollen 18 und 30 werden die Rotationskolbenmotoren 20 und 31 in ihre Ausgangslage zurückgeführt.
Das Rückführen des Motors 20 wird durch die Abtastvorrichtung gesteuert. Während der Rückführung dieses Motors und bei stillstehendem Band wird die die Photozelle tragende Betätigungsstange 34 in Längsrichtung des Bandes und entgegengesetzt zur Transportrichtung des letzteren so lange bewegt, bis die Photozelle eine Registriermarke 37 feststellt.
Durch einen geeigneten Steuerkreis wird mittels der Abtastvorrichtung in Abhängigkeit von der Feststellung der Registriermarke lein Signal erzeugt, welches seinerseits die Rückführung des Motors 20 unterbricht. Durch eine solche Einstellung der Abtastvorrichtung, dass der Abstand des Ansprechpunktes, d. h. der Photozelle 36, von der gewünschten Markierungsstelle in der Form jederzeit dem Trans- porthub entspricht, der durch iden Rotationskolbenmotor 20 durchgeführt werden muss, ist eine genaue Lageeinstellung des Bandes während jedes Transporthubes gewährleistet.
Der hydraulische Steuerkreis, der im Transportund Registriermechanismus verwendet wird, ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Der unter Fluidumdruck stehende Zuführteil des Systems besitzt eine Druckfluidemquelle 41, eine Pumpe 42 und einen Akkumulator 43, die in an sich bekannter Weise derart in Serie angeordnet sind, dass sie der Zuführleitung A Druckfluidum zuführen können. Um den Rückfluss von Fluidum zum Zuführteil des Systems zu verhindern, ist ein Rückschlagventil 44 vorgesehen, während ein Druckentlastungsventil 45 zum Entlüften des Systems vorgesehen ist, falls sich im letzteren ein übergrosser Druck einstellen sollte.
Der Transportmotor 20 besitzt ein zylindrisches Gehäuse 20a und einen Rotationskolben 20b, der drehbar auf einer Achse 20c gelagert ist. Eine Trennwand 20d ist zwischen der Gehäuseöffnung 20e und einer weiteren Gehäuseöffiiung 20f vorgesehen.
Der dem Wegtransport des Bandes dienende Motor 31, dessen Bemessung derjenigen des Motors 20 analog ist, besitzt ein zylindrisches Gehäuse 31 a, einen Rotationskolben 31 b, der drehbar auf einer Achse 31c gelagert ist, sowie eine Trennwand 31b zwischen Gehäuseöffnungen 31e und 311.
Ein solenoidbetätigtes Ventil 46 bestimmt die Flussrichtung des Fluidums durch die Transportmotoren 20 und 31 und steuert dadurch deren Drehrichtung. Ein solenoidbetätigtes Ventil 47 bestimmt, ob die Motoren 20 und 31 in Serie oder parallel zueinander geschaltet sind. Wenn ihre zugeordneten Solenoide nicht erregt sind, werden die Ventile 46 und 47 durch übliche Rückführfedern in ihrer in der Zeichnung dargestellten Mittellage gehalten.
Sowohl das Ventil 46 als auch das Ventil 47 sind Vierwegrentile, wobei jedes vier Öffnungen aufweist, die paarweise (a und b) auf der einen Seite und d (c und d) auf der andern Seite angeordnet sind.
Das Ventil 46 besitzt auf seiner rechten Seite ein Solenoid 48, welches, wenn es betätigt wird, das Ventil nach links bewegt, so dass die Öffnungen a und c miteinander in Verbindung stehen und auch die Öffnungen b und c miteinander kornmunizieren.
Ein Solenoid 49 am linken Ende des Ventils 46 bewegt in seiner Wirkungslage das Ventil derart nach rechts, dass die Öffnungen a und d miteinander ih Verbindung gelangen und auch die Öffnungen b und c miteinander kommunizieren. In der gezeichneten Ruhelage sind die Öffnungen a und c miteinander verbunden, während die Öffnungen b und d voneinander getrennt sihd.
Das einzige Idem Ventil 47 zugeordnete Solenoid bewegt in seiner Wirkungslage den Ventilkörper nach links, so dass die Öffnungen a und d einerseits und die Öffnungen b und c anderseits miteinander verbunden werden. In der gezeichneten Ruhelage stehen die Öffnungen b und d miteinander in Verbindung, während die Öffnungen a und c voneinander getrennt sind.
Um die Strömungssteuersolenoide und die Rotationskolbenmotoren miteinander zu verbinden, ist eine Gruppe von Leitungen vorgesehen. Eine Leitung B erstreckt sich von der Öffnung a im Ventil 46 zur Öffnung 31f im Motorgehäuse 31. Eine Leitung C erstreckt sich von der Öffnung 31e in diesem Motorgehäuse zur Öffnung b im Solenoid 47. Eine Leitung B erstreckt sich zwischen der Öffnung d Ides Ventils 47 zur Öffnung 20f im Gehäuse des Transportmotors 20. Von der Gehäuseöffnung 20e des Motors 20 führt eine Leitung E zur Öffnung b des Ventiis 46.
Von der Öffnung dldes Ventils s 46 führt eine Leitung F zu einem Rückführleitungssystem, das an einen Flüssigkeitssumpf angeschlossen ist, der in der Zeichnung als Quelle 41 bezeichnet ist. Eine Zweigleitung G erstreckt sich von der Leitung B zur Öffnung a des Ventils 47. Von der Öffnung c indes Ventils 47 führt eine Leitung JI zur Leitung F zwecks Rückführung des Fluidums zum Sumpf 41.
Zur Steuerung der Strömung im Leitungssystem ist eine Anzahl von verengten Öffnungen, beziehungsweise Geschwindigkeitssteuerorganen, im Leitungssystem angeordnet. So enthält die Leitung B ein Strömungsbegrenzungsventil 51, das in Serie angeordnet ist. Das Ventil 51 besitzt einen Ventilkörper 51 a, welcher einen Fluidumstrom aus der Öffnung a des Ventils 46 ermöglicht, und ferner eine bezüglich ihres Querschnitts einstellbare Öffnung 41 b, welche die Strömung gegen diese Öffnung hin zu drosseln vermag. In Serie mit der Leitung B und parallel mit dem Strömungsdrosselventil 51 ist ein Kolbenakkumulator 52 vorgesehen.
Dieser Akkumulator 52 besitzt einen frei verschiebbaren Kolben 52a und einen mittels Gewinde einstellbaren Anschlag 52b, mittels welchemtdertinnere Todpunkt des Kolbens 52a festgelegt werden kann.
Ein Strömungsdrosselventil 53 ist zwischen der Öffnung 20e des Motors 20 und der Öffnung b des Ventils 46 in Serie in der Leitung E angeordnet. Das Ventil 53 besitzt einen Ventilkörper 53a, welcher eine Strömung aus der Öffnung b des Ventils 46 ermöglicht, sowie eine bezüglich ihres Querschnitts einstellbare Öffnung 53b zur Drosselung der Strömung durch diese Öffnung.
In der Leitung H ist ein Strömungsdrosselventil 54 vorgesehen. Dieses Ventil 54 besitzt eine bezüglich ihres Querschnitts einstellbare Öffnung 54a zur Drosselung der Strömung durch die Leitung.
Bei der getroffenen, Anordnung, d. h. mit den Solanoidlen 48, 49 und, 50; wird erreicht, dass bei nicht erregten Solenoiden im System keine Strömung vorhanden ist, da die Öffnungen b und d des Ventils 46 und die Öffnungen a und c des Ventils 47 nicht miteinander verbunden sind. Da jedoch am Kolben 52a des Akkumulators 52 vorbei über das Ventil 51 eine Fluidumverbindung hergestellt ist, und da gegenüberliegende Kolbenseiten verschieden grosse Flächen aufweisen, wird sich der Kolben zufolge des grösseren Fluidumdruckes auf seiner Kopfseite nach rechts erstrecken.
Transport- und Wegtransportrotation im Uhrzeigersinn der Rotationskolben 20b, beziehungsweise 31 b, wird durch Betätigen des Solenoids 49 bewirkt.
Diese Solenoidbetätigung bewirkt ein Verschieben des Ventils 46 derart nach rechts, dass die Leitungen A und E miteinander verbunden werden. Demzufolge strömt Druckfluidum aus der Leitung A über die Leitung E zur Öffnung 20e im Gehäuse des Transportmotors 20. Die DrehungUdes Rotationskolbens 20b im Uhrzeigersinn verschiebt Fluidum durch die Öffnung 20f des Gehäuses gn die Leitung D. Dieses Fluidum strömt durch das Ventil 47 über die miteinander verbundenen Öffnungen C und D in die Leitung C und somit durch die Öffnung 31e des Rotationskolbenmotors 31. Eine Drehung im Uhrzeigersinn des Rotationskolbens 31d, wie sie durch Fluidum, das durch die Öffnung 3 1e strömt, bewirkt wird, verdrängt Fluidum durch die Öffnung 31f in die Leitung B.
Während Fluidum durch die Leitung B strömt, wird es vor allem versuchen, in den Akkumulator 52 zu gelangen, da es Idurch die verengte Öffnung des Ventils 51 behindert wird, wodurch der Kolben 52a des Akkumulators so lange nach links bewegt wird, bis er gegen den einstellbaren Anschlag 52b stösst. Durch das Kopfende 52a des Kolbens verdrängtes Fluidum strömt somit durch die Leitung B und über die miteinander verbundenen Öffnungen a und d des Ventils 46 in die Leitung F, wo es in den Sumpf 41 zurückströmt.
Zufolge der freien Verschiebbarkeit des Kolbens 52a kann sich innerhalb des Akkumulators 52 relativ rasch Fluidum ansammeln. Wenn die Kolbenbewegung durch den Anschlag 52b unterbrochen wird, wird das Fluidum durch die Ringöffnung 51b des Ventils 51 gedrängt. Zufolge der Verengung dieser Öffnung wird die Strömungsgeschwindigkeit des Fluidums durch die Leitung B erheblich herab gesetzt. Durch geeignete Dimensionierung der Akloumulationskammer des Akkumulators 52 derart, dass ihr Volumen kleiner ist als das vom Motor 31 verdrängte Volumen, wirdldie Drehung im Uhrzeigersinn des Rotationskolbens 31b an einer Zwischenstelle seiner Drehbewegung verlangsamt.
Wie im vorangehenden erwähnt, bewirkt die Erregung des Solenoids 49 eine Fluidumströmung zu den in Serie angeordneten Motoren 20 und 31, was eine Drehung im Uhrzeigersinn der Rotationskolben dieser Motoren zur Folge hat, wodurch dem Band ein Transport- und Wegtransporthub erteilt wind.
Wenn am Ende der Transporthübe die Motoren in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden müssen, werden die Solenoide 48 und 50 erregt, wodurch die Motoren 20 und 31 parallel geschaltet werden, was ein Drehen der Rotationskolben 20b und 31b im Gegenuhrzeigersinn zur Folge hat.
Durch Erregen des Solenoids 48 wird das Ventil 46 so nach links bewegt, dass die Leitung A mit der Leitung B und anderseits die Leitung E mit der Leitung F in Verbindung kommen. Durch Erregen des Solenoids 50 wird das Ventil 47 so nach links bewegt, dass die Leitung G und die Leitung B einerseits und die Leitung C und die Leitung H anderseits miteinander verbunden werden.
Wenn beide Solenoide 48 und 50 erregt sind, strömt Fluidum aus der Quelle 41 durch die Leitung A und die Leitung B. Zufolge der Zweigverbindung der Leitung G mit der Leitung B gelangt Fluidum durch die Leitung B und teilt sich an der Anschlussstelle dieser Leitung mit der Leitung B in parallele Fluidumströme zu den Motoren 20 und 31 auf. Das durch die Leitung B zur Öffnung 31f im Gehäuse des Motors 31 strömende Medium bewirkt ein Drehen im Gegenuhrzeigersinn des Rotationskolbens 31 b. Das durch diese Bewegung des Kolbens 31b verdrängte Fluidum strömt durch die Öffnung 31e in die Leitung C und über die miteinander in Verbindung stehenden Öffnungen c und dldes Ventils 47 in die Leitung A.
Das zur Leitung H gelangende Fluidum strömt weiter durch die Leitung F und verlässt diese nach dem Sumpf 41 hin. Das in die Leitung G einströmende Fluidum gelangt durch die miteinander verbundenen Öffnungen a und e des Ventils 47 in die Leitung D. Das durch diese Leitung D strömende Fluidum gelangt durch die Öffnung 20f im Gehäuse des Transportmotors 20 und treibt den Rotationskolben 20b im Gegenuhrzeigersinn an.
Durch die Drehbewegung des Kolbens 20b verdrängtes Fluidum verlässt das Gehäuse des Motors durch edie Öffnung 20e und gelangt somit in die Leitung E. Das durch diese Leitung E strömende Flui dum gelangt über die miteinander in Verbindung stehenden Öffnungen b und d in das Ventil 46, von wo es in die Leitung F und von dort zum Sumpf 41 zurückströmt.
Die einstellbaren Ventile 53 und 54 regulieren das Ausmass der Drehung der Kolben im Gegenuhr- zeigersinn. Das Ventil 53 drosselt den Fluidumaustritt aus dem Motor 20, während das Ventil 54 eden Fluidumaustritt aus dem Motor 31 drosselt.
Zur Erzeugung der Längsbewegung der Abtastvorrichtung längs des Bandes 7 sind Antriebsmittel vorgesehen, welche durch einen drehenden Nocken 38 betätigt werden, der seinerseits vom Transportmotor 20 betätigt wird. Wie in der Zeichnung Idargestellt, besitzt der Nocken 38 einen teilzylindrischen Abschnitt und einen länglichen Abschnitt. Ein Nok kenfolgeorgan, das mit der Umfangfläche des Nokkens in Eingriff steht, bleibt so lange stationär, als es sich auf dem zylindrischen Abschnitt des Nockens befindet, und wird erst dann betätigt, wenn der Nocken so weit gedreht wurde, dass sein verlängerter Nockenabschnitt mit zudem Nockenfolgeorgan in Eingriff gelangt.
Die Antriebsmittel der Abtastvorrichtung, idie von dem durch den Motor angetriebenen Nocken 38 betätigt werden, besitzen einen ersten hydraulischen Motor 55, einen zweiten hydraulischen Motor 56 und ein Ventil 57.
Der erste hydraulische Motor 55 besitzt einen Kolben 55a, der von einer Kolbenstange 55b getragen wird, deren Ende ein Nockenfolgeorgan 55c trägt, welches mit der Umfangsfläche des Nockens 38 in Eingriff steht. Der zweite hydraulische Motor 56 besitzt ein Kolben 56a, der von einer Kolbenstange 34 getragen wird, ldie ihrerseits die mit einer Photozelle versehene Abtastvorrichtung trägt.
Das Ventil 57 ist ein Vierwegventil und besitzt ein Paar Öffnungen a und b auf der einen Seite des Ventilkörpers und ein weiteres Paar Öffnungen c und d auf der anderen Seite des Ventilkörpers. Ein Solenoid 58 ist so angeordnet, dass es den Ventilkörper im Sinne der verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten zwischen iden genannten Ventilöffnungen bewegen kann. Wenn, wie dargestellt, das Solenoid 58 nicht erregt ist, steht die Öffnung a mit Iden Öffnungen b und d in Verbindung. Wenn das Solenoid 58 erregt ist und das Ventil nach links bewegt, kommen die Öffnungen b und c miteinander in Verbindung, während die Öffnungen a und d voneinander getrennt werden.
Um den hydraulischen Motoren 55 und 56 Fluidum zuzuführen, ist eine Zweigleitung I vorgesehen, welche von der Leitung A abzweigt und zur Öffnung des Ventils 57 führt. Eine Leitung I erstreckt sich von der Öffnung d dieses Ventils zum Kopfende des Zylinders des hydraulischen Motors 56. Eine Leitung K erstreckt sich von der Öffnung d des Ventils 57 und kann mit der Kopfseite des Zylinders des hydraulischen Motors 55 in Verbindung gebracht werden, ebenso mit dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders des hydraulischen Motors 56.
Eine Leitung L erstreckt sich von der Öffnung c des Ventils 57 und stellt die Verbindung Ides Leitungssystems mit dem Sumpf 41 dar.
Wenn das Solenoid 58 nicht erregt ist, gelangt Druckfluidum m durch die Leitung I in die Öffnung a des Ventils 57, von wo es durch die Leitung J zum Kopfende des Kolbens 56a und weiter durch die Leitung K zum Kolbenstangenende des Kolbens 56a sowie zum Kopfende des Kolbens 55a gelangt. Das auf das Kopfende des Kolbens 55a wirkende Druckfluidum drückt diesen Kolben nach links und d bringt das Nockenfolgeorgan 55c mit dem Nocken 38 in Eingriff. Zur Erleichterung dieser Linksbewegung ist das kolbenstangenseitige Ende des Kolbens 55a nach der Atmosphäre hin entlüftet; es kann auf dieser Zylinderseite zum gleichen Zweck aber auch ein Teilvakuum erzeugt werden.
In jedem Fall jedoch, auch bei fehlender Entlüftung, beziehungsweise Teilvaknum, ist die hydraulische Kraft, die am Kopfende des Kolbens angreift, gross genug, um den letzteren nach links zu bewegen, und d zwar lauch entgegen der als Widerstand auftretenden Kraft komprimierter Luft, welche auf dem kolbenstangenseitigen Ende Ides Zylinders dabei zusammengedrückt wird. Durch die Leitungen J und K wirkt Druckfluidum auf die gegenseitigen Seiten des Kolbens 56a des zweiten hydraulischen Motors 56. Da die Kolbenfläche am Kopfende des Kolbens grösser ist als jene auf Ider anderen Kolbenseite, und da beiden Seiten Druckfluidum aus der gleichen Druckquelle zugeführt wird, verschiebt sich der Kolben zwangläufig nach links.
Wenn während des Betriebs wider Einrichtung eine Bewegung der Abtastvorrichtung erforderlich wird, wird das Solenoid 58 so betätigt, dass die Öffnungen b und c des Ventils 57 miteinander verbunden werden, während die Zuführleitung I vom restlichen Leitungssystem abgetrennt wird. Wenn somit das Solenoid 58 erregt ist und Nachdem der Kolben 20a so weit zurückgedreht wurde, dass er den länglichen Teil des Nockens 38 in Antriebseingriff mit dem Nockenfolgeorgan 55c bringen kann, wirkt Ider Nokken 38 auf die Kolbenstange 55b im Sinne einer Verschiebung des Kolbens 55a Ides ersten hydraulisehen Motors 55 nach rechts. Das durch diese Rechtsbewegung des Kolbens 55a des Motors verdrängte Fluidum gelangt in die Leitung K.
Da die Öffnung d im Ventil 57 geschlossen ist, wird das austretende Fluidum gegen das kolbenstangenseitige Ende des Zylinders jedes zweiten hydraulischen Mo tors 56 verdrängt, wo ! es ein Verschieben des Kolbens 56a dieses Motors s nach rechts bewirkt. Aus zudem Gehäuse des Motors 56 zufolge der genannten Rechtsbewegung des Kolbens 56a verdrängtes Fluidum gelangt in die Leitung J und von dort über K die Öffnungen b und c des Ventils 57 in die Leitung L und somit zurück zum Sumpf 41.
Jede einzelne Abtastschritt wird natürlich gross genug gewählt, um alle e Transportfehler, die normaler- weise erwartet werden müssen, ausgleichen zu kön nvn, wobei der Nocken 38 so angetrieben und an seinem Umfang geformt ist, dass dies zusammen eine geeignete Abtastzeit lergibt. Bei gewissen Transportoperationen, wie z. B. dann, wenn der gegenseitige Abstand der Bandmarken grosse Unterschiede aufweist, kann es sogar notwendig sein, den Nocken 38 so a durch diese Schalterbetätigung erzeugte Signal gelangt durch den Abschnitt 60 des Steuersystems zum Solenoid 58.
Die Abtastvorrichtung wird längs des Bandes 7 in zur Transportrichtung dieses Bandes entgegengesetzter Richtung bewegt, sd. h. beim gezeichneten Beispiel nach rechts, und zwar so lange, bis Licht aus der Quelle 35 in die Photozelle 36 reflektiert wird, was durch eine lichtreflektierende Marke 37 erfolgt.
Bei Ansprechen der Photozelle auf diese Reflektion des Lichtes durch die Marke 37 wird ein Signal erzeugt, und über den Steuerabschnitt 63 des Steuersystems zum Solenoid 48 geleitet, wobei dieses entregt wird und eine Betätigung der Kolben in den Zylindern 17 und 29 bewirkt derart, dass die leerlaufenden Rollen 11 und 23 geschlossen werden. Der Steuerkreis ist in der Zeichnung nur bezüglich der Signalübertragung zu dem Zylinder 17 dargestellt, während die Übertragung des Signals zum Zylinder 29 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurde.
Wenn das Solenoid Entregt ist, bewirkt es die Beendigung der Rückführung des hydraulischen Motors 20. Durch die genannte Entregung des Solenoids 48 wird der Fluidumstrom durch das Ventil 46 unterbrochen, wodurch die Leitungen E und F voneinander getrennt werden. Durch diese Blockierung der Leitung E wird ein Ausströmen von Fluidum aus der Öffnung 20e des Motors 20 verhindert, so dass die Rückführbewegung des Rotationskolbens 20b hyidrau- lisch unterbrochen wird. Das unmittelbare Ansprechen des Steuersystems lauf das von wider Photozelle erzeugte Signal gewährleistet eine rasche und genaue Beendigung der Rückführung des Transportmotors 20.
Es ist zu bemerken, Idass während das von der Photozelle ausgehende Signal die Rückführung des Motors 20 beendet, dieses Signal die Rückführung des Motors 31 unberührt lässt. Der Ventilkörper des Ventils 46 unterbricht bei entregtem Solenoid nur den Fluidumstrom aus dem Motor 20. Das Ventil 53 im Strömungswegvdes zum Motor 20 und dem Ventil 54 in der vom Motor 31 wegführenden Leitung strömenden Fluidums wird so eingestellt, dass die Rückführung des Motors 31 rascher erfolgt als jene des Motors 20. Daraus folgt, dass die Rückführung des Motors 31 dadurch Anschlag des Rotationskolbens 31b mit der rechten Seite der Trennwand 31d beendet wird, während der Rotationskolben 20b immer noch seine Rückführbewegung, ausführt.
Um zu gewährleisten, dass keine unerwünschten Signale aus Ider Photozelle in das Steuersystem gelangen, wie dies z. B. während des Normaltransportes des Bandes der Fall sein könnte, muss dafür gesorgt werden, dass der Photozellenstromkreis selbst nur während des Rückführens der Motoren wirksam sein kann. Zu diesem Zweck ist ein motorgetriebener rotierender Nocken 39 vorgesehen, der während des Rückführens und vor Beginn des Abtastens gegen einen Endschalter 64 stösst. Dadurch wird ein Signal erzeugt, das über den Steuerabschnitt 65 des Steuersystems zur Photozelle 36 gelangt und diese erregt.
Nachdem wie erwähnt von der Photozelle ein Signal erzeugt wurde, wenn die leerlaufende Rolle 11 am Ende der Rückführbewegung des Motors 20 schliesst, wird der Endschalter 61 ausser Wirkungslage gebracht, und zwar Idurch einen Ider Rolle 11- zugeordneten Mechanismus. Dieses Ausser-Wirkung Bringen des Schalters 61 erzeugt wiederum ein Signal, das über den Steuerabschnitt 66 des Steuersystems zum Solenoid 50 gelangt, und dieses ientregt. Dieses Entregen des Solenoids 50 schaltet die Fluidumverbindung zwischen den Motoren 20 und 31 von der Parallelschaltung zur Serieschaltung um, wodurch Ider Mechanismus für den nachfolgenden Transporthub vorbereitet ist.
An sich kann der Transport des Bandes auf verschiedene Weise ausgelöst werden; beim dargestell- ten Beispiel erfolgt dies durch die Abwärtsbewegung der Form 4. Wenn diese Form 4 nach unten bewegt und damit ausser Eingriff mit dem geformten Abschnitt Ides Bandes 7 gebracht wird, schlägt die Form 4 gegen einen Begrenzungsschalter 59. Dadurch wird ein Signal erzeugt, das über den Steuerabschnitt 67 des Steuersystems zum Solenoid 49 gelangt, wodurch Fluidum zur Betätigung der Kolben zu den in Serie geschalteten Motoren strömen kann. Dieses Anschlagen der Form 4 gegen den genannten Schalter kann auch zum Entregen der Photozelle 36 benützt werden.
Nach Beendigung eines Transporthubes stösst der Nocken 40, der durch Iden Transportmotor 20 angetrieben wird, gegen einen Begrenzungsschalter 68. Dadurch wird ein Signal erzeugt, das über den Steuerabschnitt 69 des Steulersystems bewirkt, dass der Kolben im Zylinder 6 wieder nach oben zurückläuft.
Während der Aufwärtsbewegung der Form 4 wird diese erneut gegen jden Begrenzungsschalter 59 sto ssen und so das Rückführen wiederum auslösen.
Normalerweise wird der Begrenzungsschalter 68 kurz bevor der im Uhrzeigersinnterfolgende Transporthub der Rotationskolben 20b und 31b beendet ist, betätigt. Somit ist die Form 4 während ihrer Aufwärtsbewegung so lange nicht in der Lage, gegen den Begrenzungsschalter 59 zu stossen, bis die Rotationskolben 20b und 31b ihre Transporthübe beendet haben und gegen die Anschläge 20b beziehungsweise 31b gestossen sind. Damit die Kolben 55a und 56a des Antriebsmechanismus der Abtastvorrichtung in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden können, muss das Solenoid 58 zu einem Zeitpunkt entregt werden, der nach der Beendigung des Abtastvorgangs folgt. Diese Entregung des Solenoids kann an sich auf verschiedene Weise erfolgen, z.
B. durch Mittel, welche den Bandtransport steuern, oder durch Nocken und Schalter, welche durch den Transportmotor 20 betätigt werden. Beim gezeichneten Beispiel jedoch wird ein Signal verwendet, das durch Zusammen- wirken der Form 4 mit einem unteren Begrenzungsschalter 70 während der Abwärtsbewegung der Form 4 erzeugt wird. Dieses Signal wird über einen Steuerabschnitt 71 des Steuersystems zudem Solenoid 58 zugeführt, wodurch dieses entregt wird. Zufolge Ider genannten Anordnung wird das Solenoid 58 am Ende des Abtastvorganges entregt.
Die Zeit, die verstreicht, bis die Form 4 nach unten bis zum Schalter 70 bewegt wurde, gewährleistet, dass das Entregen des Solenoids 58 so lange nicht erfolgt, als der längliche Abschnitt des Nockens 38 nicht am Nockenfolgeorgan 55c vorbeigedreht wurde. Dieses Solenoid muss offensichtlich genügend lange entregt bleiben, um ein Rückführen des Kolbens 55a beziehungsweise 56a zu gestatten, bevor der nächstfolgende Abtastvorgang ausgelöst wird.
Die Vorteile des vorangehend beschriebenen Beispiels betreffen sowohl den Aufbau als auch die Wirkungsweise der fraglichen Anlage. Durch genaue Bemessung jedes einzelnen Transporthubes vor seiner Auslösung wird Neine absolut genaue Übereinstim- mung jedes einzelnen Transportschrittes mit Ider Bandlage bezüglich der Form gewährleistet. Da das Band während der Abtastoperation, welche die Dauer eines jeden Transporthubes bestimmt, stillsteht, kann keine Interferenz zwischen Transporthub und Abtastvorgang auftreten. Da das Abtasten selbst mit relativ kleiner Geschwindigkeit durchgeführt wird, sind sowohl das Abtasten als auch das anschiiessende In Flucht-Bringen des Bandes genau gewährleistet.
Da ferner das Abtasten zwischen den Transporthüben erfolgt, können die Transporthübe selbst mit relativ grosser Geschwindigkeit erfolgen, ohne dass Idie genaue Relativlage von Band und Form dadurch ungünstig beeinflusst würde.
Die Kopplung von Akkumulator und Strömung drosselmechanismus, durch welche eine Verzögerung der zyklisch arbeitenden Motoren am Ende der Transporthübe erreicht wird, verhindert, dass Idas Band an den Angriffsstellen beschädigt wird und dass der Transportmechanismus überbeansprucht wird, was bei plötzlicher Beendigung der Hübe eintreten könnte.
Die zyklisch arbeitenden hydraulischen Antriebs motorenierleichtern die positive Steuerung jedes einzelnen Transporthubes. Die Ausbildung der Motoren als Drehkolbenmotoren, wie sie beim bezeichneten Beispiel vorgesehen ist, erbebt einen besonders günstigen Wirkungsgrad indes Antriebsmechanismus.
Die hydraulische Verbindung innerhalb des Lagekorrektursystems zwischen den dadurch Nocken angetriebenen Motoren und d den Antriebsmotoren für die Abtast- vorrichtung ergibt eine besonders günstige Flexibilität in der Lageanordnung der Abtastvorrichtung und gestattet eine einfache Anpassung der Geschwindigkeiten des nockengetriebenen Motors, welche bekanntlich mit der gewünschten Abtastgeschwindigkeit nicht übereinstimmen.
Der einzige hydraulische Stromkreis zum Umschalten der Rotationskolbenmotoren auf Serieschaltung während des gleichzeitigen Transports zur Form und Wegtransports aus der Form sowie zur Parallel schaltung dieser Motoren während ihre Rückführung ist besonders vorteilhaft. Während der Serieschaltung treibt der Transportmotor gleichzeitig den Wegtransportmotor. Auf diese Weise wird erreicht, dass nicht nur die beiden Motoren mit Sicherheit gleichmässig angetrieben werden, sondern es werden auch übermässige Spannungen und Brüche im Band verhindert, welche dadurch entstehen könnten, dass der Wegtransportmotor vor dem Transportmotor zur Wirkung gelangt.
Die Parallelschaltunggder Motoren während der Rückführung ermöglicht es auf Wunsch, vor Beglnn der Abtastung eine relativ rasche Rückführung der Motoren vorzunehmen.
Obwohl im vorangehenden ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit spezifischen Vorteilen beschrieben wurde, versteht es sich, dass in manchen Punkten von der beschriebenen Bauart abgewichen werden kann, ohne dass die Grundgedanken der vorliegenden Erfindung geändert würden. So kann z. B. die Abtastvorrichtung anstelle einer Photozelle einen auf radioaktive Strahlung oder auf pneumatische, mechanische oder optische Signale ansprechenden Mechanismus aufweisen. Während beim beschriebenen Beispiel der Unterbruch der Rückführung der Motoren dadurch erfolgt, dass die Strömung des die Rückführung bewirkenden Fluidums unterbrochen wind, kann diese Beendigung der Rückführung auch auf verschiedene andere Arten ausgelöst werden. So kann z.
B. sdie Bewegung der Abtastvorrichtung selbst zur Stillsetzung dieser Vorrichtung ausgebildet sein, wenn eine Marke auf dem Band registriert wurde. Durch das Stillsetzen der Abtastvorrichtung kann die Rückführbewegung 4es Kolbens 20b durch den Antriebsmechanismus, der den rotierenden Nocken 38, laden Kolben 55a, die Leitung K und den Kolben 56a umfasst, blockiert werden.
Während Motoren mit Rotationskolben und zyklischer Arbeitsweise wie erwähnt besondere Vorteile bringen, können aber auch andere Antriebsmechanismen z. B. mechanische oder elektrische vorgesehen sein, auch wenn die Verwendung solcher Mechanismen gewisse Nachteile in ihrem Wirkungsgrad bedingen. Ebenso können der Antriebsmechanismus und die Steuerelemente anders als beschrieben ausgebildet sein.