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.
Method and device for the controlled intermittent transport of a strip
The present invention relates to a method and a device for the controlled intermittent transport of a strip which carries registration marks at intervals.
In forming, cutting, packaging, printing and other similar operations where material to be processed is used in the form of a tape, it is common to intermittently feed the tape to a work station in such a way that a certain work operation is performed on a predetermined length of tape can be carried out. While such operations are being carried out, it is absolutely necessary that the wall piece at the work station is in an exact position relative to the work device concerned.
In order to ensure the correct position of the piece of tape lan the workstation, it has already been proposed on the tape z. B. to attach registration marks by pressure or the like at longitudinal intervals. There were scanning devices such. B. photocells used for scanning the tape, it was possible to achieve a certain degree of correction of the relative position in question by bringing the edge feed with the position of the registration marks by the scanning device in relation.
The marking measures customary up to now have, however, various disadvantages. For example, in various known embodiments, the corresponding devices cannot correct these errors despite the detection of errors during the transport stroke, that is to say the correction could only be carried out during the subsequent transport strokes. Furthermore, an immediate and complete correction of errors is usually not possible with such devices, but individual partial corrections of a predetermined extent are distributed over a period of time comprising several transport strokes and the total error is corrected relatively late.
Attempts have already been made to correct errors during abnormal strokes yourself; It was suggested that the belt be brought into its correct position before each transport stroke so that the subsequent transport stroke can then be carried out properly. In the case in which the tape is transported by means of transport rollers or other gripping organs, this type of bearing correction required relatively complicated tape release mechanisms and difficulties arise as a result of tape stretching that occurred during the correction movement of the tape.
With previously known devices, the tape was scanned to determine the position of the tape during the high-speed transport stroke.
As a result of this relatively high speed of the belt passing the scanner, additional errors were introduced into the correction itself.
The connection between the scanning device and the position correction mechanism was usually made via a mechanical lever system, which made it particularly difficult to adapt the position-grained transport device to a change in the tape dimensions or the position of the registration marks.
The present invention seeks to provide a method and a device of the type in question, in which the aforementioned disadvantages are avoided.
The method according to the invention is characterized in that the belt is stopped at the end of each transport stroke and during this standstill of the belt its transport means are returned to the starting position, and that the belt is scanned in the longitudinal direction against its transport direction during its standstill in order to determine registration marks, whereupon the return of the transport means is ended when a registration mark is detected, and that finally the belt is given a transport stroke, the beginning of which is determined by the detection of the registration mark mentioned and the end of which is predetermined.
The device according to the invention is characterized by means for intermittently driving the belt by means of transport strokes, means for returning the transport means to restore the starting position of the latter at the end of each transport stroke when the belt is stationary, as well as transport stroke adjustment means for determining the starting position of each transport stroke during the return of the Transport means, these setting means having a scanning device which is movable in the longitudinal direction of the belt opposite to the transport direction in order to determine a registration mark on the belt, as well as control means which respond to the detection of a registration mark by the scanning device and are intended to
to end the return of the means of transport and thus to determine the said initial transport position.
In the following, the method according to the invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a preferred embodiment of the device also forming the subject of the invention, for example; the drawing shows:
1 is a diagram of a sheet transport device as it is used in a plastic molding machine,
Fig. 2 shows schematically and in axial section a preferred embodiment of the hydraulic system for actuating the tape transport and the tape scanning and
3 shows a diagrammatic view of a control device which adapts the transport and the error correction of the belt stroke to the mode of operation of the machine.
1 shows a molding station with a stationary molding plate 2 which is supported by a frame 3. The mold plate 2 opposite a back and forth movable mold 4 with a mold recess 5 is arranged, which with lifting means 6, for. B. a hydraulic piston-cylinder device is provided. A belt 7 made of plastic is fed from a roll 8 of transport means 9 to the molding station.
The belt passes the forming station between the mold 4, which can be moved up and down, and the stationary forming plate 2. When it leaves the forming station, the belt 7 is grasped by transport means 10 which pull the deformed part of the belt away from the forming station.
The transport means 9 have an idle roller 11 arranged under the belt. This roller 11 is arranged at one end of a link 12 and is connected by a link 13 to one arm of a crank lever 14 which is mounted on a pin 15. The other arm of the crank lever 14 is connected to a piston rod 16, the piston of which works in a cylinder 17. An extension of the piston rod 16 causes the piston lever 14 to rotate in the sense of a downward movement of the link 13, whereby the roller 11 is lifted from the belt. It should be noted that this linkage is provided at both ends of the roller 11 in order to guide the latter with respect to the belt 7 securely.
A transport roller 18 is provided above the belt 7 and parallel to the roller 11. The transport roller 18 is mounted at its ends in a frame which is indicated schematically in FIG. 1 by the plate 19.
A cyclically operating motor 20 is used to cyclically drive the transport roller 18 via a chain drive which has a drive gear 21 and a gear 22. The engine 20 is a Rota tion piston engine, such as. B. is known under the name Rotac actuator.
The structure of the means of transport 10 generally corresponds to the means of transport 9; they have an idle roller 23 which is arranged at one end of a handlebar 24. A link 25, which protrudes downward from the roller 23, is articulated to one arm of a crank lever 26 which is mounted on a pin 27. The other arm of the crank lever 26 engages a piston rod 28, the piston of which works in a cylinder 29. Analogously to the device 9, the link mechanism of the roller 23 is arranged on both sides in this case.
A transport roller 30 is provided above the belt 7 and is driven by a cyclically operating hydraulic motor 31 via a chain transmission having chain wheels 32 and 33. The motor 31 is also a rotary piston motor and is of the same size as the motor 20 of the transport means 9.
For the longitudinal scanning of the strip 7, scanning means are provided on a rod 34 movable in the longitudinal direction. These scanning means have a light source 35 which, when in operation, throws a light beam onto the belt 7, as well as a photocell 36 for receiving the light beam reflected by the belt 7I through the registration marks 37; the marks 37 are attached to the belt 7 at longitudinal intervals.
In order to coordinate the operation of the forming device, the tape feed mechanism and the scanning device, cam control means which are driven by the cyclic motor 20 are provided. The cam control device has separate rotating cams 38, 39 and 40, the function of which is described in more detail below:
When the device is in operation, the motors 20 and 31 transport the belt 7 and d give it intermittent supply and removal strokes, so that successive sections of the belt are brought into alignment with the mold 4 and corresponding deformed belt sections are transported away from the mold will.
After a band section has been brought into alignment with the mold, the band 7 is pressed against the mold plate 2 by means of the molded part 4 and the molding process is initiated. During this molding process, the idle rollers 11 and 23 are moved away from the belt 7, so that the drive rollers 18 and 30 come out of drive engagement with the belt 7. During the standstill of the belt and after the aforementioned disengagement of the aforementioned drive rollers 18 and 30, the rotary piston motors 20 and 31 are returned to their starting position.
The feedback of the motor 20 is controlled by the scanning device. During the return of this motor and with the belt at a standstill, the actuating rod 34 carrying the photocell is moved in the longitudinal direction of the belt and opposite to the transport direction of the latter until the photocell detects a registration mark 37.
A suitable control circuit is used to generate a signal by means of the scanning device as a function of the detection of the registration mark, which in turn interrupts the return of the motor 20. By adjusting the scanning device such that the distance of the response point, i.e. H. The photocell 36, from the desired marking point in shape at all times corresponds to the transport stroke, which must be carried out by the rotary piston motor 20, an exact position adjustment of the tape is guaranteed during each transport stroke.
The hydraulic control circuit used in the transport and registration mechanism is shown schematically in FIG. The supply part of the system under fluid pressure has a pressurized fluid source 41, a pump 42 and an accumulator 43, which are arranged in series in a manner known per se in such a way that they can supply pressurized fluid to the supply line A. In order to prevent the backflow of fluid to the supply part of the system, a check valve 44 is provided, while a pressure relief valve 45 is provided for venting the system if an excessive pressure should develop in the latter.
The transport motor 20 has a cylindrical housing 20a and a rotary piston 20b which is rotatably mounted on an axis 20c. A partition wall 20d is provided between the housing opening 20e and a further housing opening 20f.
The motor 31, which is used to transport the tape away and whose dimensions are analogous to those of the motor 20, has a cylindrical housing 31a, a rotary piston 31b which is rotatably mounted on an axis 31c, and a partition 31b between housing openings 31e and 311.
A solenoid operated valve 46 determines the direction of flow of fluid through the transport motors 20 and 31 and thereby controls their direction of rotation. A solenoid operated valve 47 determines whether the motors 20 and 31 are connected in series or in parallel with each other. When their associated solenoids are not energized, the valves 46 and 47 are held in their central position shown in the drawing by conventional return springs.
Both valve 46 and valve 47 are four-way valves, each having four openings arranged in pairs (a and b) on one side and d (c and d) on the other.
The valve 46 has on its right side a solenoid 48 which, when actuated, moves the valve to the left so that the openings a and c communicate with one another and also the openings b and c communicate with one another.
A solenoid 49 at the left end of the valve 46 moves the valve to the right in its operative position in such a way that the openings a and d are connected to one another and the openings b and c also communicate with one another. In the rest position shown, the openings a and c are connected to one another, while the openings b and d are separated from one another.
The only solenoid assigned to the valve 47 moves the valve body to the left in its operative position, so that the openings a and d on the one hand and the openings b and c on the other hand are connected to one another. In the rest position shown, the openings b and d are connected to one another, while the openings a and c are separated from one another.
A set of conduits are provided to interconnect the flow control solenoids and the rotary piston engines. A line B extends from the opening a in the valve 46 to the opening 31f in the motor housing 31. A line C extends from the opening 31e in this motor housing to the opening b in the solenoid 47. A line B extends between the opening d in the valve 47 to the opening 20f in the housing of the transport motor 20. A line E leads from the housing opening 20e of the motor 20 to the opening b of the valve 46.
A line F leads from the opening dl of the valve s 46 to a return line system which is connected to a liquid sump, which is designated as source 41 in the drawing. A branch line G extends from the line B to the opening a of the valve 47. A line JI leads from the opening c of the valve 47 to the line F for the purpose of returning the fluid to the sump 41.
To control the flow in the line system, a number of constricted openings or speed control elements are arranged in the line system. Thus, the line B contains a flow restriction valve 51 which is arranged in series. The valve 51 has a valve body 51 a, which enables a fluid flow from the opening a of the valve 46, and also an adjustable cross-section opening 41 b, which is able to throttle the flow towards this opening. A piston accumulator 52 is provided in series with the line B and in parallel with the flow throttle valve 51.
This accumulator 52 has a freely displaceable piston 52a and a threaded stop 52b, by means of which the inner dead center of the piston 52a can be fixed.
A flow throttle valve 53 is arranged in series in the line E between the port 20e of the engine 20 and the port b of the valve 46. The valve 53 has a valve body 53a, which enables a flow out of the opening b of the valve 46, as well as an opening 53b which can be adjusted with respect to its cross section for throttling the flow through this opening.
A flow throttle valve 54 is provided in line H. This valve 54 has an opening 54a which can be adjusted with respect to its cross section for throttling the flow through the line.
With the arrangement made, d. H. with solanoids 48, 49 and, 50; What is achieved is that when the solenoids are not energized in the system, there is no flow, since the openings b and d of the valve 46 and the openings a and c of the valve 47 are not connected to one another. However, since a fluid connection is established past the piston 52a of the accumulator 52 via the valve 51, and since opposite piston sides have surfaces of different sizes, the piston will extend to the right as a result of the greater fluid pressure on its head side.
The clockwise transport and removal rotation of the rotary piston 20b, or 31b, is brought about by actuating the solenoid 49.
This solenoid actuation causes valve 46 to shift to the right such that lines A and E are connected to one another. Accordingly, pressurized fluid flows from line A via line E to opening 20e in the housing of the transport motor 20. The clockwise rotation U of the rotary piston 20b displaces fluid through the opening 20f of the housing gn the line D. This fluid flows through the valve 47 via the interconnected Openings C and D into the line C and thus through the opening 31e of the rotary piston motor 31. A clockwise rotation of the rotary piston 31d, as is caused by fluid flowing through the opening 3 1e, displaces fluid through the opening 31f into the Head B.
As fluid flows through line B, it will mainly try to get into accumulator 52 as it is obstructed by the narrowed opening of valve 51, causing piston 52a of the accumulator to move to the left until it hits the adjustable stop 52b abuts. Fluid displaced by the head end 52a of the piston thus flows through the line B and via the interconnected openings a and d of the valve 46 into the line F, where it flows back into the sump 41.
As a result of the free displaceability of the piston 52a, fluid can collect within the accumulator 52 relatively quickly. When the piston movement is interrupted by the stop 52b, the fluid is forced through the annular opening 51b of the valve 51. As a result of the narrowing of this opening, the flow rate of the fluid through the line B is considerably reduced. By suitably dimensioning the accumulation chamber of the accumulator 52 such that its volume is smaller than the volume displaced by the motor 31, the clockwise rotation of the rotary piston 31b is slowed down at an intermediate point of its rotational movement.
As previously mentioned, energizing the solenoid 49 causes fluid to flow around the serially arranged motors 20 and 31, causing the rotary pistons of these motors to rotate clockwise, giving the belt a transport and transport stroke.
When the motors have to be returned to their starting position at the end of the transport strokes, the solenoids 48 and 50 are energized, whereby the motors 20 and 31 are connected in parallel, which results in a counterclockwise rotation of the rotary pistons 20b and 31b.
By energizing the solenoid 48, the valve 46 is moved to the left in such a way that the line A communicates with the line B and, on the other hand, the line E communicates with the line F. By energizing the solenoid 50, the valve 47 is moved to the left such that the line G and the line B on the one hand and the line C and the line H on the other hand are connected to one another.
When both solenoids 48 and 50 are energized, fluid flows from source 41 through line A and line B. As a result of the branch connection of line G to line B, fluid passes through line B and splits at the junction of that line with Line B in parallel fluid flows to the motors 20 and 31. The medium flowing through the line B to the opening 31f in the housing of the motor 31 causes the rotary piston 31b to rotate counterclockwise. The fluid displaced by this movement of the piston 31b flows through the opening 31e into the line C and via the communicating openings c and dl of the valve 47 into the line A.
The fluid reaching the line H continues to flow through the line F and leaves it to the sump 41. The fluid flowing into the line G passes through the interconnected openings a and e of the valve 47 into the line D. The fluid flowing through this line D passes through the opening 20f in the housing of the transport motor 20 and drives the rotary piston 20b counterclockwise.
Fluid displaced by the rotary movement of the piston 20b leaves the housing of the motor through the opening 20e and thus enters the line E. The fluid flowing through this line E reaches the valve 46 of via the openings b and d which are connected to one another where it flows back into line F and from there to sump 41.
The adjustable valves 53 and 54 regulate the extent to which the pistons rotate in the counterclockwise direction. The valve 53 throttles the fluid outlet from the motor 20, while the valve 54 throttles the fluid outlet from the motor 31.
To generate the longitudinal movement of the scanning device along the belt 7, drive means are provided which are actuated by a rotating cam 38 which in turn is actuated by the transport motor 20. As shown in the drawing I, the cam 38 has a part-cylindrical section and an elongated section. A cam follower, which is in engagement with the peripheral surface of the cam, remains stationary as long as it is on the cylindrical portion of the cam, and is not actuated until the cam has been rotated so far that its extended cam portion also Cam follower engages.
The drive means of the scanning device, which is operated by the cam 38 driven by the motor, has a first hydraulic motor 55, a second hydraulic motor 56 and a valve 57.
The first hydraulic motor 55 has a piston 55a carried by a piston rod 55b, the end of which carries a cam follower 55c which engages with the peripheral surface of the cam 38. The second hydraulic motor 56 has a piston 56a carried by a piston rod 34 which in turn carries the scanning device provided with a photocell.
The valve 57 is a four-way valve and has a pair of openings a and b on one side of the valve body and another pair of openings c and d on the other side of the valve body. A solenoid 58 is arranged so that it can move the valve body in terms of the various connection possibilities between the valve openings mentioned. As shown, when the solenoid 58 is not energized, port a communicates with I ports b and d. When the solenoid 58 is energized and the valve moves to the left, ports b and c come into communication while ports a and d are separated.
In order to supply fluid to the hydraulic motors 55 and 56, a branch line I is provided which branches off from the line A and leads to the opening of the valve 57. A line I extends from the opening d of this valve to the head end of the cylinder of the hydraulic motor 56. A line K extends from the opening d of the valve 57 and can be brought into communication with the head side of the cylinder of the hydraulic motor 55 as well the piston rod end of the cylinder of the hydraulic motor 56.
A line L extends from the opening c of the valve 57 and represents the connection between the line system and the sump 41.
When the solenoid 58 is not energized, pressurized fluid passes through line I into port a of valve 57, from where it flows through line J to the head end of piston 56a and on through line K to the piston rod end of piston 56a and to the head end of the Piston 55a arrives. The pressure fluid acting on the head end of the piston 55a pushes this piston to the left and d brings the cam follower 55c with the cam 38 into engagement. To facilitate this movement to the left, the end of the piston 55a on the piston rod side is vented to the atmosphere; however, a partial vacuum can also be generated on this cylinder side for the same purpose.
In any case, however, even in the absence of ventilation or partial vacuum, the hydraulic force that acts on the head end of the piston is large enough to move the latter to the left, namely against the force of compressed air occurring as a resistance, which on the piston rod end of the cylinder is thereby compressed. Pressure fluid acts through lines J and K on the opposite sides of the piston 56a of the second hydraulic motor 56. Since the piston area at the head end of the piston is larger than that on the other side of the piston, and since both sides are supplied with pressure fluid from the same pressure source, shifts the piston inevitably moves to the left.
If a movement of the scanning device is required during operation against the device, the solenoid 58 is actuated so that the openings b and c of the valve 57 are connected to one another, while the supply line I is disconnected from the rest of the line system. When the solenoid 58 is thus excited and after the piston 20a has been rotated back so far that it can bring the elongated part of the cam 38 into driving engagement with the cam follower 55c, the cam 38 acts on the piston rod 55b in the sense of a displacement of the piston 55a Ides first hydraulic motor 55 to the right. The fluid displaced by this clockwise movement of the piston 55a of the motor enters the line K.
Since the opening d in the valve 57 is closed, the exiting fluid is displaced against the piston rod end of the cylinder every second hydraulic Mo sector 56, where! it causes displacement of the piston 56a of this motor s to the right. Fluid displaced from the housing of the motor 56 as a result of the aforementioned rightward movement of the piston 56a enters the line J and from there via K the openings b and c of the valve 57 into the line L and thus back to the sump 41.
Each individual scanning step is of course chosen large enough to be able to compensate for all transport errors that normally have to be expected, the cam 38 being driven and shaped on its periphery in such a way that this together results in a suitable scanning time. In certain transport operations, such as If, for example, the mutual spacing of the tape marks is very different, it may even be necessary to switch the cam 38 so that a signal generated by this switch actuation passes through the section 60 of the control system to the solenoid 58.
The scanning device is moved along the belt 7 in the opposite direction to the transport direction of this belt, sd. in the example shown, to the right, until light from the source 35 is reflected into the photocell 36, which is done by a light-reflecting mark 37.
When the photocell responds to this reflection of the light by the marker 37, a signal is generated and passed via the control section 63 of the control system to the solenoid 48, which is de-energized and causes the pistons in the cylinders 17 and 29 to be actuated in such a way that the idle rollers 11 and 23 are closed. The control circuit is shown in the drawing only with regard to the signal transmission to the cylinder 17, while the transmission of the signal to the cylinder 29 has been omitted for the sake of clarity.
When the solenoid is de-energized, it causes the return of the hydraulic motor 20 to be terminated. By de-energizing the solenoid 48, the fluid flow through the valve 46 is interrupted, whereby the lines E and F are separated from one another. This blocking of the line E prevents fluid from flowing out of the opening 20e of the motor 20, so that the return movement of the rotary piston 20b is hydraulically interrupted. The immediate response of the control system, the signal generated by the photocell, ensures a quick and precise termination of the return of the transport motor 20.
It should be noted that while the signal from the photocell terminates the motor 20 feedback, this signal leaves the motor 31 feedback unaffected. When the solenoid is de-energized, the valve body of valve 46 only interrupts the flow of fluid from motor 20. Valve 53 in the flow path to motor 20 and valve 54 in the line leading away from motor 31 are adjusted so that motor 31 is returned more quickly than that of the motor 20. It follows that the return of the motor 31 is terminated by abutting the rotary piston 31b with the right side of the partition wall 31d while the rotary piston 20b is still performing its return movement.
To ensure that no unwanted signals from the photocell enter the control system, as is the case with e.g. B. could be the case during normal transport of the belt, it must be ensured that the photocell circuit itself can only be effective while the motors are being returned. For this purpose, a motor-driven rotating cam 39 is provided which strikes a limit switch 64 during the return and before the start of the scanning. As a result, a signal is generated which reaches the photocell 36 via the control section 65 of the control system and excites it.
After a signal has been generated by the photocell, as mentioned, when the idling roller 11 closes at the end of the return movement of the motor 20, the limit switch 61 is brought out of action, namely by a mechanism assigned to the roller 11. This disengagement of the switch 61 in turn generates a signal which reaches the solenoid 50 via the control section 66 of the control system and de-energizes it. This de-energizing of the solenoid 50 switches the fluid connection between the motors 20 and 31 from parallel connection to series connection, thereby preparing the mechanism for the subsequent transport stroke.
As such, the transport of the tape can be triggered in various ways; In the example shown, this is done by the downward movement of the mold 4. When this mold 4 is moved downwards and is thus brought out of engagement with the shaped section of the strip 7, the mold 4 strikes a limit switch 59. This generates a signal, which passes to solenoid 49 via control section 67 of the control system, allowing fluid to flow to the motors in series to operate the pistons. This striking of the mold 4 against the switch mentioned can also be used to de-energize the photocell 36.
After completion of a transport stroke, the cam 40, which is driven by the transport motor 20, hits a limit switch 68. This generates a signal which, via the control section 69 of the control system, causes the piston in the cylinder 6 to run back up again.
During the upward movement of the mold 4, it will again bump against each limit switch 59 and thus trigger the return again.
Normally, the limit switch 68 is actuated shortly before the clockwise transport stroke of the rotary pistons 20b and 31b has ended. Thus, during its upward movement, the mold 4 is unable to hit the limit switch 59 until the rotary pistons 20b and 31b have finished their transport strokes and have hit the stops 20b and 31b, respectively. So that the pistons 55a and 56a of the drive mechanism of the scanning device can be returned to their original position, the solenoid 58 must be de-energized at a point in time that follows after the completion of the scanning process. This de-energization of the solenoid can in itself be done in various ways, e.g.
B. by means that control the tape transport, or by cams and switches, which are operated by the transport motor 20. In the example shown, however, a signal is used which is generated by the interaction of the mold 4 with a lower limit switch 70 during the downward movement of the mold 4. This signal is fed to the solenoid 58 through a control section 71 of the control system, thereby de-energizing the solenoid. As a result of the aforesaid arrangement, the solenoid 58 is de-energized at the end of the scan.
The time that elapses before the mold 4 has been moved down to the switch 70 ensures that the de-energization of the solenoid 58 does not take place as long as the elongate portion of the cam 38 has not been rotated past the cam follower 55c. Obviously, this solenoid must remain de-energized long enough to allow a return of the piston 55a or 56a before the next following scanning process is triggered.
The advantages of the example described above relate to both the structure and the mode of operation of the system in question. By precisely dimensioning each individual transport stroke before it is triggered, no absolutely precise correspondence of each individual transport step with the strip position is guaranteed with regard to the shape. Since the belt stands still during the scanning operation, which determines the duration of each transport stroke, no interference can occur between the transport stroke and the scanning process. Since the scanning itself is carried out at a relatively low speed, both the scanning and the subsequent alignment of the tape are precisely guaranteed.
Furthermore, since the scanning takes place between the transport strokes, the transport strokes themselves can take place at a relatively high speed without adversely affecting the exact relative position of tape and form.
The coupling of the accumulator and the flow throttling mechanism, through which the cyclically operating motors are delayed at the end of the transport strokes, prevents the belt from being damaged at the points of attack and the transport mechanism from being overstrained, which could occur if the strokes are suddenly terminated.
The cyclical hydraulic drive motors facilitate the positive control of each individual transport stroke. The design of the motors as rotary piston motors, as is provided in the example given, results in a particularly favorable degree of efficiency in the drive mechanism.
The hydraulic connection within the position correction system between the motors driven by the cam and the drive motors for the scanning device results in a particularly favorable flexibility in the positional arrangement of the scanning device and allows easy adjustment of the speeds of the cam-driven motor, which, as is well known, do not match the desired scanning speed .
The only hydraulic circuit for switching the rotary piston motors to series connection during the simultaneous transport to the mold and removal from the mold as well as for the parallel connection of these motors during their return is particularly advantageous. During the series connection, the transport motor simultaneously drives the removal motor. In this way it is achieved that not only are the two motors reliably driven uniformly, but also that excessive tension and breaks in the belt are prevented, which could result from the removal motor coming into effect in front of the transport motor.
The parallel connection of the motors during the return allows, if desired, a relatively rapid return of the motors before the start of the scan.
Although a particularly preferred exemplary embodiment with specific advantages has been described above, it goes without saying that it is possible to deviate from the design described in some points without the basic concept of the present invention being changed. So z. B. instead of a photocell, the scanning device may have a mechanism responsive to radioactive radiation or to pneumatic, mechanical or optical signals. While in the example described, the interruption of the return of the motors takes place in that the flow of the fluid causing the return is interrupted, this termination of the return can also be triggered in various other ways. So z.
For example, the movement of the scanning device itself can be designed to stop this device when a mark has been registered on the tape. By stopping the scanning device, the return movement of the piston 20b by the drive mechanism, which comprises the rotating cam 38, loaded piston 55a, the line K and the piston 56a, can be blocked.
While motors with rotary pistons and cyclical operation, as mentioned, bring particular advantages, other drive mechanisms, e.g. B. mechanical or electrical, even if the use of such mechanisms cause certain disadvantages in their efficiency. Likewise, the drive mechanism and the control elements can be designed differently than described.