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Steuereinrichtung für denAntrieb des Vorschubwalzenpaares von Papierbahnen
od. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für den Antrieb des
Vorschubwalzenpaares von Papierbahnen od.dgl., insbesondere an Hochleistungsverpackungsmaschinen,
dessen Geschwindigkeit zeitweise mittels Impulse beeinflußt wird, die von einer
Selenzelle nach Maßgabe von auf der Bahn angebrachten Markierungen erzeugt und in
einem Thyratron mit Schirmgitter verstärkt werden, dessen Anodenspannung über einen
synchron mit den Vorschubwalzen umlaufenden Schalter nur zeitweise angelegt wird.
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Bei Verwendung von Papierbahnen mit Aufdruck in Verpackungsmaschinen
ist es bekanntlich erforderlich, daß der Aufdruck jeweils an der gleichen Stelle
des Fertigproduktes, z. B. bei der fertigen Einzelpackung symmetrisch zu deren Seitenkanten,
erscheint. Schon allein durch unterschiedliche Dehnung der Papierbahn sowie durch
Schlupf an den Vorschubwalzen ergibt sich eine Anhäufung von Fehlern und damit eine
Verschiebung des Aufdruckes bezüglich der einzelnen Verpackungsabschnitte.
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Es ist bereits eine Steuereinrichtung bekannt, bei der im Getriebe
der Vorschubwalzen ein Umlaufrädergetriebe angeordnet ist, dessen Umlaufrad über
eine Welle mit einer Hemmscheibe verbunden ist, deren Klinke von einem über eine
Selenzelle gesteuerten Magneten betätigt wird. Die Selenzelle spricht auf entsprechende
Markierungen der Papierbahn an.
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Bei dieser Steuereinrichtung laufen die Vorschubwalzen etwas schneller,
als der größtmöglichen Länge der Verpackungsabschnitte entspricht. Kleinere Ungenauigkeiten
innerhalb der zulässigen Grenzen werden in Kauf genommen, und der Steuervorgang
ist derart, daß jeweils, wenn innerhalb eines Steuerintervalles des Maschinentaktes
infolge der sich aufaddierenden Fehler eine Markierung in den Bereich der Selenzelle
kommt, die Selenzelle einen die Freigabe der Hemmscheibe bewirkenden Impuls abgibt,
so daß der Drehbewegung der Vorschubwalzen eine verzögernde Drehbewegung überlagert
wird.
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Eine ähnliche Steuereinrichtung dieser Art verwendet an Stelle eines
UmIaufgetriebes ein stufenlos verstellbares Getriebe in Verbindung mit einem Differentialgetriebe.
Dabei läuft ferner ein Auswahlschalter synchron mit den Vorschubwalzen um, der die
Anodenspannung eines Thyratrons jeweils während eines geeigneten Zeitintervalls
während des Maschinentaktes steuert, so daß die Selenzelle über das als Verstärker
dienende Thyratron den Antrieb für die Zusatzgetriebe steuern kann. Bei diesen bekannten
Steuereinrichtungen wird der Anodenstrom des Thyratrons durch den als Unterbrecher
wirken-
den umlaufenden Schalter geschaltet. In dem Anodenstromkreis liegt gleichzeitig
eine Magnetspule für die Klinke der Hemmscheibe bzw. für ein Schaltrelais.
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Die Induktivität dieser Magnetspule bedingt, daß die Anodenspannung
erst mit erheblicher Verzögerung gegenüber dem Einschaltzeitpunkt an dem Thyratron
anliegt. Dies führt dazu, daß die bekannten Steuereinrichtungen bei Höchstleistungs
-Verpackungsmaschinen unbrauchbar sind, da eine Zündung des Thyratrons während des
kurzen Schaltintervalis nicht mehr möglich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Steuereinrichtung,
welche auch in Höchstleistungs-Verpackungsmaschinen brauchbar ist. Dies wird nach
der Erfindung dadurch erreicht, daß synchron mit dem Schalter für die Anodenspannung
ein zweiter Schalter für die Schirmgitterspannung umläuft, die beide so ausgebildet
sind, daß die Schirmgitterspannung nur für die Dauer des Steuerintervalls, die Anodenspannung
jedoch darüber hinaus so lange anliegt, bis die Antriebsbeeinfiussung mit Sicherheit
erfolgt ist.
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Die Erfindung macht also von der an sich bekannten Eigenschaft von
Thyratrons mit Schirmgittern Gebrauch, wonach eine Steuerung des Thyratrons auch
mittels des Schirmgitters möglich ist.
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Die Anodenspannung selbst liegt also während eines großen Teiles
des Maschinentaktintervalls an, so daß sich irgendwelche Induktivitäten im Anodenstromkreis
nicht nachteilig bemerkbar machen können.
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Die Dauer des Steuerintervalls, während dessen die auf der Papierbahn
angebrachten Markierungen wirksam werden können, wird durch den zweiten umlaufenden
Schalter für das Schirmgitter bemessen.
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Da in diesem Stromkreis nur der umlaufende Schalter liegt, wird die
Schirmgitterspannung praktisch verzögerungsfrei geschaltet. Die Zünddauer des
Thyratrons
kann nach der Erfindung länger als die Dauer des Steuerintervalls gemacht werden,
damit man auch bei einer langsam ansprechenden Antriebsbeeinflussung ein sicheres
Ansprechen derselben erzielt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die auf
einer gemeinsamen Welle angeordneten Umiaufschalter als Scheiben mit sich über einen
Teil ihres Umfanges erstreckenden Nuten oder Ausfräsungen ausgebildet, auf denen
radial je ein Stift gleitet, der während des Einrückens die zugehörige Spannung
einschaltet. Eine Änderung des Steuerintervalls ist dadurch möglich, daß die Schaltscheiben
gegeneinander verdrehbar sind. Man kann auch auswechselbare Schaltscheiben vorsehen.
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Weitere Einzelheiten ergeben sich aus dem nach stehend an Hand der
Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 schematisch
die Gesamtanordnung, F i g. 2 die Schaltscheiben in Seitenansicht, F i g. 3 die
Schaltscheiben in Vorderansicht, F i g. 4 in Vorderansicht einen Teil der Anordnung
nach Fig. 1, zusammen mit einem Umlaufrädergetriebe mit den zugehörigen Schaltelementen,
F i g. 5 eine Seitenansicht der F i g. 4, Fig.6 im wesentlichen eine Draufsicht
auf die Anordnung nach F i g. 4.
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Von einer Rolle 1 wird mit Hilfe eines Vorschubwalzenpaares 2, 2'
eine Bahn 3 abgezogen; die Bahn 3 ist mit einem Reklameaufdruck versehen, der sich
ständig wiederholt und quer zur Bahn verlaufende, farbige Streifen 4 aufweist, von
denen jeder zweite 4' gleichzeitig im Zusammenwirken mit einer Selenzelle 5 die
Vorschubbewegung der Bahn steuern soll.
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Auf der Welle der Vorschubwalze 2 sind umlaufende Schalter in Form
von Schaltscheiben 6 und 7 angeordnet. Die Schaltscheibe6 dient zum Ein- und Ausschalten
der Anodenspannung eines Thyratrons 8, die Schaltscheibe7 zum Ein- und Ausschalten
der Schirmgitter-Spannung des Thyratrons 8.
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Die Schaltscheibe 6 ist an ihrem Rand über mehr als die Hälfte ihres
Umfangs mit einer Nut oder Ausfräsung 9 versehen. Die Schaltscheibe 7 ist an ihrem
Umfang mit einer Nut oder Ausfräsung 10 versehen.
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Am Umfang der Schaltscheibe 6 und 7 greifen Schaltstifte 6' und 7'
an, welche Schaltkontakte6" und 7" derart betätigen, daß beim Einrücken des Schaltstifts
6' in die Nut9 der Schaltscheibe6 die Anode des Thyratrons 8 Spannung erhält, während
beim Einrücken des Schaltstifts 7' in die Nut 10 der Schaltscheibe 7 das Schirmgitter
des Thyratrons 8 Spannung erhält. Die Selenzelle 5 ist in bekannter Weise über einen
nicht dargestellten Verstärker mit dem Steuergitter des Thyratrons 8 verbunden.
Im Getriebe des Vorschubwalzenpaars2, 2' ist in bekannter Weise ein Umlaufrädergetriebe
11 mit einer Hemmscheibe 12 und einer Klinke 13 angeordnet, welche letztere von
einem Schaltmagneten 14 betätigt wird, der über ein in den Anodenkreis des Thyratrons
8 eingeschaltetes Relais 15 betätigt wird.
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Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung wird nachfolgend beschrieben:
Die Umlaufgeschwindigkeit des Vorschubwalzenpaares 2, 2' ist in Anpassung an den
Maschinentakt der die mit den Aufdrucken versehenen Einzelabschnitte verarbeitenden
Maschinenorgane so gewählt, daß - würde ständig die größtmögliche Länge der Verpackungsabschnitte
vor-
liegen - beide Arbeitsabläufe in etwa synchron miteinander erfolgen würden.
In diesem Falle würde jede Markierung (Querstreifen 4 bzw. 4') außerhalb des durch
die Länge der Nut 10 bestimmten Steuerintervalls (währenddessen allein das Thyratron
8 zünden und den Schaltmagneten 14 in Betrieb setzen kann) an der Selenzelle 5 vorbeigleiten.
Bei geringen Längenänderungen tritt jedoch in gewissen Zeitabständen der Fall ein,
daß nach Anlegen der Anodenspannung an die Anode des Thyratrons 8 durch Einrücken
des Schaltstiftes 6' in die Nut 9 der Schaltscheibe 6 und während des Steuerintervalles,
wo der Schaltstift7' die NutlO der Schaltscheibe 7 durchläuft und damit die zur
Zündung des Thyratrons 8 erforderliche Schirmgitterspannung einschaltet, infolge
Vorüberganges einer Markierung 4 an der Selenzelle 5 ein Steuerimpuls auf das Steuergitter
des Thyratrons 8 gegeben wird, so daß infolgedessen das Thyratron 8 zündet und über
das Relais 15 der Magnet 14 die Klinke 13 anzieht. Dies hat zur Folge, daß durch
eine Bewegung der Hemmscheibe 12 des Umlaufrädergetriebesli der kontinuierlichen
Bewegung des Vorschubwalzenpaares 2, 2' kurzzeitig eine zusätzliche Bewegung überlagert
wird, welche im Sinne einer Verzögerung des Bahnvorschubs derart wirkt, daß die
Voreilung der Papierbahn gegenüber den die Einzelabschnitte der Bahn verarbeitenden
Maschinenorgane ausgeglichen wird.
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Die Schaltscheiben 6 und 7 sind auf der Achse der Vorschubwalze 2
so angeordnet, daß - in Drehrichtung gesehen - bei jeder Umdrehung der Vorschubwalze2
zunächst der Schaltstift6' in die Nut 9 der Schaltscheibe 6 einrückt und damit durch
Anlegen der Anodenspannung an die Anode des Thyratrons 8 dessen Zündung ermöglicht;
im weiteren Verlauf einer Umdrehung der Walze 2 rückt dann der Schaltstift 7' in
die Nut 10 ein, so daß dadurch das Schirmgitter des Thyratrons 8 während des durch
die Länge der Nut 10 bestimmten Steuerintervalls eine Spannung erhält, welche die
Zündung des Thyratrons 8 vorbereitet. Wenn nun während dieses Steuerintervalls auch
noch infolge Vorüberganges einer Markierung 4 an der Selenzelle 5 ein entsprechender
Steuerimpuls auf das Steuergitter des Thyratrons 8 gegeben wird, so tritt die obenerwähnte
Verzögerungsbewegung der Vorschubwalzen 2, 2' auf.
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Die Schaltscheiben 6 und 7 sind überdies so zueinander angeordnet,
daß nach Beendigung des durch die Länge der NutlO bestimmten Steuerintervalls die
Anodenspannung noch so lange eingeschaltet bleibt, bis die durch eine etwaige Zündung
des Thyratrons freigegebenen mechanisch bewegten Teile der Steuereinrichtung mit
Sicherheit in Bewegung gesetzt sind, bevor durch Abschalten der Anodenspannung,
d. h. Ausrücken des Schaltstifts 6' aus der Nut 9 der Schaltscheibe 6, das Thyratron
gelöscht wird.
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Die beiden die Anodenspannung und die Schirmgitterspannung steuernden
Scheiben können gegebenenfalls in ihrer gegenseitigen Lage derart verstellbar sein,
daß die Zünddauer des Thyratrons in Anpassung an die jeweils vorliegenden Besonderheiten
der Hauptmaschine einreguliert werden kann.
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Außerdem kann die Schaltscheibe für die Schirmgitterspannung auch
auswechselbar sein, so daß verschiedene Schaltscheiben für die Schirmgitterspannung
mit
verschieden langen Nuten bzw. Ausfräsungen verwendet werden können, so daß das erwähnte
Steuerintervall verändert werden kann.
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Die Funktionen des Schirmgitters und des Steuergitters können gegebenenfalls
vertauscht werden, so daß die Schaltscheibe 7 die die Zündung des Thyratrons vorbereitende
Spannung anstatt an das Schirmgitter an das Steuergitter anlegt.