DE2554817A1

DE2554817A1 - Safety system protecting paper cutting machine - has acceleration sensor, compensation drive and tachometer with differentiator for preventing overloading

Info

Publication number: DE2554817A1
Application number: DE19752554817
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Goppert; Franz Dipl Ing Plankl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1977-06-16

Abstract

In the safety arrangement for a transverse paper cutter the feed and cutter unit drives are synchronised. Between the cutters and cutter drum is arranged an adjustable compensation drive which generates a speed limiting signal for feed drive when cutter speed changes and allowable mechanical loading is reached. An acceleration sensor (12,13) is fitted on the cutter drum. The signal is generated by the connected analysing circuit (14). This system consists of a tachometer for generating signals. A monitoring circuit (17) senses the presence of tacho system signals and also those from an associated circuit (15).

Description

Sicherheitseinrichtung für einen Papierquerschneider oder dgl.Safety device for a paper sheeter or the like.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für einen Papierquerschneider oder dgl. mit formatabhängigem Gleichlauf zwischen Antrieb der Vorziehpartie und Antrieb der Messerpartie und einem zwischen Antrieb der Messerpartie und Messertrommeln geschalteten einstellbaren Ungleichförmigkeitsgetriebe (Koppeltrieb), die beim Erreichen einer zulässigen mechanischen Beanspruchung durch Anderungen der Messergeschwindigkeit ein Signal zur Begrenzung der Drehzahl des Antriebes der Vorziehpartie abgibt.The invention relates to a safety device for a Paper cross cutter or the like. With format-dependent synchronization between the drive Pre-drawing section and drive of the knife section and one between the drive of the knife section and knife drums switched adjustable irregularity gears (coupling drive), when a permissible mechanical stress is reached through changes the knife speed a signal to limit the speed of the drive of the Pre-drawn batch gives off.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise aus der Siemens-Zeitschrift 1972, Seiten 739 bis 344 bekannt ist.This generic term refers to an arrangement such as they are known, for example, from the Siemens magazine 1972, pages 739 to 344 is.

Ein Gleichlaufquerschneider hat die Aufgabe, Materialbahnen aus Papier, Karton oder Folien quer zur Transportrichtung zu schneiden, so daß Bogen gleicher Länge entstehen. Die Vorziehpartie zieht dabei von einer oder mehreren Abrollungen die Bahn ab und führt sie der Längs- und Quermesserpartie zu. Der konventionelle Antrieb ist ein Gleichstrommotor, der über ein Stirnradgetriebe die Vorziehwalze und über das Formatgetriebe die Messertrommeln antreibt. Anstelle des Formatgetriebes kann auch ein gesonderter Gleichstrommotor zum Antrieb der Messertrommeln benutzt werden, wobei die Gleichlaufrelation dann durch an sich bekannte Regelungsmittel erzwungen werden muß. Um während des Schnittes bei jeder Bogenlänge einen Synchronismus zwischen der Materialbahn und den Quermessern der Messertrommeln zu erreichen, wird zwischen dem Gleichstrommotor und den Messertrommeln ein Ungleichförmigkeitsgetriebe eingeschaltet. Dabei wird die Umfangsgeschwindigkeit der Messertrommeln vor und nach dem Schneidevorgang bei Bogenlängen, die kleiner als das Synchronformat sind, erhöht und bei Bogenlängen, die größer als das Synchronformat sind, verringert. Bei einem Synchronformat entspricht die Bogenlänge der Kreisbahn der Messerschneide etwa einer Umdrehung. Die durch das Ungleichförmigkeitsgetriebe hervorgerufene Ungleichförmigkeit der Umfangsgeschwindigkeit der Messertrommeln macht eine formatabhängige Schnittzahlbegrenzung notwendig, damit die Maschine mechanisch nicht überlastet wird. Hierzu wird ein von einer Potentiometereinstellung am Ungleichförmigkeitsgetriebe abgenommener Wert und ein der Drehzahl des Messerantriebes proportionaler Wert einer Regeleinrichtung zugeführt, die diese beiden Werte miteinander verknüpft und beim Uberschreiten vorgegebener Grenzwerte in die Drehzahlbegrenzung des Antriebs der Vorziepartie eingreift und damit die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine reduziert.A synchronous cross cutter has the task of cutting material webs from paper, To cut cardboard or foils transversely to the transport direction, so that sheets are the same Length arise. The pre-drawn section pulls from one or more unwinds the web and feeds it to the longitudinal and transverse knife section. The conventional one The drive is a direct current motor that drives the drawing roller via a spur gear and drives the cutter drums via the format gear. Instead of the format gear A separate DC motor can also be used to drive the cutter drums are, the synchronism relation then by known control means must be forced. In order to achieve a synchronism during the cut for every arc length to achieve between the material web and the transverse knives of the knife drums, is a non-uniformity gearbox between the DC motor and the cutter drums switched on. The peripheral speed the knife drums before and after the cutting process for sheet lengths that are smaller than the synchronous format are increased and reduced for sheet lengths that are larger than the synchronous format. With a synchronous format, the arc length corresponds to the circular path of the knife edge about one turn. The irregularity caused by the irregularity gear the circumferential speed of the knife drums is limited by a format-dependent number of cuts necessary so that the machine is not mechanically overloaded. To do this, a value taken from a potentiometer setting on the irregularity gearbox and a value of a control device that is proportional to the speed of the knife drive supplied, which links these two values with one another and, when exceeded, predetermined values Limit values intervene in the speed limitation of the drive of the drawing section and thus reducing the working speed of the machine.

Diese Anordnung hat sich vielfach bewährt. Da aber Schäden mit Sicherheit vermieden werden sollen, wäre es wünschenswert, von der Verarbeitung von abgeleiteten elektrischen Ersatzgrößen für die Beanspruchung fortzukommen und eine eindeutige Anzeige für das Erreichen von Beanspruchungsgrenzwerten zu bekommen.This arrangement has proven itself many times. But since damage is certain To be avoided, it would be desirable to derive from processing electrical substitute quantities for the stress to progress and a clear one To get an indication of the reaching of exposure limit values.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache und störungsunanfällige Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die eine sichere und genaue Anzeige über die vorhandenen mechanischen Beanspruchungen zuläßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine direkt den Messertrommeln zugeordnete Beschleunigungsmeßvorrichtung mit nachgeschalteter Auswertung gelöst, die beim Erreichen eines vorgegebenen Wertes das Steuersignal liefert. Durch diese zuverlässige Erfassung kann die Maschine ohne einen Sicherheitsabstand bis zur gerade zulässigen Grenze ausgenützt werden, was sich hinsichtlich der Durchsatzmenge sehr vorteilhaft auswirkt.The object of the present invention is to provide a simple and to provide a fail-safe safety device that is safe and secure allows precise indication of the existing mechanical stresses. This task is according to the invention by an acceleration measuring device assigned directly to the knife drums solved with subsequent evaluation, which is when a specified value is reached supplies the control signal. Thanks to this reliable detection, the machine can operate without a safety distance up to the just permissible limit can be used what has a very beneficial effect in terms of throughput.

Die Beschleunigungsmeßvorrichtung kann dabei im einfachsten Fall aus einer mit der Messertrommelwelle gekoppelten Tachometermaschine mit nachgeschaltetem Differenzierglied bestehen. Um auch bei einem Ausfall dieser Sicherheitsvorrichtung noch eine zusätzliche Sicherheit zu schaffen, kann zusätzlich noch ein der Einstellung des Ungleichförmigkeitsgetriebes proportionaler Wert und ein der Drehzahl des Messerantriebes proportionaler Wert einer Verknüpfungsschaltung zugeführt werden, die dann ebenfalls parallel zur Begrenzung der Drehzahl dient.The accelerometer can in the simplest case a tachometer machine coupled with the cutterhead shaft with a downstream Differentiator exist. Around even if this safety device fails To create additional security, you can also use the setting of the irregularity gear and a value proportional to the speed of the knife drive proportional value are fed to a logic circuit, which then also is used in parallel to limit the speed.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert: Die zu schneidende Papierbahn wird in Richtung des Pfeiles 2 von den Walzen 3 der Vorziehpartie von einem nicht dargestellten Speicher abgezogen und den Messertrommeln 4 der Messerpartie zugeführt und hier auf die gewählten Formate geschnitten.Based on an embodiment shown in the drawing the invention explained in more detail: The paper web to be cut is in the direction of the Arrow 2 from the rollers 3 of the pre-drawing section from a memory, not shown withdrawn and fed to the knife drums 4 of the knife section and here on the selected Formats cut.

Zum Antrieb der Walzen 3 dient ein elektrischer Gleichstrommotor 5, der seine Ankerspannung aus einem Stellglied 6 erhält. Das Stellglied 6 wird seinerseits von einer Regeleinrichtung 7 ausgesteuert, die einen Strom- und überlagerten Drehzahlregelkreis enthält. Zur Einstellung der Geschwindigkeit der Warenbahn wird im Regelgerät 7 ein Drehzahlsollwert nv vorgegeben, der in an sich bekannter Weise digital und analog mit den entsprechenden Werten verglichen wird, die von einer mit dem Motor 5 gekuppelten Tachometermaschine 20 und einem digitalen Impulsgeber 21 abgeleitet sind. Zum Antrieb der Messertrommeln 4 ist ein Gleichstrommotor 8 vorgesehen, der die Messertrommeln über ein einstellbares Ungleichförmigkeitsgetriebe 11 antreibt. Dem Motor 8 ist ein Thyristorstellglied 9 und eine Regeleinrichtung 10 zugeordnet, die ihre Istwerte von Tachometermaschine 9 und Impulsgeber 19 bezieht und deren Sollwert zur Sicherung des relativen Gleichlaufes von der Warenbahngeschwindigkeit abhängig gemacht ist, wie durch die Verbindungslinie 22 angedeutet. An die Welle der Messertrommeln 4 ist direkt eine Tachometermaschine 12 angeflanscht, der ein Differenzierglied 13 nachgeschaltet ist. Dieser als Beschleunigungsmeßvorrichtung dienende Einsteller liefert ein der Beschleunigung und damit ein den mechanischen Beanspruchungen direkt proportionales Signal, das einer Auswerteschaltung 14 zugeführt wird. Stellt diese Auswerteschaltung fest, daß die zulässige Belastungsgrenze erreicht ist, so wird über ein Gatter 16 begrenzend in die Drehzahl des Motors 5 und damit in die Bahngeschwindigkeit eingegriffen, was über die Gleichlaufrelation dann auch zu einer Reduzierung der Drehzahl des Motors 8 führt.An electric DC motor 5 is used to drive the rollers 3, which receives its armature voltage from an actuator 6. The actuator 6 is in turn controlled by a control device 7, which has a current and superimposed speed control circuit contains. To set the speed of the material web, the control device 7 a speed setpoint nv is given, which is digital and analog in a known manner is compared with the corresponding values obtained from one coupled to the motor 5 Tachometer machine 20 and a digital pulse generator 21 are derived. To the drive the knife drums 4, a DC motor 8 is provided, which the knife drums drives via an adjustable irregularity gear 11. The engine 8 is a thyristor actuator 9 and a control device 10 are assigned, which their actual values from tachometer machine 9 and pulse generator 19 and their setpoint for backup the relative synchronism is made dependent on the web speed, as indicated by the connecting line 22. On the shaft of the knife drums 4 a tachometer machine 12 is flanged directly to it, which has a differentiating element 13 is downstream. This adjuster serving as an accelerometer supplies one of the acceleration and thus one of the mechanical stresses directly proportional signal which is fed to an evaluation circuit 14. Provides this Evaluation circuit determines that the permissible load limit reached is, a gate 16 is used to limit the speed of the motor 5 and thus intervened in the path speed, which is then also about the synchronism relation leads to a reduction in the speed of the motor 8.

Diese beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß die eigentlich störende Größe, nämlich die Beschleunigungen und die Verzögerungen, direkt erfaßt und überwacht werden können. Zusätzlich kann es noch vorteilhaft sein, wie an sich bekannt, einen der Einstellung des Ungleichförmigkeitsgetriebes 11 proportionalen Wert von der betreffenden Einstellvorrichtung 23 abzunehmen und in einer Schaltung 15 mit dem von der Tachometermaschine 18 abgeleiteten - der Drehzahl des Motors 8 proportionalen - Wert zu verknüpfen, da diese beiden Größen Ersatzgrößen für die mechanischen Beanspruchungen sind. Der Ausgangswert der Verknüpfungsschaltung 15 kann dann parallel über das Gatter 16 der Steuereinrichtung 7 zugeführt werden. Um notfalls erkennen zu können, ob eine der Sicherheitsvorrichtungen ausgefallen ist, werden die beiden Ausgangssignale des Auswertegliedes 14 und der Verknüpfungsschaltung 15 noch einem weiteren Gatter 17 zugeführt, daß das Vorhandensein der beiden Signale überwacht und bei Nichtkoinzidenz ein Störungssignal St ausgibt 4 Patentanspriiche 1 Figur LeerseiteThis arrangement described has the advantage that the actually disturbing Size, namely the accelerations and the decelerations, directly recorded and monitored can be. In addition, it can also be advantageous, as is known per se, a the setting of the irregularity gear 11 proportional value of the relevant adjustment device 23 and in a circuit 15 with the Derived from the tachometer machine 18 - proportional to the speed of the motor 8 - Value to be linked, since these two quantities are substitute quantities for the mechanical stresses are. The output value of the logic circuit 15 can then in parallel via the Gate 16 of the control device 7 are supplied. In order to be able to recognize if necessary whether one of the safety devices has failed, the two output signals of the evaluation element 14 and the logic circuit 15 yet another gate 17 supplied that monitors the presence of the two signals and in the event of non-coincidence a fault signal St outputs 4 patent claims 1 figure Blank page

Claims

Patent claims 5 safety device for a paper sheeter Or the like, with format-dependent synchronism between the drive of the drawing section and Drive of the knife section and one between the drive of the knife section and knife drums switched, adjustable irregularity transmission, which when a permissible mechanical stress due to changes in knife speed emits a signal to limit the speed of the drive of the drawing section by a direct acceleration measuring device assigned to the knife drums (4) (12, 13) with downstream evaluation (14), which when a predetermined Value supplies the signal for speed limitation.

2. Safety device according to claim 1, characterized in that that the accelerometer consists of a coupled with the knife drums There is a tachometer machine (12) with a downstream differentiating element.

3. Safety device according to claim 1, characterized in that that a measured value proportional to the setting of the irregularity gear and a value of a logic circuit that is proportional to the speed of the knife drive (15) are supplied, the output signal of which is used in parallel to limit the speed.

4. Safety device according to claim 1 to 3, characterized by a monitoring circuit (17) for the presence of the output signals from the accelerometer (12, 13) and logic circuit (15).