DE2612794C2 - Steuerung für einen Schneidschlitten einer Rohrwickelmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für einen ständig vor- und zurücklaufenden Schneidschlitten einer Rohrwickelmaschine, bei der ein von einer Bahn abgenommenes, dem Rohrvorschub entsprechendes Signal mit einem der Schlittenbewegung entsprechenden Signal verglichen wird und bei Abweichung ein Korrektursignal dem Schlittenantrieb zugeführt wird.

Eine derartige Steuerung ist beispielsweise durch die DE-PS 12 18 275 bekanntgeworden. Bei dieser Anordnung wird die Geschwindigkeit einer mit Markierungen versehenen Außenbahn des zu wickelnden Rohres mechanisch abgegriffen und einem Teil einer Vergleichseinrichtung zugeführt, beispielsweise einer mit zwei getrennten und an ein unterschiedliches Potential angeschlossenen Kontaktbelägen versehenen Scheibe, während der zweite Teil der Vergleichseinrichtung, beispielsweise ein die Kontaktbeläge abgreifender Schleifer, mit dem Schlittenantrieb verbunden ist. Ergeben sich nun Geschwindigkeitsdifferenzen, so kommt der Schleifer mit einem der beiden Kontaktbelägen in Berührung und schließt einen Stromkreis für einen mit einem Planetenrad eines Differentialgetriebes, das in den Momentenfluß des Schlittenantriebes eingeschaltet ist, in Verbindung stehenden Motor, der das Planetenrad zusätzlich antreibt oder abbremst.

Auf diese Weise kann ein Synchronlauf zwischen der Außenbahn, insbesondere einer Etikettenbahn und dem Schneidschlitten erzielt werden und der Schnitt erfolgt stets an der durch die Einstellung beim Anfahren der Maschine vorgegebenen Stelle in bezug auf die Etikettenbahn.

Der Nachteil einer derartigen Einrichtung besteht nun darin, daß praktisch gleich lange Rohrstücke abgeschnitten werden und bei Änderungen im Druckbild der Etikettenbshn. wie sie insbesonaere durch Klebestellen verursacht werden, eine Änderung der Schnittlage gegenüber den Etiketten auftritt, die nicht selbsttätig korrigiert wird. Die Notwendige Neueinstellung muß daher von Hand aus erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, welche die Nachteile der bisher bekannten Lösungen vermeidet und die auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten wie z. B. 20 bis 30 m/min ersetzbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß dem von einer Bahn abgenommenen, der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres entsprechenden Sollwertsignal ein weiteres Signal aufmoduliert ist, welches durch Vergleich der Lage des Schlittens mit der Lage von auf der Außenbahn angebrachten Markierungen gewonnen ist, und das Korrektursignal für den Schlittenantrieb durch Vergleich des modulierten Sollwertsignales mit dem der Schlitteiigeschwindigkeit entsprechenden Istwertsignal gebildet ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres entsprechende Signal von der Grundbahn des zu wickelnden Rohres abzunehmen. In diesem Falle ist es auch möglich, den zur Modulierung des Sollwert-Signales nötigen Teil der Steuerung abzuschalten und nicht-etikettierte Rohrstükke gleicher Länge herzustellen, da die Geschwindigkeit der Grundbahn in einem genau definierten Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit des Rohres steht und sich Schwankungen in der Stärke der Materialbahnen, die bei Abnahme des Signales z. B. \:^n der Außenbahn das Verhältnis von Aufwickelgeschwindigkeit der Außenbahn zur Vorschubgeschwindigkeit des Rohres verändern würden, nicht auswirken.

Die Signalabnahme von der Grundbahn kann vorteilhafterweise mit Hilfe eines Tachogenerators erfolgen, dessen Signal über einen variablen Widerstand, z. B. einem Motorpotentiometer oder einem Transistor, einem Sollwert-Istwert Vergleicher zugeführt wird, wobei der variable Widerstand vom Ausgangssignal einer Vergleicherstufe beaufschlagt ist. welche die Zeitpunkte des Eintreffens von durch Markierungen der Außenbahn mit jenen des Eintreffens von korrespondierenden durch den Schlitten ausgelösten Signalen vergleicht.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. I eine Prinzipskizze eines Schlittenantriebes,

Fig. 2 das Schema einer erfindungsgemäßen Steuerung und

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Vergleichsschaltung zur Erzielung eines Signales zur Modulation des dem Rohrvorschub entsprechenden Signales.

Bei einer Rohrwickelmaschine zur Herstellung von spiraletikettierten Rohren, wie sie beispielsweise in der DE-PS 12 18 275 dargestellt ist. wird die bedruckte Außenbahn (50) in einem entsprechenden Winkel dem fertig gewickelten Rohr zugeführt und auf dieses aufgeklebt. Das gefällige Aussehen der abgeschnittenen etikettierten Rohrstücke hängt von der Beibehaltung

£ der festgelegten Schnittlage in bezug auf das Druckmu-

·'" ster des Etikettenstreifens und von der Einhaltung des <■ Gleichlaufes zwischen dem Schneidschlitten 1 und dem Rohrvorschub während der Schneidphase ab, da bei einer Abweichung vom Gleichlauf Zug- oder Druck-

kräfte auf das Rohr einwirken, die eine Änderung des Einlaufwinkels der Bahnen und damit Ungenauigkeiten

fr bei einer Überlappung der bedruckten Außenbahn i~ verursachen.

^ Ein Antrieb 31, der bei konstanter Drehzahl des ?J Antriebsmotors abschnittsweise eine konstante Ge-Ji schwindigkeit des Schlittens 1 gewährleistet, ist in Üs F i g. 1 dargestellt Der Schlitten 1 umfaßt die parallel % zur Vorschubrichtung des Rohres angeordneten Holme S| 3 und gleitet auf diesen. Außerdem weist der Schütten 1 l| einen Mitnehmer 2 auf, der eine Bohrung einer M Schwinge 4 durchsetzt und eine schwenkbare Verbinpj dung zwischen diesen Teilen ermöglicht In einem !;■ Längsschlitz 5 der Schwinge 4 gleitet ein mit einem Paar * parallel angeordneter Ketten 7 verbundener Mitneh-H merstein 6, wobei mindestens die in Vorschubrichtung ■ des Rohres umlaufenden Trume der Ketten ', parallel ϊ.: zur Schlittenbahn verlaufen.

:-' Ein weiterer, im Endbereich der Schwinge 4 : angeordneter Schlitz 10 der Schwinge 4 ist von einem in

;■ Richtung des Pfeiles 12 verschiebbaren Zapfen 11 durchsetzt. Wird nun eines der beiden Kettenräder 8 und 9 über einen Motor 29 angetrieben, so wird die Schwinge 4 durch den Mitnehmerstein 6 mitgenommen, wobei sich im Bereich zwischen den Punkten A' und B' bzw. C und D' eine Auslenkung des Schlittens 1 mit konstanter Geschwindigkeit ergibt.

Das Kettenrad 9 ist mit einem weiteren Kettenrad 14 verbunden, das über eine Kette 16 ein Kettenrad 15 antreibt, wobei die Übersetzung zwischen den Kettenrädern 14 und 15 so gewählt ist, daß das Kettenrad 15 eine volle Umdrehung ausführt, wenn auch die Kette 7 einen vollen Umlauf ausführt. Das Kettenrad 15 ist mit einer Lochscheibe 20 drehfest verbunden, die zwischen einer Lichtquelle 18 und einer Fotozelle 19 angeordnet ist und deren Lochzahl der Anzahl der gleichzeitig vom Schneidschlitten 1 durchgeführten Schnitte entspricht. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, wird das mit Hilfe des Tachogenerators 22 von der Grundbahn 51 abgenommene Signal über eine Kombination von variablen Widerständen 23 und 24 einem Sollwert-Istwert Vergleicher 25, beispielsweise einem Differenzverstärker zugeführt. Der variable Widerstand 23 ist als Motorpotentiometer ausgebildet und dient zur Modulation des Sollwertes, während durch Verstellung des variablen Widerstandes 24 eine Änderung des Einlaufwinkels der Grundbahn, beispielsweise aufgrund einer Veränderung der Produktionsgeschwindigkeit, berücksichtigt werden kann. Der Istwert der Schlittengeschwindigkeit wird durch den Tachogenerator 22' abgenommen, der in drehfester Verbindung mit der Antriebswelle des Schliücnantriebes 31 steht, welcher die Teile I bis 16 umfaßt, und ebenfalls dem Vergleicher 25 zugeführt.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 25 steuert einen Tauchspulenregler 26, der seinen durch eine Grundeinstellung vorgegebenen Öffnungsquerschnitt entsprechend dem Ausgangssignal des Vergleichers 25 variiert. Dadurch wird die von der Pumpe 27 zum Hydromotor 29 strömende Ölmenge und damit auch die Drehzahl des Hydromotors bzw. des Schlittenantriebes 31 geregelt.

Der Motor des Motorpotentiometers 23 wird von den Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung 30 beaufschlagt, welche die Zeitpunkte des Einlagens von durch Markierungen der Außenbahn 50 ausgelösten Signalen mit den Zeitpunkten des Einlangens von den Schlitten 1 bzw. durch die Lochscheibe 20, die mit dem Schlittenantrieb in drehfester Verbindung steht ausgelösten Signalen vergleicht Die Abtastung der auf der Außenbahn 50 im Überlappungsbereich angebrachten Markierungen erfolgt durch die Fotozelle 21. Für die Abtastung der Lochscheibe 20 ist ebenfalls eine

ι« Fotozelle 19 vorgesehen, doch sind auch andere Mittel zur Feststellung der momentanen Lage des Schlittens wie z. B. mechanische Fühler, durchaus geeignet

Ein Ausführungsbeispiel einer geeigneten Vergleichsschaltung 30 ist in Fig.3 dargestellt Nimmt nun beispielsweise die Fotozelle 21 eine Markierung auf der Außenbahn 50 wahr, so schaltet sie durch und verbindet die beiden Klemmen 2Γ und 21", wodurch das Relais 32 anzieht und die Kontakte 321, 32" und 32'" schließen bzw. der Kontakt 32' öffnet. Damit zieht auch das Zeitrelais 33 an, welches nach Ablauf der eingestellten Zeit wieder abfäüt, auch wenn emer oder beide Kontakte 32'" und 40'" noch geschlossen sind, und der Kontakt 33' schließt so daß die Spannungsversorgung der Relais 34 und 35 bereitgestellt, sowie die Selbsthaltung der Relais 40 und 32 über die Kontakte 401 bzw. 321 ermöglicht wird. Durch das Schließen der Kontakte 33' und 32" zieht auch das Relais 35 an und hält sich über den Kontakt 35" selbst Dzw. schaltet mit seinem Kontakt 35' die Klemmen 37 und 39 durch.

Damit wird aber ein Feld des Motors des Motorpotentiometers an Spannung gelegt und der Motor dreht sich in der entsprechenden Drehrichtung und verstellt den variablen Widerstand 23.
Schaltet nun innerhalb der Haltezeit des Zeitrelais 33 die Fotozelle 19 durch, so werden die Klemmen 19' und 19" verbunden und das Relais 40 zieht an. Dadurch schließen die Kontakte 401, 40" und 40'" und der Kontakt 40' öffnet, so daß das Relais 35 abfällt u.^.d die Kontakte 35' und 35" öffnen und der Motor des Motorpotentiometers daher stehen bleibt. Das Relais 34 kann trotz des Schließens des Kontaktes 40' nicht anziehen, da das Relais 32 erregt und somit der Kontakt 32' geöffnet ist. Nach dem Ablauf der Haltezeit des Zeitrelais 33 öffnet der Kontakt 33' und die Relais 40 und 32 verlieren ihre Selbsthaltung und die Vergleichsschaltung 30 ist wieder für die Aufnahme weiterer Signale bereit.

Schaltet nun aufgrund der geänderten Einstellung des Motorpotentiometers 23 bzw. der damit hervorgerufe-

nen Änderung des Öffnungsquerschnittes des Tauchspulenreglers 26, wodurch sich die Drehzahl des Schlittenantriebes bzw. die Geschwindigkeit des Schlittens 1 ändert die Fotozelle 19 zuerst durch, so zieht das Relais 40 zuerst an und damit auch das Relais 34, das sich über seinen Kontakt 34" reibst hält und mit seine.r: Kontakt 34' die Klemmen 36 und 38 durchschaltet, wodurch das zweite Feld des Motorpotentiometers 23 an Spannung gelegt wird und der Motor in die entgegengesetzte Richtung läuft und oen Widerstandswert des variablen Widerstandei. entsprechend ändert

Gelangt innerhalb der Haltezeit des Zeitrelais 33 kein zweites Signal an, so beendet der Abfall ties Relais 33 bzw. das öffnen des Kontaktes 33' die Laufzeit des Motors des variablen Widerstandes 23, da in diesem

fc5 Falle durch den Kontakt 33' der Stromfluß zu den Relais 34 bzw. 35 unterbrochen wird.

Beim Anlaufen der Maschine braucht nur der Schneidschlitten 1 annähernd in die den Markierungen

der Außenbahn entsprechende Lage gebracht werden. Dies kann beispielsweise durch eine auf den Tauchspulenregler 26 einwirkende Handsteuerung 2il erreicht werden. Die genaue Übereinstimmung wird dann in relativ wenigen Schritten durch die erfindunjjsgemäße Steuerung erzielt.

Die Vergleichsschaltung 30 kann selbstverständlich auch mit elektronischen Bauteilen aufgebaut werden und auch in ihrem prinzipiellen Aufbau vom dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen, es komm! lediglich darauf an, daß sie bei einer Zeitdifferenz zwischen dem Einlangen eines durch Markierungen der Außi:nbahn 50 ausgelösten Signales und dem Einlangen des korrespondierenden durch den Schlitten I ausgelösten Signales ihr Ausgangssignal entsprechend ändert. Beispielsweise kann das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 30 einen als variablen Widerstand wirkenden Transistor beeinflussen.

Mit der erfindungsgemäßen Steuerung Lsi: es aber auch möglich, mit den zumeist üblichen Schvvingenantrieben für den Schneidschlitten, bei denen der Antrieb der die rotierende Bewegung des Motors in eine hin- und hergehende Bewegung des Schlittens umsetzenden Schwinge allein durch eine Scheibe, die einen in einer dem Durchmesser folgenden Nut verschiebbar angeordneten Mitnehmer aufweist, erfolgt, eine konstante Geschwindigkeit des Schlittens über einen genügend großen Bereich seines Weges zu erzielen. In diesem Falle muß die Abnahme der durch den Schlitten I

to ausgelösten Signale direkt vom Schlitten und nicht wie im dargestellten Beispiel vom Antriebsmotor 29 erfolgen. Bei konstanter Drehzahl des Antriebsmotors ergibt sich zwar bei den oben erwähnten Schwingenantrieben, die auch häufig für Kui/.hobelmaschinen (Shaping) verwendet werden, keine konstante Geschwindigkeit des Schlittens, doch läßt sich diese durch entsprechende Änderung der Drehzahl des Antriebsmotors, die durch die erfindungsgemäße Steuerung erzielbar ist. über einen genügend großen Bereich des Schlitienweges erzielen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuerung für einen ständig vor- und zurücklaufenden Schneidschlitten einer Rohrwickelmaschine, bei der ein von einer Bahn abgenommenes, dem Rohrvorschub entsprechendes Signal mit einem der Schlittenbewegung entsprechenden Signal verglichen wird und bei Abweichung ein Korrektursignal dem Schlittenantrieb zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem von einer Bahn abgenommenen, der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres ensprechenden Sollwertsignal ein weiteres Signal aufmoduliert ist, welches durch Vergleich der Lage des Schlittens (1) mit der Lage von auf der Außenbahn (50) angebrachten Markierungen gewonnen ist, und das Korrektursignal für den Schlittenantrieb (31) durch Vergleich des modulierten Sollwertsignales mit dem der Schlittengeschwindigkeit entsprechenden Istwertsignal gebildei ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres entsprechende Signal von der Grundbahn (51) des zu wickelnden Rohres abgenommen ist

3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalabnahme von der Grundbahn (51) über einen Tachogenerator (22) erfolgt, dessen Signal über einen variablen Widerstand (23) vorzugsweise einem Motorpotentiometer, einem Sollwert-Istwert Vergleicher (25) zugeführt ist.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d?Q eine den Zeitpunkt des Eintreffens von durch die Markierungen der Außenbahn (50) ausgelösten Signaren mit dem Zeitpunkt des Eintreffens von durch den Schlitten (1) ausgelösten korrespondierenden Signaler, vergleichende Schaltung (30) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal den im Sollwert-Eingangskreis des Vergleichers (25) liegenden variablen Widerstand (23) beeinflußt.