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Vorrichtung zur Herabsetzung der Preßbalkendruckkraft. bei einer
Papierschneidemaschine während der Schnittandeutung Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Herabsetzung der Preßbalkendruckkraft auf einen Papierstapel bei
einer Papierschneidemaschine während der Schnittandeutung, bei der für die Bewegung
und die Druckkraft des Preßbalkens eine hydraulisch betätigte Kolben/Zylindereinheit
vorgesehen ist, wobei der Arbeitsdruck des hydraulischen Mediums und b damit die
Betätigungskraft des Preßbalkens mit Hilfe eines Druckbegrenzungsventils innerhalb
einer Druckerzeugungsvorrichtung begrenzbar ist.
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Bei der Schnittandeutung wird der Preßbalken auf den zu schneidenden
Papierstapel abgesenkt, um den späteren Schnittverlauf zu überprüfen und eine möglicherweise
nicht richtige Lage des Papierstapels korrigieren zu können. Für die Schnittandeutung
ist an der Papierschneidemaschine ein besonderer Schalter vorgesehen, bei dessen
Betätigung bewirkt wird, daß der Arbeitsdruck des hydraulischen Mediums und damit
die Betätigungskraft des Preßbalkens herabgesetzt wird, um Verletzungen zu vermeiden,
falls bei der Schnittandeutung und gleichzeitigem Zurechtrücken eines Papierstapels
die Finger, insbesondere die Daumen einer Bedienungsperson zwischen den Preßbalken
und den Papierstapel gelangen. Sicherheitsbestimmungen schreiben vor, daß die Maximalkraft
des Prcßbalkens auf den Papierstapel nicht größer als 500 N sein darf.
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Die Vorschrift dieser maximal zugelassenen Druckkraft des Preßbalkens
während der Schnittandeutung hat zwar das Ausmaß der Verletzungen reduziert, nicht
jedoch die Verletzungen
ganz beseitigt. Dies liegt daran, daß eine
Druckkraft von 500 N für die menschlichen Fingerglieder nach wie vor zu groß ist,
um eine Verletzung gänzlich auszuschließen. Eine weitere Verringerung der Druckkraft
stößt auf Schwierigkeiten, denn zum einen ist der Preßbalken mit all seinen Betätigungsglieturn
sehr schwer, so daß zu einer raschen Bewegung erhebliche Kräf [c notwctrldiy sind,
und zum anderen wird seine Aufwärtsbewegung im allgemeinen durch eine Rückholfeder
bewirkt, wodurch der Kraftbedarf zum Abwärtsbewegen des Preßbalkens über seinen
gesamten Hub nicht konstant ist.
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Es ist zwar schon versucht worden, die Verletzungen dadurch zu vermeiden,
daß während der Schnittandeutung der Preßbalken nicht mehr auf dem Papierstapel
aufsetzt, sondern in einem geringen Abstand über dem Papierstapel gehalten wird
(DE-AS 1 095 255). Eine derartige Lösung ist jedoch aus verschiedenen Gründen nicht
praktikabel. Zum einen ist eine Schnittandeutung, bei der der Preßbalken nicht auf
dem Papierstapel aufliegt, für viele Schneidarbeiten zu ungenau, da der spätere
Schnittverlauf wegen der klaffenden Lücke zwischen der Preßbalkenunterkante und
der Papierstapeloberseite nur abgeschätzt und nicht genau abgelesen werden kann.
Zum anderen kommt es immer wieder vor, daß beim Absenken des Preßbalkens auf den
Papierstapel insbesondere die oberen Papierbögen um geringe Beträge verrutschen.
Das bedeutet, wenn der Papierstapol nach einem über dem Papierstapel schwebenden
Preßbalken ausgerichtet ist und dann erst für den Schnitt die endgültige Absenkung
erfolgt, daß sich noch bei dieser Absenkung Verschiebungen ergeben können, die das
Ergebnis der vorherigen Schnittandeutung, also das Ausrichten des Papierstapels,
zunichte
machen können. Es ist deshalb unbedingt erforderlich,
daß der Preßbalken während der Schnittandeutung auf dem Papierstapel aufliegt und
bis zur Ausführung des Schnittes nicht mehr angehoben wird.
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Durch die DE-AS 2 604 212 ist es bekannt, Verletzungen durch eine
zu hohe Preßbalkendruckkraft während der Schnittandeutung dadurch zu vermeiden,
daß die von der Lage des Preßbalkens abhängende, gerade zur Uberwindung der jeweiligen-Gleichgewichtslage
notwendige, zu einer Bewegung führende Kraft nachgebildet und dieser Kraft eine
konstante, als Druckkraft auf den Papierstapel wirkende Kraft hinzugefügt wird.
Es erfolgt somit eine Anpassung der Betätigungskraft an die jeweilige Lage des Preßbalkens
und damit an die Größe der Rückholkraft.
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Die bekannte Vorrichtung ist jedoch verhältnismäßig aufwendig, denn
es ist ein die Lage des Preßbalkens abtastender Geber und ein Vorwähler zur Bestimmung
der Druckkraft erforderlich, ferner eine Analogschaltung, an deren Eingang der Geber
und der Vorwähler angeschlossen ist, sowie ein elektro-hydraulisch wirkendes Druck-Regelventil,
das vom Ausgang der Analogschaltung gespeist wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herabsetzung
der Preßbalkendruckkraft auf eine Verletzungen ausschließende Größe zu schaffen,
die im Aufbau einfacher als die bekannte Vorrichtung ist.
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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
ein zweites Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, welches auf einen geringeren
Druck als das erste Druckbegrenzungsventil eingestellt ist, daß der Bctätigungsvorrichtung
für die Schnittandeutung eine clckt-i!;chc (; cuc'rschaltung
zugeordnet
ist, die die zum Schutz der Bedienungsperson beim Schnitt vorgesehene Lichtschrankenanordnung
derart aktiviert, daß diese bei Unterbrechung des Lichtweges ein Signal erzeugt,
das das erste Druckbegrenzungsventil unwirksam macht und das zweite Druckbegrenzungsventil
einschaltet.
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Die Erfindung hat den Vortel, daß der Preßbalken mit hoher Geschwindigkeit
abgesenkt wird, solange die Lichtschranke nicht unterbrochen ist, dagegen eine niedrige
statische und dynamische Schnittandeuterkraft und eine geringe Absenkgeschwindigkeit
vorhanden ist, wenn unter dem Preßbalken hantiert wird. Die Steuerung ist dabei
einfach und erfordert nur einen geringen Aufwand, denn die bereits vorhandene Lichtschranke
kann mit ausgenutzt werden, und es können preiswerte hydraulische Steuerelemente
eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Preßbalkens
einer Papierschneidemaschine mit der zugehörigen Steuerung und Fig. 2 die Hydrauliksteuerung.
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Fig. 1 zeigt in stark schematischer Darstellung die Frontansicht
einer Papierschneidemaschine, wobei allerdings das Messer mit seinen Betätigungsorganen
nicht dargestellt ist.
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Ein Preßbalken 1 ist in zwei Führungen 2 vertikal beweglich.
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Mit Hilfe eines Gestänges 4 ist der Preßbalken auf- und abwärts bewegbar,
wobei die Aufwärtsbewegung durch eine Rückholfeder 3 bewirkt wird, während die Abwärtsbewegung
gegen die Wirkung der Rückholfeder 3 von einer Kolben/Zylindereinheit, im folgenden
Zylinder 5 genannt, über das Gestänge 4 bewirkt wird. Der PreB-balken
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bewegt sich auf einen Tisch 6 zu, auf dem ein Papierstapel 7 ruht.
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Der Zylinder 5 wird aus einem Reservoir 9 über eine Pumpe 8 mit Druckmedium
versorgt, wobei eine hydraulische Steuereinheit 10, die in ihrem Aufbau noch anhand
von Fig. 2 näher beschrieben wird, bestimmt, mit welchem Druck der Zylinder 5 beaufschlagt
wird.
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Die Schnittandeutung wird mittels einer Fußtaste 11 ausgelöst, wodurch
ein Steuerventil 12 in der Steuereinheit 10 betätigt wird, das die Pumpe 8 aktiviert.
Hierdurch wird die Kolbcnstanyc des Zylinders 5 aufwärts beweyt, so dals über dd
Gestänge 4 der Preßbalken abgesenkt wird, bis dieser auf dem Papierstapel 7 auftrifft.
Durch das Steuerventil 12 kommt in der hydraulischen Steuereinheit 10 ein Schnittandeuterventil
zur Wirkung, durch das der Arbeitsdruck im Kolben 5 beschränkt wird, so daß die
Kraft am Preßbalken maximal 500 N beträgt.
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Durch Betätigung des Hebels 11 wird zugleich ein Schalter 13 ausgelöst,
der über eine elektrische Steuerschaltung 14 eine Lichtschrankenanordnung 15 aktiviert,
die in Papierschneidemaschinen im Bereich von Messer und Preßbalken vorhanden ist
und beim Schnittvorgang die Messerbewegung stillsetzt, sobald die Bedienungsperson
mit der Hand oder einem Gegenstand den Lichtwey unterbricht.
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Wird der Lichtweg nun bei der Schnittandeutunq unterbrochen, gibt
die Lichtschrankenanordnung 15 ein Signal an die elektrische Steuerschaltung 14,
die in der hydraulischen Steuereinheit ein Magnetventil betätigt, das ein zweites
Druckbegrenzungsventil parallel zum Schnittandeuterventil schaltet, wobei das zweite
Druckbegrenzungsventil auf einen kleineren Druck als das Schnittandeuterventil eingestellt
ist. Dadurch wird das Schnittandeuterventil unwirksam und der Zylinder 5
mit
dem kleineren Druck beaufschlagt, so daß die Kraft am Preßbalken vorzugsweise nur
100 N beträgt. Durch die verringerte statische und dynamische Schnittandeuterkraft
wird mit Sicherheit vermieden, daß an bei der Schnittandeutung zwischen Preßbalken
und Papierstapel gelangenden Fingern Verletzungen eintreten.
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In Fig. 2, in der die hydraulische Steuereinheit 10 und der Zylinder
5 dargestellt sind, enthalten gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern wie in Fig.
1. Es ist erkennbar, daß in der dargestellten Leerlaufstellung des Steuerventils
12 der Ölfluß von der Pumpe 8 über das Steuerventil zum Reservoir 9 zurückgeleitet
wird. Wenn das Steuerventil 12 durch Betätigung der Fußtaste 11 in die Stellung
für Schnittandeuten (Stellung "l") gebracht wird, strömt Öl von der Pumpe 8 zum
Zylinder 5, und der Rückfluß verläuft über das Schnittandeuterventil 16 zum Tank,
so daß ein Arbeitsdruck herrscht, der eine Kraft am Preßbalken von maximal 500 N
erzeugt. Wenn nun ciie Lichtschranke 15 anzeigt, daß der Lichtstrahl unterbrochen
ist, wird über die elektrische Steuerschaltung 14 ein Magnetventil 17 betätigt,
welches ein zweites Druckbegrenzungsventil 18 parallel zum Schnittandeuterventil
16 schaltet. Da das Ventil 18 auf einen geringeren Druck eingestellt ist als das
Ventil 16, wird das letztere automatisch wirkungslos, so daß der gesamte Rückfluß
über das Ventil 18 erfolgt und der Zylinder 5 mit entsprechend geringerem Druck
beaufschlagt wird.
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