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Beschreibung: Bogenanleger gem.Oberbegriff n. Anspr. 1
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Die Erfindung betrifft einen Bogenanleger für tafelförmiges Material
(z. B. Wellpapptafeln, Kartonplatten) mit Vereinzelung der untersten Tafel eines
Vorratstapels und Zuführung zu einer Bearbeitungsmaschine.
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Die gemäß obiger Patentansprüche beschriebene Erfindung soll bei bisher
bekannten Systemen auftretende Zuführprobleme ausschalten und kinematisch exakte
Zuführung und Obergabe von tafelförmigen Materialien, wie sie in der karton- und
weilpappeverarbeitenden Industrie bei entsprechenden Bearbeitungsmaschinen vorkommen,
ermöglichen. Mit diesem hier beschriebenen Bogenanlegersystem soll gewährleistet
werden, daß absolut registergenaue Zuführung der einzelnen in einem entsprechenden
Vorratsmagazin befindlichen tafelförmigen Materialien zu den Einzugswalzen der entsprechenden
Be- bzw. Verarbeitungsmaschine möglich wird. Ab bestimmten Tafelbreiten kann hierbei
sogar auf entsprechende Einschubschlittensysteme -wie sie bereits an anderen Stellen
auch schon Stand der Technik sind- verzichtet werden, so daß nur infolge der definierbaren
Kaftreibung mittels oben beschriebenen Saugkasten-Transport-Systems, welches einen
separaten Antrieb besitzt, die erforderliche registergenaue Zuführung und Übergabe
an die Einzugswalzen der Bearbeitungsmaschine möglich ist. Durch die getrennten
Antriebsysteme von Saugkasten-Transport-Eitheit und Einschubschlitten mit entsprechend
verstellbaren Schiebernqgem.
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Stand der Technik bei bekannten Systemen, ist es mittels elektr. Lageregelung
möglich, die Bewegungsabläufe und exakte Antriebs- und Stillstandszeitpunkte für
die Transportzahnriemen kinematisch sauber zu definieren und einzuhalten, sodaß
auf entsprechend bekannte Kupplungs- und Freilaufsysteme -mit bekannten Schlupfproblemen,
welche das registerungenaue Zuführen der Materialtafeln verursachen- bei der hier
beschriebenen Erfindung total verzichtet werden kann, da eine mech.
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Kopplung von Einschubschlitten-Antrieb und Transportzahnriemenantrieb
mit aufvulkanisierten Reibbelag nicht vorliegt, sondern lediglich durch die elektr.
Lageregelung abfragegenau die Steuerung der Antriebsysteme kinematisch exakt erfolgt
und folglich Registerfehler ausgeschlossen werden.
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Es ist bekannt, daß verwendete Bogenzuführvorrichtungen bei ähnlichen
Be- oder Verarbeitungsmaschinen mit entsprechenden Schieber, Greifer oder auch Transportansaugsystemen
im Einsatz sind. Diese Systeme arbeiten fallweiseteils mit hin- und hergehenden
Saugvorricheungen und wechselweiser Saug- und Blasluft (DE-GM 7515810) oder auch
schon mit Saugförderbändern, wobei das Förderband jeweils über einen entsprechend
perforierten Saugkasten geführt wIrd, wobei die Förderbänder ebenfalls Löcher bzw.
Schlitze für Ansaugzwecke aufweisen (US-PS 34 05 935 und bei einer anderen Vorrichtung
(DE 28 22 692 C3) ist zusätzlich zu den Saugförderbändern ein zusätzlicher querlauiender
Ansaugkasten im Bereich der
vorderen einstellbaren Durchlauf anschläge
zum Zwecke des Miederziehens von entsprechendem gewellten Material auf den Maschinentisch,
damit ein störungsfreier Einlauf zu den Einzugswellen der Bearbeitungsmaschine erreicht
werden soll, vorgesehen. Die dabei beschriebenen höhenverstellbaren Anschläge für
den Materialdurchlaß ist hierbei ebenfalls bereits Stand der Technik. Der weiter
beschriebene Schieber zum zwangsweisen Transportieren der untersten Tafel des Vorratstapels
ebenfalls bereits bei (DE-GM 75 15 810) äquivalent beschrieben und Stand der Technik.
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Obige bekannten Systeme arbeiten weitgehend bzw. teilweise zufriedenstellend,
haben jedoch den Nachteil, daß infolge möglicher Schlupfwirkungen in den Freilauf-und
Kupplungssystemen (DE 28 22 692 C 3) teils nicht registergenaues Zuführen der untersten
Materialtafel zu den Maschineneinzugewaizen -auch bezüglich der weitgehend undefinierten
Übergabegeschwindigkeit von dem Schieber zu den Einzugswalzen- gegeben ist, da Rutsch-und
Schlupfvorgänge kinematisch möglich sind und in der Praxis vorhanden. Ein definiertes
Stillstehen der Riemen für den Transport im richtigen Augenblick ist ebenfalls nicht
gewährleistbar, so daß der Riemen noch bzw.
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schon wieder läuft, in dem Moment wo die nächste Tafel von oben aus
dem Stapel im Vorratsbehälter nachfällt und somit auch trotz sogen. Hilfsvorrichtung
die damit erzielte Rückholbewegung der Tafel nicht ausreichend ist, um ein registergenaues
Anlegen der Materialtafel bei Schlitz- oder Druckarbeiten zu gewährleisten.
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Aufgabe der hier beschriebenen Erfindung, eine Beseitigung obiger
Nachteile zu gewährleisten, ist, daß die Zuführung der einzelnen Materialtafeln
zu den Einzugswalzen der Bearbeitungsmaschie exakt und ohne mögliche Verschiebung
-registergenau- erreicht wird, bei allen Arten von Materialtafeln.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine gemeinsame
Antriebsituation für Transportriemen und Einschubschlitten mit Schieber bençuBt
vermieden wird und statt dessen jede Einheit einen separaten Antrieb erhält, welche
durch sogenannte elektr. Lageregelung mittels elektronischer Frage gemäß Anspruch
3 und 7 verknüpft sind und dadurch die erforderlichen Merkmale erreichen, welche
für ein störungsfreies und registergenaues Zuführen der Materailtafeln in die Einzugswalzen
der Bearbeitungsmaschine sorgen. Eine zusätzliche sogen. Hilfsvorrichtung wie in
der Vorrichtung (DE 28 22 692 C 3) ist hierbei nicht erforderlich.
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Desweiteren wird auch kein in der vorgenannten Vorrichtung erwähnter
quer zur Zuführrichtung der Materialtafeln verlaufender zusätzlicher Ansaugkasten
beim hier beschriebenen Patentanspruch vorgesehen und statt dessen das Saugkasten-Transport-System
in den Bereich der Einzugswalzen der Bearbeitungsmaschine unter der Materialschleuse
der Frontanschläge, welche materialdickenabhängig einstellbar sind, angeordnet (Stand
d. Technik).
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Weiter wird hier nochmals auf die Ansprüche 1 - 7 zur Lösung der Aufgabenstellung
verwiesen.
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Es wird hier nochmals darauf verwiesen, daß die hier beschriebene
Erfindung keinerlei Freilaufkupplung aufweist und jedes Antriebsystem einen eigenen
Antrieb für a) Einschubschlitten mit Schieber und b) Transportzahnriemen mit aufvulkanisiertem
Reibbelag hat.
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Hierdurch ist es möglich -mittels Lageregelung- die Aufgabenstellung
optimal zu lösen, so wie es in der hier beschriebenen Erfindung ausgeführt ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind: a) getrennte Antriebssysteme
mit Lageregelung, (s. o.), b) registergenaues Zuführen der Materialtafeln, c) Auf-
und Absenken des Saugkasten-Transportsystems absolut taktgenau mit definierten Stillstand-
und Förderzyklen der Transportzahnriemen, welche neben den Saugkästen angeordnet
sind.
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Ein Ausführ-ungsbeispie 1 der Erfindung wird nachstehend mittels
beigefügter Prinzipzeichnungen dargestellt und beschrieben.
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Es zeigen: 1) Be- bzw. Verarbeitungsmaschine (= Anlage) 2) Maschinen-Einzugswalzen
3) Frontanschläge (bzw. Anschläge für Materialdurchlaß) 4) Materialschleuse 5) Vorratstapel
(des tafelförmigen Materials) 6) Maschinentisch (bzw. Auflagetisch) 7) Einschubschlitten
8) Schieber -auf Einschubschlitten-9) Kurbel-Pleuel-Antriebsystem -für Einschubschlitten-10)
Antrieb-Schwinge fir Schieber -Takt m. Anlage gekoppelt 11) Kurbelzapfen bzw. Kurbelwelle
-Drehzahl m.
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12) Kurvensteuerung (mittels Zahnradtrieb m. (11) " 13) Kurvenscheiben
14) Hubstößel (für Saugkasten-Transport-System) 15) Saugkasten-Transport-System
16) Saugkasten 17) Transportzahnriemen -mit aufvulkanisiertem Reibbelag-18) DC-Motor
für Transportzahnriemen-Antrieb 19) Sollwertgeber G1 20) Istwertgeber G2 ) ... Lageregelung
21) Elektr. Regler für DC-Motor) 22)Zahnriemen f; Geberantrieb 23) Saugkanal 24)
Feststehender Saugtisch -auf Auflagetischniveau (6)-Die Prinzipzeichnungen zeigen
in Fig. 1: Mitteniänasschnitt durch Saugkasten-Transport - System mit Kurvensteurung
und Einschubschlittenantrieb mittels Kurbel-Pleuelsystem, Fig 2 Maschinendraufsicht
mitelektr. Lageregelung als Schaltschema
Der Bogenanleger für tafelförmiges
Material (z. B. Wellpappe etc.) ist so konzipiert, daß die jeweils unterste Tafel,
welche auf dem Maschinentisch (6) aufliegt, mittels Saugkasten-Transport-System
(15) und Kurbel-Pleuel-Antriebsystem (9), welches mit der Be- bzw. Verarbeitungsmaschine
(=Anlage) (1) taktgenau gekoppelt ist, den Eizugswalzen (2) zugeführt wird. Das
Saugkasten-Transport-System bzw. die darin befindlichen Transportzahnriemen (17)
haben einen eigenen DC-Antriebsmotor (18), welcher mittels elektr. Lageregelung
proportional zur jeweiligen Schieberstellung bzw. -geschwindigkeit infolge Kurbelzapfen
bzw. Kurbelwellenantrieb (11) geregelt wird. Die Drehzahl der Kurbelwelle (11) ist
hierbei direkt mit der Be- bzw. Verarbeitungsmaschine (=Anlage) (1) taktgenau gekoppelt
und in den hier beschriebenen Prinzipskizzen nicht dargestellt. Folglich ist die
Antriebs-Schwinge für Schieber (10) ebenfalls im Takt mit der Anlage (1) und die
Schieberbewegung über das Kurbel-Pleuel-Antriebssystem (9) kinematisch definiert.
Der periodische Ablauf der Einschubschlittenbewegung mit verstellbaren Schieber
(8) -für verschiedene Tafelbreiten- ist somit mittels Sollwertgeber Gl (19) und
Regler (21) direkt auf den DC-Motor für Transportzahnriemen-Antrieb (18) übertragbar
und wird entsprechend per Istwertgeber G2 (20) an der Transportzahnriemenantriebswelle
abgefragt und im elektr. Regler t21) verglichen.
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Folglich ist die Geschwindigkeit der Transportzahnriemen (17) exakt
synchron mit der Schiebergeschwindigkeit und die Stillstandzeitpunkte in den jeweiligen
Umkehrpunkten des Kurbelschwingen-Systems im hinteren und vorderen Totpunkt des
Kurbelzapfens (11) klar definiert.
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Die Beschleunigung vom hinteren Totpunkt -welcher der Ausgangsstellung
des Schiebers (8) entspricht und den Transportbeginn der untersten Tafel des Vorratstapels
bestimmt- beginnt entsprechend von Null und erreicht nach halbem Hub -Scheicelpunkt
des Kurbelzapfens (11) in der Antrieb-Schwinge t10)- sein Maximum. Dieser Punkt
entspricht der Umfangsgeschwindigkeit der Einzugwalzen (2). Genau in desem Moment
wird der mittels Schieber
(8) und Saugkasten-Transport-System t15)
auf dem Maschinentisch (6) als unterste Tafel des Vorratsstapels (5) aufliegende
logen von den Maschineneinzügswalzen (2) erfaßtundder Be- bzw. Verarbeitungsmaschine
(1) restlich zugeführt. Der entsprechende Beschleunigungsweg aus dem Stillstand
bei hinterer Totpunktlage des Schiebers (8) bzw. des Kurbelzapfens (11) bis zur
Maximalgeschwindigkeit bei Ubergabe des Bogens an die Maschineneinzugswalzen (2-)
ist mit dem Abstand von Mitte Einzugwalzen (2) bis Vorderkante Frontanschläge (3)
identisch und stellt den halben Hub des Bogenzufuhrweges der unterstenTafel des
Vorratstapels (5) dar. Die Frontanschläge (33 sind höhenverstellbar und bilden somit
eine variable Materialschleuse (4) für den Bogen- bzw. Tafeldurchlaß, so daß nur
die jeweils unterste Tafel zugeführt werden kann und die nächst darüber liegende
an den Frontanschlägen (3) durch Friktion zwischen den Tafeln ausgerichtet wird
für den nächsten Einschubtakt. So wird auch gleichzeitig erreicht , daß jeweils
nicht mehr als nur eine Tafel registergenau den Einzugswalzen (2) bzw, der Be- bzw.
Verarbeitungsmaschine (1) zugeführt wird.
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Nach Erreichen der Maximalgeschwindigkeit der Tafel per Schieber (8)
und Transportzahnriemen (17) und Ubernahme durch die Masch.-Einzugswalzen (2) verzögert
sich spiegelbildlich zur Beschleunigung die Geschwindigkeit des Schiebers und wird
Null in der vorderen Totpunktlage des Kurbelzapfens (11). Die Transportriemen (17)
stehen ebenfalls an diesem Punkte absolut per Lageregelung still.
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Der Rückhub des Schiebers (8) erfolgt dann analog wie der Vorhub,
nur in einer anderen Zeitphase, während derer die nächste Tafel des Vorratstapels
(5) auf den Maschinentisch (6) nachfällt. Im Bereich der Maschinen-Einzugswalzen
sind unterhalb der Frontanschläge im Naschinentisch (6) Saugkasten-Transport-Systeme
(15) angeordnet, welche dafür sorgen, daß die jeweils unterste Tafel sauber und
plan aufliegt und so störungsfrei durch die Materialschleuse (a) mittels Schieber
(8) und Transportzahnriemen (17) zu den Masch.-Einzugswalzen gelangt.
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Dieses Saugkasten-Transport-System (15) arbeitet im Takt des Einschubschlitten-Antriebes
(9 - 11). Während die Saugkästen ständig mit Unterdruck beaufschlagt sind, bewegen
sich die Transportzahnriemen mit aufvulkanisiertem Reibbelag (17) mittels elektr.
Lageregelung proportional zur Stellung und Geschwindigkeit des Einschubschlittens
(7) bzw. Schiebers (8). Der separate DC-Motor für den Transportzahnriemen-Antrieb
(18) erhält entsprechend über einen Regler (21) elektr. gesteuert -per Abfrage des
Sollwertes am Soliwertgeber Gl (19)- Spannung wodurch die exakte Drehzahl für den
DC-Motor für den Transportzahnriemen-Antrieb bestimmt wird. Mittels eines entsprechenden
Istwertgebers G2 (20) im Transportzahnriemen-Antriebssystem wird die exakte erforderliche
und absolut definierte Drehzahl mittels Regler (21) zu jeder Stellung des Schiebers
(8) und dessen momentaner Geschwindikeit proportional geregelt, wobei in den jeweiligen
hinteren und vorderen Totpunktlagen des Kurbelzapfens (11) die Transportriemen ebenfalls
für einen Moment definiert still stehen. Der DC-Motor für den Transportzahnriemen-Antrieb
(18) und somit der Transportzahnriemen (17) wird also proportional mit der Schieberstellung
ebenfalls zu Beginn des Arbeitstaktes schneller bis nach halben Vorschubweg und
Ubergabe der untersten Tafel des Vorratstapels (5) an die Einzugswalzen (2) wieder
eine entsprechende Reduzierung der Drehzahl des Transportzahnriemens bis auf Null
in der vorderen Totpunktlage des Kurbelzapfens erreicht ist.
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Exakt in dem Moment, in dem der Schieber den halben Vorschubweg erreicht
hat, -Scheitelpunktstellung des Kurbelzapfens (11) - senkt sich der bis dahin ca.
2 mm über Maschinentischnieveau (6) überstehende Transportzahnriemen (17) zusammen
mit dem Saukasten-Transport-System (15) unter das Maschinentischniveau ab. Dies
erfolgt über eine entsprechende Kurvensteuerung (12), welche mittels Zahnradtrieb
mit der Antriebswelle für den Kurbelzapfen (11) mech. synchron geschaltet ist.
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Über die Hubstößel (14) wird die jeweilige Stellung des
Saugkasten-Transport-Systems
(15) mittels Kurvenscheiben (13) bestimmt und gesteuert.
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Kurz vor Erreichen des hinteren Totpunktes am Kurbelzapfen und somit
der Ausgangsstellung des neuen Arbeitszyklus des Schiebers (8) taucht das Saugkastentransport-System
(15) wieder aus der Versenkung auf Maschinentischniveau (6) mittels Kurvensteuerung
(12) hoch, wobei die Transportzahnriemen (17) ca. 2 mm über dem Maschinentisch (6)
überstehen. Hierdurch wird ein intensiver Anpreßdruck der Transportzahnriemen mit
aufvulkanisierten Reibbelag (17) mit der untersten Tafel des Vorratstapels (5) erreicht,
welcher noch durch die Saugkästen (16) intensiviert wird. Zu diesem Zeitpunkt ist
die hintere Totpunktlage am Kurbelzapfen (11) erreicht und folglich steht der Schieber
(8) zusammen mit den Transportzahnriemen für einen Moment in absoluter Ruhestellung.
Der Schieber (8) auf dem Einschubschlitten (7) greift an dieser Stelle die hintere
Kante der untersten Tafel des Vorratstapels (5) und schiebt diese definiert mit
Unterstützung des Transportzahnriemens mit aufvulkanisierten Reibbelag (17), welcher
auf dem Haftreibungsprinzip arbeitet, gemeinsam aus dem absoluten Stillstand anfahrend,
der Be- bzw. Verarbeitungsmaschine (1) bzw. deren Einzugswalzen (2) erneut zu, so
daß sich der Arbeitszyklus,wie oben beschrieben, wiederholt. Dies erfolgt register-
und taktgenau mittels der getrennten Antriebsysteme für Schieber und Transportzahnriemen
durch elektr. Lageregelung, so daß keine Probleme -wie bei mechanischer Verknüpfung
mittels Freiläufen und Kupplungen, zwischen Schieber- u. Transportriemen bei bekannten
anderen Systemen- in Bezug auf Schlupf und damit registerungenaues Zuführen des
Bogens auftreten. Relativbewegungen zwischen Transportzahnriemen und Schieber auch
in Bezug auf die zuuführende Tafel sind also hier auseSchlOSSeflund eine exakt definierte
Kinematik im Einsatz, die bislang nicht Stand der Technik war.