DE3937583A1 - Einrichtung zur ueberwachung der praesenz von magnetisch gehaltenen ausbrechstiften in einem stanzautomaten sowie ein verfahren zur vorbereitung der benutzung einer entsprechenden einrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwa­ chung der Präsenz von magnetisch gehaltenen Ausbrech­ stiften und/oder Niederhaltern an einer Lochplatte in der Ausbrechstation eines Stanzautomaten für Falt­ schachtelzuschnitte. Außerdem betrifft die Erfindung ein bestimmtes Verfahren für die Vorbereitung zur Be­ nutzung der Erfindung.

In der Ausbrechstation eines Stanzautomaten werden Zuschnittabfälle aus einem Kartonbogen ausgebrochen, der nach dem Stanzen mit Hilfe kleinster Kartonbrüc­ ken ausreichend stabil zusammenhängt und mit Hilfe von Greifern aus dem Stanzbereich in die Ausbrech­ station gezogen wird. Beim Ausbrechen liegt der Karton­ bogen auf einer Ausbrechplatte, die im Bereich der Zuschnittabfälle Löcher aufweist. Die Ausbrechstifte sind an einer Platte gehalten, die zusammen mit den Ausbrechstiften das Ausbrechwerkzeug bildet. Die oberen Ausbrechstifte drücken die Zuschnittabfälle durch die Löcher in der Ausbrechplatte, wobei ggf. die Stifte eines unten liegenden Gegenwerkzeugs den Zuschnitt­ abfall zwischen den Stirnflächen der Ausbrechstifte einklemmen und abwärtsziehen.

Zur Vermeidung einer Sogwirkung ist aus einer nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung bekannt, die Platte zur Aufnahme der Ausbrechstifte als gelochte Platte aus einem ferromagnetischen Material herzustellen, an dem die Ausbrechstifte jeweils mit einem magnetischen Fuß haften (Anmeldeaktenzeichen der unveröffentlichten Anmeldung: P 39 28 251.1). Ein derartiges oberes Aus­ brechwerkzeug bietet in mehrfacher Hinsicht Vorteile. Zum einen ist aufgrund der Lochung der Sog beim Hoch­ fahren des Ausbrechwerkzeuges relativ gering, weil zwischen Ober- und Unterseite des Ausbrechwerkzeuges ein Druckausgleich stattfindet. Zum anderen kann ohne Vorbereitung der Platte jeder Ausbrechstift sehr leicht manuell oder programmiert mit Hilfe einer Vorrichtung posi­ tioniert werden. Schließlich kann nach einem Arbeits­ auftrag die Lochplatte ohne besonderen Platzbedarf gelagert werden, weil die Ausbrechstifte ungeordnet oder geordnet in ein Magazin entfernt werden können.

Bei ungünstigen Bedingungen kann es vorkommen, daß ein Ausbrechstift aus seiner Sollage verschoben oder ganz von dem Ausbrechwerkzeug abgerissen wird. Es kann zu solchen Vorgängen kommen, wenn der Zusammenhalt des Bogens mangelhaft ist und sich infolge einer Kette von ungünstigen Umständen soweit aufrichtet, daß eine Welle des Bogens beim Abziehen aus der Ausbrechstation einen oder mehrere Ausbrechstifte erfaßt und so ver­ rückt oder abreißt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit deren Hilfe die Vermeidung von Schäden bei verrückten oder ab­ gefallenen Ausbrechstiften sicher gelingt.

Eine Einrichtung, die diese Aufgabe löst, ist durch einen in oder an dem Ausbrechstift installierten Sender gekennzeichnet, der infolge eines Verlustes seiner Position ein Signal abgibt oder verändert, sowie durch einen der Ausbrechstation zugeordneten Empfänger, der das Signal oder die Signalveränderung aufnimmt und über eine nachgeschaltete Steuerung den Stanzautomaten stillsetzt.

Um eine 100%ige Absicherung herbeizuführen, sieht die Erfindung die Überwachung jedes Ausbrechstiftes an einem Ausbrechwerkzeug vor. Diese Überwachung bezieht sich sowohl auf das obere Ausbrechwerkzeug als auch auf das untere Ausbrechwerkzeug, wobei selbstverständlich die größere Gefahr von dem oberen Ausbrechwerkzeug ausgeht, weil die Ausbrechstifte dort hängend ange­ bracht sind und das untere Ausbrechwerkzeug mit großen freien Flächen versehen ist, durch die die Zuschnitt­ abfälle hindurchfallen können, so daß auch eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, daß abgelöste Ausbrechstifte denselben Weg nehmen wie die Zuschnittabfälle.

Bei einfachen Stanzautomaten beispielsweise für die Verarbeitung von Wellpappe, bei der nur eine geringe Anzahl von Ausbrechstiften vorgesehen wird, genügen einfache Tastschalter, die in herkömmlicher Weise über Kabel angeschlossen und überwacht sind. Der Tastschalter wird beim Aufsetzen des Ausbrech­ stiftes betätigt, der folglich im ungeschalteten Zu­ stand die Haftfläche überragt und im geschalteten Zu­ stand bündig liegt mit der Haftfläche. Selbstverständ­ lich muß der Taster so großflächig sein, das er unab­ hängig von der Lochgröße der Lochplatte und unabhän­ gig von der Position des Ausbrechstiftes in Relation zu den Löchern stets betätigt wird, wenn der zugeord­ nete Ausbrechstift aufgesetzt wird. Bei einer Anzahl von z. B. zehn Ausbrechstiften pro Ausbrechwerkzeug kann sehr leicht mit Hilfe von Kabeln eine Verbindung zwischen allen Schaltern und der Steuereinrichtung, die gleichzeitig Signalempfänger ist, hergestellt wer­ den, wobei eine Serienschaltung genügt, wenn im auf­ gesetzten Zustand alle Schalter geschlossen sind. Eine Unterbrechung dieses Strompfades löst dann die Still­ setzung des Stanzautomaten aus.

Um auch verrückte Ausbrechstifte erkennen zu können, die sich von der Lochplatte nicht gelöst haben, kann der Schaft des Ausbrechstiftes in Ausbrechrichtung federnd gelagert und mit einem zweiten Schalter ver­ bunden sein, der dann betätigt wird, wenn infolge der Verrückung der Ausbrechstift auf der Ausbrechplatte aufsetzt statt in das zugeordnete Loch einzutauchen. Diese zusätzliche Sicherung gilt im übrigen für alle noch nachfolgend beschriebenen Varianten, bei denen das Hauptaugenmerk der Überwachung auf die Ablösung gerichtet ist.

Bei einer größeren Anzahl von Ausbrechstiften pro Aus­ brechwerkzeug empfiehlt sich eine drahtlose Übermitt­ lung des Signals, wobei dann der in oder an dem Aus­ brechstift installierte Sender mit Hilfe einer Batte­ rie und/oder mit Hilfe von Fotozellen elektrisch ver­ sorgt wird. Bei aufladbaren Batterien können die Foto­ zellen eine Ladung in den Ruhepausen oder während des Betriebes vornehmen. Es kommt lediglich darauf an, daß der Sender stets mit elektrischer Energie versorgt ist. Da nur sehr kurze Entfernungen überbrückt werden müssen, genügen äußerst geringe Sendeleistungen, so daß herkömmliche Knopfbatterien oder Fotozellen gerin­ ger Abmessung ausreichen.

Jeder Sender kann mit unterschiedlichen Schaltern oder Initiatoren betätigt werden. Hier reicht die Palette vom einfachen mechanischen Tastschalter über kapazitiv oder induktiv wirkende Näherungsschalter, Reed-Kontakte und Hallgeneratoren, deren Halbleiter-Meßschicht so angeordnet wird, daß beim Ablösen oder Verrücken eines Ausbrechstiftes sich die magnetische Feldstärke meßbar ändert.

Eine andere Variante der Erfindung sieht vor, daß der Sender, der Schalter bzw. der Initiator in einem Pen­ dantgerät untergebracht ist, das auf der Rückseite des Ausbrechwerkzeuges an annähernd deckungsgleicher Stelle mit dem zugeordneten Ausbrechstift aufgesetzt wird, und mit Hilfe eines eigenen Magneten oder durch die Haftkraft des Ausbrechstiftmagneten gehalten wird. Die Schalter bzw. Initiatoren wirken durch das Loch­ blech hindurch, so daß zumindest Ablösungen von Aus­ brechstiften sicher entdeckt werden. Das Aufsetzen dieser Pendantgeräte geht in kürzester Zeit beispiels­ weise manuell vor sich. Es braucht lediglich bei gün­ stigen Lichtverhältnissen dort ein Pendantgerät auf­ gesetzt zu werden, wo sich die Silhouette eines po­ sitionierten Ausbrechstiftes zeigt.

Die von der Handhabung her unkomplizierteste Art der Überwachung wird dann erreicht, wenn die Anwesenheit der Ausbrechstifte mit Mitteln überwacht wird, bei denen der Ausbrechstift vollkommen passiv bleiben kann. Zum Beispiel kann die Lochplatte hinsichtlich ihrer Kapazität gemessen werden, wobei dann Bedingung ist, daß jeder Ausbrechstift unter Zwischenlage eines Dielek­ trikums beispielsweise in Form einer Folie oder eines Lacküberzuges auf der Haftfläche an der Lochplatte anliegt. Das Aufsetzen eines Ausbrechstiftes erhöht dann die Kapazität der Lochplatte, was entsprechend meßbar ist. Bei Verlust eines Ausbrechstiftes gibt es folglich einen Abfall der Kapazität, was wiederum zur Anzeige gebracht und für die Stillsetzung des Stanz­ automaten ausgewertet werden kann. Bei empfindlichen Messungen kann sogar die Verrückung eines Ausbrech­ stiftes erfaßt werden, weil infolge der Löcher bei einer Verschiebung in der Regel auch eine Veränderung der tatsächlich abgedeckten Flächenbereiche der Loch­ platte eintritt.

Da bei einer Kapazitätsmessung auch die umliegenden Maschinenteile und deren Abstand in die Messung ein­ gehen, ist es zweckmäßig, einen einzigen Punkt der Bewegungsbahn des Ausbrechwerkzeuges als Referenz­ wert zu speichern und immer dann die Kontrollmessung durchzuführen, wenn sich das Ausbrechwerkzeug auf die­ sem Punkt der Bahn befindet. Das System wird abge­ stimmt durch eine erste Kapazitätsmessung bei voller Bestückung an dem vorgegebenen Ort der Bahn, und die­ se erste Messung dient nachfolgend als Referenzwert. Je nach Aufwand der Steuerung können bei Ausbleiben einer Stillsetzung eine Drift oder sonstige Veränderungen des Stanzautomaten beispielsweise infolge einer Er­ wärmung dadurch ausgeglichen werden, daß beispiels­ weise jede hundertste Messung als neuer Referenzwert vorgegeben wird, wenn bis dahin die Messungen inner­ halb des vorgegebenen Toleranzbereiches lagen.

Eine Messung der Präsenz der Ausbrechstifte kann mit Hilfe von Hallgeneratoren auch in der Weise vorgenommen werden, daß die Hallgeneratoren nicht Bestandteil der einzelnen Ausbrechstifte oder ihrer Pendantgeräte sind, sondern den Raum auf der Rückseite der Lochplatte in Bezug auf eine Änderung der magnetischen Flußdichte überwachen. Wegen der begrenzten örtlichen Wirkung der durch die Ausbrechstifte hervorgerufenen Magnet­ felder angesichts des relativ guten Rückschlußkörpers in Form der Lochplatte muß eine Mehrzahl von Hallgene­ ratoren eingesetzt werden, um eine herkömmliche Lochplatte mit einer Abmessung von z. B. 1 m×0,7 m vollständig zu erfassen und zu überwachen. Das durch die Löcher der Lochplatte ohnehin austretende Magnetfeld ist im jeweils örtlichen Bereich immer noch stark genug, um Grundlage einer Messung zu bilden.

Es muß ggf. mit Hilfe von Versuchen festgestellt werden, welcher Einzugsbereich bei welcher Belegungsdichte mit einem Hallgenerator noch sicher erfaßt werden kann, so daß der Verlust eines einzigen Stiftes bzw. dessen Verschiebung sicher erfaßt und zum Stillsetzen der Maschine ausgenutzt werden kann. Ggf. muß dabei die Stärke der Magnete erhöht werden, damit eine größere Änderung der Flußdichte bei der Schwächung durch das Fehlen eines Magneten auftritt.

Auch bei dieser Art der Präsenzmessung ist es unerläß­ lich, jeweils einen Punkt der Bewegungsbahn des Ausbrech­ werkzeuges für die Referenzmessung festzulegen. Da noch weitere ferromagnetische Teile innerhalb der Maschine bewegt werden, muß ggf. der Zeitpunkt zur Festlegung des Referenzwertes besonders sorgfältig ausgewählt und abgestimmt werden. Hier bietet sich z. B. derjenige Moment an, in dem das Ausbrechwerkzeug gerade vollständig oder fast vollständig hochgefahren worden ist, der von der Ausbrechplatte abzuziehende, ausgebrochene Bogen jedoch gerade noch nicht zu Beginn des Abzieh­ vorganges bewegt worden ist. In der Regel genügt dafür eine Zehntel-Sekunde oder weniger, so daß kein geson­ derter Maschinenstillstand od. dgl. erforderlich ist.

Eine weitere Art zur Überwachung der Präsenz bei pas­ siven Ausbrechstiften ist die Erfassung eines Kontrast­ unterschiedes zwischen der Rückseite der Lochplatte und der der Lochplatte zugewandten Haftfläche jedes Ausbrechstifte, der mit Hilfe einer Videokamera oder als Helligkeitswert bei einer Lichtbestrahlung und einer Erfassung mit Hilfe einer Fotozelle registriert werden kann. Bei Änderung des Helligkeitswertes aller Ausbrechstifte bzw. einer Gruppe von Ausbrechstiften (Helligkeitswert) oder bei dem Wechsel einer Hell- Dunkel-Vorgabe (Videokamera) wird der Impuls zur Still­ setzung des Stanzautomaten abgegeben. Auch bei dieser Art der Überwachung wird die Einrichtung vorzugsweise an einem bestimmten Punkt der Bewegungsbahn geeicht und gemessen, ebenso können die beschriebenen Abwei­ chungen im Kontrast beispielsweise durch Ablagerung von Ölnebel mit einer aufwendigen Steuerung kompen­ siert werden, die bei Ausbleiben eines sprunghaften Wechsels des Kontrastes z. B. jeden hundertsten oder jeden tausendsten Kontrastwert als neuen Referenzwert vorgibt. Zur Erleichterung der Messung ist es vor­ teilhaft, die Haftfläche jedes Ausbrechstiftes stark reflektierend beispielsweise mit Hilfe eines Lack­ überzuges od. dgl. auszubilden und/oder die Rückseite der Lochplatte lichtabsorbierend zu beschichten. Die Überwachung erfolgt dann von der Rückseite her durch die Lochplatte hindurch.

Selbstverständlich kann auch eine Überwachung von der Stiftseite erfolgen, allerdings müssen dann Lichtquellen und Fotozellen bzw. Videokameras schräg von der Seite eingesetzt werden.

In der eingangs genannten Patentanmeldung ist im einzelnen beschrieben, wie eine Lochplatte nach einem Computerpro­ gramm mit Ausbrechstiften besetzt und damit eingerichtet wird. Während dieser Herrichtung des Ausbrechwerkzeuges kann bereits das Kontrastbild beispielsweise für die Erfassung durch eine Videokamera festgelegt und abgespei­ chert werden, wenn im Bereich der Bestückungsvorrichtung eine zweite Videokamera angeordnet ist, deren endgültiges Kontrastbild dann in die Einrichtung eingegeben wird, die in dem Stanzautomaten installiert ist. Im übrigen erfolgt die Installierung des Referenzwertes in der geschilderten Weise, also durch Erfassen des sich darbie­ tenden Kontrastbildes bei einer ersten Messung vor der Aufnahme des Betriebes in einer vorgegebenen Stellung des Ausbrechwerkzeuges entlang seiner Hubbewegung.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausbrechstiftes als Teil einer Einrichtung gemäß der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1 eines weiteren Aus­ führungsbeispiels eines Ausbrechstiftes,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 1 eines dritten Aus­ führungsbeispiels,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines einfachen Ausbrech­ stiftes mit einem Pendantgerät als Bestand­ teil einer Einrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer kapazi­ tiver Überwachung der Präsenz der Ausbrech­ stifte und

Fig. 6 eine optische Überwachung der Präsenz der Ausbrechstifte gemäß einer Weiterbildung der Erfindung.

In den Fig. 1 bis 4 sind Ausbrechstifte 1 wiederge­ geben, die Bestandteil einer Einrichtung gemäß der Erfindung sind, also besonders gestaltet sind, um ihr Verbleiben an dem vorgegebenen Ort an einer Lochplatte 10 feststellen zu können. Alle hier vorgestellten Ausbrech­ stifte 1 werden mit Hilfe von Magneten 2 an der Loch­ platte 10 befestigt, wobei ein Schaft 7 des Ausbrech­ stiftes 1 das eigentliche Arbeitswerkzeug ist. Statt eines Schaftes 7 kann auch im Einzelfall ein sogenann­ ter Niederhalter bzw. ein Ausbrechstift 1 in Verbin­ dung mit einem ihn umgebenden Niederhalter eingesetzt werden, die dazu dienen, daß der auszubrechende Karton­ bogen sicher auf der zugeordneten Ausbrechplatte liegen­ bleibt. Ein Niederhalter bzw. ein einen Ausbrechstift umgebender Niederhalter besteht aus einer Moosgummi­ säule bzw. aus einer Moosgummi-Ringsäule, die die Höhe der Ausbrechstifte leicht überragt und ebenfalls an einem magnetbesetzten Fuß zur Befestigung an der Loch­ platte 10 angebracht ist.

Der in der Fig. 1 wiedergegebene Ausbrechstift 1 trägt als Fuß einen zylindrischen Magneten 2, neben dem ein Schalter 3 mit einem Taster 4 angebracht ist. Der Schal­ ter 3 ist unmittelbar an einen Sender 5 angeschlossen, der für seine Energieversorgung an seiner Außenseite mit einer Fotozelle 6 versehen ist. In der entsprechen­ den Einbausituation sind rund um das Ausbrechwerkzeug Lichtquellen bzw. Reflektoren angeordnet, so daß die Fotozelle 6 jedes Ausbrechstiftes 1 einen ausreichen­ den Lichteinfall bekommt, um sendefähig zu sein.

In der Fig. 1 ist der Lagerzustand bzw. nicht eingebaute Zustand des Ausbrechstiftes 1 wiedergegeben. Der Taster 4 des Schalters 3 überragt die Haftfläche 9 des Magneten 2; sobald der Ausbrechstift 1 an einer vorgegebenen Position auf das Lochblech 10 aufgesetzt ist, ist auch der Taster 4 in den Schalter 3 eingedrückt, so daß nun ein anderes Signal bzw. kein Signal mehr von dem Sender 5 drahtlos ausgesendet wird. Kommt es zu einem Abkippen oder Ablösen des Ausbrechstiftes 1 von der Lochplatte 10, wird der Taster 4 durch Federdruck aus dem Schalter 3 herausgeschoben und damit ein Kontakt geschlossen, der für die Aussendung oder Änderung eines Signales sorgt. Über eine nicht näher dargestellte Empfangsstation innerhalb des Stanzautomaten wird dieses Signal empfangen und unmittelbar für das Stillsetzen des Stanzautomaten umgesetzt. Ein nach außen sichtbarer Alarm zeigt den Stillstand der Maschine an, so daß unverzüglich eine Neupositionierung bzw. eine Entfer­ nung des Ausbrechstiftes 1 vorgenommen werden kann.

Anhand der Fig. 2 wird verdeutlicht, wie ein ähnlich ausgestalteter Ausbrechstift 1 ebenfalls aussehen kann, wenn er statt eines Schalters 3 mit einem Taster einen berührungslosen Schalter 3 aufweist und im übrigen batteriegespeist ist. Für den Anschluß und die Unter­ bringung einer Knopfzelle als Batterie ist ein ein­ schraubbares Batteriegehäuse 11 an dem Sender 5 ange­ bracht, das in der Fig. 2 deutlich zu erkennen ist.

Der berührungslose Schalter 3 kann in unterschied­ lichster Weise gestaltet sein. Es kommen induktive oder kapazitive Näherungsschalter in Frage, auch kann an der vorderen Stirnfläche die Halbleiter-Meßplatte eines Hallgenerators installiert sein, die auf eine Änderung des magnetischen Flusses reagiert. Als wei­ tere Alternative steht ein Reed-Kontakt zur Verfügung, dessen Betätigungsmagnet so angeordnet ist, daß durch die Änderung des Feldlinienverlaufes ein Schalteffekt erreicht wird, wenn der entsprechende Ausbrechstift 1 auf eine Lochplatte 10 aufgesetzt wird im Gegensatz zu einem Zustand ohne ferromagnetischem Körper an der Haftfläche 9. Unabhängig von der Wahl oder Gestaltung des berührungslosen Schalters 3 kommt es bei einem Abkippen oder Ablösen des Ausbrechstiftes 1 von der Lochplatte 10 zu einer Schaltfunktion, die den Sender 5 in Tätigkeit setzt, wobei das Signal in der beschrie­ benen Weise verarbeitet wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 wird ein passiver Empfänger und Sender in Verbindung mit einem Ausbrechstift 1 vorgestellt, der folglich ebenfalls eine drahtlose Überwachung der Präsenz der Ausbrech­ stifte 1 an der Lochplatte 10 gestattet. Statt eines Empfängers ist der Stanzautomat mit einem Sender und einem Empfänger ausgerüstet, wobei der Sender einen Dauerton bzw. eine Impulsfolge jeweils in einer be­ stimmten Frequenz abstrahlt. Jeder Ausbrechstift 1 ist mit einer Einheit 12 unter Einschluß eines Schwing­ kreises ausgerüstet, die das empfangene Signal empfängt und in derselben Frequenz über eine Antenne 13 wieder abstrahlt. Die Länge der Antenne bestimmt die Höhe der abgestrahlten Frequenz.

Mit Hilfe eines neben dem Magneten in Axialrichtung verschieblich gelagerten Tasters 4 kann ein Kontakt 14 geöffnet oder geschlossen werden, der elektrisch mit dem Schaft 7 des Ausbrechstiftes 1 verbunden ist und bei einem Kontaktschluß zu der Antenne 13 die Län­ ge der Antenne vergrößert. In dem abgebildeten Zustand ist infolge des ausgefahrenen Tasters 4 die Antenne 13 um die Länge des Schaftes 7 verlängert, so daß nun eine Frequenz abgestrahlt wird, die verschieden ist - von der Frequenz, die der maschinenbezogene Sender fortwährend abstrahlt. Diese Frequenzänderung wird von dem maschinenseitig installierten Empfänger re­ gistriert und für die Stillsetzung des Stanzautoma­ ten verwertet.

Der Vorteil einer derartigen Überwachung liegt darin, daß keine gesonderte Energieversorgung jedes Ausbrech­ stiftes 1 erforderlich ist. Dadurch ist eine Wartungs­ freiheit über sehr lange Zeiträume gewährleistet. Ab­ weichend von der schematischen Darstellung wird an tatsächlich ausgeführten Ausbrechstiften 1 der Kon­ takt 14 ebenfalls abgedeckt bzw. in die Einheit 12 integriert, so daß auch an dieser Stelle die Kon­ taktsicherheit über eine lange Zeit gegeben ist und nicht durch Verschmutzung oder Oxidation beein­ trächtigt wird.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei­ spiel wird die Funktion des Ausbrechstiftes 1 und sei­ ner Präsenzüberwachung getrennt mit Hilfe eines Pen­ dantgerätes 8, das auf der Rückseite der Lochplatte 10 im Bereich des Ausbrechstiftes 1 aufgesetzt wird. Es besteht aus einem ferromagnetischen oder selbst aktiven Körper, der wiederum mit einem Sender 5 und einem Schalter 3 ausgestattet ist. Das Pendantgerät 8 haftet also passiv oder aus eigener Kraft an der Lochplatte 10; es wird in der Regel manuell nach der ordnungsgemäßen Bestückung der Lochplatte 10 mit Aus­ brechstiften 1 nach Inaugenscheinnahme aufgesetzt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel greift der Taster 4 des Schalters 3 durch das Lochblech 10 hin­ durch auf die Haftfläche 9 des Magneten 2 an dem Aus­ brechstift 1. Es ist zweckmäßig, den Taster so zu ge­ stalten, daß er in seiner tiefsten, eingedrückten Po­ sition die der Lochplatte 10 zugewandte Haftfläche des Pendantgerätes 8 noch gerade überragt, jedoch um einen kleineren Betrag als die Dicke der Lochplatte 10. Dadurch ist sichergestellt, daß ein aufgesetztes Pendantgerät 8, dessen Taster 4 nicht durch ein Loch des Lochbleches 10 hindurchragt, einen schiefen Sitz hat und somit optisch erkennbar ist. Eine Fehlpositi­ onierung in der Weise, daß der Taster 4 nicht den darunter liegenden Magneten 2 des Ausbrechstiftes 1, trifft ist belanglos, da dann von vornherein ein Alarmsignal zum Abschalten des Stanzautomaten gegeben wird.

Selbstverständlich können auch die weiter oben im Zu­ sammenhang mit den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 2 erläuterten berührungslosen Schalter oder ein Hallgenerator eingesetzt werden, um die Überwachungs­ funktion an dem Pendantgerät 8 für den darunter be­ findlichen Ausbrechstift 1 zu bewirken. Es kommt ledig­ lich darauf an, daß der Durchgriff auf den Ausbrech­ stift 1 durch Berührung oder berührungslos zweifels­ frei erfolgt und nicht die Lochplatte 10 selbst zum Gegenstand der Überwachung gemacht wird. Das geschieht am einfachsten durch eine Gestaltung des Schalters in der erläuterten Weise, daß die Tastfläche oder Meß­ fläche die Haftfläche des Pendantgerätes 8 überragt, so daß sie jeweils in einem Loch der Lochplatte 10 eingetaucht sein muß, wenn ein ordnungsgemäßer Sitz des Pendantgerätes 8 erreicht werden soll.

Anhand der Fig. 5 wird veranschaulicht, wie gemäß einer Variante der Erfindung eine Überwachung der Ausbrech­ stifte 1 mit Hilfe einer kapazitiven Messung bewerk­ stelligt werden kann, wobei die einzelnen Ausbrech­ stifte 1 völlig passiv sind, also in üblicher Weise gestaltet sind. Dazu ist jeder Ausbrechstift 1 an seiner Haftfläche mit einem Dielektrikum 18 oder die Loch­ platte 10 an ihrer Unterseite durch Kaschieren oder Beschichten mit einem Dielektrikum ausgestattet. Das Dielektrikum 18 kann eine Folie oder ein Lackanstrich sein. Damit nicht durch den vergrößerten Abstand zwischen dem Magneten 2 und der Lochplatte 10 die Haftkraft nennenswert leidet, sollte das Dielektrikum 18 mög­ lichst dünn gestaltet werden, wobei Stärken von 0,3 mm praktikabel sind.

Wird die Lochplatte 10 als die eine Platte eines Platten­ kondensators aufgefaßt, so bildet die Gesamtzahl der aufgesetzten Ausbrechstifte 1 eine unvollständige Ge­ genplatte, deren Größe von der Anzahl der Ausbrechstifte 1 abhängt. Diese Größe wirkt sich auf die Kapazität des so gebildeten Plattenkondensators aus, so daß eine Messung der Kapazität indirekt ein Maß ist für die Anzahl der aufgesetzten Ausbrechstifte 1. Wird nun durch Abkippen oder Abreißen eines Ausbrechstiftes 1 die Fläche dieses gedachten Plattenkondensators ver­ mindert, fällt die Kapazität entsprechend ab, was zur Stillsetzung des Stanzautomaten ausgenutzt wird.

An die Lochplatte 10 ist deshalb ein Steuergerät 20 angeschlossen, und zwar mit Hilfe flexibler Leitungen, da sich ja die Lochplatte 10 im Takt des Stanzautoma­ ten auf- und abwärtsbewegt. Das Steuergerät 20 ist an dem Stanzautomaten fest installiert und wird von einem Stromnetz gespeist.

Da ein so unvollständiger Plattenkondensator wie eine mit Ausbrechstiften 1 bestückte Lochplatte 10 auch auf eine Lageänderung zu den restlichen Metallteilen des Stanzautomaten reagiert, muß die Kapazitätsmes­ sung stets an ein und derselben Stelle entlang der Bewegungsbahn der Lochplatte 10 durchgeführt werden, damit ein vorher festgelegter Referenzwert der Kapa­ zität auch tatsächlich benutzbar ist. Dafür ist an einer Kurvenscheibe 22, die die Hubbewegung der Loch­ platte 10 steuert, ein Fühler angebracht, der über eine entsprechende Meldeleitung mit dem Steuergerät 20 verbunden ist. Mit diesen Eingangsgrößen kann jeweils die Kapazität in der vorgesehenen Position der Loch­ platte 10 überprüft werden. Mit Hilfe nachgeschalte­ ter Elemente wird eine an dem Stanzautomaten instal­ lierte Bremse 21 betätigt, wenn die Kapazität gegen­ über dem Referenzwert abgefallen ist.

Falls für die Kapazitätsmessung auch ein elektrischer Kontakt zu der Gesamtheit der Ausbrechstifte 1 erfor­ derlich ist, wird das Dielektrikum 18 in jedem Fall als Kaschierung auf die Lochplatte 10 aufgetragen. Als weitere Beschichtung werden auf das Dielektrikum 18 dann ein elektrisch leitendes weitmaschiges Netz oder parallele Drähte beispielsweise aus Kupfer aufge­ tragen, die noch wesentlich dünner sein können, beispiels­ weise 0,05 oder 0,1 mm. Mit Hilfe dieses elektrisch leitenden Netzes oder dieser Drähte sind dann alle Ausbrechstifte 1 elektrisch leitend miteinander verbunden, die in ihrer Gesamtheit die unvollständige Gegenplatte des gedachten Plattenkondensators bilden. Mit Hilfe einer weiteren flexiblen Leitung zu dem Steuergerät 20 kann dann mit hoher Zuverlässigkeit die Kapazität gemessen werden.

Die Darstellung in der Fig. 6 dient zur Verdeutli­ chung einer optischen Überwachung der Ausbrechstifte 1 von der Rückseite der Lochplatte 10 her. Selbst­ verständlich kann auch eine Überwachung von der Vor­ derseite vorgesehen sein; nur müssen dann die opti­ schen Geräte seitlich schräg unterhalb der Lochplatte 10 angeordnet sein.

Auf der Rückseite der Lochplatte 10 sind bei großen Maschinen mehrere Videokameras 25 installiert, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Video­ kameras 25 vorgesehen sind, die jeweils die halbe Fläche der Lochplatte 10 überwachen. Aufgrund der Löcher in der Lochplatte 10 scheinen die Haftflächen der Aus­ brechstifte 1 durch die Lochplatte 10 hindurch, was mit Hilfe der Videokameras 25 erfaßbar ist. Es ergibt sich nämlich ein bestimmtes Konstrastbild, weil sich die ggf. in der Helligkeit hervorgehobenen Haftflä­ chen der einzelnen Ausbrechstifte 1 von der ggf. matt oder absorbierend beschichteten Lochplatte 10 abheben. Die Stellen der von jeder Videokamera 25 abgerasterten Bildfläche, an denen sich Helligkeitsunterschiede er­ geben, können gespeichert und die fortlaufend empfan­ genen Bilder mit dem gespeicherten Kontrastbild ver­ glichen werden. Dies geschieht wiederum innerhalb eines Steuergerätes, das im Zusammenhang mit der Fig. 6 nicht näher dargestellt ist.

Sobald sich eine Änderung des Kontrastbildes ergibt, weil das aufgenommene Bild mit dem gespeicherten Bild nicht übereinstimmt, wird die Maschine in der erläuter­ ten Weise unter Zuhilfenahme einer Bremse stillgesetzt. Voraussetzung für diese Art der Überwachung ist wiede­ rum die Erfassung des Kontrastbildes an ein und der­ selben Stelle im Verlauf der Hubbewegung der Lochplatte 10. Insofern muß zum Betreiben der Videokameras 25 ebenfalls ein Fühler an der Kurvenscheibe 22 (Fig. 5) vorhanden sein, der das Erreichen dieser Stelle signalisiert. Denn nur dann stimmen Referenzbild und Meßbild überein bzw. ergeben sich alarmfähige Abwei­ chungen.

Das Bild der Videokameras 25 erfaßt selbstverständlich auch die Bereiche der Lochplatte, die nicht von Aus­ brechstiften 1 abgedeckt sind. Der Blick aus der Video­ kamera 25 fällt dann auf den darunterliegenden, auszu­ brechenden Bogen, der selbstverständlich auch Bestand­ teil des Kontrastbildes ist. Falls der Bogen, der ein heller Karton sei, eingerissen ist, schimmert beispiels­ weise eine dunkel eingefärbte Ausbrechplatte durch den klaffenden Schlitz, der ebenso das Kontrastbild in der Weise verändert, daß ein Alarm ausgelöst wird. Damit ist ein Überwachungssystem vorhanden, das mögli­ cherweise vor Auftreten einer Störung in Form abgerisse­ ner Ausbrechstifte 1 die Ursache erkennt und abstellen kann.

Dasselbe gilt für ein einfaches optisches System, das aus Lichtquellen 27 und zugehörigen Fotozellen 28 be­ steht. Diese Alternative ist in der Fig. 6 gestrichelt angedeutet. Bei z. B. reflektierend ausgebildeten Haft­ flächen der Ausbrechstifte 1 und einer matten Beschich­ tung der Rückseite der Lochplatte 10 empfängt jede Fotozelle 28 eine Lichtmenge, die von der Anzahl der reflektierenden Flächen abhängig ist. Wiederum kann über diese Meßgröße die Anwesenheit der Ausbrechstifte festgestellt werden, wobei selbstverständlich Streu­ licht durch die nicht abgedeckten Löcher der Loch­ platte 10 hindurchfällt. Bei einer starken Änderung dieses Streulichtes ergeben sich ebenfalls Änderungen der in den Fotozellen 28 gemessenen Lichtmengen, so daß wiederum bei Einreißen oder Aufwölben des auszu­ brechenden Bogens ein Alarm ausgelöst wird. Im übri­ gen ist auch die rein optische Überwachung mit Hilfe der Lichtquellen 27 und der Fotozellen 28 darauf ange­ wiesen, den Vergleich zwischen der derzeitigen Messung und dem Referenzwert stets an der gleichen Stelle der Hubbewegung der Lochplatte 10 vorzunehmen, damit nicht bereits durch eine Veränderung des Abstandes od. dgl. eine Stillsetzung des Stanzautomaten bewirkt wird.

Es wurde eingangs schon erwähnt, daß auch Hallgenerato­ ren an denjenigen Stellen, an denen in der Fig. 6 die Videokameras 25 bzw. die Einheiten aus Lichtquelle 27 und Fotozelle 28 angeordnet sind, installiert werden können, um durch eine Erfassung der Magnetflußdichte und deren Änderung bei dem Abgang eines Ausbrechstiftes die Maschine stillzusetzen. Diese Variante ist in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt, weil sich im wesentlichen derselbe schematische Aufbau ergibt. Allen­ falls ist die Zahl der Hallgeneratoren zur Erfassung der gesamten Fläche der Lochplatte 10 größer.

Claims (21)

1. Einrichtung zur Überwachung der Präsenz von magnetisch gehaltenen Ausbrechstiften und/oder Niederhaltern an einer Lochplatte in der Ausbrechstation eines Stanzautomaten für Faltschachtelzuschnitte, ge­ kennzeichnet durch einen in oder an dem Ausbrechstift (1) installierten Sender (5), der infolge eines Verlustes einer Position ein Signal abgibt oder verändert, und durch einen der Ausbrech­ station zugeordneten Empfänger, der das Signal oder die Signalveränderung aufnimmt und über eine nachge­ schaltete Steuerung (20) den Stanzautomaten still­ setzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sender (5) mit Hilfe einer steckbaren elektrischen Leitung verbunden ist, die zugleich Energieversorgungs- und Signalleitung ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sender ein Schalter (3) ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sender (5) mit Hilfe einer Batterie und/oder einer Photozelle (6) mit elektri­ scher Energie versorgt ist und die Übertragung des jeweiligen Signals drahtlos erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Betätigung des Senders (5) ein Schalter (3) vorgesehen ist, der in der einen Stellung aus der an der Lochplatte (10) anliegenden Haftfläche hervorragt und in der anderen Stellung mit dieser Haftfläche bündig ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Betätigung des Senders (5) ein der Haftfläche zugewandter Näherungsschal­ ter vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Betätigung des Senders (5) ein Reed-Kontakt vorgesehen ist, der auf die Annäherung der Lochplatte (10) reagiert.

8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Betätigung des Senders (5) ein in dem magnetischen Feld des Ausbrechstif­ tes (1) angebrachter Hallgenerator vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sender aus einem Schwing­ kreis mit veränderbarer Antenne (13) besteht, der bei Empfang eines Signales bestimmter Frequenz in einer anderen Frequenz abstrahlt, wenn die Länge der Antenne (13) verändert ist, und daß die Längen­ änderung der Antenne mit der Bewegung eines Tasters (4) einhergeht, der die Haftfläche elastisch überragt.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sender­ frequenz im Bereich des sichtbaren Lichtes, des UV-Lichtes oder im Bereich der elektromagnetischen Wellen liegt.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (7) des Ausbrechstiftes (1) federnd in Aus­ brechrichtung gehalten ist, und daß ein zusätzli­ cher Schalter vorgesehen ist, der bei Einfederung des Schaftes das Signal betätigt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (3), der Näherungsschalter, der Reed- Kontakt, der Hallgenerator oder der Schwingkreis mit Taster in oder an einem Pendantgerät (8) ange­ bracht sind, das auf der Rückseite des Lochbleches (10) magnetisch gehalten ist und den Bereich jedes Ausbrechstiftes (1) abdeckt.

13. Einrichtung zur Überwachung der Präsenz von magne­ tisch gehaltenen Ausbrechstiften und/oder Nieder­ haltern an einer Lochplatte in der Ausbrechstation eines Stanzautomaten für Faltschachtelzuschnitte, gekennzeichnet durch eine Messung der Kapazität der Lochplatte (10) in Abhängigkeit der Gesamtheit der unter Zwischenlage jeweils eines Dielektrikums (18) an der Lochplatte (10) haftenden Ausbrechstifte (1) und durch eine nachgeschaltete Steuerung (20), die bei einer Änderung der gemesse­ nen Kapazität den Stanzautomaten stillsetzt.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kapazitätsmessung an einem vorgegebenen Punkt der Bewegungsbahn der Lochplatte (10), insbesondere im höchsten Punkt erfolgt.

15. Einrichtung zur Überwachung der Präsenz von magne­ tisch gehaltenen Ausbrechstiften und/oder Nieder­ haltern an einer Lochplatte in der Ausbrechstation eines Stanzautomaten für Faltschachtelzuschnitte, gekennzeichnet durch einen Kontrast­ unterschied zwischen der Rückseite der Lochplatte (10) und der der Lochplatte (10) zugewandten Haft­ fläche jedes Ausbrechstiftes (1) durch eine Abtast­ ung und Speicherung des Kontrastbildes an einem vorgegebenen Punkt der Bewegungsbahn der Lochplatte (10), insbesondere im höchsten Punkt, und durch eine nachgeschaltete Steuerung (20), die bei einer Änderung des erfaßten Kontrastbildes gegenüber dem gespeicherten Bild den Stanzautomaten still­ setzt.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abtastung mit Hilfe einer Videokamera (25) erfolgt.

17. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abtastung über Lichtquellen (27) und Photozellen (28) erfolgt.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haftfläche jedes Ausbrech­ stiftes (1) stark reflektiert.

19. Einrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rückseite der Lochplatte (10) absorbierend beschichtet ist.

20. Einrichtung zur Überwachung der Präsenz von magne­ tisch gehaltenen Ausbrechstiften und/oder Nieder­ haltern an einer Lochplatte in der Ausbrechstation eines Stanzautomaten für Faltschachtelzuschnitte, gekennzeichnet durch eine Anord­ nung von Hallgeneratoren auf der den Ausbrech­ stiften (1) abgewandten Seite der Lochplatte (10) zur Erfassung der Änderung der magnetischen Induktions­ flußdichte bei einem sich verschiebenden oder abgelösten Ausbrechstift (1) bzw. Niederhalter, durch eine Einrichtung zur Speicherung des vorhandenen Induk­ tionsflußdichtewertes an einem vorgegebenen Punkt der Bewegungsbahn der Lochplatte (10) und durch eine nachgeschaltete Steuerung (20), die bei einer Änderung des gemessenen Dichtewertes gegenüber dem gespeicherten Dichtewert den Stanzautomaten stillsetzt.

21. Verfahren zur Abspeicherung des Kontrastbildes der mit Ausbrechstiften bestückten Lochplatte als Vorbereitung zur Benutzung der Erfindung nach An­ spruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich­ net, daß am Ort der Bestückung eine zweite Video­ kamera installiert wird, und daß am Ende der Bestüc­ kung oder fortlaufend während des Bestückens das abzuspeichernde Kontrastbild erfaßt und anschlie­ ßend in die Einrichtung eingegeben wird.