-
Die
Erfindung Rollenpositionsregler für eine Endlosbandpresse betrifft
Bandpressen zum Herstellen einer Spanplatte, einer Faserplatte,
kupferbeschichteter Platten für
gedruckte Schaltungen und dergleichen, die im Stand der Technik
bekannt sind.
-
Die
zu pressenden Materialien (bekannt als Preßmaterial oder Preßprodukte)
können
Laminate, Gummiprodukte, eine Spanplatte, Kunststoff oder jedes
andere Produkt einschließen,
die durch Zusammenpressen mehrerer Schichten gebildet werden.
-
Im
allgemeinen enthalten Bandpressen ein oberes, endloses Preßband, sehr
häufig
ein Stahlpreßband,
das über
im Abstand zueinander angeordnete Bandführungsrollen umläuft, sowie
ein entsprechendes unteres endloses Preßband, ebenfalls sehr häufig ein
Stahlpreßband,
das auch über
im Abstand angeordnete Bandführungsrollen
umläuft.
Diese Preßbänder bilden
einen Preßspalt
oder einen Preßbereich
für die
Bandpresse zwischen dem Preßrahmentragwerk,
das obere und untere Platten aufweist. Das obere und untere Band
besitzen jeweils einen eigenen Antriebsmechanismus. Bei einer aus
der
DE 34 32 549 A1 bekannten
Presse dieses Typs sind jeweils zwei Ketten, nämlich eine Laschenkette und eine
Walzenkette, den beiden Preßplatten
und Preßbändern zugeordnet,
bzw. insgesamt vier Ketten pro Bandpressensystem. Die obere und
untere Platte bilden einen Eingangsbereich entlang einer vollständig horizontalen
Ebene.
-
Die
im Abstand zueinander angeordneten Rollen werden in den Preßbereich
zwischen den Platten und ihren entsprechenden Preßbändern eingeführt und
entlang eines Umlaufweges mit Hilfe eines oberen und unteren Rollen-Umlaufmechanismus geführt. Der
Rollenumlaufmechanismus weist obere und untere Kettensätze auf,
die jeweils über
ein Kettenantriebszahnrad angetrieben werden. Die Kettensätze wiederum
bewegen oder treiben die Rollen derart an, daß sich die Rollen zusammen
mit den Preßbändern bewegen,
die zwischen den Bändern
bzw. den Platten angeordnet sind. Führungsschienen werden benutzt,
um die Bewegung der Kettensätze
und Rollen in die beabsichtigte Richtung zu leiten. Daher weist
der obere Preßmechanismus
zwei Ketten auf, wobei Rollen über
die Breite der Presse zwischen beiden Ketten angeordnet sind, und
der untere Preßmechanismus
weist zwei entsprechende Ketten auf, wobei Rollen ebenfalls zwischen
ihnen angeordnet sind.
-
In
vielen Fällen
sind die oberen und unteren Platten erwärmt. Die Rollen sind zwischen
den Stahlpreßbändern und
den erwärmten
Platten angeordnet. Die Rollen sind im gleichen Abstand zueinander angeordnet
und rollen mehr oder weniger zusammen mit dem Band. Sobald Preßmaterial
in den Eingang des Preßbereichs
(oder den Eintrittspalt der Presse) eingeführt ist, treten die Stahlpreßbänder in
Berührung
mit den Preßprodukten
auf der einen Seite und den Rollen auf der anderen Seite. Die Rollen
wiederum treten in Berührung
mit den Preßbändern und
den erwärmten
Platten und übertragen
so die Wärme
von den Platten auf die Stahlbänder.
Die Wärme
wird schließlich
von den Platten über
die Rollen zum Stahlpreßband übertragen.
Letztendlich wird die Wärme
vom Stahlpreßband über die
Rollen zum Preßmaterial übertragen.
-
Für den Transport
von Walzstäben
zum Eintrittsspalt (Eintrittsöffnung)
der Presse werden die Walzstäbe
entlang Führungsschienen
und Verbindungen geleitet, die mit Schlepprädern und Führungsrädern zusammenwirken. Beide
Kettensätze, d.h.
der obere und untere Kettensatz, werden einzeln durch Kettenantriebsmotoren
angetrieben. Jeder Motor ist mit einer Kettenantriebsachse verbunden,
die Kettenantriebszahnräder
aufweist, die an deren Enden angeordnet sind. Allerdings sind die
oberen und unteren Kettenantriebssysteme nicht mechanisch verbunden,
da die Bandpresse speziell als offene Presse entwickelt ist. Mit
anderen Worten, der obere und untere Bandpressenmechanismus bilden
ein "C", wobei die obere
Bandpresse die obere Hälfte des "C" und die untere Bandpresse die untere
Hälfte bildet.
Auf diese Art und Weise kann das Bandpressensystem leicht gewartet
werden und alle beweglichen Teile sind für die Bedienungsperson oder
das Wartungspersonal frei zugänglich.
-
Da
die oberen und unteren Rollenkettenantriebsmechanismen nicht mechanisch
verbunden sind, treten Probleme auf, wenn die relativen Positionen
der oberen und unteren Ketten/Rollenmechanismen nicht präzise synchronisiert
werden können.
Mit anderen Worten, die Rollen bewegen sich mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten, was zu einem Zustand führt, in dem sich die oberen
und unteren Rollensätze
gelegentlich überlappen.
Im Normalbetrieb sind die oberen und unteren Rollensätze im gleichen Abstand
zueinander angeordnet und von oben nach unten derart versetzt angeordnet,
daß entweder
eine obere oder eine untere Rolle mit dem Eintrittsspalt der Presse
zu einem Zeitpunkt ausgerichtet ist und diesen erreicht, aber niemals
beide gleichzeitig. Wenn beispielsweise eine obere Pressenrolle
sich an dem Eintrittsspalt der Presse befindet, sollte ein Raum
zwischen den beiden Rollen der unteren Presse in dem gleichen Punkt
ausgerichtet sein. Dadurch tritt nur eine Rolle (entweder eine obere
oder untere Rolle) mit dem Preßband
an der Eintrittsöffnung
der Presse zu einem Zeitpunkt in Berührung. Fehlt allerdings überhaupt
ein Mechanismus, um die oberen und unteren Rollenkette synchron
zu halten, "driften" die oberen und unteren
Rollenketten relativ zueinander und die oberen und unteren Rollen
können
sich an dem Eintrittsspalt der Presse überlappen. Mit anderen Worten,
eine obere und untere Rolle können exakt
zum gleichen Zeitpunkt den Eintrittsspalt der Presse erreichen.
Wenn dies geschieht, wird das Preßmaterial zwischen den beiden
Rollen "eingeschnürt" und ein als Stabmarkierung
(bar mark) bekannter Preßmaterialfehler
tritt auf. Stabmarkierungen sind das Ergebnis einer Rollenüberlappung
an dem Eintrittsspalt der Presse und werden durch eine hohe örtliche
Druckbelastung hervorgerufen.
-
Es
ist eine Aufgabe einer erfindungsgemäßen Bandpresse, Preßmaterial
ohne durch Stabmarkierungen verursachte Defekte herzustellen.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Rollenpositionsregler
für eine
Endlosbandpresse gemäß Patentanspruch
1, Patentanspruch 8 und einem Verfahren zum Steuern der Position
der Endlosbandpressenrollen gemäß Patentanspruch
5 gelöst.
-
Eine
Lösung
dieses Problems könnte
darin liegen, einen einzigen verbundenen Antriebsmechanismus für den oberen
und unteren Rollensatz zu verwenden, indem die obere und untere
Kettenantriebsachse beispielsweise mit einer Steuerkette verbunden
ist. Diese Technik erschwert allerdings die Trennung der oberen
und unteren Presse, wodurch die Wartung behindert und die Vielseitigkeit
der Presse begrenzt wird.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer Bandpresse
zum Herstellen einer Spanplatte, Faserplatte, kupferbeschichteter
Laminate für
gedruckte Schaltungen, einer Preßplatte, Laminate und dergleichen
gelöst,
die ein oberes und unteres Endlospreßband, vorzugsweise Stahlpreßbänder, aufweist,
die über
obere und untere Bandführungsrollen
umlaufen. Diese oberen und unteren Preßbänder sind derart positioniert,
daß sie
einen Preßspalt
zwischen dem oberen und unteren Preßband in einem Preßbereich bilden,
und das Preßrahmentragwerk
weist obere und untere Platten sowie obere und untere Rollenketten-Antriebsmechanismen
auf.
-
Mehrere
im Abstand zueinander angeordneten Walzstäbe werden in den Preßbereich
zwischen jeder Platte und dem jeweiligen Preßband eingeführt. Die
Rollen werden mit einem Ketten- und
Führungsumlaufmechanismus
geführt,
wobei jede Rolle an ihren Enden zwischen ersten und zweiten Ketten
befestigt ist und jeder Kettensatz über wenigstens ein durch einen
Kettenantriebsmotor angetriebenes Zahnrad geführt wird. Führungsschienen steuern die Bewegung
der Rollenantriebsketten.
-
An
der Eintrittsöffnung
bzw. dem Eintrittsspalt der Presse laufen die Rollen kontinuierlich
zwischen den Platten und den Preßbändern um. Die Platten, Preßbänder und
Rollen sind gewöhnlich
aus Stahl hergestellt. Die zum Antreiben der Rollen verwendeten
Ketten sind als Rollenantriebsketten bekannt. Die Rollenantriebsketten
werden durch Kettenantriebszahnräder
angetrieben, die mit den Enden der Kettenantriebsachsen verbunden
sind. Die Kettenantriebsachsen sind mit Kettenantriebsmotoren verbunden,
die den gesamten Kettenantriebsmechanismus antreiben. Sowohl die
obere als auch die untere Presse besitzen einen Satz Rollen und
Ketten sowie jeweils einen eigenen Kettenantriebsmotor.
-
Gemäß der Erfindung
werden die relativen Positionen der oberen und unteren Rollen überwacht und
gesteuert. Wie oben beschrieben, werden die Kettensätze über Zahnräder angetrieben.
Genau genommen, werden zwei Zahnräder für den oberen und zwei weitere
für den
unteren Kettensatz verwendet. Die Zahnräder sind jeweils an jedem Ende
einer Achse befestigt, die von einem Kettenantriebsmotor angetrieben
wird. Jede Achse rotiert mit einer Geschwindigkeit, die durch den
jeweiligen Kettenantriebsmotor (einen für die obere Presse und ein
anderer für
die untere Presse) festgelegt ist. Die Zahnräder treiben Rollenketten in
Abhängigkeit
von den Kettenantriebsmotoren an, die aktiviert werden. Um die Position
des oberen und unteren Rollensatzes abzufühlen, d.h. zu bestimmen, wann
die Rollen zu einem gegebenen Augenblick die Eintrittsöffnung der
Presse erreichen, muß man
lediglich die Winkelpositionen der Zahnräder kennen, die der Eintrittsöffnung der Presse
am nächsten
sind. Da die Rollen mechanisch mit den Ketten verbunden sind und
die Ketten gegenüber
den Zahnrädern
angeordnet sind, ist die Winkelposition der Antriebszahnräder bezeichnend
für die Position
der Rollen zu jedem Zeitpunkt.
-
Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist eine Lochscheibe mit einer Antriebsachse verbunden,
die an der Eintrittsöffnung
der Presse und an dem Kettenan triebszahnrad angeordnet ist. Die
Lochscheiben rotieren zusammen mit den Zahnrädern. Eine Lochscheibe ist
mit der oberen Antriebsachse verbunden, die an der Eintrittsöffnung der
Presse angeordnet ist, während
eine andere Scheibe an der unteren Antriebsachse befestigt ist. Die
Löcher
der oberen und unteren Scheibe sind derart angeordnet, daß ein optischer
Sensor die Bewegung der oberen und unteren Rollenkette unter Abfühlen der
Rotation der Lochscheiben überwacht.
Die Lochscheiben sind auch als Zerhackerscheiben oder Fotozellen-Unterbrecher
bekannt, da die Lochscheiben zwischen einem optischen Sender und
Sensor rotieren, und die Scheiben die Lichtstrahlen zerhacken. Ein
programmierbarer Computer (oder eine programmierbare logische Steuerung
("PLC")) wird zum Überwachen
der Positionen der oberen und unteren Ketten verwendet und sendet
unter Ansprechen auf das Abfühlen
einer Verschiebung zwischen den relativen Positionen Impulse zu
den Kettenantriebsmotoren, um die jeweiligen Geschwindigkeiten oder
wenigstens die Geschwindigkeit eines Kettenantriebsmotors derart
einzustellen, daß die
Bewegung der oberen und unteren Rollenketten synchron gehalten werden
können.
Auf diese Art und Weise werden die Positionen der oberen und unteren
Rollenketten überwacht
und derart gesteuert, daß sie synchron
laufen, und daher ist es ausgeschlossen, daß sich die oberen und unteren
Rollen überlappen, und
auch an dem Punkt nicht, an dem sie die Eintrittsöffnung der
Presse erreichen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht eines Endlosband-Pressensystems;
-
2 eine
Draufsicht auf das Endlosband-Pressensystem;
-
3 eine
Ansicht des Rollenantriebssystems der unteren Hälfte einer Endlosbandpresse;
-
4 eine
Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 4-4 nach 3;
-
5 eine
Draufsicht der Positionsanzeige-Befestigungsstruktur, die für die untere
Hälfte
eines Pressensystems mit Endlosband verwendet wird, sowie die Lochscheibe;
-
6 eine
Seitenansicht des Positionsanzeigesystems zusammen mit der Lochscheibe
oder der Zahnscheibe (Fotozellen-Unterbrecher);
-
7 eine
detaillierte Ansicht der Lochscheibe oder der Zerhackerscheibe;
-
8 ein
Zeitdiagramm der Positionen der oberen und unteren Rollenketten;
-
9 ein
Blockschaltbild des Positionsanzeigersystems und seines Kalibrierungsmechanismus;
-
10 ein
Blockschaltbild des elektronischen Steuersystems, das zum Überwachen
und Steuern der Rollenposition verwendet wird; und
-
11 ein
Flußdiagramm
des Steuersystems nach 9.
-
1 zeigt
die Seitenansicht eines Endlosbandpressensystems 10. Eine
obere Ausgangstrommel 28 wird gegen den Uhrzeigersinn angetrieben, und
eine untere Ausgangstrommel 30 wird im Uhrzeigersinn derart
angetrieben, daß Preßbänder 18 und 19 durch
den Preßspalt 21 getrieben
werden. Eine obere Eingangstrommel 12 und eine untere Eingangstrommel 16 rotieren
zusammen mit den Preßbändern 18 und 19.
Typischerweise werden nur die Ausgangstrommeln 28 und 30 tatsächlich über einen
Motor angetrieben, während
die Eingangstrommeln 12 und 16 wiederum durch
ihre entsprechenden Bänder angetrieben
werden. Es ist wichtig anzumerken, daß die obere Preßbandanordnung 23 und
die untere Preßbandanordnung 25 ein
Preßband 18 bzw. 19 aufweisen,
die unabhängig
voneinander angetrieben werden. Auf diese Art und Weise können die
obere und untere Preßbandanordnung
getrennt werden, d.h. die obere Preßbandanordnung 23 kann
beispielsweise, ohne durch mechanische Verbindungen mit der unteren
Preßbandanordnung 25 eingeschränkt zu sein,
angehoben werden.
-
Die
obere Preßbandanordnung
(das obere Preßbandsystem) 23 wird
durch Aktivierung der Offen-Geschlossen-Zylinderanordnungen 34 der
Bandpresse, die außerhalb
der Bahn angeordnet sind, von der unteren Preßbandanordnung (dem unteren
Preßbandsystem) 25 weg
zu den Seiten der Preßbänder 18 und 19 bewegt.
Bei der Herstellung von Laminaten, z.B. von kupferbeschichteten
Laminaten für
gedruckte Schaltungen, drücken
die Preßbänder 18 und 19 Material
(Preßmaterial)
zusammen, das in den Preßspalt 21 eingeführt wird.
Bandwischeinrichtungen 14 und 32 werden zum Säubern der
Preßbänder verwendet,
beispielsweise um Schmutz und Staub, die beim Herstellungsprozeß stören können, von
den Bändern
zu entfernen. Die Wischeinrichtungen können Textilerzeugnisse zum
Abwischen der Bänder
benutzen. Überflüssige Flüssigkeiten
(z.B. Schmiermittel) werden unterhalb des Bandpressensystems 10 in
einer Flüssigkeitswanne 24 gesammelt.
-
Das
obere Preßbandsystem 23 ist
mit dem unteren Preßbandsystem 25 über mehrere
Gelenke und Trägerstrukturen
verbunden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Das untere
Preßbandsystem 25 ist
durch Trägerbefestigungen 22 gehalten.
Das obere und untere Preßbandsystem 23 und 25 berühren sich
beinahe, so daß ein
Preßspalt 21 zwischen dem
oberen Preßband 18 und
dem unteren Preßband 19 gebildet
ist. Reibung wird erzeugt, um das in den Preßspalt 21 eintretende
Preßmaterial
mittels des oberen Preßbandes 18,
das durch eine obere Platte 31 gehalten wird, und mittels
des unteren Preßbandes 19,
das durch eine untere Platte 31 gehalten wird, zu pressen.
Beide Platten 31, die häufig aus
Stahl hergestellt sind, können,
wenn gewünscht, erwärmt werden.
Mehrere durch eine Steuerkette 48 angetriebene Rollen 62 (ebenfalls
häufig
aus Stahl hergestellt und in 3 gezeigt)
sind sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Preßband und den
jeweiligen Platten angeordnet. Die Rollen 62 tragen die
Bänder
und ermöglichen
die Bewegung entlang der Länge
der Endlosbandpresse 10 und dienen ferner zum Übertragen
der Wärme
von den Platten 31 zu den Bändern 18 und 19.
Die Bänder,
Rollen und Platten können
aus jedem gewünschten
Material zusammengesetzt sein, aber häufig sind sie alle aus Stahl
hergestellt. Dadurch übertragen
die Rol len 62 die Wärme
von den Platten 31 zu den Bändern 18 und 19.
Wenn die Bänder 18 und 19 auch
aus Stahl oder einem anderen thermisch leitenden Material hergestellt
sind, wird die Wärme
von der Platte 31 zum Preßmaterial übertragen, das in den Preßspalt 21 eingeführt ist.
-
Eine
Kettenführung 36 wird
zum Führen
der oberen Rollensteuerkette 48 verwendet, so daß sich die
Kette nicht in verschiedene bewegliche Teile verheddert. Eine entsprechende
Kettenführung
(nicht gezeigt) wird ferner zum Führen der unteren Rollensteuerkette
verwendet.
-
2 zeigt
eine Draufsicht des Endlosbandpressensystems 10, die detaillierter
das Kettenantriebssystem zeigt, das für das obere Preßbandsystem 23 verwendet
wird. Eine ähnliche
oder identische Vorrichtung ist dem unteren Preßbandsystem 25 zugeordnet.
Ein Mechanismus 42 treibt die Kettenantriebsachse 20A an,
die die Zahnräder
(20) antreibt, die mit der Rollensteuerkette 48 zusammenlaufen. Deshalb
sind jeweils zwei Rollensteuerketten 48 dem oberen und
unteren Preßbandsystem
zugeordnet. Das obere Preßbandsystem 23 ist
von oberen Bandpreßträgern 44 gehalten.
Die Offen/Geschlossen-Zylinderanordnungen 34 der Bandpresse
werden aktiviert, um das obere Preßbandsystem 23 anzuheben. Das
Preßband 18 wird
von einem Bandantriebsmechanismus 50 angetrieben. Die Rollensteuerketten 48 (zwei
werden für
das obere Preßbandsystem 23 und
zwei für
das untere Preßbandsystem 25 verwendet)
sind mit beiden Enden der jeweiligen Rollen 62 verbunden
und bewirken, daß die
Rollen 62 zusammen mit den Preßbändern 18 und 19 bewegt
werden und diese halten.
-
3 zeigt
eine Ansicht des Rollenantriebssystem des unteren Preßbandsystems 25.
Jede Rolle 62 ist an jedem Ende mit einer separaten Rollensteuerkette 48 (die
einem Parallelweg 64 folgen und in 4 gezeigt
sind) verbunden, wobei eine Steuerkette 48 an jeder Seite
der oberen Presse 23 und die andere Steuerkette 48 an
jeder Seite der unteren Presse 25 angeordnet ist. Insgesamt
werden vier Steuerketten 48 zum Aufbau einer Bandpresse 10 verwendet.
Kettenantriebszahnräder 20 (gezeigt
in 1) rotieren um ihre jeweiligen Drehachsen 20A und
treiben die Rollensteuerketten 48 längs des Parallelweges 64 an.
Die Rollen 62 werden wiederum durch die Steuerketten 48 angetrieben.
Die Rollen halten die Preßbänder 18 und 19 und übertragen
die Wärme
dorthin. Die Rollen 62 ermöglichen, daß die Bänder durch den Preßbereich 51 (zwischen
dem Band 18 und 19) des Bandpressensystems 10 gleiten,
und es kann selbst dann eine hohe Reibung erzeugt werden, wenn das
Preßmaterial über den
Eintrittsspalt 21 der Presse in den Preßbereich 51 eintritt.
Da die Platten 31 erwärmt
werden können
und die Rollen 62 die Wärme
zu den Preßbändern 18 und 19 und
schließlich
zu dem Preßmaterial übertragen können, gewährleisten
die Rollen 62, daß die
gleiche Kraft auf das Preßmaterial über die
gesamte Länge des
Preßbereichs 51 ausgeübt wird.
-
4 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 nach 3,
in der eine Platte 31 und eine Rolle 62 detaillierter
dargestellt sind. Die Platte 31 kann durch ein durch ein
Plattenviadukt 71 zirkulierendes Fluid unterschiedlicher
Temperaturen erwärmt
oder gekühlt
werden. Die Rolle 62 ist mittels Rollenverbindungsstiften 86 mit
zwei Rollensteuerketten 48 verbunden, und zwar jeweils
eine Rolle an jeder Seite des Bandpressensystems 10. Verbindungsstifte 86 werden
verwendet, um jede Rolle 62 mit jedem Verbindungsglied
der Rollensteuerkette 48 zu verbinden. Jedes Verbindungsglied
der Rollensteuerkette 48 weist ferner ihm zugeordnete Lager 49 auf.
Die Lager 49 wandern, d.h. rollen durch einen passenden
Schlitz in der Rollensteuerkettenführung 36. Ein Kettenführungsbefestigungsbolzen 84 und ein
Befestigungsbolzen 89 werden zum Befestigen der Kettenführung 36 an
einem Kettenführungshaltearm 88 verwendet.
Wie in 4 gezeigt ist, wird das Preßband 18 durch eine
Rolle 62 getragen, die Wärme von der Platte 31 zum
Preßband 18 überträgt und ferner
die Bewegung des Preßbandes 18 durch
den Preßbereich 51 des
oberen Bandpreßsystems 23 sogar
unter hohen Belastungsbedingungen ermöglicht.
-
5 zeigt
eine Draufsicht auf das Rollensteuerketten-Positionsanzeigesystem 100.
Die durch einen Achsbolzen gebildete Drehachse 20A der
Rollenkette ist mit einer Lochscheibe 160 verbunden, die auch
Zerhackerscheibe (Fotozellen-Unterbrecher) genannt wird. Die Lochscheibe 160 ist
mit einer Scheiben- oder Zerhackerscheibennabe 110 verbunden,
die zusammen mit dem Achsbolzen 20A über den Zerhackerscheibenbolzen 129 rotiert,
wie dies in 5 gezeigt ist. Zerhackerscheibenbolzen 129 sind durch
einen Satz Löcher
(entweder Satz Löcher 125 oder
Satz Löcher 127,
wie dies in 7 gezeigt ist) eingeführt und
ein Paßstift 124 ist
eingeführt,
um die Winkelposition der Zerhackerscheibe 160 bezüglich der
Zerhackerscheibennabe 110 permanent zu fixieren. Zwei Rollenverbindungsstifte 86 (und
entsprechende Rollen 62) sind in ein Ende jedes Verbindungsglieds
der Steuerkette 48 eingeführt. Das gegenüberliegende
Ende jedes Verbindungsglieds der Steuerkette 48 ist über den
Zähnen
der Antriebszahnräder 20 angeordnet.
Auf diese Weise rotiert die Zerhackerscheibe 160 synchron
mit der Bewegung der Steuerkette 48. Ein Positionsanzeigesystem 100 ist
dem oberen Preßbandsystem 23 und
ein zweites Positionsanzeigesystem 100 ist dem unteren
Preßbandsystem 25 zugeordnet.
-
Die
Zerhackerscheibennabe 110 und die Zerhackerscheibe 160 rotieren
zusammen synchron mit den Kettenantriebsdrehachsen 20A.
Ein Sensorarm 108 ist mit der Kettenführung 36 mittels eines Sensorarmbolzens 104,
einer Sensorarmbefestigung 107, eines Führungsbefestigungsbolzens 84 und
einer Armverriegelung 85 verbunden. Der Sensorarmbolzen 104 ist über einen
Sensorarm-Einstellschlitz 106 mit dem Sensorarm 108 verbunden.
Der Einstellschlitz 106 ermöglicht es, daß der Sensorarm
in eine Position bewegt werden kann, in der die Zerhackerscheibennabe 110 mit
der Drehachse (dem Achsbolzen) 20A verbunden werden kann.
-
Die
Zerhackerscheibe 160, die in 6 detaillierter
dargestellt ist, rotiert zwischen zwei Faseroptik-Sensoren 116.
Die Faseroptik-Sensoren 116 werden zum Abfühlen der
Winkelposition der Zerhackerscheibe 160 verwendet. In der
Praxis ist einer der Sensoren ein Sendeteil, während der andere Sensor der
tatsächliche
Sensor ist, der die Position der Zerhackerscheibe 160 abfühlt. Mit
anderen Worten, die Rotation der Zerhackerscheibe 160 mit
ihren zwischen den Sensoren 116 angeordneten Löchern 142 ermöglicht es,
daß die
Winkelposition der Zerhackerscheibe 160 zu jedem Zeitpunkt
bestimmt werden kann. Die Sensoren 116 sind Teil eines
Faseroptiksystems, das auf einer Befestigungsplatte 118 für den Faseroptiksensor
mittels Sicherungsbolzen 126 befestigt ist. Die Befestigungsplatte 118 ist über einen
Sensorbefestigungsplattenbolzen 120 an dem Sensorarm 108 angebracht.
Der Sensorbefestigungsplattenbolzen 120 ist über eine
geschlitzte Justierung 122 in der Sensorbefestigungsplatte
befestigt. Die geschlitzte Justierung 122 wird derart benutzt,
daß die
Löcher 142 mit
den Sensoren 116 ausgerichtet werden können. Da die Position der Sensoren
sehr kritisch ist, werden Befestigungsstifte 119 (in 6 gezeigt)
zum Sichern der Position der Sensorbefestigungsplatte 118 verwendet,
nachdem die Sensoren 116 bezüglich der Löcher 142 kalibriert
worden sind.
-
6 ist
eine Seitenansicht des Positionsanzeigesystems 100, das
zusammen mit der Zerhackerscheibe 160 und ihren Löchern 142 gezeigt
ist. Der Sensorbefestigungsplattenbolzen 120 kann innerhalb
des Loches der Justierung 122 justiert werden. Die Sensorbefestigungsplatte 118 ist
so justiert, daß sie
gleiche Faseroptik-Lichtsignale erhalten kann. Mit anderen Worten,
die Lichtimpulse der optischen Faser sollten optimal mit den kreisförmigen Löchern 142 zentriert
sein, so daß die
Dauer des "EIN"- und "AUS"-Signals gleich ist.
-
Dies
wird dadurch erreicht, daß die
Befestigungsplatte 118 solange verschoben wird, bis die Sensoren 116 und
die Löcher 142 genau
mit den Begrenzungen des Sensorbefestigungsplattenbolzens 120 und
des Loches der Justierung 122 fluchten. Ist der optimale
Ort der Befestigungsplatte 118 erst einmal ermittelt, werden
Befestigungsstifte 119 (zwei Stifte 119 für die obere Preßbandanordnung 23 und zwei
für die
untere Preßbandanordnung 25)
installiert, um die relative Position zwischen den Sensoren 116 und
den Löchern 142 zu
fixieren. Durch den Einsatz dauerhafter Befestigungsstifte 119 wird
Vorkehrung getroffen für
die nachfolgende Zerlegung der gesamten Vorrichtung zu Wartungszwecken
und für den
anschließenden
Zusammenbau der Presse, ohne die Sensoren 116 bezüglich der
Löcher 142 erneut
kalibrieren zu müssen,
da die Stifte 119 die Befestigungsplatte 118 mit
dem Sensorarm 108 zusammenhalten. Der Sensorarmbolzen 104 und
der Schlitz 106 werden zur Ermöglichung einer Winkelverdrehung
der Befestigungsplatte 118 verwendet, um die relative Steuerung
zwischen den Steuerketten 48 der oberen und unteren Preßbandanordnungen
(23 bzw. 25) derart zu justieren, daß eine Winkelsynchronisation
erreicht wird. Tatsächlich
kann der Sensorarm 108 zur Positionierung der Sensoren 116 über ein
von zwei aufeinanderfolgenden Löchern 142 (d.h.
das vorhergehende oder folgende) bewegt werden, so daß das von
einem oberen Sensor 116 abgetastete Loch 142 dasselbe
ist, wie das, das von einem unteren Sensor 116 abgetastet
wird. Eine Armverriegelung 85 rotiert um einen Kettenführungsbefestigungsbolzen 84,
um den Sensorarm 108 um den Sensorarmbolzen 104 zu
schwenken, der lose mit dem überdimensionierten
Schlitz 106 zusammenwirkt. Mit anderen Worten, der Sensorarmbolzen 104 drückt den
Sensorarm 108 nicht gegen die Armverriegelung 85;
vielmehr hält
der Bolzen 84 die Armverriegelung 85 eng an der
Kettenführung 36 fest.
-
7 ist
eine detaillierte Ansicht der Zerhackerscheibe 160, die
zusammen mit den Löchern 142 dargestellt
ist. Die Zerhackerscheibe 160 ist über Bolzen mit der Zerhackerscheibennabe 110 verbunden, und
zwar über
insgesamt drei Zerhackerscheibenbolzen 129, die entweder
in dem Satz Löcher 125 oder 127 befestigt
sind. Befestigungsbolzenlöcher 125 oder 127 sind
um 30° gegeneinander
versetzt, so daß eine
Grobeinstellung für
die Winkelposition der Zerhackerscheibe 160 möglich ist.
Positionslöcher 124A (in 7 gezeigt)
und entsprechende Paßstifte 124 (gezeigt
in 6) werden verwendet, um die gewünschte Endposition
der Zerhackerscheibe 160 bezüglich der Zerhackerscheibennabe 110 festzulegen. Auf
diese Art und Weise kann die Scheibe dauerhaft bezüglich des
gesamten Sensor Systems kalibriert werden.
-
Die
Fähigkeit,
die Löcher 142 unmittelbar über den
Sensoren 116 zu positionieren, ist kritisch. Die Sensoren 116 fühlen den
periodisch wiederkehrenden Fluß ("EIN") und die periodisch
wiederkehrenden Unterbrechungen ("AUS")
des Lichtes durch die Zerhackerscheibe 160 ab. Idealerweise
wandert eine Mittelsehne (entlang dem Durchmesser) des von den Lichtsensoren 116 ausgestrahlten
Lichtstrahls unmittelbar über
eine Mittelsehne der Löcher 142.
Wenn jedoch die Sensoren 116 nicht ausgerichtet sind, bewegt
sich der Mittelpunkt der Sensoren 116 über eine Sehne der Löcher 142,
wobei eine solche Sehnenlänge
kleiner ist als der Durchmesser der Löcher 142. In diesem
Fall werden die von den Sensoren 116 ausgestrahlten EIN/AUS-Signale
verzerrt. Genauer gesagt, sind die EIN- und AUS-Dauern nicht gleich,
sondern im Verhältnis
zur Differenz zwischen der Sehnenlänge des Weges über den
Löchern
und dem Durchmesser der Löcher
asymmetrisch verschoben. Dies führt
zu fehlerhaften Ergebnissen. Im allgemeinen ist der Durchmesser
der Sensoren 116 im Vergleich zu dem Durchmesser der Löcher 142 klein.
Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Löchern 142 auf der
Zerhackerscheibe 160 stimmt mit dem Durchmesser der Löcher überein.
Auf diese Weise geben die Sensoren 116 ein 50% Tastverhältnis ab.
Das heißt,
während
der Sensor 116 über
die Löcher 142 wandert,
laufen die Sensoren idealerweise über die Mittelsehne (oder Durchmesser)
der Löcher 142 (eine
Strecke d) und anschließend über einen
Abschnitt der Lochscheibe 160 ohne ein Loch, ebenfalls
mit einer Strecke d. Die Sensoren 116 wiederum tasten alle
mit Löchern
versehene Abschnitte und Abschnitte der Lochscheibe 160,
die nicht mit Löchern
versehenen sind, ab und geben eine Wellenform mit einem Tastverhältnis von
50% aus. Schließlich
ist die Anzahl von Löchern 142 in
der Lochscheibe 160 proportional der Anzahl von Zähnen auf
den Zahnrädern 20,
so daß die
Winkelposition der Zahnräder 20 zu
jeder Zeit durch Abfühlen
der Scheibe 160 bestimmt werden kann.
-
In 8 ist
ein Zeitdiagramm 180 des oberen und unteren Positionsanzeigesystem 100 gezeigt.
Wie dargestellt, liegt das Tastverhältnis sowohl des oberen (obere
Kettenwellenform 182) als auch des unteren Sensors 116 (untere
Kettenwellenform 184) bei 50%, was als ideal angesehen
wird. Wenn jedoch die Durchmesser der Sensoren 116 und
Löcher 142 nicht
genau ausgerichtet sind, ergeben sich andere Tastverhältnisse,
und die Positionen der Zerhackerscheiben 160 können nicht
akkurat gelesen werden, wodurch eine Verzerrung hervorgerufen wird.
Wie in 8 gezeigt ist, entsprechen die Anstiegsflanken
der oberen Kettenwellenform 182 der Mitte der AUS-Periode
(oder unterem Pegel) der unteren Kettenwellenform 184.
Mit anderen Worten, es existiert eine Phasenverschiebung von 90°, die darauf
hinweist, daß die
obere und untere Zerhackerscheibe sich abwechseln. Und zwar in der
Reihenfolge: bei 183 ist der untere Unterbrecher gerade
geschlossen, bei 185 ist der obere Unterbrecher gerade geöffnet, bei 186 ist
der untere Unterbrecher gerade geöffnet, bei 187 ist
der obere Unterbrecher gerade geschlossen, bei 188 ist
der untere Unterbrecher gerade geschlossen. Diese Ereignisfolge
wird kontinuierlich wiederholt, und, wie im Zeitdiagramm 180 dargestellt,
sind die Positionen der oberen und unteren Zerhackerscheiben 160 präzise gegeneinander
versetzt. Dies ist der ideale Zustand, da er dafür bezeichnend ist, daß die oberen
und unteren Rollensteuerketten 48 und ihre Zahnräder 20 ebenfalls
gegeneinander versetzt oder außer
Phase sind. Die Positionen der oberen und unteren Rollen 62 sind
ebenfalls notwendigerweise gegeneinander versetzt. Dies ist ein
Hauptaspekt der Erfindung, nämlich
die oberen und unteren Rollen 62 zu jeder Zeit am Überlappen
zu hindern, insbesondere an dem Eintrittsspalt 21 der Presse,
wo Preßmaterialfehler
oder Schäden auftreten
können.
Praktisch dürfen
sich die Wellenformen 182 und 184 niemals überlappen.
Wenn sie es doch tun, wäre
dies ein Hinweis darauf, daß die oberen
und unteren Rollen 62 ausgerichtet sind, und zwar eine über der
anderen. Wenn dies auftritt, würden
die beiden Preßbänder 18 und 19 starre
Trageglieder (Rollen 62) hinter ihnen an identischen Punkten
in dem Eintrittsspalt 21 der Presse aufweisen. Wenn Preßprodukte,
z.B. Laminate, durch die Endlosbandpresse 10 hergestellt
werden, können
Fehler auftreten, wenn die Produkte in der Spaltöffnung 21"zusammengequetscht" werden. Ein solches "Zusammenquetschen" tritt auf, wenn
die Rollen 62 hinter den jeweiligen Preßbänder 18 und 19 nebeneinander
angeordnet sind. Wenn dies auftritt, wird eine hohe örtliche
Belastung der Bänder 18 und 19 auf das
Preßprodukt übertragen
und sogenannte Balkenmarkierungen (bar marks) oder andere Fehler können sich
ergeben.
-
Es
ist ein Hauptgesichtspunkt der Erfindung, ein System zu schaffen,
bei dem die Rollen 62 gleichmäßig im Abstand zueinander derart
angeordnet sind, daß zu
jedem gegebenen Augenblick nur eine Rolle 62 – entweder
die obere oder untere Rolle – mit dem
Eintrittsspalt 21 der Presse ausgerichtet ist. Auf diese
Weise lassen sich Preßproduktfehler
vermeiden.
-
9 ist
ein Blockschaltbild des Positionsanzeigesystems 100 sowie
seines Kalibrierungsmechanismus, die zusammen mit der Zerhackerscheibe 160,
bestimmten Löchern 142,
der Faseroptik-Elektronik 192 und einer programmierbaren
logischen Steuerung ("PLC", programmable logic
Controller) 196 dargestellt sind. Die Wellenformen 182 und 184 werden über die
Leitung 194 übertragen
(d.h. die Wellenform 182 für das obere Positionsanzeigesystem 100 und
die Wellenform 184 für
das untere Positionsanzeigesystem 100). Die Faseroptik-Elektronik 192 ist
mit den Sensoren 116 verbunden, die die Löcher 142 abfühlen. Der
Sensorarm 108 ist zusammen mit der Sensorbefestigungsjustierung 122 und
der durch den Sensorarm-Einstellschlitz 106 gebildeten Justierung
dargestellt. Die Justierung 122 wird zur Positionierung
des Sensors 116 über
die Löcher 142 verwendet,
während
die Justierung 106 ermöglicht, daß der Sensorarmbolzen 104 zur
groben Einstellung der Position des gesamten Positionsanzeigesystems 100 bezüglich der
Preßbandsysteme 23 und 25 benutzt
werden kann.
-
10 zeigt
ein Blockschaltbild der elektronischen Steuereinrichtung 200,
die zum Überwachen und
Steuern der Positionen der oberen und unteren Rollen 62 verwendet
wird. Eine Sensoreinrichtung 116 ist jedem Preßbandsystem
(23 und 25) zugeordnet, wobei eine Hochgeschwindigkeitszählereinheit 202 das
Sensorausgangssignal empfängt.
Der Hochgeschwindigkeitszähler 202 überträgt das Signal
(bezeichnend für
die Winkelposition der Zerhackerscheiben 160) an die programmierbare
Steuerung 196. Eine digitale Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle 204 zur
PLC 196 steuert verschiedene Funktionen der Faseroptik-Sensoren 116 sowie
andere digitale Steuerschaltungen, um sicherzustellen, daß die PLC
derart programmiert ist, daß sie
die Funktionalität
der Erfindung erreicht. Analoge Signale am Eingang 206 werden
von dem Bandpressensystem 10 erzeugt, welche lediglich
Indikatoren der Geschwindigkeit des oberen und unteren Preßbandes 18 und 19 darstellen.
Die von der Bandpresse 10 empfangenen Signale, die die
Preßgeschwindigkeit
anzeigen, können beispielsweise
von einem einfachen, mit dem Achsbolzen 20 verbundenen
Niederspannungsgenerator erzeugt werden. Analoge Signale des Ausgangs 208 stellen
Vorspannungssignale dar, um die Geschwindigkeit der Preßbänder 18 und 19 zu
steuern (oder zu ändern).
Für die
meisten Anwendungen ist es lediglich notwendig, daß die Geschwindigkeit
eines Bandes gesteuert werden kann, da nur die relative Position
zwischen der oberen und unteren Presse kritisch ist. Auf diese Art
und Weise kann beispielsweise die Geschwindigkeit des Bandes 19 eingestellt
werden, während
die Geschwindigkeit des oberen Bandes 18 aufrechterhalten
wird. Da die PLC 196 ein Vorspannungssignal des Ausgangs 208 zu
einem Kettenantriebsmechanismus 42 oder zu dem anderen überträgt und da
die PLC eine Bandgeschwindigkeitsrückkopplung am Eingang 206 empfängt, kann
die PLC 196 die Geschwindigkeit der Kettenantriebe (und
der Rollensteuerketten 48 wiederum) derart einstellen,
daß die
Rollen 62 immer gegeneinander versetzt sind, wie dies die
Erfindung lehrt. Der Zähler 202 versorgt
die PLC 196 kontinuierlich mit einem Signal, das die Positionen
der Rollen 62 anzeigt, so daß die PLC 196 durch
Wechseln der Geschwindigkeit der Rollensteuerketten 48 über den
Ausgang 208 reagieren kann. Die PLC 196 stellt
die Geschwindigkeit der Rollensteuerkette 48 solange ein,
bis eine geeignete Rückkopplung
am Eingang 206 empfangen wird. Dann reagiert die PLC erst
wieder, wenn der Zähler 202 darauf
hinweist, daß man
sich einem Überlappungszustand
nähert.
-
Daher
kann die PLC 196 die Positionen der oberen und unteren
Rollen 62 steuern.
-
11 ist
ein Flußdiagramm
der Steuereinrichtung 200 einschließlich eines Anfangseinstellschritts 222.
Der Anfangseinstellschritt 222 muß ausgeführt werden, bevor das System
aktiviert wird. Die Einstellungen am Sensorarm 108 werden
zu diesem Zweck vorgenommen. Die Justierung 106 ist derart verstellt,
daß die
Zerhackerscheibennabe 110 mit der Drehachse 20A fluchtet.
Zuerst wird der Sensorbefestigungsplattenbolzen 120 in
dem Loch der Justierung 122 derart justiert, daß die Sensoren 116 mit den
Löchern 142 fluchten.
Der Sensor 116, der einen Durchmesser hat, der wesentlich
kleiner ist als der Durchmesser der Löcher 142 der Zerhackerscheibe 160,
wird so ausgerichtet, daß er
unmittelbar über den
Mittelpunkt der Löcher 142 wandert.
Durch die Bewegung des Sensorarmes 108 (in 6)
wird eine Ausrichtung der Sensoren 116 derart verwirklicht, daß ein Tastverhältnis von
50% erreicht wird. Wenn ein Tastverhältnis von 50% erreicht ist,
wird der Arm 108 über
Stifte 119 in dieser Position verriegelt. Dies wird nur
einmal für
die anfängliche
Kalibrierung ausgeführt.
Danach können
die Sensorarme 108 (in der oberen und unteren Preßbandanordnung
(23 bzw. 25)) derart justiert werden, daß der obere
und untere Sensor 116 und die jeweiligen Sätze von
Löchern 142 in
Phase zueinander sind. Mit anderen Worten, wenn ein Loch 142 zwischen
einem oberen Sensor 116 durchläuft, dann läuft ein unteres Loch zwischen dem
entsprechenden Sensor durch. Danach sind die Löcher 142 mit den Rollen 62 synchronisiert.
Durch Justieren des oberen und unteren Sensorarms 108 (durch
Sensorarmbolzen 104, die in Schlitzen 106 angeordnet
sind) und durch Verriegeln an dieser Stelle mittels Armverriegelungen 85 werden
das obere und untere Sensorsystem miteinander kalibriert, so daß die relativen
Positionen zwischen den oberen und unteren Rollen 62 gesteuert
werden können,
und zwar optimal derart, daß sie
exakt gegeneinander versetzt sind, und zwar abwechselnd (zwischen
oben und unten) beim Nähern
an den Eintrittsspalt 21 der Presse.
-
Die
Zerhackerscheibe 160 kann durch Auswählen eines alternativen Satzes
von Löchern
zwischen den Sätzen
von Löchern 125 und 127 geneigt werden.
Die Zerhackerscheibe 160, die das vom Sensor 116 kommende
Licht "zerhackt", wird danach dauernd
kalibriert oder durch Paßstifte 124 verriegelt. Auf
diese Weise wird eine grobe und feine Justierung bereitgestellt,
so daß das
Positionsanzeigesystem 100 kalibriert werden kann. Als
nächstes
wird das obere Preßbandsystem 23 und
das untere Preßbandsystem 25 in
Schritt 224 in Bewegung versetzt und die Wellenformen 182 und 184 werden
hinsichtlich eines Tastverhältnisses
von 50% überprüft. Die Preßbandsysteme 23 und 25 können während dieses
Schritts ohne irgendeine Beanspruchung frei laufen. Ist das Tastverhältnis nicht
50%, dann müssen die
geschlitzten Justierungen erneut vorgenommen werden, bis beide Wellenformen 182 und 184 bei 50%
(50% EIN und 50% AUS) liegen. Die Rollen 62 können auch
manuell (Schritt 228) bewegt werden, bevor die Bandpresse 10 geschlossen
wird (Schritt 234). Wenn die Pressen zuerst geschlossen
werden (Schritt 236), wird ein Anfangsvorspannungssignal 230 angelegt.
Wenn die Bandpresse 10 nicht gerade geschlossen worden
ist, werden die relativen Positionen der oberen und unteren Rollen
in Schritt 238 überprüft. Wenn
die Geschwindigkeit OK ist (232), wird kein Vorspannungssignal
angelegt. Wenn sich die Wellenformen 182, 184 allerdings
nicht, wie in 8 gezeigt, überlappen, dann wird eine Voreil- 246 oder
Nacheil- 244 Situation detektiert (Schritt 242)
und die Vorspannung wird entweder verringert 250 oder erhöht 248,
was sich in einem geeigneten Ausgangssignal an dem Ausgang 208 äußert. Dadurch
wird sichergestellt, daß die
oberen und unteren Rollen 62 exakt gegeneinander versetzt
sind, wenn sie den Eintrittsspalt 21 der Presse erreichen.
Dieser Fluß wird
danach bis zu "A" (226) wiederholt.
Die Vorspannungssignale (in 248 und 250 bestimmt) erhöhen oder
verringern die Geschwindigkeit beispielsweise sowohl für das untere
Band 19 als auch für des sen
Rollen 62. Auf diese Art und Weise kann die Geschwindigkeit
der unteren Rollen 62 derart eingestellt werden, daß ein perfektes,
sich abwechselndes oder gegeneinander versetztes Rollenmuster (in 8 dargestellt)
erhalten werden kann.