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Diese
Erfindung betrifft allgemein Ausrüstung, die zum Abrollen von
Band in ein Verfahren verwendet wird. Im einzelnen betrifft die
Erfindung das selbsttätige
Ausführen
eines „Verbindens", d.h., eines Überleitens
von einem laufenden Band zu einem neuen Band.
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Das
Fertigungsverfahren von elektrischem und optischem Kabel (das einen
oder mehrere Fäden oder
Leiter hat) erfordert häufig,
daß Band
ununterbrochen eingezogen und um einen Kabelbestandteil gefaltet
oder gewickelt wird. Zum Beispiel ist beim Fertigen von elektrisch
abgeschirmtem Kabel das Bandmaterial eine biegsame Metallfolie,
die durch den Kern des Kabels eingezogen wird und auf eine spiralige
Weise um den Kern gewickelt wird, wenn sich der ununterbrochen gefertigte
Teil dreht. Andere Bandmaterialien schließen Papier, Kunststoff und
mit Metall bedeckten Kunststoff ein. Bei anderen Fällen, zum
Beispiel dem Extrudieren zum Kabelummanteln, dreht sich das Band
nicht, sondern bildet statt dessen eine „Zigarettenhülle" um den gefertigten
Teil. Das Band selbst kann als flache Rolle zugeführt werden, deren
Breite die gleiche ist wie die Bandbreite, manchmal als Scheibenspule
bezeichnet. Eine andere Bandverpackungskonfiguration ist eine breite
Rolle, auf der das Band hin und her verschoben oder geschwenkt wird,
während
es auf eine Mittelröhre
gewickelt wird. Beide Arten von Rollen haben eine Mittelröhre, die
typischerweise aus Pappe oder Kunststoff ist und das Anbringen der
Rolle an Bandabrollausrüstung
ermöglicht.
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In
der Bandabrollausrüstung
ist die Rolle an einer Welle angebracht, die an einer Bremse oder
einem Motor befestigt ist, um ein positives oder negatives Drehmoment
auf die Rolle auszuüben,
wenn das Band durch das Fertigungsverfahren ausgezogen wird. Wenn
die Rolle vor dem Leeren ist, muß ein Verbinden mit einer neuen
Rolle ausgeführt
werden, vorzugsweise ohne Verlangsamen oder Anhalten des Verfahrens.
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Eine
Technik zum Erreichen eines Verbindens, ohne das Verfahren anzuhalten,
verwendet den folgenden Mechanismus. Zwei Bandpositionen werden
bereitgestellt, von denen die eine läuft und die andere für das Verbinden
verfügbar
ist. Das laufende Band hat einen Zwischenschaltsammler, allgemein
in der Form eines schmalen Kastens, in dem das Band in einer Serpentinenform
hin- und hergefaltet wird. Die Ansammlung wird aufrechterhalten durch
ununterbrochenes Zuführen
einer Bandlänge, gleich
der Bandlänge,
die aus dem Kasten gezogen wird. Wenn die Zeit für ein Verbinden kommt, wird eine
Klemme an den stromaufwärts
gelegenen Abschnitt der Ansammlung angelegt. Folglich wird nun das
in das Verfahren eingespeiste Band durch die Ansammlung gespeist,
die auf Grund dessen, daß die
Klemme an ihren stromaufwärts
gelegenen Abschnitt angelegt ist, allmählich aufgebraucht wird. Einem
menschlichen Bediener ist eine begrenzte Zeitmenge gegeben, um ein
manuelles Verbinden des festgeklemmten Endes des laufenden Bandes
mit der Vorderkante eines Bandes von einer neuen Rolle auszuführen. Dieses
Verbinden muß ausgeführt sein, bevor
die Ansammlung vollständig
ausgebracht worden ist, sonst wird es eine Unterbrechung im Einspeisen
des Bandes in das Verfahren geben (und das Band wird reißen). Die
für dieses
manuelle Verbinden verfügbare
Zeitmenge hängt
von der Ansammlungsmenge und von der Fließbandgeschwindigkeit des Bandes,
d.h., der Geschwindigkeit, mit der das Band durch das Fertigungsverfahren
eingezogen wird, ab. Bei bestimmten Hochgeschwindigkeitsverfahren muß die Geschwindigkeit
zeitweilig abgesenkt werden, um dieses Verbinden zu ermöglichen.
Zusätzlich
dazu, daß die
Anwesenheit des Bedieners zum richtigen Augenblick erforderlich
ist, muß der
Bediener auch einen gewissen Grad an Behendigkeit und Fertigkeit
haben, um das manuelle Verbinden in dem begrenzten Zeitraum auszuführen.
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Andere
Bandabspulvorgänge
haben nicht die Ansammlung wie oben beschrieben, um so die Kosten
des Vorgangs zu verringern. Bei solchen Vorgängen wird die Fließbandgeschwindigkeit
abgesenkt, manchmal um einen Faktor von zehn, so daß der Bediener
von Hand, mit Hilfe eines Klebebandes, das neue Band an dem laufenden
Band befestigen kann. Danach wird das laufende Band von Hand nach
der Verbindung mit dem neuen Band abgeschnitten, bevor die Fließbandgeschwindigkeit
wieder auf ihr normales Niveau angehoben wird. Jedoch kann, zusätzlich zu
den oben beschriebenen Problemen einschließlich der Anwesenheit des Bedieners zum
richtigen Augenblick und des von dem Bediener geforderten hohen
Grades an Fertigkeit und Geschicklichkeit, das Verändern der
Geschwindigkeit des Fertigungsverfahrens die Produktqualität beeinträchtigen.
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EP-A-0
819 610 betrifft eine automatische Bandverbindungsmaschine nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die
Erfindung stellt eine automatische Bandverbindungsmaschine bereit,
die folgendes umfaßt:
einen
ersten und einen zweiten Bandzufuhrmechanismus, um ein laufendes
bzw. ein neues Band zuzuführen,
eine
erste Motorschneidvorrichtung, durch die das laufende Band als Reaktion
auf ein Schneidesignal hindurchgehen und abgeschnitten werden soll,
wobei die erste Schneidvorrichtung längs des ersten Bandes stromabwärts von
dem ersten Bandzufuhrmechanismus angeordnet ist,
einen Motorverbindungsmechanismus,
in dem ein Endabschnitt des neuen Bandes als Reaktion auf ein Verbindesignal
an einer Position stromabwärts
von der ersten Schneidvorrichtung mit dem laufenden Band verbunden
werden soll, und
Steuerschaltungen, um selbsttätig zu bestimmen,
ob ein Banderschöpfungszustand
erreicht worden ist, und das Verbinde- und das Schneidesignal zu
aktivieren, um (i) das laufende und das neue Band zu verbinden und
(ii) das laufende Band abzuschneiden, bevor der erste Bandzufuhrmechanismus
von dem laufenden Band entleert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsmechanismus
ferner eine wesentlich trägheitslose
Ansammlung des neues Bandes gewährleistet,
und
wobei der Verbindungsmechanismus ferner einen Schiebemechanismus
stromabwärts
von der Ansammlung einschließt,
der wenigstens einen Schieber und eine andere Fläche hat, zwischen denen der Abschnitt
des neuen Bandes und das laufende Band als Reaktion auf das Verbindesignal
eingeschoben und hindurchgeführt
werden sollen, und
wobei die Maschine ferner eine Reibungsfläche umfaßt, an die
eine Andruckrolle gekoppelt ist, um einen Andruckpunkt auf dem laufenden
Band bereitzustellen, wobei der Andruckpunkt stromabwärts von
dem Schiebemechanismus angeordnet ist und wobei die wesentlich trägheitslose
Ansammlung wenigstens so lang ist wie die Bandbahn zwischen dem
Andruckpunkt und dem Punkt, an dem das neue Band und das laufende
Band eingeschoben werden sollen.
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Die
Maschine ermöglicht
folglich das selbsttätige Überleiten
von dem laufenden Band zu dem neuen Band, d.h., ohne die Anwesenheit
oder die manuelle Unterstützung
eines menschlichen Bedieners, wenn die zwei Bänder verbunden werden. Außerdem muß die Verfahrensfließbandgeschwindigkeit
für das Verbinden
nicht verändert
werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Unbeständigkeiten in
der Erzeugnisqualität
verringert wird.
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Die
Erfindung wird in den Abbildungen der beigefügten Zeichnungen, in denen
gleiche Bezugszeichen ähnliche
Elemente anzeigen, als Beispiel und nicht als Begrenzung illustriert.
Es sollte zu bemerken sein, daß Bezugnahmen
auf „eine" Ausführungsform
in dieser Offenbarung nicht unbedingt auf die gleiche Ausführungsform
gerichtet sind und daß sie
wenigstens eine meinen.
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1 bildet
ein Blockdiagramm einer Bandverbindungsmaschine nach einer Ausführungsform der
Erfindung ab.
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2 und 3 illustrieren
ein Schema einer anderen Ausführungsform
der Bandverbindungsmaschine.
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4 illustriert
ein Schema des Details für eine
Ausführungsform
des Verbindungsmechanismus.
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5 zeigt
eine Ausführungsform
des Verbindungsmechanismus, bei der sich die Klemmen in ihrer gelösten Position
befinden.
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6 bildet
ein Schema der Blöcke
in dem Verbindungsmechanismus ab, in deren Betriebsposition und
wobei die Schieber beide nach außen ausgefahren sind und das
laufende und das neue Band aufeinanderschichten.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
der automatischen Bandverbindungsmaschine. Ein erster und ein zweiter
Bandzufuhrmechanismus 104, 106 werden bereitgestellt,
um ein laufendes Band 108 bzw. ein neues Band 110 zuzuführen. Diese
Bänder
können
zum Herstellen von elektrischem und optischem Kabel durch ein Kabelfertigungsverfahren
(nicht gezeigt) geeignet sein. Jeder Bandzufuhrmechanismus 104/106 schließt einen motorisierten
Bandversorgungsmechanismus 126/136 ein, der einem
Versorgungsansammlungsabschnitt 138/132 Band zuführt. Dieser
Abschnitt gewährleistet
eine Ansammlung zwischen dem Zufuhrmechanismus und einem Verbindungsmechanismus 116 stromabwärts. Motor-
und/oder Bremsensteuerschaltungen 140/134 empfangen
eine Rückkopplung von
dem Versorgungsansammlungsabschnitt, zum Beispiel auf der Grundlage
einer Anzeige der verbleibenden Ansammlungsmenge sowie vielleicht
einer Veränderung
in der Bandabspulgeschwindigkeit, um die Geschwindigkeit zu steigern
oder zu vermindern, mit der Band durch den Bandversorgungsmechanismus 126/136 zugeführt wird,
so daß sie
sich schließlich
der Verfahrensfließbandgeschwindigkeit
anpaßt.
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Das
laufende Band 108 und das neue Band 110 werden
durch jeweilige Motorschneidvorrichtungen 112 und 114 geführt, wo
das Band als Reaktion auf ein Schneidesignal abgeschnitten werden
kann. Zu bemerken ist, daß die
Schneidvorrichtungen, wie gezeigt, stromabwärts von den Bandzufuhrmechanismen 104, 106 angeordnet
sind. Jede Schneidvorrichtung kann eine elektrische betätigte Klinge
aufweisen, die sich als Reaktion auf ein elektrisches Signal bewegt,
um das Band abzuschneiden. Bei einer besonderen Ausführungsform
schließt
jede Schneidvorrichtung 112, 114 ferner eine Schneidklemme
ein, um zu verhindern, daß das
stromaufwärts
gelegene Ende des Bands in irgendeine Bewegungsbahn der Maschine
fällt,
nachdem das Band abgeschnitten worden ist. Die erste Schneidvorrichtung 112 kann angewiesen
werden, das laufende Band 108 im Augenblick des Verbindens
des neuen Bandes mit dem laufenden Band oder mit einer kleinen Verzögerung oder
im Voraus festzuklemmen und danach abzuschneiden. Der überschüssige lose
Abschnitt des laufenden Bandes 108 jenseits der neuen Verbindung
kann zum Beispiel durch Bewegen der ersten Schneidvorrichtung 112 stromabwärts, näher zu der Position,
an der die Verbindung hergestellt wird, auf ein Minimum verringert
werden.
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Ein
Verbindungsmechanismus 116, der bei dieser Ausführungsform
stromabwärts
von den Schneidvorrichtungen 112, 114 angeordnet
ist, verbindet als Reaktion auf ein Verbindesignal das laufende
Band 108 mit dem neuen Band 110. Danach läuft das
laufende Band weiter zu einer wahlweisen drehbaren Reibungsfläche 118,
durch die es gezogen werden kann. Danach läuft das laufende Band weiter
durch einen wahlweisen Abspulspannungsregelabschnitt 120,
der etwas Ansammlung gewährleisten
sowie die Spannung an dem Band, das an das Kabelfertigungsverfahren
abgespult wird, regeln kann. Die Reibungsfläche 118 ermöglicht etwas Spannungsentkopplung
zwischen dem Verbindungsmechanismus 116, der sich stromaufwärts befindet, und
der dem Verfahren, das sich stromabwärts befindet, bereitgestellten
Spannung. Die Reibungsfläche kann
zum Beispiel Teil eines Abzugs sein, der drehbar an ein Antriebs-
oder Bremsmittel, wie beispielsweise einen Vier-Quadranten-Elektromotor,
gekoppelt ist. Motor- und/oder Bremsensteuerschaltungen 122 können bereitgestellt
werden, um die Drehgeschwindigkeit des Abzugs nach Bedarf zu steigern oder
zu vermindern, um eine gewisse Ansammlungsmenge und Spannung stromabwärts für das Verfahren
aufrechtzuerhalten, während
sie sich der Verfahrensgeschwindigkeit anpaßt.
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Die
Maschine schließt
ebenfalls programmierbare Verbindungssteuerschaltungen 124 ein,
die selbsttätig
bestimmen, ob ein Banderschöpfungszustand
erreicht worden ist. Dieser Zustand kann zum Beispiel ein vorher
festgelegter Zeitraum (wie durch einen Bediener programmiert) sein,
den Band von einer gegebenen Rolle laufen sollte, bevor ein Verbinden
ausgeführt
wird. Alternativ dazu kann der Banderschöpfungszustand eine vorher festgelegte
Länge des
laufenden Bandes sein, die in einer Rolle verbleibt. Zum Beispiel
aktivieren die Steuerschaltungen 124 auf der Grundlage
einer Geschwindigkeit des laufenden Bandes, wie beispielsweise der
Fließbandgeschwindigkeit,
gemessen durch den Abspulspannungsregelabschnitt 120, und
eines Bandlängensollwertes
die Verbinde- und Schneidesignale an den Verbindungsmechanismus 116 und
die Schneidvorrichtungen 112, wenn die in dem ersten Bandversorgungsmechanismus 126 verbleibende
Bandlänge dem
Sollwert entspricht.
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Die
Verbindungssteuerschaltungen 124 erzeugen ihre Verbinde-,
Klemmenfreigabe- und Schneidesignale als Reaktion auf die Feststellung, daß ein Bandversorgungsmechanismus 126/136 gleich
ohne Band ist. Wenn ein berechneter Wert der verbleibenden Bandlänge dem
Sollwert der verbleibenden Bandlänge
entspricht, kann es an der Zeit sein, die Bänder zu verbinden. Die verbleibende Bandlänge kann
auf der Grundlage eines Signals berechnet werden, das einen Durchmesser
einer Bandrolle in dem Bandversorgungsmechanismus 126/136,
eine Dicke des Bandes, die zuvor durch den Bediener in die Schaltungen 124 programmiert
worden sein kann, und die aktuelle Verfahrensfließbandgeschwindigkeit,
gemessen zum Beispiel durch den Abspulsammler- und Spannungsregelabschnitt 120, darstellt.
Der Durchmesser der Bandrolle kann erhalten werden durch optisches
oder mechanisches Abfühlen
der Rolle in dem Bandversorgungsmechanismus 126 oder durch
Berechnen des Durchmessers aus einem Verhältnis der Rollendrehgeschwindigkeit zur
Drehgeschwindigkeit der Reibungsfläche 118 des Abzugs.
Die Schaltungen können
ein digitales Steuergerät
aufweisen, das programmiert ist, um ein geschlossenes Regelsystem
auf der Grundlage digitalisierter Versionen der oben erwähnten Verfahrensparameter,
einschließlich
der Fließbandgeschwindigkeit und
des Bandrollendurchmessers und der Dicke, zu betreiben.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform schließt der Verbindungsmechanismus 116 einen ersten
Klemmenmechanismus ein, der ein erstes Klemmenelement 128 hat,
um (1) einen Endabschnitt des neuen Bandes 110 in Position
zum Verbinden mit dem laufenden Band 108 zu halten und
(2) das neue Band 110 als Reaktion auf ein durch die Steuerschaltungen 124 aktiviertes
Klemmenfreigabesignal freizugeben. Bei einer weiteren Ausführungsform
hält ein
zweites Klemmenelement 129 einen stromaufwärts gelegenen
Abschnitt des neuen Bandes, so daß sich das Band nicht zurück zu dem
Versorgungsabschnitt 132 hin bewegt. Die wesentlich trägheitslose
oder masselose anfängliche
Ansammlung 130 des neuen Bandes 110, wie beispielsweise
eine lose Schlinge oder mehrere lose Falten, kann zwischen diesen
zwei gehaltenen Abschnitten bereitgestellt werden. Wenn das neue
Band 110 zusammen mit dem mit ihm verbundenen laufenden
Band 108 gezogen wird, wird die Verbindung anfangs wesentlich keiner
Spannung ausgesetzt, weil das neue Band 110 aus der anfänglichen
Ansammlung 130 herausgezogen wird, wodurch ermöglicht wird,
daß sich
die Verbindung, falls erforderlich, festigt, um einer spezifizierten
Spannung zu widerstehen. Der Klemmenmechanismus kann als Reaktion
auf ein elektrisches Signal, das durch die Verbindungssteuerschaltungen 124 bereitgestellt
wird, elektrisch betätigt
werden.
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Sobald
die anfängliche
Ansammlung 130 aufgebraucht worden ist, wird das neue Band 110 (das
nun das „laufende" ist) beginnen, die
durch den zweiten Versorgungssammlerabschnitt 132 bereitgestellte
Ansammlung zu verwenden. Diese zusätzliche Ansammlung trägt weiter
dazu bei, jegliche Trägheitsbelastungen,
die sonst die neue Verbindung unannehmbar hohen Spannungen aussetzen
würden, auf
ein Minimum zu verringern. Der zweite Bandzufuhrmechanismus 106 wird
das Erschöpfen
seines angesammelten neuen Bandes im Abschnitt 132 abfühlen und
signalisiert als Reaktion darauf unter Verwendung der Motor-Bremsen-Steuerschaltungen 134 einem
Rollenantrieb im Bandversorgungsmechanismus 136, die Geschwindigkeit
zu steigern, mit der das neue Band 110 zugeführt wird,
um sich schließlich
einer Fließbandgeschwindigkeit
des Fertigungsverfahrens anzupassen.
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Die
Ausführungsform
der Erfindung in 1 zeigt, daß der Verbinduungsmechanismus 116 eine anfängliche
Ansammlung 130 für
das neue Band 110 und ein erstes Klemmenelement 128 zum
Halten des neuen Bandes 110 in Position zum Verbinden mit dem
laufenden Band 108 hat. Dies ermöglicht, daß ein laufendes Band, das durch
die linke Seite des Mechanismus 116 hindurchgeht, mit einem
neuen Band an der rechten Seite verbunden wird. Bei einer weiteren
Ausführungsform
der Erfindung ist der Mechanismus 116 mit einem zusätzlichen
Bereich einer zweiten anfänglichen
Ansammlung 140 und einem zweiten Klemmenmechanismus versehen,
der Klemmenelemente 142 und 143 hat derart, daß ein laufendes
Band auf der rechten Seite mit einem neuen Band verbunden werden
kann, das an der linken Seite gehalten wird. Die Verbindungssteuerschaltungen 124 sind
bei einer solchen Ausführungsform
ebenfalls modifiziert, um zu erkennen, daß in beiden Positionen selbsttätige Verbindungen
ausgeführt
werden können,
daß sich
das neue Band nämlich
entweder an der linken oder an der rechten Seite des Mechanismus 116 befinden
kann. Dies ermöglicht,
daß aufeinanderfolgende
Verbindungen ausgeführt
werden, wobei das neue Band von einer Seite zu einer anderen abwechselt.
Der Betrieb würde
bei einer solchen Ausführungsform
wie folgt vor sich gehen. Zuerst wird Band von einer ersten Rolle
durch die erste Schneidvorrichtung 112 und danach durch
den Verbindungsmechanismus 116 und danach zu dem Kabelfertigungsverfahren
geführt.
Band von einer zweiten Rolle wird durch die zweite Schneidvorrichtung 114 geführt. Ein
Endabschnitt des zweiten Bandes wird, unter Verwendung des ersten
Klemmenelements 128, nahe dem ersten Band in dem Verbindungsmechanismus
angeordnet. Nach dem Laufenlassen des Kabelfertigungsverfahrens
und dem Abspulen des Bandes von der ersten Rolle kann ein selbsttätiges Bandverbinden
ausgeführt
werden, wenn die erste Rolle, wie durch die Verbindungssteuerschaltungen
bestimmt, gleich erschöpft
ist.
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Nachdem
das erste Band, das durch die linke Seite des Mechanismus 116 geführt worden
ist, anschließend
an die Verbindung abgeschnitten worden ist und dem ersten Klemmenelement 128 signalisiert
worden ist, das zweite Band freizugeben, wird dem ersten Bandversorgungsmechanismus 126 eine neue
Bandrolle bereitgestellt. Dieses Band wird folglich das „neue Band" für die nächste Verbindung.
Dieses neue Band wird nun durch die erste Schneidvorrichtung 112 und
in die linke Seite des Mechanismus 116 geführt, wo
es durch das Klemmenelement 142 in Position gehalten wird.
Die Verbindungssteuerschaltungen 124 erkennen, daß das laufende
Band für
das Verfahren nun durch den zweiten Bandversorgungsmechanismus 136 zugeführt wird,
und überwachen
die zweite Bandversorgung entsprechend. Dem Verbindungsmechanismus 116 wird
signalisiert, die Verbindung zwischen dem neuen Band und dem laufenden
Band herzustellen, bevor sich die zweite Versorgung aufbraucht.
Der Vorgang kann sich durch Ersetzen der laufenden Rolle in dem
zweiten Bandversorgungsmechanismus durch eine weitere neue Bandrolle
wiederholen.
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2 und 3 zeigen
ein detailliertes Schema einer Bandverbindungsmaschine nach einer Ausführungsform
der Erfindung, wobei 3 eine geringfügig vergrößerte Version
von 2 ist. Die Maschine hat ein Gestell 204 mit
zwei unabhängigen Wellen 206, 208,
wobei jede Welle geeignet ist, eine Bandrolle 210, 212 abnehmbar
aufzunehmen und mit derselben einzurasten. Jede Welle ist treibend
mit einem Bandrollen-Antriebs- und Bremsmittel, wie beispielsweise
einem Vier-Quadranten-Elektromotor 214, 216, verbunden.
Zwei Sammler, die jeweils einen Satz von feststehenden Rollen 218, 220 und
einen Satz von beweglichen Rollen 222, 224 einschließen, werden
bereitgestellt. Der Abstand zwischen den feststehenden und den beweglichen
Rollen wird durch eine Schwenkbewegung der beweglichen Rollen verändert. Die
Baugruppe, welche die beweglichen Rollen enthält, wird Tänzer 226, 228 genannt und
wird mechanisch belastet durch eine Vorrichtung, die in der Lage
ist, eine einstellbare Kraft auszuüben, wie beispielsweise einen
Luftzyilinder 230, 232, um eine Spannung auf das
Band 108, 110 auszuüben. Das Band ist, wie gezeigt,
in einer Serpentinenform, abwechselnd zwischen den feststehenden Rollen
und den beweglichen Rollen, gefädelt
worden. Eine Alternative zu der Schwenkbewegung des Tänzers 226, 228 ist
eine, die eine lineare Bewegung zeigt.
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Der
Tänzer 226, 228 ist
an einer Vorrichtung, wie beispielsweise einem Potentiometer (nicht
gezeigt), befestigt, welche die Position und die Geschwindigkeit
des Tänzers
abfühlt,
um ein Rückkopplungssignal
zum Steuern des Antreibens und des Bremsens der Wellen 206, 208 bereitzustellen.
Diese Regelung kann erreicht werden unter Verwendung von Steuerschaltungen 238,
die eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC) einschließen können, um
die Tänzerdaten
zu analysieren und als Reaktion darauf den Betrieb der Luftzylinder 230, 232 und
der Motoren 214, 216 zu steuern, um ein gewünschtes
Maß von
Ansammlung und Spannung im stabilen Zustand zu erreichen.
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Unter
Bezugnahme auf 3 hat nun jede Motorschneidvorrichtung 112, 114 eine
betätigbare Klinge 262 und
eine betätigbare
Schneidklemme 264, die stromaufwärts von der Klinge 262 angeordnet
ist. Die Klinge und die Schneidklemme können elektrisch betätigt werden,
wie durch die Verbindungssteuerschaltungen 124 (siehe 1)
zum Zeitpunkt des Verbindens signalisiert, um das laufende Band 108 festzuklemmen
und danach abzuschneiden.
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Der
Verbindungsmechanismus 116 kann bei einer besonderen Ausführungsform
einen Schiebemechanismus einschließen, der einen oder mehrere Schieber 304 hat.
Die Abschnitte des neuen Bandes 110 und des laufenden Bandes 108 sind
vorzugsweise als Reaktion auf das Verbindesignal zwischen einem
Schieber und eine andere Fläche
(wie beispielsweise einen anderen Schieber) einzuschieben. Die Fläche des
neuen Bandes, die zu einer Verbindungsfläche des laufenden Bandes zeigt,
kann mit einem Klebematerial, wie beispielsweise doppelseitigem Klebeband 312,
versehen sein, um die Verbindung zu sichern. Es können andere
Mittel als doppelseitiges Klebeband zum Verbinden des Abschnitts
des neuen Bandes mit dem laufenden Band verwendet werden. Außerdem können alternativ
andere Mittel als ein Schieber (der eine physische Berührung mit
dem Band herstellt), wie beispielsweise ein vakuumgestützter oder
ein Blasmechanismus, verwendet werden, welche die zwei Bänder in
Berührung
bringen oder eine Verbindung zwischen ihnen herstellen.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
wird eine Andruckrolle 236 auf die Reibungsfläche eines Abzugs 240 kraftbelastet
(z.B. federbelastet), um einen Andruckpunkt 242 bereitzustellen,
um gegen das laufende Band 108 zu drücken und es zu ziehen. Der Andruckpunkt 242 ist
stromabwärts
von dem Verbindungsmechanismus 116 angeordnet. Bei dieser
Ausführungsform
kann die in dem Verbindungsmechanismus 116 (siehe 1)
bereitgestellte anfängliche Ansammlung
wenigstens so lang sein wie die Bandbahn zwischen dem Andruckpunkt 242 und
dem Punkt, an dem das neue Band und das laufende Band eingeschoben
werden sollen, so daß die
neue Verbindung keiner bedeutsamen Spannung ausgesetzt ist, bis
die Verbindung in den Andruckpunkt 242 eingetreten ist.
Dies dient ebenfalls dazu, die Haftung des neuen Bandes an dem laufenden
Band zu festigen, während
beide Bänder
mit der Fließbandgeschwindigkeit
angetrieben werden.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
folgt dem Abzug 240 unmittelbar ein mechanisch belasteter
zweiter Tänzer 242,
der dazu beiträgt,
die Spannung an dem laufenden Band zu regeln, das dem Verfahren
zugeführt
wird. Wieder werden Geschwindigkeits- und Positionsabfühlmittel,
wie beispielsweise ein Potentiometer (nicht gezeigt), bereitgestellt, um
Tänzerpositions-
und Geschwindigkeitsrückkopplungen
an die Motor- und/oder Bremsensteuerschaltungen 122 (siehe 1)
zu geben, welche die Informationen verwenden, um die Abzugsdrehgeschwindigkeit,
die durch den Tänzer 242 bereitgestellte
Ansammlungsmenge und die Spannung an dem Band, das dem Verfahren
zugeführt
wird, zu regeln.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 kann das neue Band 110 in
dem Augenblick, an dem das Verbinden stattfinden soll, sofort an
dem laufenden Band 108 befestigt werden, das sich mit einer
verhältnismäßig hohen
Geschwindigkeit bewegt. Beim Nichtvorhandensein der anfänglichen
Ansammlung 130 und der Ansammlung im Abschnitt 132 müßte die
neue Bandrolle im zweiten Bandversorgungsmechanismus 136 sofort
beschleunigt werden, aus dem Stillstand auf die volle Fließbandgeschwindigkeit
an ihrem Außenumfang.
Selbst mit der Verwendung eines Sammlers im Abschnitt 132 in
der Bahn des neuen Bandes 110 kann dieser Sammler doch
sofort aus dem Stillstand beschleunigt werden müssen. Dieses sofortige Beschleunigen
der Sammlermasse erzeugt einen Trägheitskraftstoß, den die
anfängliche
Befestigung des neuen Bandes an dem laufenden Band nicht überstehen
mag, wodurch möglicherweise
verursacht wird, daß die
anfängliche
Befestigung versagt. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird diese
Schwierigkeit überwunden
durch Hinzufügen einer
masselosen anfänglichen
Ansammlung 130 des neuen Bandes 110. Auf diese
Weise erfordert die Beschleunigung des neuen Bandes aus dem Stillstand
nicht, irgendeine bedeutsame Trägheitskraft
zu überwinden,
weil das abgezogene Band von dieser masselosen Ansammlung kommt,
und schließt
nicht ein, irgendeine äußere Masse
zu beschleunigen.
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Die
Länge dieser
anfänglichen
Ansammlung 130 überschreitet,
wie in 3 gezeigt, bei einer bevorzugten Ausführungsform
den Abstand von dem Schieber 304 bis zu dem nächsten Andruckpunkt 242.
Nach dem Stoß,
der die anfängliche
Befestigung des neuen Bandes an dem laufenden Band erzeugt, befördert das
laufende Band 108 das neue Band 110 durch den
Andruckpunkt 242, was dazu beiträgt, die Befestigung zu verstärken.
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Zu
dem Zeitpunkt, an dem das angesammelte neue Band 110 im
Abschnitt 132 (siehe 1) beginnen
muß sich
zu bewegen, wobei eine sich ergebende Trägheitskraft auf das Band ausgeübt wird,
ist die Befestigung durch den Andruckpunkt 242 hindurchgegangen
und ist auf dem Weg zu dem Verfahren und ist also solchen Kräfte nicht
ausgesetzt, weil das neue Band 110 nun an einer Position
stromaufwärts
von der Befestigung durch die Reibung des Andruckpunktes 242 gezogen
wird. Es sollte zu bemerken sein, daß die zum Beschleunigen des
Sammlers im Abschnitt 132 (siehe 1) erforderliche
Trägheitskraft
nicht die zulässige
Spannung des neuen Bandes 110 überschreiten sollte. Der Sammler
im Abschnitt 132 führt
seine Ansammlung weiter dem Verfahren zu, während er dem Rollenantrieb
signalisiert, bis zur Fließbandgeschwindigkeit
zu beschleunigen.
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Bei
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung schließt
der Verbindungsmechanismus 116, wie in 3 gezeigt,
zwei wesentlich symmetrische Blöcke 314, 315 ein.
Eine Detailansicht des Blocks 315 wird in 4 gezeigt.
Jeder Block hat einen Motorschieber 304 mit einer Rolle 325 auf
der Außenseite.
Wenigstens einer der Blöcke
kann zwischen einer Betriebsposition und einer Vorbereitungsposition
bewegt werden. 3 illustriert die Blöcke 314, 315 in
ihrer Betriebsposition.
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Wenn
sich die Blöcke
in der Vorbereitungsposition befinden, kann ein menschlicher Bediener zum
Beispiel einen Endabschnitt des neuen Bandes 110 so über dem
Schieber 304 anordnen, daß er durch die Klemmen gehalten
wird. In 4 wird gezeigt, daß ein neues
Band 110 einen über
der Rolle 325 angeordneten Endabschnitt hat. Dieser Endabschnitt
hat ein doppelseitiges Klebeband 312, um eine Verbindung
mit dem laufenden Band (nicht gezeigt) herzustellen. Der Klemmenmechanismus schließt in dieser
Ausführungsform
zwei Finger 316 und 318 ein, wobei 318 den
stromabwärts
gelegenen Abschnitt hält
und 316 den stromaufwärts
gelegenen Abschnitt des neuen Bandes 110 hält. Bei
einer besonderen Ausführungsform
wird jeder Finger magnetisch von der Fläche des Blocks angezogen, um
das Band in Position zu halten. Unter Bezugnahme auf 5 werden
nun, wenn ein Klemmenfreigabesignal (das das gleiche sein kann wie
das Verbindesignal) empfangen wird, die Finger 316 und 318 nach
hinten geschwenkt, um so die Oberfläche des Blocks (nach dem Überwinden
der Magnetkraft) wegzuheben. Dies ermöglicht, daß sich das neue Band 110,
das mit dem laufenden Band verbunden worden ist, frei über den
Block bewegt. Eine Alternative zu den magnetisch angezogenen Fingern 316, 318 kann
sein, Vakuumbereiche, wie beispielsweise Löcher, in der Oberfläche des
Blocks, an der das neue Band 110 gehalten werden soll,
bereitzustellen. Danach kann als Reaktion darauf, daß ein Klemmsignal
aktiviert wird, ein Vakuum angelegt werden, um das neue Band 110 an
die Fläche
des Blocks zu saugen und dadurch festzuklemmen. Ein solches Vakuumklemmen
kann für
sehr empfindliche Bandmaterialien, wie beispielsweise Gewebe, verwendet
werden.
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Noch
unter Bezugnahme auf 4 kann jeder Block ferner einen
Hohlraum 322 aufweisen, in dem die anfängliche Ansammlung des Bandes,
wie in der Abbildung gezeigt, als eine lose Schleife oder mehrere
lose Falten gehalten wird. Alternativ dazu können andere Mittel verwendet
werden, um zu verhindern, daß die
lose Schleife oder die Falten in sich bewegende Teile der Maschine
fallen.
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6 illustriert
die Betriebsposition der Blöcke
in dem Verbindungsmechanismus 116 und zeigt zusätzlich zwei
Schieber 304 und 308 in deren ausgefahrenen Positionen,
in denen zwei Rollen 325, 326 das laufende Band 108 und
das klebstoffbeschichtete neue Band 110 aufeinanderschichten.
Die Schieber 304, 308 können kraftbelastet (z.B. federbelastet)
werden durch eine voreingestellte Kraft, die ausgeübt wird,
um jedes Band gegen das andere zu drücken, wenn die Schieber nach
außen
zueinander hin ausgefahren werden. Auf diese Weise werden die zwei
Bänder
entsprechend der voreingestellten Kraft verbunden, wenn sie sich
gegen die Rollen bewegen, die sich in entgegengesetzten Richtungen
drehen, während
das laufende Band 108 gezogen wird. Danach werden die Schieber,
wie durch die Steuerschaltungen 124 (siehe 1)
angeordnet, eingefahren, vorzugsweise, sobald die gesamte Länge des Klebematerials
den Berührungspunkt
der Rollen 325, 326 passiert hat. Nachdem die
Verbindung auf diese Weise erzeugt worden ist, oder mit einer kleinen
Verzögerung
oder im Voraus wird das laufende Band 108 festgeklemmt
und abgeschnitten.
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In
der vorstehenden Patentbeschreibung ist die Erfindung unter Bezugnahme
auf spezifische beispielhafte Ausführungsformen derselben beschrieben
worden. Es wird jedoch offensichtlich sein, daß an derselben verschiedene
Modifikationen und Veränderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom allgemeineren Geist und Rahmen der Erfindung abzuweichen,
wie sie in den angefügten
Ansprüchen dargelegt
wird. Zum Beispiel könnte,
obwohl der Bandverbindungsmechanismus im Zusammenhang des Überleitens
zu einem neuen Band beschrieben worden ist, wenn eine Rolle eines
laufenden Bandes kurz vor dem Ende ist, das Verbinden aus anderen Gründen geschehen,
als daß die
Rolle des laufendes Bandes beinahe leer ist. Die Maschine kann einen manuellen
Eingriff haben, in dem der Bediener das Verbinden und Abschneiden
zu einem willkürlichen Zeitpunkt
betätigt.
Zusätzlich
müssen
das neue Band und das laufende Band nicht identische Arten sein und
können
von unterschiedlichen Arten sein, so lange das eine mit dem anderen
verbunden werden kann. Die Patentbeschreibung und die Zeichnungen sind
dementsprechend in einem illustrativen statt in einem restriktiven
Sinn zu betrachten.