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Die
Erfindung betrifft die Steuervorrichtung für die Verwirklichung eines
Verfahrens zum Schleifen einer Messerwelle nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Eine solche Steuervorrichtung wird beispielsweise
in EP-A-0 602 655 offenbart. Die Messerwelle wird in einer Maschine
verwendet, die zum Schneiden von Materialbögen, beispielsweise Papierbögen, Kunststofffolien,
Platten lichtempfindlichen Films oder dünne Bögen oder Folien eines beliebigen
anderen Materials, zu Streifen vorgesehen ist.
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In
der Fotoindustrie werden zur Verarbeitung eines Ausgangsstreifens
großer
Breite zu mehreren Streifen lichtempfindlichen Films Streifenschneider
eingesetzt, bei denen viele rotierende Messer mit Abstand zueinander
auf einer ersten Messerwelle und viele Gegenmesser auf einer zweiten
Messerwelle befestigt sind und der zu schneidende Streifen zwischen
diesen beiden Messer- und Gegenmesserreihen durchläuft. Statt der
Messerwellen können
auch mit solchen Messern oder Gegenmessern versehene unabhängige Einheiten verwendet
werden. Zur Aufrechterhaltung einer guten Schnittqualität an der
Kante der geschnittenen Streifen müssen die Messer und Gegenmesser
in regelmäßigen Intervallen
geschärft
werden.
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Es
gibt bereits zahlreiche Vorrichtungen, die es möglich machen, das Schärfen der
Messer verschiedener Streifenschneider durch Maßausgleich für den durch
das Schärfen
eines oder mehrerer Messer verursachten Materialverlust zu berücksichtigen.
Diese Ausgleichsvorrichtungen ermöglichen langfristig eine hinreichend
gute Steuerung des Schneidevorgangs nach wiederholtem Schärfen der
Messer. Mit dieser Steuerung lässt
sich eine hinreichend gute Schnittqualität der geschnittenen Streifen
mit nur geringen maßlichen
Schwankungen erzielen. Für
die Ansprüche,
die an in der Fotoindustrie verwendete Filmstreifen gestellt werden,
sind jedoch selbst diese geringen maßlichen Schwankungen zu groß.
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US-A-4
592 259 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen
der relativen Positionierung der Schlitzmesser eines Streifenschneiders.
Zum Einstellen einer richtigen relativen Position der Messer zueinander
einerseits und zwischen den einzelnen diese Messer aufnehmenden
Schneideinheiten andererseits sind die Schneideinheiten auf Schlitten
bewegbar. Mit elektrischen und mechanischen Mitteln können die im
Laufe der Zeit auftretenden Dickenschwankungen der Messer automatisch
ausgeglichen werden. Durch diesen Ausgleich wird die Position der
Schneideinheiten auf ihren Schlitten automatisch justiert. Angestrebt wird
dabei ein konstanter, vorgegebener Abstand zwischen den Schneiden
zweier aufeinander folgender Messer durch Vergleich mit einem in
einem Speicher abgelegten Standard-Bezugswert, der beispielsweise
der Dicke eines neuen Messers entsprechen kann. Diese Erfindung
ermöglicht
zwar die Einstellung eines konstanten Abstands zwischen den Messern,
betrifft aber Messer, die zu Schneideinheiten oder Schlitten gehören, deren
relative Bewegungen auf den jeweiligen Schlitten unabhängig voneinander
erfolgen. Mit anderen Worten, um den Abstand zwischen den Schneideinheiten
und somit zwischen den Schneiden der Messer konstant zu halten, ändert sich
die Gesamtgeometrie der Schneidevorrichtung in Abhängigkeit
von den maßlichen
Veränderungen.
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US-A-4-607-552
beschreibt eine Vorrichtung für
die automatische Steuerung der Position einer Vielzahl von Streifenschneidern,
die einen sich bewegenden Streifen schneiden. Elektronische Steuervorrichtungen
machen es möglich,
aus der gemessenen Abnutzung der Messer eines jeden Streifenschneiders
den für eine
korrekte Repositionierung des Messers relativ zu dem zu schneidenden
Streifen einerseits und dem als Gegenmesser fungierenden Teil andererseits
erforderlichen Maßausgleich
zu berechnen. Diese Vorrichtung ermöglicht somit einen Verschleißausgleich
der einzelnen Messer des Streifenschneiders unabhängig voneinander.
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Die
Aufgabe der in US-A-5 097 732 offenbarten Erfindung hat gewisse Ähnlichkeiten
mit der in US-A-4 607 552 offenbarten Aufgabe. Eine numerische Steuerung
ermöglicht
die Messung und Steuerung des Abstands zwischen den Schneideinheiten
eines Streifenschneiders mit einer Vielzahl von Schneideinheiten.
Ziel der Erfindung ist es, eine Vielzahl von Schneideinheiten gleichzeitig
in eine voreingestellte Position bewegen zu können. Anschließend erfolgt
die entsprechende Einstellung der Kontaktdrücke der oberen und unteren Messer.
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US-A-4
072 887 offenbart eine Vorrichtung, die es ermöglicht, bewegbare Elemente,
insbesondere ein erstes Paar zusammenwirkender Rundmesser mit parallelen
Achsen, durch eine translatorische Bewegung in der Achsrichtung
der Rundmesser in eine neue Position zu bewegen. Mit Hilfe entsprechender
Messvorrichtungen ermöglicht
diese Vorrichtung eine Repositionierung nebeneinander auf unabhängigen Einheiten
angeordneter weiterer Messerpaare relativ zu dem bewegten ersten
Messerpaar.
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EP-A-0
602 655 beschreibt ein Verfahren zum Schärfen von Rundmessern, die an
einer Welle befestigt sind. Durch diese Erfindung soll vor allem
verhindert werden, dass die Messer zum Schärfen von der Messerwelle entfernt
werden müssen,
um auf diese Weise mögliche
Fehler und dadurch bedingte maßliche Schwankungen
bei der Remontage der Messer auf ihrer Welle nach erfolgtem Schärfen zu
vermeiden. Da die Messerwelle mit den zu schärfenden Messern zwischen Spitzen
in eine Schleifmaschine eingespannt wird, ermöglicht das in dieser Erfindung
beschriebene Schärfen
insbesondere die Zustellung einer oder mehrerer rotierender Schleifscheiben
zu den Messerschneiden durch eine numerisch gesteuerte Bewegung
der Schleifscheibe. Dies hat den Vorteil, dass die Messer derselben
Welle nacheinander oder gleichzeitig geschärft werden können, ohne
sie von der Welle zu entfernen. Letztendlich soll auf diese Weise
die Planlauf- und Rundlaufgenauigkeit der Messerschneiden und damit
die Präzision
der geschnittenen Produktstreifen verbessert werden. Hinsichtlich
der mit den nach diesem Verfahren geschärften Messerwellen geschnittenen
Produktstreifenbreiten bleibt das erzielte Ergebnis jedoch unbefriedigend.
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Die
Französische
Patentanmeldung 9912181 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Positionieren einer Vielzahl von Messern auf einer ersten Messerwelle
in Relation zu einer Vielzahl von Gegenmessern auf einer zweiten
Messerwelle desselben Streifenschneiders. Speziell die maßliche Konstanz
oder Reproduzierbarkeit der Teilung auf einem gegebenen Streifenschneider
kann damit nicht gewährleistet
werden.
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Alle
in den oben genannten Vorveröffentlichungen
beschriebenen Vorrichtungen beruhen auf Steuerungs- oder Messprinzipien
und Steuer- oder Messvorrichtungen, mit denen Schneideinheiten oder
Streifenschneider mit Messern zueinander positioniert oder repositioniert
werden können,
um beispielsweise die veränderlichen
Parameter des Schneidevorgangs auszugleichen.
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Damit
soll die Steuerbarkeit des Vorgangs insgesamt aufrechterhalten werden.
Ein wichtiger veränderlicher
Parameter des bekannten Verfahrens ist bei Streifenschneidern die
Abnutzung der auf diesen Maschinen verwendeten Messer. Diese Erscheinung
kann durch Beeinflussung bestimmter physischer Komponenten des Streifenschneiders,
beispielsweise durch Bewegen einer Komponente in Relation zu den
anderen, um die Abnutzung der Messer auszugleichen, beherrscht werden.
Es ist beispielsweise möglich,
auf ein und demselben Streifenschneider die Art der Fertigung zu ändern und
zu diesem Zweck die Messer für
eine erste Fertigungsart zu entfernen und durch andere Messer für eine geplante
Neufertigung zu ersetzen. Später
können dann
beispielsweise die Messer für
die erste Fertigungsart ganz oder teilweise wiederverwendet werden.
In diesem Fall ermöglichen
entsprechende Steuer- und Messvorrichtungen die Steuerung und, erforderlichenfalls,
Repositionierung der Messer in Relation zueinander, wobei jedoch
die Reproduzierbarkeit der axialen Teilung der Messer beim Schärfen nicht
a priori gesichert ist. Infolgedessen besteht keine Gewähr, dass
mit einer guten Entsprechung oder guten Paarung der entsprechenden
Messer der beiden zusammenwirkenden Messerwellen beispielsweise
beim Schneiden desselben Materialstreifens auch eine gute Schnittqualität erzielt wird.
Mit anderen Worten, die Vorrichtungen nach dem erwähnten Stand
der Technik ermöglichen
zwar eine Steuerung des Schneidevorgangs, nicht aber eine Steuerung
der Reproduzierbarkeit oder der Veränderlichkeit der Messerteilung
der Messerwelle.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt primär die Aufgabe zugrunde, eine
Steuervorrichtung gemäß Anspruch
1 zu schaffen, welche die Gleichmäßigkeit der Schärfung der
Messerwellen desselben Streifenschneiders, genauer gesagt der Schärfung von
mit Messern bestückten
Messerwellen, so steuert, dass diese Messerwellen langfristig und
nach wiederholtem Schärfen
oder Schleifen für
eine vorgegebene Schnittbreite eine Teilung der entsprechenden Messer
aufweisen, die sich ebenso wie der Schleifvorgang durch eine perfekte Steuerung
und Gleichmäßigkeit
auszeichnet und damit die Gewähr
für eine
gute Paarung der beiden Wellen bietet. Dies hat den Vorteil, dass
besondere zusätzliche
Einstellungen der beiden Wellen des jeweiligen Streifenschneiders
zueinander entfallen und langfristig keine maßliche Drift oder Streuung
der verschiedenen Messerteilungen auftritt. Die vorliegende Erfindung
ermöglicht
nicht nur nachhaltig ein robustes Schleifen, sondern steigert auch
die Produktivität,
weil die Messerwellen auf einer Sonderschleifmaschine gleichzeitig
geschliffen werden. Für
ein gegebenes Messerwellenpaar muss der Streifenschneider nicht
mehr vorher eingestellt werden, weil die beiden gepaarten Messerwellen
desselben Streifenschneiders mit Messern bestückt sind, die bei wiederholtem
Schleifen ihre Position relativ zueinander gut beibehalten. Es wird
somit nicht nur eine ausgezeichnete Beherrschung der Präzision der
vorgegebenen Schnittbreite erzielt, sondern auch und vor allem ein besserer
Schnitt, was insbesondere auf die Steuerung der Veränderlichkeit
der axialen Messerteilung zurückzuführen ist.
Dies ermöglicht
neben einem gleichmäßigen Schliff
auch die Einhaltung einer maßlichen
Gleichmäßigkeit
der Messerwellen. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbare Präzision und
geringe maßliche
Schwankung rückt
sogar eine Austauschbarkeit der Messerwellen verschiedener Messerwellenpaare
in den Bereich des Möglichen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Anspruch
1 für die
Verwirklichung eines Verfahrens zum Schleifen einer Messerwelle.
Die Vorrichtung zum Messen der Teilung ist an dem Längsschlitten der
Schleifmaschine für
die Messer der zu schleifenden Welle befestigt. Die Vorrichtung
ist mit elektromechanischen Elementen versehen und ermöglicht die
Messung der Differenzen der tatsächlichen
Position der Messer der zu schleifenden Messerwelle in Relation
zu ihrer theoretischen Position.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 die
Gesamtansicht eines Streifenschneiders;
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2A und 2B in
schematischer Ansicht das Prinzip des von den Messerwellen eines
Streifenschneiders durchgeführten
Schneidevorgangs;
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3A eine
schematische Ansicht der Bezugspositionierung der Messerwellen auf
dem Streifenschneider;
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3B eine
Einzelheit in 3A;
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4 eine
schematische Vorderansicht der elektromechanischen Steuervorrichtung
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in Verbindung mit der Schleifmaschine;
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5 eine
schematische Ansicht der rechten Seite der in 4 dargestellten
Vorrichtung;
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6 die
Positionierung der die Position messenden Sensoren der Steuervorrichtung
in Relation zu den Messern entsprechend der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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7 eine
grafische Darstellung, die den in der Tabelle in Anhang I aufgeführten Werten
entspricht.
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In
der folgenden Beschreibung können
mit "Messer" sowohl die Messer
als auch die Gegenmesser gemeint sein.
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1 zeigt
einen Streifenschneider oder eine Schneideinheit 10, mit
der Materialbögen,
wie zum Beispiel Platten fotografischen Films, die mit hoher Präzision zu
Streifen verarbeitet werden müssen,
in Streifen geschnitten werden können.
Ein solcher Streifenschneider umfasst zwei Wellen 40 und 50,
auf denen rotierende Messer 20 bzw. Gegenmesser 30 befestigt
sind. Die beiden Wellen 40 und 50 sind so gelagert,
dass ihre Hauptachsen parallel zueinander verlaufen. Das Besondere
an den Elementen 20 und 30 ist, dass sie rund und
auf dem Umfang der Messerwelle 40, 50 angeordnet
sind, um ein kontinuierliches Schneiden zu ermöglichen, wenn sich die beiden
Wellen 40, 50 mit parallelen Achsen gemeinsam
drehen. Ein Materialbogen wird dabei nach dem in 2 dargestellten
Scherenprinzip geschnitten. Der zu schneidende Materialbogen 12 läuft in der
Richtung 14 zwischen den sich beispielsweise in der Richtung 15 bzw. 17 drehenden
rotierenden Messern 20 und Gegenmessern 30 durch.
Nach dem Durchlauf zwischen den Schneidelementen 20 und 30 wird der
Bogen 12 geschnitten und zu Streifen 18 verarbeitet.
Generell werden die Messer zum Schneiden von Filmstreifen gleicher
Breite mit gleichen Abständen,
zum Schneiden von Streifen unterschiedlicher Breite mit ungleichen
Abständen
auf dem Streifenschneider angeordnet. In beiden Fällen wird
jedoch angestrebt, die Schwankungen dieser Schnittbreiten zu beherrschen,
die erforderlichen Justierungen des Streifenschneiders so gering
wie möglich
zu halten und die Komplexität
des Nachschleifens der Messer zu reduzieren und gleichzeitig eine
korrekte Gleichmäßigkeit
oder Reproduzierbarkeit des Abstands zwischen zwei aufeinander folgenden
Messern und für
eine eingestellte Streifenbreite 19 aufrechtzuerhalten.
Das Verfahren soll ferner auch eine Paarung der Messerwellen auf
einem Streifenschneider mit minimaler oder ganz ohne Justierung
ermöglichen, und
zwar mit höchster
Präzision
und einer dieser Präzision
entsprechenden Schnittqualität.
Bei der Herstellung fotografischen Films, unabhängig davon, ob dieser beispielsweise
für professionelle
Kinofilm- oder Amateurfilmpatronen vorgesehen ist, kommt dem Schneidevorgang
eine hohe Bedeutung zu. Die spätere
richtige Lochung hängt
unmittelbar von diesem Vorgang ab. Eine simple Schwankung der Filmbreite
verursacht eine unregelmäßige und
ungenaue Lochung und ergibt infolgedessen ein Endprodukt geringerer
Qualität,
das den Kunden beispielsweise bei Verwendung des Filmstreifens in
Projektoren oder Kameras enttäuscht.
Für Fotofilme
bewegen sich die Anforderungen an die geometrischen Schwankungen
der Breite des geschnittenen Streifens heute im Bereich eines Mikrometers.
Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Beherrschbarkeit
der Schwankungen der Breite des zu schneidenden Streifens und dessen
Schnittqualität,
wobei diese eine direkte Folge der richtigen vorangehenden relativen
Positionierung der entsprechenden Messer 20, 30 der
beiden Wellen 40, 50 des Streifenschneiders 10 sind.
Gemäß 3 erzielt
das beschriebene Verfahren diese Gleichmäßigkeit oder Beherrschbarkeit
der Reproduzierbarkeit der axialen Teilung P der Messer mit einer
Teilungsschwankung P zwischen zwei aufeinander folgenden Messern
von praktisch weniger als zwei Mikrometern (0,002 mm) und gewährleistet
gleichzeitig eine korrekte Paarung der entsprechenden Messer 20, 30 der
Wellen 40, 50 des Streifenschneiders 10.
Gemäß 3A und 3B entspricht
die Paarungsgenauigkeit dem axialen Spiel A zwischen den Stirnflächen der
in dem Streifenschneider 10 positionierten Messer 20 und 30.
Die Messerwellen 40, 50 werden mit Abstandshaltern
relativ zueinander so vorpositioniert, dass die ersten Messer 20, 30 einer
jeden Messerwelle 40, 50 in Relation zueinander
in einer korrekten relativen axialen Position positioniert werden,
die dem axialen Spiel A entspricht. Das Verfahren bietet ferner
die Möglichkeit, dieses
axiale Spiel für
alle Messer 20, 30 mit hoher Präzision,
d. h. mit einer Schwankung in der Größenordnung von max. 0,01 mm,
zu beherrschen.
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Erfahrungsgemäß werden
Streifenschneider, in denen die beiden Messerwellen zur Anwendung
kommen, nach einer vorgegebenen Anzahl von Betriebsstunden abgeschaltet
und zerlegt. Die Messerwellen werden dann beispielsweise auf Schleifmaschinen
nachgeschliffen. Die erforderliche Schleifgenauigkeit liegt in der
Größenordnung
von wenigen Mikrometern und erfordert eine sehr viel genauere Bearbeitung
als sie von einer herkömmlichen
Drehmaschine erbracht werden kann. Für die Überprüfung des Schleifergebnisses
wird eine der verwendeten Schleifmaschine angepasste mechanische
Steuervorrichtung 5 verwendet. Ein Beispiel dieser Steuervorrichtung 5 ist
in 4 und 5 dargestellt. Die Steuervorrichtung
ist mit durch ihre Achsen schematisch dargestellten Befestigungsmitteln 7 auf
dem Längsschlitten 6 der
Schleifmaschine befestigt. Diese Mittel 7 können beispielsweise
Befestigungsschrauben sein. Die elektromechanische Steuervorrichtung 5 ist
mit zwei positionsmessenden Sensoren 43, 47, beispielsweise
dem Fachmann bekannten TESA-Sensoren, versehen. Die Sensoren 43 und 47 weisen
jeweils einen mechanischen Fühler 8 bzw. 16,
beispielsweise eine Diamantspitze, auf, der das Messer berührt, dessen
Position bestimmt werden soll. Die beiden Sensoren 43, 47 sind
elektronisch mit einer Gruppe von zusammenwirkenden Steuergeräten 9 verbunden,
die beispielsweise aus einem Galvanometer und einer elektronischen
Vorrichtung bestehen kann, mit der die Werte in Mikrometern direkt
angezeigt und erfasst werden und Berechnungen anhand voreingestellter
Rechenprogramme durchgeführt
werden können.
Als Anzeigevorrichtung kann beispielsweise eine LED-Anzeige dienen.
Als Vorrichtung für
die Erfassung und Berechnung kann ein mit einem Programm und einem
entsprechenden Speicher ausgerüsteter
programmierbarer logischer Regler verwendet werden. Der Längsschlitten 6 der
Schleifmaschine ist im Allgemeinen mit einem motorischen Antrieb
versehen und führt
eine translatorische Bewegung parallel zur Achse 1 der
zu schleifenden Messerwelle aus. Zusätzlich zu der Steuervorrichtung 5 nimmt
der Längsschlitten 6 eine
Vorrichtung 3 zum Halten des Schleifwerkzeugs 4 für die Messer 30 auf.
Die Vorrichtung 3 ist ebenfalls an dem Längsschlitten 6 befestigt.
Als Schleifwerkzeug 4 für
die Messer kann beispielsweise eine rotierende Schleifscheibe 4 dienen.
Die Drehachse dieses Werkzeugs 4 ist relativ zu der Werkzeughaltevorrichtung 3 nicht
beweglich. Die zu schleifende Messerwelle wird beispielsweise zwischen
Spitzen oder in einem Dorn auf der Schleifmaschine 25 eingespannt.
Der motorische Antrieb ermöglicht
eine langsame Bewegung des Längsschlittens 6 mit
der Werkzeughaltevorrichtung 3 mit einer Geschwindigkeit
von beispielsweise etwa 0,1 mm/min. Diese Gruppe elektromechanischer
Komponenten stellt ein relativ einfaches Mess- und Vor schubsystem
dar, das mit normalem Material nicht nur bequem, sondern auch sehr
rationell hergestellt werden kann. Es ermöglicht Schärfungen der zu schärfenden
Messer in der Größenordnung
weniger Mikrometer.
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Mit
der elektromechanischen Steuervorrichtung 5 können Abweichungen
der tatsächlichen
Position der Messer, beispielsweise von einer ausgewählten theoretischen
Teilung Po, die dem Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden
Messern entspricht, gemessen werden. In der Darstellung in 4 und 5 weist
die Vorrichtung 5 eine mit den Befestigungsmitteln 7 an
dem Längsschlitten 6 der
Schleifmaschine 25 befestigte Haupthalterung 26 auf.
Die Haupthalterung 26 ist in einem Stück mit einem mechanischen Arm 27 ausgebildet, an
dem ein Messaufbau 60 befestigt ist. Der Messaufbau 60 umfasst
einen ersten Schlitten 41 und einen zweiten Schlitten 28 und
kann entlang zweier praktisch orthogonaler Achsen bewegt werden,
von denen eine parallel zur Hauptachse 1 der Messerwelle
verläuft.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der zweite Schlitten 28 des Messaufbaus 60 in
einem Stück
mit dem Arm 27 ausgebildet. Mittels einer Vorrichtung oder
eines oberen Elements 51 gewährleistet der zweite Schlitten 28,
dass sich der Messaufbau 60 praktisch senkrecht zur Achse 1 der
in die Schleifmaschine 25 eingespannten Messerwelle 40, 50 bewegt.
Das obere Element 51 kann beispielsweise aus einem Betätigungsorgan
bestehen. Bei der gewählten
Ausführungsform ermöglicht der
erste Schlitten 41 die Bewegung des Messaufbaus 60 in
der Achse 1 der Messerwelle 40, 50. Die
Bewegung des ersten Schlittens 41 wird beispielsweise von
einer Vorrichtung sichergestellt, die aus einem horizontalen Betätigungsorgan 48 und
einer Feder 42 besteht. Der zweite Schlitten 28 hebt
oder senkt den Messaufbau so, dass die mechanischen Fühler 8, 16 in
die richtige Stellung an der Stirnfläche der zu prüfenden Messer
gebracht werden. Die Bewegung des ersten Schlittens 41 in
Relation zu dem Arm 27 verläuft praktisch parallel zur
Achse 1 der Messerwelle 40, 50. Ein erster
Präzisionssensor 43 misst
die durch die Bewegung des ersten Schlittens 41 eingestellte
Position. Bei der bevorzugten Ausführungsform mit dem Betätigungsorgan 48 und
der Feder 42 bewegt das Betätigungsorgan 48 den
ersten Schlitten 41 über
die Feder 42 parallel zur Achse 1. Durch diese
Horizontalbewegung des ersten Schlittens 41 kann der erste
mechanische Fühler 8 einer
feststehenden Halterung 70 mit der Stirnfläche des
ersten Messers in Berührung
gebracht werden. Der Fühler 8 ist
mit dem Sensor 43 verbunden. Der Fühler 8 ermöglicht einen
Hub von wenigen Millimetern in der Achse 1 und ist beispielsweise
mit einem Galvanometer verbunden.
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Nachdem
der Fühler 8 mit
dem ersten Messer in Berührung
gebracht worden ist, wird dieser Fühler 8 elektrisch
auf null gesetzt. Anschließend
wird das Steuergerät 9 initialisiert.
Dabei dient ein Präzisionslineal 22 als
Messbezug. Das Lineal 22 selbst ist in dem Sinne elektronisch
mit dem Steuergerät 98 verbunden,
dass die translatorische Bewegung in der Achse 1 der Steuervorrichtung 5 mit
den Messsensoren und Fühlern 8/16 immer
auf dieses Lineal bezogen wird. Das Präzisionslineal 22 ist
an der Schleifmaschine 25 befestigt. Seine Hauptachse 11 verläuft parallel
zur Bewegungsrichtung des Längsschlittens 6 in
der Achse 1 der zu schleifenden Welle. Als Lineal wird
vorzugsweise ein mit einer Auflösung
von 0,001 mm graduiertes Glaslineal verwendet. Die translatorischen
Bewegungen des Längsschlittens 6 werden
mit einem Messsensor 62 immer auf dieses Lineal bezogen
erfasst. Das Lineal ist in Relation zu dem translatorisch bewegbaren
Längsschlitten 6 unbeweglich.
Die als Bezugspunkt für
die an der zu schleifenden Welle durchzuführenden Messungen dienende Initialisierungsposition
wird in Relation zu der Position eines als Bezugspunkt für die Messung
der Länge
der Messerwelle 40, 50 zwischen den beiden Endmessern
gewählten
ersten theoretischen Messers erfasst. Der Bezugswert wird mit einem
einfachen digitalen Wert, beispielsweise null, initialisiert und
im Steuergerät 9 als Bezugsgröße abgelegt.
Anschließend
wird der Nullwert (Reset) des Lineals 22 mit dem Nullwert
des Sensors 8 zur Deckung gebracht. Mit dem Längsschlitten 6 wird
der Sensor 8 dann zu dem letzten Messer bewegt, das mit
dem Messaufbau 60 gemessen werden kann. Dieses letzte Messer
ist im Allgemeinen das vorletzte Messer der Welle, d. h. bei einer
Messerwelle mit beispielsweise 39 Messern wird im Allgemeinen
der tatsächliche Abstand
zwischen dem ersten und dem achtunddreißigsten Messer gemessen. Wenn
der Fühler 8 nach
erfolgter elektrischer Nullung das achtunddreißigste Messer berührt, wird
die zwischen diesen Messern gemessene tatsächliche Länge, bezogen auf das Lineal 22,
angezeigt. Diese Länge
kann beispielsweise auf einer mit dem Lineal 22 verbundenen
Digitalanzeige direkt angezeigt und mit der theoretischen Länge verglichen werden.
Die theoretische Länge
entspricht der Gesamtanzahl der theoretischen Teilungen Po der Messerwelle 40, 50 multipliziert
mit dem Wert der theoretischen Teilung Po entlang der Messerwelle.
Dieser Wert der theoretischen Teilung Po ist im Allgemeinen konstant.
Bei bestimm ten Ausführungsformen
kann sich dieser Wert der theoretischen Teilung entlang der Messer
welle geringfügig ändern, um
den gesamten Herstellungsprozess zu berücksichtigen.
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Die
feststehende Halterung 70 mit dem daran befestigten Fühler bzw.
der daran befestigten Diamantspitze 8 ist in einem Stück mit dem
ersten Schlitten 41 ausgebildet. Die feststehende Halterung 70 ist
an dem ersten Schlitten 41 befestigt und nimmt eine auf
dieser Halterung 70 unbewegliche Messaufbauuntergruppe 44 auf.
Die Untergruppe 44 weist eine in Relation zu der feststehenden
Halterung 70 bewegliche Halterung 45 auf. Die
relative Position der sich bewegenden Halterung 45 wird
von einem zweiten Präzisionssensor 47 gemessen,
der in Relation zu der feststehenden Halterung 70 unbeweglich
ist. Mit dem Sensor 47 kann in der Achse 1 die
Relativbewegung der zweiten Diamantspitze 16 in Relation
zu der ersten Diamantspitze 8 gemessen werden. Der Sensor 47 misst
mit einer mechanischen Verformungseinrichtung die durch die Berührung des
zweiten mechanischen Fühlers 16 mit
der Stirnfläche
des zweiten zu prüfenden
Messers bestimmte Position der sich bewegenden Halterung 45.
Als mechanische Verformungseinrichtung kann beispielsweise eine Verformungslamelle 52 verwendet
werden. Der das zweite Messer eines ersten Paars geprüfter Messer
berührende
zweite mechanische Fühler 16 erzeugt
einen zweiten algebraischen Wert, der in Relation zu dem ersten
algebraischen Wert des ersten geprüften Messers die algebraische
Differenz der Länge
der ersten gemessenen Teilung P in Relation zu der theoretischen
Teilung Po anzeigt. Alle diese Werte werden auf diese Weise Messer
für Messer
erfasst und dienen als Bezugswerte zur Bestimmung der Werte für die an
den Messern abzuschleifenden Materialmengen. Der Abstand zwischen
den beiden mechanischen Messfühlern 8, 16 wird
anfangs natürlich
voreingestellt, beispielsweise mit einem Präzisionsendmaß.
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Im
Allgemeinen wird als Bezugsteilung der Sensoren 8, 16 der
Wert der theoretischen Teilung Po festgelegt. Für eine weniger anspruchsvolle
Ausführungsform
käme jedoch
als Voreinstellung unter Umständen auch
die in 3A gezeigte Bezugsteilung 19 in
Frage. Diese Bezugsteilung 19 kommt der theoretischen Teilung
Po sehr nahe und kann auf der Welle 50 beliebig gewählt werden.
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Nach
beendeter Prüfung
des ersten Messpaars bewegt das Betätigungsorgan 48 die
Fühler 8, 16 gerade
soviel, dass sie die Messer nicht mehr berühren. Anschließend werden
die Fühler 8, 16 mittels
des oberen Elements 51 deutlich von den Messern entfernt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 ermöglicht eine
mit einem mechanischen Anschlag 55 versehene einachsige
Gelenkverbindung 54 eine Drehung des Arms 27 mit dem
Messaufbau 60 relativ zu der Haupthalterung 26 um
die Achse 2 dieser Gelenkverbindung 54, und zwar
in einer Drehrichtung, bei welcher der Arm 27 von dem mechanischen Anschlag 55 entfernt
wird. Diese Kinematik erleichtert das Abheben der Steuervorrichtung 5 und
somit die Montage und Demontage der Messerwellen auf der Schleifmaschine.
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Die
in 3A gezeigte Teilung P der Messer muss mindestens
für dasselbe
Messerwellenpaar möglichst
konstant sein, um die geforderte Schnittqualität zu gewährleisten, die insbesondere
von einer guten Paarung der Messerwellen 40, 50 d.
h. einer guten Beherrschung des Spiels A zwischen den Messern und
Gegenmessern, abhängt.
Diese Beherrschung des Spiels A hängt im Wesentlichen von der
Reproduzierbarkeit der Teilung P beim Schärfen ab. In Wirklichkeit ist
diese Teilung P nicht konstant, weil herkömmliche Schleifverfahren, selbst
wenn diese numerisch gesteuert werden, Streuung verursachen. Ziel
des Verfahrens ist es, die größte Differenz
zwischen zwei Teilungen zu reduzieren und durch eine gute Beherrschung
der Schwankung der Schneidteilung P während der gesamten Lebensdauer
der Messerwelle in den verlangten Toleranzen oder Vorgaben zu halten.
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Wenn
die Fühler 8, 16 der
Sensoren 43, 47, welche die algebraische Abweichung
der Position des ersten Paars geprüfter Messer angeben, mit der
Oberfläche
der zu prüfenden
Messer in Berührung
gebracht werden, und zwar in Relation zu der in Relation zu dem
Lineal 22 initialisierten Bezugsposition, und diese Abweichung
im Steuergerät 9 abgelegt
wird, wird angenommen, dass sich der Sensor in der Steuerposition
für die Messung
der Position dieser Messer befindet. Anhand der gemessenen und im
Steuergerät 9 abgelegten
Werte, also Werten, welche die absolute Position des ersten geprüften Messerpaars
bezogen auf das Lineal 22 angeben, wird die relative Abweichung
des auf das erste geprüfte
Messer folgenden Messers gemessen und relativ zur Bezugsteilung 19 erfasst.
Der Schlitten wird, immer in Relation zur Bezugsposition, die ihrerseits
in Relation zu dem Präzisionslineal 22 initialisiert
wurde, um eine Strecke bewegt, die dem Wert einer theoretischen
Teilung Po entspricht. Dieser Bewegungswert wird angezeigt, beispielsweise
direkt an der Digitalanzeige. Anschließend wird ein zweiter Wert
erfasst, welche der Position des zweiten Paars aufeinander folgender Messer
entspricht, d. h. des unmittelbar hinter dem gewählten ersten Messerpaars liegenden
Paars. Auf diese Weise werden die Positionsdifferenzen zwischen
den geprüften
Messern der verschiedenen Messerpaare nacheinander erfasst. Mit
diesen Differenzen sind einerseits die relative Dif ferenz in Relation
zur theoretischen Teilung und andererseits die Positionsdifferenzen
der geprüften
Messer in Relation zu den Positionen, die sie theoretisch einnehmen
sollten, gemeint. Die so erfassten Werte werden als algebraische
Werte bezeichnet, d. h. sie können
positiv, negativ oder gleich null sein. Diese Messungen und Erfassungen
der Positionierung eines jeden Messers werden der Reihe nach, in
Relation zur Bezugsteilung 19, von einem Messer zum nächsten und
so weiter bis zum letzten Messer der zu prüfenden Messerwelle wiederholt.
Aus der Summe der so erfassten algebraischen Differenzen kann nach
dem Verfahren dann der mittlere algebraische Wert der Differenz
pro Messer ermittelt werden, der dann jeweils von den vorher erfassten
tatsächlichen
Positionierungsdifferenzen der Messer abgezogen wird. Auf diese
Weise erhält
man eine erste korrigierte relative Position eines jeden Messers.
Anschließend
wird dann, immer auf das Präzisionslineal 22 bezogen,
die tatsächliche
Länge der
zu schleifenden Welle gemessen, beispielsweise durch Messen des
tatsächlichen
Abstands zwischen den beiden Endmessern. Aufgrund der erfassten
Position des ersten Messers, und immer bezogen auf das Präzisionslineal 22,
wird der Positionssensor mit dem Längsschlitten 6, auf
dem sich die Steuervorrichtung 5 befindet, zum letzten
Messer der Welle bewegt und die algebraische Differenz der Länge der
Welle in Relation zur theoretischen Länge erfasst. In der Praxis
kann der als Bezugspunkt für
die tatsächliche
Längenmessung
der Messerwelle, bezogen auf das Präzisionslineal 22,
dienende Fühler 8 nur
am ersten Messer und am vorletzten Messer der Welle positioniert
werden, weil der Platz des letzten Messers im Allgemeinen von dem
zweiten Sensor 16 besetzt wird. Diese vorgegebene, den
Streifenbreiten der verschiedenen Filme entsprechende theoretische Länge für jeden
Messerwellentyp wird erfasst, beispielsweise in einer Datei der
Vorrichtung 9. Eine Messerwelle, die beispielsweise mit
39 Messern bestückt
und zum Schneiden von Filmstreifen mit einer Breite von 35 mm vorgesehen
ist, hat beispielsweise eine theoretische Gesamtlänge LT =
38 × 35
= 1330 mm.
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Das
Verfahren ermöglicht
eine Berechnung der algebraischen Längenabweichung pro Messer durch Berechnung
der algebraischen Differenz zwischen der durch Bewegen des entsprechenden
Messpositionssensors in die Positionen der beiden Messer an den
Enden der zu schleifenden Welle erhaltenen Länge und der vorgegebenen theoretischen
Länge.
Das Verfahren addiert diese Längenabweichung
pro Messer zu der ersten korrigierten relativen Position eines jeden
Messers. Dadurch ergibt sich eine zweite korrigierte relative algebraische
Position eines jeden Messers. Anhand der algebraischen Summe der
Werte der zweiten korrigierten relativen Position eines jeden Messers
zeigt das Verfahren dann die Werte der pro Messer erforderlichen
Materialabtragung an. Die Werte der pro Messer erforderlichen Materialabtragung
ergeben sich aus diesen kumulierten algebraischen Werten der der
korrigierten relativen Position eines jeden Messers entsprechenden
zweiten Werte. Der auf diese Weise ermittelte größte positive algebraische Wert
entspricht dem Messer, an dem kein Material abgetragen werden muss,
während
umgekehrt der negative algebraische Wert mit dem größten Absolutwert
dem Messer entspricht, an dem am meisten Material abgetragen werden
muss. In der Praxis beträgt
die Differenz zwischen diesen beiden Endwerten nur wenige Zehntel
Mikrometer, d. h. wenige hundertstel Millimeter. Die tatsächlichen
Werte der an jedem der übrigen
Messer erforderlichen Materialabtragung erhält man durch Subtraktion aller übrigen berechneten
kumulierten Einzelwerte der zweiten relativen Position von dem algebraischen
Wert mit dem größten ermittelten
absoluten Wert. Um eine gute Schleifqualität zu erhalten, muss im Allgemeinen
zu jedem der berechneten kumulierten Werte der zweiten korrigierten
relativen Positionen ein Festwert addiert werden, der von den Schleifbedingungen
und insbesondere von den maßlichen
Kennwerten des Materials der zu schleifenden Messer abhängt. In
der Praxis bietet dies die Möglichkeit,
beispielsweise zwei oder drei Schleifdurchgänge pro Messer durchzuführen, indem
man einen ersten Blinddurchgang einplant, wie zum Beispiel einen
Nulldurchgang, bei dem an einem Teil der Messer auf der Welle kein
Material und an den übrigen
Messern nur Material in der Größenordnung
von wenigen Mikrometern abgetragen werden muss. Dies gewährleistet
eine gute Qualität
und Gleichmäßigkeit
der folgenden Durchgänge.
Der letzte Durchgang kann beispielsweise gleichmäßig erfolgen und an jedem der
Messer auf der Welle 20 Mikrometer abtragen.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der Verwirklichung des Verfahrens ermöglicht eine Prüfung der
Messer, bei der die Messungen für
ein gegebenes Messerpaar der Messerwelle mit den beiden Sensoren 43, 47 gleichzeitig
durchgeführt
werden. Gemäß 6 werden
diese Sensoren 43, 47 an der Steuervorrichtung 5 auf dem
Längsschlitten 6 mit
einem voreingestellten Abstand zueinander angebracht, beispielsweise
mit einem Abstand P0, der dem Wert der theoretischen Teilung der
Messerwelle entspricht. Der Wert der theoretischen Teilung wird
an der die Sensoren 43, 47 haltenden Vorrichtung 5 voreingestellt
und entspricht dem Abstand P0 zwischen den beiden Sensoren 43, 47.
Gemäß 6 ist
die Bezugsposition der Sensoren die Position ihrer anfänglichen
Voreinstellung, d. h. des Abstands P0 zwischen diesen beiden Sensoren.
Die die Sensoren 43, 47 haltende Vorrichtung 5 führt eine
translatorische Bewegung parallel zur Achse 1 der Messerwelle
durch. Mit der die Sensoren 43, 47 haltenden Vorrichtung 5 können die
Sensoren von der Welle entfernt und von Teilung zu Teilung entlang
der Welle bewegt werden. Für
eine bequeme Messung der gemessenen Differenzen können sich
die beiden von der Vorrichtung 5 gehaltenen Sensoren 43, 47 zudem
unter der Wirkung einer in Richtung der Achse 1 ausgeübten geringen
mechanischen Kraft relativ zueinander in der Achse 1 der
Messerwelle bewegen. Dieser Abstand P0 wird auf einer parallel zur
Achse 1 der zu schleifenden Welle verlaufenden Geraden
gemessen. Die tatsächliche
Teilung der beiden gleichzeitig geprüften Messer kann den Wert P0
annehmen, wenn die tatsächliche
Teilung der theoretischen Teilung entspricht, den Wert P1, wenn
die tatsächliche Teilung
größer ist
als die theoretische Teilung, oder den Wert P2, wenn die tatsächliche
Teilung kleiner ist als die theoretische Teilung. Die verschiedenen
beim Messen der Abstandsdifferenzen zwischen Paaren aufeinander
folgender Messer angetroffenen Positionen sind in 6 dargestellt.
Durch Prüfen
der ersten beiden aufeinander folgender Messer, beispielsweise am
Ende der Messerwelle, mit den beiden voreingestellten Sensoren können die
Werte der Differenzen in Relation zu der vorher initialisierten
Bezugsposition der entsprechenden theoretischen Messer auf der Messerwelle
ermittelt werden.
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Das
in der Tabelle in Anhang I gezeigte Beispiel betrifft eine Messerwelle 40, 50 mit
39 Messern und 38 verschiedenen Paaren aufeinander folgender Messer,
mit denen 38 Filmstreifen geschnitten werden können. Das erste Messer Nr.
0 dient als Ausgangsbezugspunkt für die Prüfung und wird in der Tabelle
nicht erwähnt,
d. h. das Messer Nr. 1 ist das zweite Messer der Messerwelle 40, 50 und
das Messer Nr. 38 das neununddreißigste Messer der Messerwelle.
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Zur
Implementierung des beschriebenen Verfahrens werden die voreingestellten
Sensoren 8, 16 beispielsweise mit den ersten beiden
aufeinander folgenden Messern der Welle in Berührung gebracht. Der beispielsweise
an einem Galvanometer angezeigte algebraische Wert der Differenz
beträgt
+1 (erste Zeile der Messernummerspalte in der Tabelle). Diese Differenz
+1 drückt
die Differenz in Mikrometern der ersten an dem ersten Messerpaar 20, 30 der
Messerwelle 40, 50 geprüften tatsächlichen Teilung in Relation
zu der theoretischen Teilung P0, oder auch in Relation zu einer
Bezugsteilung 19 aus, die so gewählt wird, dass sie der theoretischen
Teilung sehr nahe kommt. Die erste geprüfte tatsächliche Teilung zeigt auch,
dass das zweite Messer Nr. 1 in Relation zu seiner theoretischen
Position auf der Messerwelle 40, 50 um +1 versetzt
ist, und zwar in Relation zu dem Bezugsmesser Nr. 0 (in der Tabelle
nicht aufgeführt).
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Nachdem
der Messaufbau 60 über
eine Strecke, die etwa dem Teilungswert entspricht, in der Achse 1 bewegt
worden ist, wird beispielsweise das von den Messern Nr. 1 und Nr.
2 gebildete zweite Paar aufeinander folgender Messer geprüft. Der
algebraische Wert der angezeigten Differenz beträgt wiederum +1 (zweite Zeile
der Messernummerspalte in der Tabelle). Diese Differenz +1 bedeutet,
dass die Differenz der an dem zweiten Messerpaar geprüften zweiten
tatsächlichen
Teilung in Relation zu der theoretischen Teilung +1 beträgt. Diese
Differenz +1 zeigt ferner auch, dass das dritte Messer Nr. 2 in
Relation zu seiner theoretischen Position um +2 (+1+1) versetzt
ist. Das Beispiel des neunten Messers Nr. 8 zeigt, dass die zwischen
dem siebten und achten Messer geprüfte Teilung in Relation zu
der theoretischen Teilung um +3 versetzt ist. Daraus folgt, dass
das Messer Nr. 8 in Relation zu seiner theoretischen Position um
+14 versetzt ist. +14 ist der algebraische Wert der Summe aller
erfassten Differenzen (Messernummerspalte in der Tabelle). Auf diese
Weise wird Teilung für
Teilung, d. h. für
jedes Paar aufeinander folgender Messer, der Wert der Differenz
der tatsächlichen
Position eines jeden Messers 20, 30 in Relation
zu einer auf das erste Messer Nr. 0 der Messerwelle 40, 50 bezogenen
Bezugsposition bestimmt. Die Differenz der tatsächlichen Position eines jeden
Messers wird in Relation zu der theoretischen Position der Messer
definiert. Diese Differenz wird für jedes andere Paar, im Allgemeinen
jedes weitere Paar weiterer Messer, durch den algebraischen Wert
der Differenz zwischen der tatsächlichen
Teilung dieser weiteren Messer und der theoretischen Teilung P0
oder ersatzweise der Bezugsteilung 19 bestimmt. Die algebraischen
Werte der Differenzen zwischen den tatsächlichen Teilungen und der
theoretischen Teilung werden in Spalte 1 der Tabelle aufgeführt und
durch die Kurve C1 in 7 dargestellt. Anschließend wird
der algebraische Mittelwert dieser vorher bestimmten Differenzen
bestimmt. Zu diesem Zweck werden diese Differenzen summiert und
durch die Gesamtanzahl der verschiedenen Teilungen oder Paare weiterer
Messer der Messerwelle 40, 50 dividiert. Für eine algebraische
Summe der Differenzen in Spalte 1 der Tabelle von +21 und eine Gesamtanzahl
der Messerpaare von 38 wird beispielsweise der algebraische Mittel wert
dieser Differenzen durch Division von +21 durch 38 berechnet, was
annähernd
einen algebraischen Mittelwert von +0,6 ergibt. Aus diesem Wert
+0,6 wird eine erste korrigierte relative Position eines jeden Messers
durch Subtraktion dieses algebraischen Mittelwerts von jedem der
im vorangehenden Schritt (Spalte 1 der Tabelle in Anhang I) erhaltenen
Einzelwerte der Differenzen bestimmt. Diese Operation führt zu den
Daten in Spalte 2 der Tabelle. Für
das zweite Messer Nr. 1 ergibt sich dabei beispielsweise folgender
Wert:
+1 – 0,6
= +0,4; für
das sechzehnte Messer Nr. 15 lautet das Ergebnis: –2 - 0,6
= –2,6.
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Zur
Verfeinerung der Korrektur wird durch Addition des algebraischen
Werts der Längenabweichung pro
Messer zu den algebraischen Werten, die der ersten korrigierten
relativen Position entsprechen, eine zweite korrigierte relative
Position eines jeden Messers bestimmt. Die algebraische Längenabweichung
pro Messer ergibt sich aus dem Wert der tatsächlichen Länge der zu schleifenden Welle,
die im Allgemeinen zwischen den beiden Endmessern der Messerwelle 40, 50 gemessen
wird. Zuerst wird der algebraische Wert der Differenz zwischen der
theoretischen Gesamtlänge
der Messerwelle und der entsprechenden tatsächlichen Gesamtlänge zwischen
den beiden Endmessern der Messerwelle bestimmt. Zur Berechnung der
theoretischen Gesamtlänge
LT wird die Gesamtanzahl unterschiedlicher Paare aufeinander folgender
Messer der Messerwelle mit dem Wert der theoretischen Teilung P0
multipliziert. Der algebraische Wert der Längenabweichung pro Messer wird
durch Division des algebraischen Werts, der die Differenz zwischen
der theoretischen Länge
und der entsprechenden tatsächlichen
Länge angibt,
durch die entsprechende Anzahl von Messerpaaren bestimmt. Für die Gesamtanzahl
von Teilungen oder Paaren aufeinander folgender Messer einer Messerwelle 40, 50,
mit der 38 Filmstreifen geschnitten werden können, beträgt die Anzahl entsprechender
Messer 39. Aus Gründen,
die sich aus den Einsatzbedingungen des Messaufbaus 60 mit
den beiden Fühlern 8, 16 ergeben,
kann eine tatsächliche
Länge,
die nur geringfügig
kleiner ist als die Gesamtlänge
zwischen den beiden Endmessern, jedoch auch durch einen auf das
Präzisionslineal 22 bezogenen
Einsatz des Fühlers 8 bestimmt
werden. Die theoretische Länge
LT für
37 Teilungen oder Messerpaare wird beispielsweise wie folgt berechnet:
Wenn die vorgegebene theoretische Teilung beispielsweise 34,958
mm beträgt,
dann beträgt
die theoretische Länge
1293,446 mm (34,958 × 37).
Die Anzahl der diesen 37 Teilungen entsprechenden Messer ist in
diesem Fall 38.
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Die
für 37
Teilungen gemessene tatsächliche
Länge LR
beträgt
beispielsweise 1293,442 mm. Die Formel für die Bestimmung des algebraischen
Werts der Längenabweichung
pro Messer lautet: LR – LT
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Anzahl Messerpaare
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Das
folgende Beispiel zeigt die Bestimmung eines algebraischen Näherungswerts
von –0,1
Mikrometer für
die Längenabweichung
pro Messer.
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Anschließend wird
durch Addition des algebraischen Werts der Längenabweichung pro Messer zu
den algebraischen Werten der ersten korrigierten relativen Position
(Spalte 2 der Tabelle) der algebraische Wert einer zweiten korrigierten
relativen Position eines jeden Messers bestimmt. Dies ergibt die
in Spalte 3 der Tabelle in Anhang I aufgeführten Werte, die den algebraischen
Werten der zweiten korrigierten relativen Positionen der Messer
entsprechen. So hat beispielsweise die zweite korrigierte relative
Position des zweiten Messers Nr. 1 den Wert +0,4 – 0,1 =
+0,3 und die zweite korrigierte relative Position des einunddreißigsten
Messers Nr. 30 den Wert +3,4 – 0,1
= +3,3.
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Um
die tatsächlichen
Positionen der Messer entlang der Messerwelle in Relation zu ihren
theoretischen Positionen zu erhalten, wird dann anhand dieser aufeinander
folgenden Korrekturen die algebraische Summe der in Spalte 3 erhaltenen
Werte bestimmt. Diese Summe entspricht den in Spalte 4 der Tabelle
in Anhang I angegebenen und durch die Kurve C2 in 7 dargestellten
Werten. Die positiven algebraischen Werte entsprechen den Messern,
an denen am wenigsten Material abgetragen werden muss. So entspricht beispielsweise
der größte Wert
13,6 für
das dreizehnte Messer Nr. 12 dem Messer, an dem überhaupt kein Material abgetragen
werden muss, und der kleinste Wert –21,2 für das Messer Nr. 26 dem Messer,
an dem am meisten Material abgetragen werden muss. Der Wert für die an
diesem Messer Nr. 26 erforderliche Materialabtragung entspricht
der Differenz in absoluten Werten zwischen den beiden Endwerten
der Spalte 4, in unserem Beispiel:
+13,6 – (–21,2) = 34,8.
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Dies
bedeutet, dass, wenn beispielsweise an dem Messer Nr. 12 kein Material
abgetragen werden soll, an dem Messer Nr. 26 34,8 Mikrometer Material
abgetragen wird. An dem Messer Nr. 6 wird beispielsweise 13,6 – (3,8)
= 9,8 Mikrometer abgetragen. Auf diese Weise wird für jedes
Messer die erforderliche Materialabtragung bestimmt. Das in der
Tabelle nicht aufgeführte
erste Messer Nr. 0 der Messerwelle wird um den gleichen Wert nachgeschliffen
wie das Messer Nr. 1, zu dem der algebraische Mittelwert der Differenzen
zwischen den tatsächlichen
Teilungen und der theoretischen Teilung addiert wird. Den algebraischen
Mittelwert erhält man
durch Division der algebraischen Summe der Differenzen in Spalte
1 der Tabelle durch die Gesamtanzahl der Messerpaare.
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Als
Variante dieser, auf das Nachschleifen aller Messer 20, 30 der
Messerwelle 40, 50 zielenden Ausführungsform
kann natürlich
auch eine endliche Anzahl von Messern geschliffen werden, die kleiner
ist als die Gesamtanzahl der Messer auf der Messerwelle. Zur Verbesserung
der Schleifbedingungen und um sicherzustellen, das alle Messer geschärft werden,
kann ferner auch gemäß Spalte
5 der Tabelle ein zusätzlicher
Wert, beispielsweise 20 Mikrometer, zu dem Wert des pro Messer abzutragenden
Materials addiert werden, wobei dieser zusätzliche Wert dann beim letzten
Schärfdurchgang
an allen Messern 20, 30 der Messerwelle 40, 50 systematisch
abgetragen wird. Dieses Vorgehen macht es möglich, unabhängig von
den physikalischen Umgebungsbedingungen und insbesondere unabhängig von
den Schwankungen der Umgebungstemperatur der Schleifmaschine beim
Schleifen der Messer sowohl eine gute geometrische Positionierung
der Messer als auch eine konstante Teilung über die volle Länge der
zu schleifenden Welle aufrechtzuerhalten.
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Die
Messer können
in einem oder in mehreren Durchgängen
pro Messer geschliffen werden. Die Spalten 6 bis 8 der Tabelle zeigen
ein Beispiel, bei dem die Messer in drei aufeinander folgenden Durchgängen geschliffen
und beim dritten und letzten Schleifdurchgang systematisch 20 Mikrometer
Material an jedem Messer abgetragen werden. Während des ersten Schleifdurchgangs
(Spalte 6 der Tabelle) wird dann an einer größeren Anzahl von Messern natürlich gar
kein Material abgetragen.
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Bei
einer weniger anspruchsvollen Variante des Verfahrens, die aber
trotzdem sehr akzeptable Ergebnisse liefert, wird der algebraische
Wert der Längenabweichung
pro Messer nicht berücksichtigt.
Um Schwankungen des Herstellungsprozesses und die physikalischen
Eigenschaften des zu schneidenden fotografischen Films zu berücksichtigen,
wird bei der Anwendung einer implementierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Schleifen der Messer
20,
30 nicht mit einem
einheitlichen Wert P0 der theoretischen Teilung entlang der Achse
1 der
Messerwelle
40,
50, sondern beispielsweise mit
einer geringfügig
veränderlichen
Teilung Po + ΔPo
für die
an den Enden der Messerwelle
40,
50 angeordneten
Messerpaare gearbeitet. Dabei kann ΔPo linear zunehmen oder abnehmen
oder einer nichtlinearen Funktion folgen. Auf diese Weise könnten in
einem Schwankungsbereich von etwa 0,05 mm Streifen, deren Breiten
sich geringfügig
unterscheiden, mit derselben Messerwelle geschnitten werden. Um
eine gute Paarung der beiden zusammenwirkenden Messerwellen
40,
50 zu
gewährleisten,
werden generell die zum Schleifen der ersten Welle des Streifenschneiders
10 verwendeten
numerischen Daten auch zum Schleifen der zweiten Welle des Streifenschneiders
verwendet.
ANHANG
I LR = 1293,442
LT = 1293,446
