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Gleichlaufschalter für selbsttätige Steuerungen von Papierverarbeitungsmaschinen
od. dgl.
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Die Erfindung betrifft einen Gleichlaufschalter, der in einer selbsttätigen
Steuerung von Maschinen zur Verarbeitung von Papier oder ähnlichen in einer Bahn
durch die Maschinen laufenden Werkstoffen verwendet wird. Derartige Gleichlaufschalter
haben die Aufgabe, die z. B. von einer Photozelle ausgehenden Stromimpulse, die
bei jedem Durchgang einer auf der Werkstoffbahn aufgedruckten Marke auftreten, im
Arbeitstakt der Maschine zu unterbrechen odertwahlweise-einem die Werkstoffgeschwindigkeit
beschleunigenden bzw. verzögernden Stromkreis zuzuleiten, um eine paßgerechte und
genaue Verarbeitung der bedruckten Werkstoffbahn zu erzielen. Ist dieses erreicht.
so werden die Stromimpulse im Gleichlaufs'chalter unterbrochen.
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Der Gleichlaufschalter läuft taktgleich mit der Arbeitsmaschine um,
beispielsweise im Verhältnis 1:1 zu deren Schneidvorrichtung. Die Kontaktgabe wird
bei jedem Umlauf von einem kurzen Bogen stück unterbrochen, das zwischen zwei kontaktgebenden
Sektoren liegt, von denen der vorauslaufende Sektor den Impuls an den Verzögerungs-
und der nacheilende den Impuls an den Beschleunigungsstromkreis gibt, während auf
dem übrigbleibenden Bogenstück keine Kontaktgabe erfolgt, da hier keine Impulse
einfallen. Außerdem dem kann der Gleichlaufschalter gegebenenfalls
zum
Unterbrechen des Verzögerungs- und Beschleunigungsstromkreises vor dem Eintreten
eines eines neuen Impulses dienen.
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Es ist bekannt, den Gleichlaufschalter mit beweglichen Kontakten
auszurüsten, die durch umlaufende Kurvenscheiben geöffnet und geschlossen werden.
Hierbei ist für die Impulsgabe in dem Verzögerungs- und Beschleunigungsstromkreis
je ein Kontakt mit zugehöriger Kurvenscheibe und zum Unterbrechen des Verzögerungs-
und Beschlçunigungsstromkreises je ein Kontakt mit gemeinsamer Kurvenscheibe vorgesehen.
Diese Kurvenscheiben sind bei einer bekannten Bauart des Gleichlaufschalters auf
einer gemeinsamen Buchse angebracht, die zwecks Einstellung in beliebiger Winkelstellung
auf der Antriebswelle des Gleichlaufschalters festgeklemmt werden kann.
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Die Schaltvorgänge des Gleichlaufschalters müssen genau und richtig
auf die Vorgänge in der Verarbeitungsmaschine eingestellt werden. Es muß beispielsweise
die Kontaktgabe in dem Augenblick kurzzeitig unterbrochen werden, in dem eine registerhaltige
Druckmarke unter die Photozelle tritt. Der Gleichlaufschalter, der z. B. in der
Vorrichtung nach dem Patent 885 IIO verwendet'wird. kann mittels einer an dem Bund
der Buchse angebrachten Kerbe eingestellt werden, in die ein unter Federdruck stehender
Stift eingreift. Hierbei wird die Buchse radch Lösen ihrer Feststellvorrichtung
solange auf der Antriebswelle verstellt, bis der Stift in die Kerbe einrastet. Wird
darauf die Feststell vorrichtung angezogen und befindet sich gleichzeitig eine registerhaltige
Druckmarke unter der Photozelle, so sind die Schaltvorgänge des Gleichlaufschalters
zu den Vorgängen in der Verarbeitungsmaschine im wesentlichen richtig eingestellt.
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Eine solche Grundeinstellung des Gleichlaufschalters kann nur während
des Stillstandes der Maschine durchgeführt werden. Sie muß aber sehr genau sein,
da von ihr der Druckstand auf den Fertigerzeugnissen abhängt. Diese Einstellung
des Gleichlaufschalters kann aber während des Stillstandes der Maschine nicht mit
der erforderlichen Genauigkeit erreicht werden, da es hierbei z. B. nicht möglich
ist, genau festzustellen, ob sich die Druckmarke gerade in der impulsgebenden Stellung
unter der Photozelle befindet. Aus diesen und ähnlichen Gründen muß in der Regel
der Gleich laufschalter nachgestellt werden, wozu jedesmal die Verarbeitungsmaschine
stillgesetzt werden muß und wobei es ungewiß ist, ob die vorgenommene Verstellung
zum Ziele führt. Mit den bekannten Mitteln ist daher ein zufriedenstellendes Arbeiten
nicht möglich.
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Hinzu kommt aber noch ein weiterer Umstand.
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Die Größe des Bogenstückes, das die die Impulse sowohl an den Verzögerungs-
als auch an den Beschleunigungsstromkreis weiterleitenden Kontakte unterbricht -
da die hier einfallenden Impulse von einer Korrekturauslösung ausgeschlossen sein
sollten, ist zweckmäßig einstellbar, denn von der Größe dieses Bogenstückes hängt
die Größe der verbleibenden Fehler im Druckstand ab. Zur Verringerung der Fehlergrenze
ist es also von besonderer Bedeutung, diese Zone stets möglichst klein zu halten.
Ihre untere Grenze liegt da, wo die Selbststeueranlage anfäo t, bei jedem Impuls
im Verzögerungs- bzw. im Beschleunigungssinne anzusprechen. Dies ist aber nicht
allein von konstanten Faktoren abhängig. die eine feste Einstellung der Größe der
sogenannten Bestwertzone erlauben, sondern hängt außerdem unter anderem von der
Breite und Farbe der anzusprechenden Druckmarke, von der : Farbe des Werkstoffes
und unter Umständen von der Arbeitsgeschwindigkeit ab, die von Fall zu Fall wechseln.
Wenn man dem nach stets die geringstmögliche Fehlergrenze einhalten will, muß die
Größe der Bestwertzone bei jeder Änderung der eben aufgeführten Faktoren von neuem
eingestellt werden.
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Bei den bekannten Bauarten der Gleichlaufschalter kann die Größe
der Bestwertzone beispielsweise durch Verdrehen einer der den Kontakten zugehörigen
Kurvenscheiben verändert werden. Eine der Kurvenscheiben ist zu diesem Zweck lösbar
auf der Buchse befestigt. Diese Einstellung der Bestwertzone kann nur während des
Stillstandes der Verarbeitungsmaschine vorgenommen werden, wogegen ihr Ergebnis
nur während des Laufes erkennbar ist. Hierdurch ist der Einstellvorgang sehr erschwert,
da man sich der günstigen Stellung nur durch wiederholtes Stillsetzen der Xterarbeitungsmaschine
und geringes Nachstellen an der Kurvenscheibe allmählich nähern kann. Die Einstellung
wird dabei praktisch immer nur eine Annäherung an den günstigsten Wert bleiben.
Ein zufriedenstellendes Arbeiten ist also auch aus diesem Grunde mit den bekannten
Mitteln nicht möglich.
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Durch die Erfindung sollen die aufgeführten Mängel der bekannten
Bauarten der Gleichlaufschalter behoben werden. Die damit zu lösende technische
Aufgabe besteht darin, einen Gleichlaufschalter zu schaffen, bei dem sowohl ein
Nachstellen der gegenüber der Verarbeitungsmaschine vor zunehmenden Grundeinstellung
als auch eine Feineinstellung der Größe der Bestwertzone während des Laufes der
Maschine möglich ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer
gemeinsamen Verstellbarkeit sämtlicher Kontakte des Schalters gegenüber den Kurvenscheiben
einer der die Impulse an den Verzögerungs-und Beschleunignngsstromkreis weiterleiten
den Kontakte unabhängig von dem anderen die Impulse weiterleitenden Kontakt während
des Laufes der Maschine in Umfangsrichtung verstellbar ist.
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Der erfindungsgemäße Gleichlaufschalter wird nachfolgend an Hand
der Zeichnung, die eine vereinfachte Darstellung einer beispielsweisen Ausführungsform
desselben ist, im einzelnen beschrieben.
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Der erfindungsgemäße Gleichlaufschalter baut sich auf dem feststehenden
Lager IO auf. In dem Lager IO ist die Welle 7 drehbar gelagert. An dem einen Ende
trägt die Welle 7 ein Zahnrad II, über das die Welle 7 von der Verarbeitungsmaschine
in
deren Arbeitstakt angetrieben wird. Auf die Welle 7 ist eine
Buchse 3 geschoben, an deren Bund 2 eine Kerbe I angebracht ist. In diese kann ein
gegen eine Druckfeder 4 herabdrückbarer Stift 5 ein greifen. Die Buchse 3 ist mittels
einer Rändelmutter 6 gegen den Ansatz 12 der Welle 7 festziehbar und kann nach deren
Lösen auf der Welle 7 verstellt werden, bis der Stift 5 in die Kerbe I einrastet.
Auf der Buchse 3 sind die Kurvenscheiben 8, g und I3 angeordnet, die bei ihrem Umlauf
die Kontakte 14 und 15 und zwei weitere hintereinanderliegende Kontakte r6 und I7,
von denen nur der eine, I6, dargestellt ist, öffnen und schließen.
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Die Kontakte 14 und 15 dienen jeweils der Weiter leitung der von einer
Photozelle ausgehenden lm pulse an den Verzögerungs-oder Beschleunigungsstromkreis
der Selbststeueranlage. Die Kontakte I6 und I7 dienen, falls erforderlich, zur Unterbrechung
des Verzögerungs- und Beschleunigungsstromkreises vor jedem Eintritt eines neuen
Impulses. Gleichzeitig wird damit der von dem jeweils vorhergehenden Impuls ausgelöste
Regelvorgang beendet, dessen Dauer durch Verstellen der Kurvenscheibe 13 gegenüber
den Kurvenscheiben 8 und 9 auf der Buchse 3 den jeweiligen Erfordernissen und Bedingungen
entsprechlend in einfachster Weise während des Stillstandes der Maschine eingestellt
werden kann.
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In der vereinfachten Darstellung der Zeichnung stellen 14. r5, I6,
I7 jeweils die von den Kurvensdihen 8, 9 I3 betätigten beweglichen Teile dar, die
auf den Achsen I8, I9, 20, 2I gelagert sind und die Kontaktflächen 22, 23, 24 und
25 öffnen und schließen. Die Stromzuführung erfolgt einmal über die isoliert gelagerten
Achsen I8 bis 2I und zum anderen über die ebenfalls isoliert befestigten Halterungen
26, 27, 28 und 29 für die feststehenden Kontaktflächen der Kontakte 22 bis 25.
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Der Kontakt 14 ist an einer auf dem Lagerhals 3I des Lagers 10 drehbar
gelagerten Scheibe 30 und der Kontakt 15 an einer Scheibe 32 befestigt, die ihrerseits
auf einem Ansatz33 der Scheibe 30 drehbar gelagert ist. Die Scheibe 30 hat eine
Ausnehmung 34, durch die die Achse 19 und die Halterung 27 des Kontaktes 15 frei
und mit Spielraum in Umfangsrichtung hindurchgehen. Die Kontakte I6 und I7 sind
an der Frontplatte 35 befestigt, die eine Bohrung zum Durchgang der Buchse 3 aufweist
und mit dem Gehäuse 36 fest verbunden ist. Dieses ist auf den Rand der Scheibe 30
befestigt. Die Stirnplatte 35 und die Platte 30 bilden daher mittels des Gehäuses
36 eine auf dem Lagerhals 3I verdrehbare Einheit, mit der zusammen sich auch die
Scheibe 32 bewegt, da sie wiederum auf der Scheibe 30 sitzt.
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Um alle vier Kontakte durch gemeinsames Verdrehen der Teile 30, 32,
35, 36 in Umfangsrichtung verstellen zu können, weist das Lager 10 ein Zahnsegment
37 auf, in das ein Ritzel 38 eingreift, das auf der Welle 39 befestigt ist. Diese
ist sowohl in der Scheibe 30 als auch in der Frontplatte 35 drehbar gelagert und
trägt an ihrem vorderen Ende ein Handrad 40. Dreht man an dem Handrad40, so rollt
das Ritzel 38 auf dem feststehenden Zahnsegment 37 unter Mitnahme der Scheibe 30
und der Frontplatte 35 ab. Alle vier Kontakte können in dieser Weise während des
Laufes der Verarbeitungsmaschine in einfachster Weise um feine Beträge in Umfangsrichtung
verstellt werden.
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Zur weiteres Verstellung beispielsweise des Kontaktes 15 gegenüber
dem Kontakt 14 zur Einregulierung der Bestwertzone ist die Scheibe 32 ihrerseits
mit einer Verzahnung 41 versehen, in die ein zweites Ritzel 42 eingreift. Das Ritzel
42 ist auf der Welle 43 befestigt, die wiederum in der Scheibe 30 und der Frontplatte
35 drehbar gelagert ist. Dreht man an dem vorn auf der Welle 43 befestigen Handrad44,
so wird hierdurch über das Ritzel 42 und die Verzahnung 41 eine Verstellung der
Scheibe 32 und damit des Kontaktes 15 in Umfangssichtung herbeigeführt. Auch diese
Verstellung kann während des Laufes der Verarbeitungsmaschine um feinste Beträge
vor genommen werden. Statt der Handräder 40 und 44 können auch an sich bekannte
Handräder mit einer eingebauten Feinverstellung verwendet werden.
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Außerdem können die Verstellungen der Kontaktträger auch mit anderen
mechanischen Mitteln als Verzahnung - z. B. mittels Kurbel od. dgl. - bewerkstelligt
werden.
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Der Gleichlaufschalter nach der Erfindung ist überall da anzuwenden,
wo Werkstoffbahnen während ihrer Verarbeitung lichtelektrisch abgetastet werden,
um Vorgänge in der Verarbeitungsmaschine danach zu steuern.
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Die Erfindung ermöglicht es, die Schaltvorgange im Gleichlaufschalter
während des Betriebes gegenüber den Vorgängen in der Verarbeitungsmaschine gemeinsam
arbeitstaktlich zu verstellen. Dies bietet den Vorteil, die Lage der Werkstoffbahn
in bezug auf schon vorhandene Drucke oder andere sich wiederholende Merkmale auf
den herzustellenden Einzelwerkstücken feinstens nachkorrigieren zu können. Hierdurch
werden bessere Erzeugnisse erzielt, als es bisher möglich war, und die Verluste
durch Fehlerzeugungen und Stillstände der Maschinen vermieden. Durch die Erfindung
ist es weiter möglich geworden, die Bestwertzone durch Feineinstellung während des
Laufes der Maschine auf den jeweils erreichbaren Mindestwert einzuengen, wodurch
die Fehlergrenze stets auf ihrem Mindestwert gehalten werden kann. Hierdurch werden
die Abweichungen gegenüber dem Solldruckstand od. dgl auf den fertigen Erzeugnissen
auf einem mit den bekannten Mitteln praktisch nicht erreichbaren Mindestwert gehalten,
so daß auch aus diesem Grunde durch die Erfindung bessere Erzeugnisse hergestellt
werden können, uLls es bisher möglich war. Außerdem fallen die Verlustzeiten, die
für das bekannte Einstellen der Bestwertzone entstanden, fort.
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Durch die erfindungsgemäße Einstellung der Bestwertzone wird als
weiterer Vorteil eine Schonung der Selbststeueranlage erreicht, denn bei den bekannten
Gleichlaufschaltern kam es zur Erzielung einer geringen Fehlergrenze nur zu leicht
vor,
daß die Bestwertzone zu eng eingestellt blieb, wodurch jeder Impuls zum Ansprechen
der Selbststeueranlage bald im einen, bald im entgegengesetzten Sinne führte, und
diese in nutzloser Weise einem dauernden Verschleiß unterworfen wurde. Mit dem erfindungsgemäßen
Gleichlaufschalter kann dieser Zustand durch eine kleine Drehung an dem entsprechenden
Handrade abgestellt werden, ohne dabei etwas von der Paßgenauigkeit einzubüßen.