EP0242841B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen der Presskraft des Pressbalkens einer Planschneidemaschine - Google Patents
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- EP0242841B1 EP0242841B1 EP87105816A EP87105816A EP0242841B1 EP 0242841 B1 EP0242841 B1 EP 0242841B1 EP 87105816 A EP87105816 A EP 87105816A EP 87105816 A EP87105816 A EP 87105816A EP 0242841 B1 EP0242841 B1 EP 0242841B1
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Definitions
- the invention relates to a method for adjusting the pressing force of the press beam of a face cutting machine according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for performing this method according to the preamble of claim 8.
- the cutting result depends, among other things, on the pressing force that the press beam exerts on the material to be cut during the cutting process. Too high a pressing force will damage the material on the stack surface. If the pressing force is too low, the material to be cut can shift due to the forces exerted by the knife during cutting.
- the press force depends on the material properties; softer material to be cut usually requires a higher pressing force than harder material to be cut.
- the format of the stack must also be taken into account; larger cutting widths require a higher pressing force than smaller cutting widths.
- a pressing force adjusting device in which a plurality of scanning devices distributed over the entire knife length are provided in the area of the pressing beam in a straight row, each of which is arranged in the circuit of a lifting magnet.
- the solenoids control a pressure regulator that influences the pressure of the pressure beam. While the pressing pressure is automatically set according to the length of the material to be cut in this way, additional manipulations are necessary to adapt the pressing pressure to the material to be cut.
- the machine must therefore be set by means of a further, manually operated pressure regulator, or compression springs must be switched on or off. This leads to a rather complicated structure and to difficulties in linking the width-dependent pressure setting with the material-dependent pressure setting.
- the invention has for its object to provide a method of the type described above, with the help of improved cutting results can be achieved quickly and accurately.
- a characteristic curve which has different characteristic values for different widths, each associated with a pressing force, is stored as data, depending on the measured width, a characteristic value of a selected characteristic curve retrieved and from this the pressing force is derived.
- the base value can be determined with a high degree of accuracy, for example by a test pressing or on the basis of stored empirical values from previous work with the same cutting material.
- the width is measured in direct connection with the actuation of the press beam. Errors due to an insufficient estimate by the operator or an inadvertently missed readjustment of the pressing force do not occur. When dividing a large-format stack into smaller formats, no interruptions to readjust the pressing force are necessary because the changing of the pressing force takes place automatically. This saves a considerable amount of time.
- pressing force parameters can be called up immediately after the width measurement. No arithmetic operations are therefore necessary.
- these parameters can be machine-specific, can be selected taking into account all transfer functions in the control or regulating circuit. Since the characteristic values are only recorded as electrical data, simple storage results.
- the base value for a certain material to be cut can be preselected with a maximum width and, to determine the pressing force, the base value can be reduced approximately in the ratio of the measured width to the maximum width. Since the base value corresponds to the greatest pressing force, any inaccuracies in the choice of the base value for smaller widths have a fraction of their size.
- the latter can be achieved in a simple manner in that at least two characteristic values of each characteristic curve are determined in a learning mode by arbitrarily changing an auxiliary value corresponding to the characteristic values until the desired pressing force is reached and the auxiliary value thus obtained is stored as a characteristic value.
- the desired pressing force can be read off a display, for example.
- the characteristic value stored in this way takes into account the special properties of the machine and its press force setting.
- the remaining stored characteristic values can be calculated from the characteristic values determined in the learning mode. This is especially true if the characteristic is a straight line.
- the pressing force is preferably regulated as a function of a guide variable that changes depending on the width.
- the feedback of the actual value during control results in particularly precise press force settings.
- the characteristic values of the characteristic curve are expediently used as the reference variable.
- the width of the stack be measured near the cut line. This ensures that the width that is subsequently to be cut is taken into account as a measured value in the setting of the pressing force.
- the arrangement of the measuring device on the cutting table ensures that the current width dimension is included in the pressing force setting.
- the control or regulating circuit is able to quickly adjust the pressing force thus imparted.
- each sensor identifies a certain latitude, the number of responsive sensors can be used for the latitude measurement.
- control or regulating circuit is very simple.
- sensors in particular pushbuttons, change initiators, diffuse sensors or the like.
- the measuring device should be located in the cutting table below the press beam. This gives the exact assignment of the press force to the stack width loaded by the press beam.
- the device expediently also comprises a characteristic curve memory, from which characteristic values for guiding the control or regulating circuit can be called up depending on the width. This results in a very simple construction of the control or regulating circuit.
- the pressure beam is loaded by a hydraulic piston-cylinder arrangement and the pressure supplied can be adjusted by means of a control valve which can be actuated as a function of a characteristic value called up.
- a control unit that is connected on the input side to a basic value setting device, the stack width measuring device, the characteristic curve memory and an actual value feedback, and on the output side to the control input of the control valve.
- a programmer can also be connected to the control unit, in which basic values and, if appropriate, width values are stored.
- values of an earlier order can be stored so that they can be called up at the push of a button when a new order of the same type is carried out.
- a face cutting machine 1 is schematically illustrated, the press beam 2 is movable up and down in stand guides 3.
- the drive is operated by a direction-reversible piston-cylinder arrangement 4, the working pressure chamber 5 of which can be supplied with pressure fluid via a line 6.
- the hydraulic fluid is conveyed from a container 8 by a pump 7.
- the hydraulic pressure is set with a control valve 9, which is designed, for example, as a proportional valve.
- a Cutting table 10 in which sensors 11 schematically indicated are accommodated in a row below the press beam 2. The number depends on the width of the cutting table and the desired accuracy of the width measurement.
- the sensors are commercially available mechanical contacts (touch contacts), proximity initiators, light barriers or diffuse sensors, air nozzles with a dynamic pressure gauge or the like. As shown in FIGS. 2 and 3, stacks of material of different widths are cut on the face cutting machine 1. FIG. 2 shows a wide stack 12, FIG. 3 shows a stack 12a of smaller width. As a result, all 8 sensors are covered in FIG. 2, whereas only 3 sensors are covered in FIG. 3. The number N of sensors covered is therefore a measure of the width of the stack. The sensors 11 thus form a stack width measuring device 13. A width signal is output via the signal line, which is equal to the number N of the excited sensors 11.
- a pressing force P 1 is required. If the same material to be cut is cut into a smaller format and now has, for example, the width of FIG. 3, a smaller pressing force is necessary in order to obtain the same surface pressure as in FIG. 2.
- the pressing force P2 is approximately equal to 3/8 x P1.
- FIG. 4 shows a family of characteristic curves, in which the pressing force P is illustrated over the number N of the excited sensors 11.
- Basic values B are given on the left ordinate, which are for a specific cutting machine are optimal if a certain material to be cut is available as a stack of maximum width (see FIG. 2).
- the characteristic curves run in a straight line up to a minimum pressing force C if only one sensor 11 is covered. From these, it can be seen which pressing forces are necessary if any intermediate width value has been measured for a given material to be cut (with a certain base value B and possibly an associated minimum value C).
- These intermediate values of the pressing force are set automatically if one of the characteristic curves 14 has previously been selected on the basis of the basic value B associated with the material.
- a control circuit 15 which has a control unit 16. Its first input 17 is connected to a basic value setting device 18. This has a selector switch 19 with which a characteristic curve 14 can be selected, the base value B of which corresponds to the material to be cut to be treated. A second switch 20 is used to switch the width-dependent influencing on or off. A second connection 21 is connected to a non-volatile characteristic curve memory 22, in which characteristic curves, similar to characteristic curves 14 in FIG. 4, are stored. In this case, it is sufficient to store individual characteristic values for each characteristic, corresponding to the points X in FIG. 4, which are each assigned a specific width, represented by the number of responsive sensors. Another input 23 receives the width signals from line 14. An input 24 receives signals via a converter 25 which correspond to the actual value of the pressure in line 6 and thus to the pressing force P. An outlet 26 is connected to the control valve 9.
- a programmer 27 can be present, which takes the place of the basic value setting device 18 if the same material to be cut has been treated in an earlier processing and the values set at that time have been stored in the programmer.
- a basic value associated with the material to be cut is first input using the basic value setting device 18.
- Specific characteristic values X are called up from this characteristic curve as a function of the number N of responsive sensors 11.
- the control valve 9 sets a specific pressure in the line 6 and thus a specific pressing force P.
- a regulation results in which the required pressing pressure P is set precisely. If the stack width changes because the original large format has been divided, the pressing force automatically adapts to the smaller width, so that the surface pressure remains approximately constant.
- a base value belonging to it can be selected with the help of the switch 19 and thus another characteristic curve in the memory 22.
- the method of operation along this characteristic curve is the same as the method of operation just described.
- a display device 29 is connected to the input 24 via a converter 28, from which the pressure in the line 6 or the pressing force P can be read.
- the pressing force can also be changed with an auxiliary value transmitter 30.
- You can change the auxiliary value so far until the display device 29 or a desired pressing force. indicates a desired hydraulic pressure. If one then transfers this auxiliary value into the characteristic curve memory 22, one is certain that a characteristic value has been stored which corresponds exactly to a defined pressing force in the cutting machine in question. In this way, the maximum values (corresponding to the basic values B) and the minimum values C can be determined and stored for all characteristic curves that are to be entered in the memory 22, while the characteristic values 23 in between can be calculated by a computer contained in the control unit 16. This ensures that the same structure of the control circuit 15 can be used for cutting machines of various sizes and types.
- the setting of the basic value with the help of the switch 19 takes place on the basis of the experience gained in previous cutting processes or with the aid of a test pressing, in which it is determined how far the stack 12 can be compressed when a defined pressing force is applied.
- Fig. 2 it is illustrated, for example, that a path a has been covered from the first touch of the stack 12, which can be determined, for example, with the aid of a button, until the press bar 2 comes to a standstill. Long distances require a higher pressing force to hold the stack securely, smaller distances require a lower pressing force.
- FIG. 5 differs from that of FIG. 1 only in a different application of force to the press beam 2.
- the control valve 9 acts on a one-sided loadable piston-cylinder arrangement 105, which is connected to the press beam 2 via mechanical transmission members 31 . These parts are returned to the rest position by a return spring 32 while relieving pressure.
- a force transducer 33 for example a strain gauge, is provided in the transmission members, from which an actual value signal of the pressing force is sent to the control unit 16 via the line 34.
- the remaining function corresponds to that of FIG. 1.
- the learning mode can be carried out automatically by automatically actuating a specific pressing force from the auxiliary power generator 30 and, when the desired value is reached, the auxiliary value is automatically transferred to the memory 22 as a characteristic value. The transfer to the next adjustment is then also automatic. Such a learning mode only takes a few minutes.
- the basic value is entered in the setting device 18 in coded form.
- other known measuring devices could also be used, for example mechanical or optical devices which measure the distance between the stack sides.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen der Preßkraft des Preßbalkens einer Planschneidemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
- Bei Planschneidemaschinen hängt das Schneidergebnis unter anderem von der Preßkraft ab, die der Preßbalken während des Schneidvorganges auf das Schneidgut ausübt. Eine zu hohe Preßkraft führt zu einer Beschädigung des Materials an der Stapeloberfläche. Bei zu geringer Preßkraft kann sich das Schneidgut durch die beim Schnitt vom Messer ausgeübten Kräfte verschieben. Die Preßkraft ist abhängig von der Materialbeschaffenheit; weicheres Schneidgut erfordert meist eine höhere Preßkraft als härteres Schneidgut. Außerdem muß das Format des Stapels berücksichtigt werden; größere Schnittbreiten erfordern eine höhere Preßkraft als kleinere Schnittbreiten.
- Aus diesem Grund besitzen herkömmliche Planschneidmaschinen eine Einstellvorrichtung, mit der die Bedienungsperson die jeweilige Preßkraft einstellen kann. Hierbei werden aber häufig keine zufriedenstellenden Schneidergebnisse erzielt, sei es, weil die Erfahrung der Bedienungsperson unzureichend ist, sei es, weil nicht immer eine Preßkraft-Umstellung erfolgt, wenn dies erforderlich wäre. Insbesondere beim Zerteilen eines großformatigen Stapels in immer kleinere Stapel, zum Beispiel für Etiketten, müßte in relativ kurzen Abständen die Preßkraft neu eingestellt werden. Dies ist mühsam und zeitaufwendig.
- Aus DE-B-10 93 774 ist eine Preßkraft-Einstellvorrichtung bekannt, bei der im Bereich des Preßbalkens in einer geradlinig verlaufenden Reihe eine Vielzahl über die gesamte Messerlänge verteilte Abtastvorrichtungen vorgesehen sind, von denen jede im Stromkreis eines Hubmagneten angeordnet ist. Die Hubmagnete steuern einen den Preßbalkendruck beeinflussenden Druckregler. Während auf diese Weise der Preßdruck entsprechend der Länge des Schneidgutes automatisch eingestellt wird, sind zusätzliche Handgriffe notwendig, um den Preßdruck dem Schneidgut anzupassen. Daher ist die Maschine durch einen weiteren, von Hand zu betätigenden Druckregler einzustellen, oder es sind Preßfedern zu- oder abzuschalten. Dies führt zu einem recht komplizierten Aufbau und zu Schwierigkeiten bei der Verknüpfung der breitenabhängigen Preßdruck-Einstellung mit der schneidgutabhängigen Preßdruck-Einstellung.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit dessen Hilfe verbesserte Schneidergebnisse rasch und genau erzielt werden können.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für eine Anzahl von wählbaren, vom Schneidgut abhängigen Basiswerten je eine Kennlinie, die für verschiedene Breiten unterschiedliche, je einer Preßkraft zugeordnete Kennwerte aufweist, als Daten gespeichert, in Abhängigkeit von der gemessenen Breite ein Kennwert einer gewählten Kennlinie abgerufen und hieraus die Preßkraft abgeleitet wird.
- Bei diesem Vorgehen braucht die Bedienungsperson nur noch einen materialspezifischen Basiswert zu wählen, während die breitenabhängige Änderung der Preßkraft automatisch erfolgt. Der Basiswert läßt sich mit hoher Genauigkeit ermitteln, beispielsweise durch eine Probepressung oder aufgrund gespeicherter Erfahrungswerte von früheren Arbeiten mit dem gleichen Schneidgut. Die Breite wird jeweils in unmittelbarem zeitlichen Zusammenhang mit der Betätigung des Preßbalkens gemessen. Fehler aufgrund einer unzureichenden Abschätzung durch die Bedienungsperson oder einer versehentlich versäumten Neueinstellung der Preßkraft treten nicht auf. Beim Zerteilen eines großformatigen Stapels in kleinere Formate sind auch keine Unterbrechungen zur Neueinstellung der Preßkraft erforderlich, weil die Preßkraftänderung automatisch erfolgt. Dies ergibt eine erhebliche Zeitersparnis. Da die Preßkraft sehr genau den tatsächlichen Erfordernissen angepaßt ist, ergibt sich eine hohe gleichbleibende Schnittgenauigkeit über die gesamte Breite des Schneidguts. Dies wiederum führt zu einer hohen Messerstandzeit und zu einer längeren Lebensdauer der Schneidmaschine, also zu einer Kostenersparnis.
- Durch die Verwendung der Kennlinien kann man unmittelbar nach der Breitenmessung Preßkraft-Kennwerte abrufen. Es sind daher keine Rechenoperationen erforderlich. Außerdem können diese Kennwerte maschinenspezifisch, also unter Berücksichtigung aller Übertragungsfunktionen im Steuer- oder Regelkreis gewählt werden. Da die Kennwerte lediglich als elektrische Daten festgehalten sind, ergibt sich eine einfache Speicherung.
- Besonders günstig ist es, wenn die Preßkraft breitenabhängig so geändert wird, daß die Flächenpressung unter dem Preßbalken annähernd konstant bleibt. Dies bedeutet, daß die Preßkraft - gegebenenfalls unter Beibehaltung einer kleinen Grundpressung - linear mit der Breite abnimmt. In den meisten Fällen führt diese einfache Abhängigkeit zu optimalen Ergebnissen.
- Insbesondere kann der Basiswert für ein bestimmtes Schneidgut mit maximaler Breite vorgewählt und zur Ermittlung der Preßkraft der Basiswert annähernd im Verhältnis der gemessenen Breite zur maximalen Breite reduziert werden. Da der Basiswert der größten Preßkraft entspricht, wirken sich eventuelle Ungenauigkeiten bei der Wahl des Basiswerts bei kleineren Breiten nur mit einem Bruchteil ihrer Größe aus.
- Letzteres läßt sich auf einfache Weise dadurch erzielen, daß mindestens zwei Kennwerte jeder Kennlinie in einem Lernmodus dadurch bestimmt werden, daß ein den Kennwerten entsprechender Hilfswert willkürlich geändert wird, bis die gewünschte Preßkraft erreicht ist, und der so erzielte Hilfswert als Kennwert eingespeichert wird. Die gewünschte Preßkraft ist beispielsweise an einer Anzeige ablesbar. Der so eingespeicherte Kennwert berücksichtigt die speziellen Eigenschaften der Maschine und ihrer Preßkraft-Einstellung.
- Aus den im Lernmodus bestimmten Kennwerten können die übrigen gespeicherten Kennwerte berechnet werden. Dies gilt insbesondere, wenn die Kennnlinie eine Gerade ist.
- Vorzugsweise wird die Preßkraft in Abhängigkeit von einer sich breitenabhängig ändernden Führungsgröße geregelt. Durch die Istwert-Rückführung bei der Regelung ergeben sich besonders genaue Preßkraft-Einstellungen.
- Zweckmäßigerweise dienen als Führungsgröße die Kennwerte der Kennlinie.
- Es ist günstig, daß die Breite des Stapels in der Nähe der Schnittlinie gemessen wird. Damit ist sichergestellt, daß diejenige Breite, die anschließend geschnitten werden soll, als Meßwert bei der Preßkraft-Einstellung berücksichtigt wird.
- Zur Ermittlung des Basiswertes für ein bestimmtes Schneidgut kann beispielsweise so vorgegangen werden, daß ein Stapel mit vorgegebener Breite mit einer definierten Preßkraft gepreßt, der Zusammendrückweg gemessen und aus diesem der mit ihm zunehmende Basiswert abgeleitet wird. Eine solche Probepressung kann immer dann durchgeführt werden, wenn noch keine Erfahrungswerte für ein bestimmtes Schneidgut vorliegen.
- Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung an einer Planschneidemaschine mit Schneidtisch und Preßbalken, dessen Preßkraft änderbar ist, mit einer am Schneidtisch angeordneten Stapelbreiten-Meßvorrichtung, die eine Reihe über die Schneidtisch-Breite verteilt angeordnete Sensoren aufweist, die jeweils bei Überdeckung durch einen Stapel ansprechen, und mit einem vom Meßergebnis beeinflußten Steuer- oder Regelkreis, der die Preßkraft breitenabhängig ändert, ist gekennzeichnet durch einen Kennlinien-Speicher, aus dem nach Wahl dieser Kennlinie entsprechende Kennwerte zur Führung des Steuer- oder Regelkreises in Abhängigkeit von der Zahl der ansprechenden Sensoren abrufbar sind.
- Die Anordnung der Meßvorrichtung am Schneidtisch gewährleistet, daß das jeweils aktuelle Breitenmaß in die Preßkraft-Einstellung eingeht. Der Steuer- oder Regelkreis vermag die so vermittelte Preßkraft rasch einzustellen.
- Ferner ist es bei dieser Anordnung gleichgültig, ob sich der zu schneidende Stapel links, rechts oder in der Mitte des Schneidtisches befindet. Da jeder Sensor ein bestimmtes Breitenstück kennzeichnet, kann die Zahl der ansprechenden Sensoren für die Breitenmessung genutzt werden.
- Wegen der Verwendung eines Kennlinien-Speichers für die Daten ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des Steuer- oder Regelkreises.
- Für die Sensoren kommen die verschiedensten Konstruktionen in Betracht, insbesondere Tastkontakte, Nänerungsinitiatoren, Reflexlichttaster o.dgl.
- Insbesondere sollte sich die Meßvorrichtung im Schneidtisch unterhalb des Preßbalkens befinden. Dies ergibt die genaue Zuordnung der Preßkraft zu der vom Preßbalken belasteten Stapelbreite.
- Die Vorrichtung umfaßt zweckmäßigerweise auch einen Kennlinien-Speicher, aus dem Kennwerte zur Führung des Steuer- oder Regelkreises breitenabhängig abrufbar sind. Dies ergibt einen sehr einfachen Aufbau des Steuer- oder Regelkreises.
- Bei einer bevorzugten Konstruktion ist dafür gesorgt, daß der Preßbalken durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung belastet und der zugeführte Druck mittels eines Regelventils einstellbar ist, das in Abhängigkeit von einem abgerufenen Kennwert betätigbar ist. Insbesondere gibt es ein Steuergerät, das eingangsseitig mit einer Basiswert-Einstellvorrichtung, der Stapelbreiten-Meßvorrichtung, dem Kennlinien-Speicher und einer Istwert-Rückführung sowie ausgangsseitig mit dem Stelleingang des Regelventils verbunden ist.
- Hierbei kann an das Steuergerät auch ein Programmgeber angeschlossen sein, in dem Basis- und gegegebenenfalls Breitenwerte gespeichert sind. In diesem Programmgeber können Werte eines früheren Auftrags abgespeichert werden, so daß sie bei Durchführung eines neuen Auftrags gleicher Art auf Knopfdruck abgerufen werden können.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer ersten Vorrichtung gemäß der Erfindung,
- Fig. 2
- einen Schnitt durch den Preßbereich bei einem Stapel maximaler Breite,
- Fig. 3
- einen Schnitt durch den Preßbereich bei einem Stapel geringerer Breite,
- Fig. 4
- ein Kennlinienfeld und
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform.
- In Fig. 1 ist schematisch eine Planschneidemaschine 1 veranschaulicht, deren Preßbalken 2 in Ständerführungen 3 auf und ab bewegbar ist. Dem Antrieb dient eine richtungsumsteuerbare Kolben-Zylinder-Anordnung 4, deren Arbeitsdruckraum 5 über eine Leitung 6 mit Druckflüssigkeit versorgt werden kann. Die Druckflüssigkeit wird von einer Pumpe 7 aus einem Behälter 8 gefördert. Der hydraulische Druck wird mit einem beispielsweise als Proportionalventil ausgebildeten Regelventil 9 eingestellt. Unterhalb des Preßbalkens 2 befindet sich ein Schneidtisch 10, in welchem in einer Reihe unterhalb des Preßbalkens 2 schematisch angedeutete Sensoren 11 untergebracht sind. Die Zahl richtet sich nach der Breite des Schneidtisches und nach der gewünschten Genauigkeit der Breitenmessung.
- Die Sensoren sind handelsübliche mechanische Kontakte (Tastkontakte), Näherungsinitiatoren, Lichtschranken oder Reflexlichttaster, Luftdüsen mit Staudruckmesser o.dgl. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, werden auf der Planschneidemaschine 1 Schneidgutstapel unterschiedlicher Breite geschnitten. Fig. 2 zeigt einen breiten Stapel 12, Fig. 3 einen Stapel 12a geringerer Breite. Infolgedessen sind in Fig. 2 alle 8 Sensoren abgedeckt, in Fig. 3 dagegen nur 3 Sensoren. Die Zahl N der abgedeckten Sensoren ist daher ein Maß für die Breite der Stapel. Die Sensoren 11 bilden somit eine Stapelbreiten-Meßvorrichtung 13. Über die Signalleitung wird ein Breitensignal abgegeben, das gleich der Anzahl N der erregten Sensoren 11 ist.
- Um bei der maximalen Breite der Fig. 2 die richtige Zusammendrückung des Stapels 12 zu erhalten, ist eine Preßkraft P₁ erforderlich. Wenn das gleiche Schneidgut in ein kleineres Format geschnitten ist und nunmehr beispielsweise die Breite der Fig. 3 hat, ist eine kleinere Preßkraft notwendig, um die gleiche Flächenpressung wie bei Fig. 2 zu erhalten. Die Preßkraft P₂ ist etwa gleich 3/8 x P₁.
- Fig. 4 zeigt eine Kennlinienschar, in der die Preßkraft P über der Anzahl N der erregten Sensoren 11 veranschaulicht ist. Auf der linken Ordinate sind Basiswerte B angegeben, die bei einer bestimmten Schneidmaschine optimal sind, wenn ein bestimmtes Schneidgut als Stapel maximaler Breite (vgl. Fig. 2) vorhanden ist. Die Kennlinien verlaufen geradlinig bis zu einer Kleinst-Preßkraft C, wenn lediglich ein Sensor 11 abgedeckt ist. Aus ihnen ist ablesbar, welche Preßkräfte notwendig sind, wenn für ein vorgegebenes Schneidgut (mit einem bestimmten Basiswert B und gegebenenfalls einem zugehörigen Kleinstwert C) irgendein Zwischenwert der Breite gemessen worden ist. Diese Zwischenwerte der Preßkraft werden automatisch eingestellt, wenn zuvor eine der Kennlinien 14 aufgrund des materialzugehörigen Basiswertes B ausgewählt worden ist.
- Zu diesem Zweck ist ein Regelkreis 15 vorgesehen, der ein Steuergerät 16 besitzt. Dessen erster Eingang 17 ist mit einer Basiswert-Einstellvorrichtung 18 verbunden. Diese besitzt einen Wahlschalter 19, mit dem eine Kennlinie 14 ausgewählt werden kann, deren Basiswert B dem gerade zu behandelnden Schneidgut entspricht. Ein zweiter Schalter 20 dient dazu, die breitenabhängige Beeinflussung zu- oder abzuschalten. Ein zweiter Anschluß 21 ist mit einem nicht-flüchtigen Kennlinien-Speicher 22 verbunden, in dem Kennlinien, ähnlich den Kennlinien 14 in Fig. 4, gespeichert sind. Hierbei genügt es, für jede Kennlinie einzelne Kennwerte, entsprechend den Punkten X in Fig. 4, zu speichern, die jeweils einer bestimmten Breite, dargestellt durch die Anzahl der ansprechenden Sensoren, zugeordnet sind. Ein weiterer Eingang 23 empfängt die Breitensignale aus der Leitung 14. Ein Eingang 24 nimmt über einen Wandler 25 Signale auf, welche dem Istwert des Drucks in der Leitung 6 und damit der Preßkraft P entsprechen. Ein Ausgang 26 ist mit dem Regelventil 9 verbunden.
- Ferner kann ein Programmgeber 27 vorhanden sein, der an die Stelle der Basiswert-Einstellvorrichtung 18 tritt, wenn bei einer früheren Verarbeitung das gleiche Schneidgut behandelt und die damals eingestellten Werte im Programmgeber gespeichert worden sind.
- Im Betrieb wird mit Hilfe der Basiswert-Einstellvorrichtung 18 zunächst ein dem zu schneidenden Material zugehöriger Basiswert eingegeben. Dies bedeutet, daß im Kennlinienspeicher 22 eine bestimmte Kennlinie, die einer der Kennlinien 14 entspricht, ausgewählt worden ist. Aus dieser Kennlinie werden in Abhängigkeit von der Zahl N der ansprechenden Sensoren 11 bestimmte Kennwerte X abgerufen. Aufgrund dieser Kennwerte stellt das Regelventil 9 einen bestimmten Druck in der Leitung 6 und damit eine bestimmte Preßkraft P ein. Durch Rückführung des Istwerts des Drucks am Eingang 24 ergibt sich eine Regelung, bei der sich der erforderliche Preßdruck P genau einstellt. Ändert sich die Stapelbreite, weil das ursprüngliche große Format geteilt worden ist, paßt sich die Preßkraft automatisch der geringeren Breite an, so daß die Flächenpressung annähernd konstant bleibt.
- Wird ein anderes Schneidgut vorgelegt, kann ein ihm zugehöriger Basiswert mit Hilfe des Schalters 19 und damit eine andere Kennlinie im Speicher 22 gewählt werden. Die Arbeitsweise längs dieser Kennlinie ist der soeben beschriebenen Arbeitsweise gleich.
- An den Eingang 24 ist über einen Wandler 28 eine Anzeigevorrichtung 29 angeschlossen, an der man den Druck in der Leitung 6 bzw. die Preßkraft P ablesen kann.
- In einem Lernmodus kann man die Preßkraft auch mit einem Hilfswertgeber 30 ändern. Man kann damit den Hilfswert so weit ändern, bis die Anzeigevorrichtung 29 eine gewünschte Preßkraft bwz. einen gewünschten hydraulischen Druck anzeigt. Wenn man dann diesen Hilfswert in den Kennlinien-Speicher 22 überträgt, ist man sicher, daß ein Kennwert eingespeichert wurde, der bei der betreffenden Schneidmaschine genau einer definierten Preßkraft entspricht. Auf diese Weise kann man für alle Kennlinien, die in den Speicher 22 eingetragen werden sollen, die Größtwerte (entsprechend den Basiswerten B) und die Kleinstwerte C ermitteln und einspeichern, während die dazwischenliegenden Kennwerte 23 durch einen im Steuergerät 16 enthaltenen Rechner berechnet werden können. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß für Schneidemaschinen der verschiedensten Größe und Art der gleiche Aufbau des Regelkreises 15 verwendet werden kann. Vor der ersten Inbetriebnahme braucht lediglich die Kennlinienschar eingespeichert zu werden, deren genauer Verlauf sich mit Hilfe des Hilfswertgebers 30 festlegen läßt. Auf diese Weise sind alle im Regelkreis 15 vorhandenen Übertragungsfunktionen einer individuellen Maschine berücksichtigt. Man erhält außerordentlich genau angepaßte Preßkräfte.
- Daß die Kennlinienschar im Speicher 22 den Kennlinien 14 der Fig. 4 nur entspricht, ist verständlich, weil im Speicher 22 lediglich elektrische Daten festgehalten sind, die im Regelkreis erst in die Preßkraft umgesetzt werden müssen.
- Die Einstellung des Basiswertes mit Hilfe des Schalters 19 erfolgt aufgrund der Erfahrung, die man bei früheren Schneidvorgängen gesammelt hat oder mit Hilfe einer Probepressung, in der festgestellt wird, wie weit sich beim Aufbringen einer definierten Preßkraft der Stapel 12 zusammendrücken läßt. In Fig. 2 ist beispielsweise veranschaulicht, daß von der ersten Berührung des Stapels 12, die beispielsweise mit Hilfe eines Tasters festgestellt werden kann, bis zum Stillstand des Preßbalkens 2 ein Weg a zurückgelegt worden ist. Große Wege erfordern eine höhere Preßkraft, um den Stapel sicher zu halten, kleinere Wege eine geringere Preßkraft.
- Die Ausführungsform der Fig. 5 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 lediglich in einer anderen Kraftbeaufschlagung des Preßbalkens 2. Das Regelventil 9 wirkt auf eine einseitig belastbare Kolben-Zylinder-Anordnung 105, die über mechanische Übertragungsglieder 31, mit dem Preßbalken 2 verbunden ist. Diese Teile werden durch eine Rückholfeder 32 unter gleichzeitigem Druckablaß in die Ruhelage zurückgebracht. In den Übertragungsgliedern ist ein Kraftaufnehmer 33, beispielsweise ein Dehnungsmeßstreifen vorgesehen, von dem über die Leitung 34 ein Istwert-Signal der Preßkraft zum Steuergerät 16 geleitet wird. Die übrige Funktion entspricht derjenigen der Fig. 1.
- Der Lernmodus kann selbstätig durchgeführt werden, indem jeweils automatisch eine bestimmte Preßkraft vom Hilfskraftgeber 30 angesteuert und, wenn der gewünschte Wert erreicht ist, automatisch der Hilfswert als Kennwert in den Speicher 22 übertragen wird. Die Weiterschaltung zum nächsten Abgleich erfolgt dann ebenfalls automatisch. Ein solcher Lernmodus nimmt nur wenige Minuten in Anspruch.
- Die Eingabe des Basiswertes in der Einstellvorrichtung 18 erfolgt in codierter Form. Statt der veranschaulichten Breiten-Meßvorrichtung 13 könnten auch andere bekannte Meßvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise mechanische oder optische Vorrichtungen, die den Abstand zwischen den Stapelseiten messen.
Claims (11)
- Verfahren zum Einstellen der Preßkraft (P) des Preßbalkens (2) einer Planschneidemaschine, auf der Schneidgut-Stapel (12, 12a) mit unterschiedlichen Formaten geschnitten werden, bei dem die Breite des jeweils zugeführten Stapels (12, 12a) gemessen und die Preßkraft (P) automatisch gleichsinnig mit der Breite geändert wird und bei dem die Preßkraft (P) außerdem in Abhängigkeit vom Schneidgut einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Anzahl von wählbaren, vom Schneidgut abhängigen Basiswerten (B) je eine Kennlinie (14), die für verschiedene Breiten unterschiedliche, je einer Preßkraft (P) zugeordnete Kennwerte aufweist, als Daten gespeichert, in Abhängigkeit von der gemessenen Breite ein Kennwert einer gewählten Kennlinie abgerufen und hieraus die Preßkraft (P) abgeleitet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkraft (P) breitenabhängig so geändert wird, daß die Flächenpressung unter dem Preßbalken (2) annähernd konstant bleibt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiswert (8) für ein bestimmtes Schneidgut mit maximaler Breite vorgewählt und zur Ermittlung der Preßkraft (P) der Basiswert annähernd im Verhältnis der gemessenen Breite zur maximalen Breite reduziert wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kennwerte jeder Kennlinie (14) in einem Lernmodus dadurch bestimmt werden, daß ein den Kennwerten entsprechender Hilfswert willkürlich geändert wird, bis die gewünschte Preßkraft (P) erreicht ist, und der so erzielte Hilfswert als Kennwert eingespeichert wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus den im Lernmodus bestimmten Kennwerten die übrigen gespeicherten Kennwerte berechnet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkraft (P) in Abhängigkeit von den Kennwerten der Kennlinie (14) als Führungsgröße geregelt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Basiswertes (B) für ein bestimmtes Schneidgut ein Stapel (12) mit vorgegebener Breite mit einer definierten Preßkraft (P₁) gepreßt, der Zusammendrückweg (a) gemessen und aus diesem der mit ihm zunehmende Basiswert abgeleitet wird.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 an einer Planschneidemaschine mit Schneidtisch (10) und Preßbalken (2), dessen Preßkraft (P) änderbar ist, mit einer am Schneidtisch (10) angeordneten Stapelbreiten-Meßvorrichtung (13), die eine Reihe über die Schneidtisch-Breite verteilt angeordnete Sensoren (11) aufweist, die jeweils bei Überdeckung durch einen Stapel (12, 12a) ansprechen, und mit einem vom Meßergebnis beeinflußten Steuer- oder Regelkreis, der die Preßkraft (P) breitenabhängig ändert, gekennzeichnet durch einen Kennlinien-Speicher (22), aus dem nach Wahl einer Kennlinie dieser entsprechende Kennwerte (23) zur Führung des Steuer- oder Regelkreises (15) in Abhängigkeit von der Zahl der ansprechenden Sensoren (11) abrufbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Preßbalken durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeführte Druck mittels eines einzigen Regelventils (9) einstellbar ist, das in Abhängigkeit von einem abgerufenen Kennwert betätigbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (16), das eingangsseitig mit einer Basiswert-Einstellvorrichtung (18), der Stapelbreiten-Meßvorrichtung (13), dem Kennlinien-Speicher (22) und einer Istwert-Rückführung sowie ausgangsseitig mit dem Stelleingang des Regelventils (9) verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an das Steuergerät (16) auch ein Programmgeber (27) angeschlossen ist, in dem Basis- und gegebenenfalls Breitenwerte gespeichert sind.
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