DE1217051B - Einrichtung zum Steuern einer Schere zum Ablaengen insbesondere eines Furnierbandes od. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 271

Deutsche Kl.: 38 i - 2

Nummer: 1217 051

Aktenzeichen: H 467801 c/38 i

Anmeldetag: 28. August 1962

Auslegetag: 18. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern einer Schere, die zum Ablängen insbesondere eines Furnierbandes und auch eines Papier-, Faserstoff-, Kunststofffolien- oder Metallfolienbandes dienen soll.

Für diese Einrichtung wird als bekannt vorausgesetzt, daß sie ausgerüstet ist:

mit einem Bandzuförderer, der vor der Schere angeordnet ist und dem die Aufgabe zufällt, die Förderungsgeschwindigkeit des unzerschnittenen Bandes zu bestimmen;

mit einem Bandabförderer, der hinter der Schere angeordnet ist, dem die Aufgabe zufällt, die Förderungsgeschwindigkeit des zerschnittenen Bandes zu bestimmen und auf einen Betrag einzustellen, der höher ist als der der Geschwindigkeit des Bandzuförderers;
mit einem Bandtaster, der gleichfalls hinter der Schere angeordnet ist und dem die Aufgabe zufällt, als Fühler für die Steuerung der Schere zu dienen; und

mit einer Einrichtung für eine Betätigung der Schere, die von derjenigen Einrichtung unabhängig ist, die von dem Bandtaster ausgelöst wird.

Es sind Einrichtungen zum Ablängen fortlaufend anfallender Bänder mit Hilfe von Scheren bekannt, bei denen das Schneidmesser der Schere sich, wie es bei der Einrichtung nach der Erfindung auch vorgesehen ist, in einer Ebene bewegt, die senkrecht zu der Laufrichtung der Bänder steht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Aufbau besonders einfach ist.

Die Erfindung besteht darin, daß der Bandtaster als Geschwindigkeitsmeßgerät ausgebildet ist und daß der Scherenschnitt in Abhängigkeit von der Anzeige dieses Meßgerätes auslösbar bzw. zur Auslösung freigebbar ist, wenn die gemessene Bandgeschwindigkeit kleiner als die Fördergeschwindigkeit des Bandabförderers ist.

Um nun die Wirkungsweise der Einrichtung sowie den wesentlichen technischen Fortschritt, der durch diese Maßnahme erreichbar ist, zu verdeutlichen, ist im folgenden die Einrichtung zum Ablängen von Bändern einschließlich der Schere, der Fördereinrichtungen, des Bandabtasters und insbesondere dessen Aufbauteile an Hand von zwei Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die schematische Scherenanordnung,

Einrichtung zum Steuern einer Schere zum
Ablängen insbesondere eines
Furnierbandes od. dgl.

Anmelder:

Heidenreich & Harbeck,
Hamburg 33, Wiesendamm 30

Als Erfinder benannt:
Arno Schwarz, Hamburg

F i g. 2 den Bandtaster als Geschwindigkeitsmeßgerät.

Die folgende Darstellung geht davon aus, daß als abzulängendes Band ein solches aus Furnierholz dienen soll.

In Fig. 1 bedeutet 1 das bewegliche Messer der Schere. Das Furnierband 2 wird mit einem Bandzuförderer 3 senkrecht zur Schnittebene der Schere herangefördert, und zwar mit einer Einzugsgeschwindigkeit V₁. Der Bandzuförderer 3 kann als umlaufendes endloses Förderband oder als umlaufende endlose Kette ausgebildet sein. Der Bandzuförderer ist ferner so ausgebildet, daß die Einzugsgeschwindigkeit von dem höchsten für sie vorgesehenen Betrage V_{1 max} bis auf Null stufenlos gesteuert bzw. geregelt werden kann. Die Art dieser Steuerung bzw. Regelung ist bekannt und nicht Sache dieser Erfindung.

Mit 4 ist ein Bandabförderer bezeichnet. Dieser kann ebenso wie der Bandzuförderer konstruiert sein; er ist so ausgebildet, daß er in der Lage ist, das abgeschnittene Furnierbandstück mit einer Abzugsge^ schwindigkeit F₂ fortzuschaffen, die größer als die Einzugsgeschwindigkeit F₁ ist. Dadurch entsteht eine Lücke zwischen dem Kopf des von dem Bandzuförderer 3 herangeschafften Bandes und dem Ende des abgeschnittenen Furnierbandstückes, die um so größer wird, je mehr Zeit verstrichen ist.

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Selbstverständlich müssen die Schneidgeschwindigkeit des Messers 1 der Schere und die Einzugsgeschwindigkeit des Furnierbandes aufeinander abgestimmt sein. Würde das Messer zu langsam arbeiten, so würde sich das herangebrachte Band gegen die Messerfläche stauen. Mit modernen, beispielsweise pneumatisch betriebenen Scheren ist es ohne weiteres möglich, die Schnittzeiten sehr klein zu halten. So sind Gesamthubzeiten in der Größenordnung von 100 msek möglich und üblich. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei relativ hohen Einzugsgeschwindigkeiten des Bandes der während des Schneidvorganges entstehende Anstau des kontinuierlich geförderten Bandes so gering bleibt, daß er sich nach dem Schnitt, infolge der Elastizität üblicher Bandmaterialien, selbstständig wieder ausgleicht. Dieser Ausgleich des Anstaus wird außerdem bei der Einrichtung nach der Erfindung in üblicher Weise durch die höhere Abzugsgeschwindigkeit, die der Bandabförderer an dem abgeschnittenen Bandteil erzeugt, unterstützt.

In Richtung der Bewegung des Bandes befindet sich weiterhin jenseits der Schere ein Bandtaster, und zwar in einem Abstand OA von der Schnittlinie 0 des Scherenmessers 1. Diesem Bandtaster fällt die Aufgabe zu, Impulse abzugeben, die über Hüfsmittel, die für die Erfindung ohne Belang sind, die Schere zur Schneidbewegung veranlassen.

Die betrachtete Furnierschere hat nun zwei unterschiedliche Aufgaben zu lösen:

1. das Zerlegen des Furnierbandes in Stücke gleicher Länge, diese Länge wird im folgenden als »Festlänge« bezeichnet;

2. das Herausschneiden von fehlerhaften Stücken.

Wäre nur die erste Aufgabe zu lösen, so gelänge dies auf sehr einfache Weise. Da aber auch die zweite Aufgabe lösbar sein muß, wird, wie im folgenden beschrieben, durch sie die erste Aufgabe erheblich kompliziert.

Der Bandtaster ist im Abstand der Festlänge von der Schere angeordnet. Wenn die vordere Kante des ankommenden Furniers diesen Bandtaster-5, 6, 8 erreicht, löst er einen Schnitt des Messers aus. Damit ist eine Festlänge mit einem Maß 0-A abgetrennt. Die Abzugsgeschwindigkeit F₂ ist, wie gesagt, größer als die Einzugsgeschwindigkeit F₁. Das hat zur Folge, daß nach dem Abtrennen der ersten Festlänge ein Abstand zwischen dieser und der Vorderkante des nachfolgenden Furnierbandes entsteht. Man sagt: die abgetrennten Furnierabschnitte werden auf dem Ablaufband »auseinandergezogen«. Der Abstand wird benötigt, um den Taster in seine Ausgangsstellung zurückkehren und neue Befehlsbereitschaft einnehmen zu lassen. Der überwiegende Teil der heute in Betrieb befindlichen Scheren arbeitet auf diese Weise.

Die erwähnte Komplikation kommt durch die zweite Aufgabe zustande, die gleichzeitig mit der ersten Aufgabe anfällt. Die Schnittbefehle für die zweite Aufgabe gibt der Scherenführer nach Beobachtung des Furnieres. Diese Befehle haben Vorrang vor den Befehlen gemäß der ersten Aufgabe. Die fehlerhaften Stücke haben durchweg eine geringere Länge als 0-A. Wenn ein fehlerhaftes Stück den Bandtaster 5, 6, 8 erreicht, würde dieser einen Schnitt auslösen, der natürlich unerwünscht ist. Man kann auch sagen: Die von Hand ausgeschnittenen Stücke würden am Bandtaster 5, 6, 8 eine ihre eigenen Län-

gen repetierende Folge von Schnitten auslösen. Das gilt es zu verhindern. Die bekannten Scherensteuerungen arbeiten daher mit Einrichtungen, die den Bandtaster 5, 6, 8 erst aktivieren, wenn eine Zeit abgelaufen ist, die nahezu der Durchlaufzeit einer Festlänge entspricht. Derartige Steuerungen haben aber den Nachteil, daß die Laufzeiten der Zeiteinrichtungen in zweifacher Abhängigkeit stehen, nämlich

1. vor der Festlänge und

2. von der veränderlichen Einzugsgeschwindigkeit F₁.

Eine automatische Verstellung der Zeiteinrichtung wäre sehr aufwendig. Die üblichen Handeinstellungen belasten die Aufmerksamkeit des Bedienenden.

In der Regel erfolgt zwar das Herausschneiden von fehlerhaften Stücken durch Handschaltung der Schere. Dies ist aber für die Ausführung der Erfindung nicht unbedingt erforderlich.

Die Aufgabe, die durch die Einrichtung nach der Erfindung gelöst wird, ergibt sich also immer dann, wenn außer den Schnitten zur Schaffung der Festlänge des Bandes noch irgendwelche andere Schnitte ausgeführt werden müssen.

^a5 Mit der Einrichtung nach der Erfindung gelingt es nun, diese Mängel zu beheben, und zwar auf besonders einfache Weise. Dies gelingt dadurch, daß der Bandtaster erfindungsgemäß als Meßgerät für die Geschwindigkeiten ausgebildet ist und der Scherenschnitt in Abhängigkeit von der Anzeige dieses Meßgeräts auslösbar bzw. zur Auslösung freigebbar ist, sobald die gemessene Bandgeschwindigkeit kleiner als die Abzugsgeschwindigkeit des Bandförderers ist. Auf äußert einfache und betriebssichere Weise wird so ein Kriterium dafür geschaffen, ob das ankommende Furnier mit dem auf der Einzugsseite der Schere befindlichen Furnierband noch zusammenhängt, oder ob es bereits abgetrennt ist. Das Kriterium für die Festlänge wird dabei aus der Geschwindigkeit gewonnen, die das ankommende Furnier bei Betätigung des Bandtasters 5, 6, 8 besitzt. Die Festlänge läuft mit der Geschwindigkeit F₁, das Fehlerstück mit der Geschwindigkeit F₂ unter den Bandtaster. Als Bandtaster kann ein beliebiges Gerät verwendet werden, das bei Veränderung der Geschwindigkeit von F₂ auf F₁ einen Befehl gibt. In aller Regel braucht hier auf die unterschiedliche Einzugsgeschwindigkeit überhaupt keine Rücksicht genommen zu werden, indem der Scherenschnitt immer dann ausgelöst wird, wenn die vom Bandtaster gemessene Geschwindigkeit einen bestimmten Wert zwischen seiner größten Einzugsgeschwindigkeit und seiner Abzugsgeschwindigkeit, die im allgemeinen konstant ist, annimmt. Es kann sich jedoch der Umstand nachteilig auswirken, daß das Meßgerät bei geringen Einzugsgeschwindigkeiten stärker verzögert wird als bei einer hohen Einzugsgeschwindigkeit, so

- daßes gegebenenfalls zur Behebung dieser Nachteile zweckmäßig ist, den Geschwindigkeitswert, bei dem der Messerschnitt ausgelöst wird, etwas in Abhängigkeit von der Einzugsgeschwindigkeit zu verändern. Hierbei handelt es sich jedoch nur um geringfügige Korrekturen, die mit sehr einfachen Mitteln durchge-■ führt werden können.

^e5:> Eine besonders einfache Ausführung des Band-E tasters stellt ein Laufrad dar, das auf dem Ablauftisch [läuft und daher eine Drehzahl entsprechend F₂ an- «nimmt und dessen Drehzahl sich entsprechend ver-

mindert, wenn die vordere Kante einer Festlänge unter dem Laufrad ankommt. Dieses Laufrad treibt einen Drehzahlmesser an, der bei einer bestimmten Geschwindigkeit V_n einen Befehl oder einen als Befehl zu verwertenden Spannungswert gibt. Dabei ist V_x<V_n<V_%. Zum Beispiel:

Abzugsgeschwindigkeit F₂=90 m/min
Einzugsgeschwindigkeit F₁=O bis 60 m/min veränderlich

Dann wird V_n eingestellt auf z. B. 75 m/min.

Ein einfache Ausführung des Drehzahlmessers ist z. B. ein an sich bekanntes Wirbelstromsystem, bestehend aus einem rotierenden Dauermagnet und einem Wirbelstromzylinder als Stator. Der Stator ist gegen eine Feder drehbar gelagert und betätigt einen Kontakt bei V_n. Für normale Ansprüche an die Genauigkeit der Festlänge genügt die Schnittauslösung, und der Fehler, der durch die Verzögerungszeit des Systems von F₂ auf V_n entsteht, kann vernachlässigt werden. Zwecks Erhöhung der Genauigkeit kann das System zur Aktivierung eines genau schaltenden Tasters herkömmlicher Bauart (z. B. Lichtschranke) benutzt werden.

Ein Wirbelstromtachometer zur Ausführung der Erfindung ist in F i g. 2 schematisch dargestellt. Auch in F i g. 1 ist dieses Wirbelstromtachometer eingezeichnet. Es besteht aus dem Laufrad 5, das über eine Welle 6 unmittelbar einen Permanentmagnetrotor 7 antreibt. Das Wirbelstromtachometer ist über einen Lenker 9 an einen Festpunkt 10 der Maschine schwenkbar angelenkt.

Der Permanentmagnetrotor 7 ist drehbar in einem als Wirbelstromanker dienenden Aluminiumzylinder 11 angeordnet, an dessen lose drehbar gelagerter Welle 12 eine Spiralfeder 13 zur Fesselung des Wirbelstromankers angreift. Auf der Welle 12 ist ein bewegliches Schaltstück 14 befestigt, das mit einem festen Schaltstück 15 zusammenarbeitet. Das bewegliche Schaltstück 14 legt sich im Ruhestand gegen einen Anschlag 16. Die Schaltstücke 14 und 15 sind zusammen mit der Feder 13 in einen Kreis 17 eingeschaltet, der ein Relais 18 aufweist. Das Relais 18 steuert auf bekannte und daher nicht darzustellende Weise die Schnitte der Schere 1.

Wird der Magnet 7 gedreht, so erzeugt auf bekannte Weise das mit ihm gedrehte Magnetfeld in dem Wirbelstromanker 11 Wirbelströme, die proportional der Umlaufzahl dem Magneten sind und den Wirbelstromanker gegen die Rückstellkraft der Feder 13 auslenken. Hierbei ist der Winkel der Auslenkung ein Maß für die Drehzahl des Magneten. Die Spannung der Feder 13 wird derart gewählt, daß der Kreis 17 bei einer bestimmten Geschwindigkeit V_n, die größer als F₁ und kleiner als F₂ ist, geschlossen wird. Wie bereits erwähnt, kann unter Umständen dieser Wert V_n einstellbar vorgesehen werden, was auf einfache Weise dadurch bewerkstelligt werden kann, daß der Festpunkt 19 der Rückstellfeder 13 verändert wird.

Der Wirbelstromanker 11 ist im Ausführungsbeispiel von einem Joch oder Rückschlußring 20 aus Weicheisen zur besseren Führung der Kraftlinien des Magneten umgeben.

Das Wirbelstromtachometer stellt nur ein besonders einfaches Beispiel für die Ausführung der Einrichtung nach der Erfindung dar. Da dieses System auch für niedrige Drehzahlen günstig ausgelegt werden kann, hat man die Möglichkeit, das Laufrad auf der Welle des Drehzahlmessers zu befestigen. Die geringen Massen des Wirbelstromzylinders und des Kontaktarmes führen zu außerordentlich kurzen An-Sprechzeiten. Das Zeitverhalten des Befehlsgebers wird im wesentlichen bestimmt durch die Dimension des Laufrades. Dieses kann wiederum sehr leicht gebaut werden, da es keine nennenswerten Kräfte zu übertragen hat.

ίο Natürlich besteht die Möglichkeit, ein beliebiges anderes Drehzahl-Meßgerät zu verwenden, z. B. eine kleine Gleichstrom- oder Wechselstrom-Tachometermaschine bekannter Bauart. Dabei werden die Geschwindigkeiten F₁, V_n und F₂ als Spannungen dar-

gestellt und durch eine entsprechende Schaltung ausgewertet.

Auch eine stroboskopische Drehzahlmessung wäre möglich. Für den praktischen Einsatz jedoch wird das beschriebene Wirbelstromtachometer häufig vor-

zuziehen sein, weil es äußerst robust ist und mit geringstem Aufwand hergestellt werden kann.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Steuern einer Schere zum Ablängen insbesondere eines Furnierbandes, eines Papier-, Faserstoff-, Kunststoff- oder Metallfolienbandes, mit einem für die Fördergeschwindigkeit des unzerschnittenen Bandes maßgebenden Bandzuförderers vor der Schere, einem Bandabförderer mit höherer Fördergeschwindigkeit hinter der Schere, einem hinter der Schere angeorneten Bandtaste"r für die Steuerung der Schere, und mit Einrichtungen für eine vom Bandtaster unabhängige Betätigung der Schere, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandtaster (5, 6, 8) als Geschwindigkeitsmeßgerät ausgebildet ist und der Scherenschnitt in Abhängigkeit von der Anzeige dieses Meßgerätes auslösbar oder zur Auslösung freigebbar ist, wenn die gemessene Bandgeschwindigkeit kleiner als die Fördergeschwindigkeit des Bandförderers (4) ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (0^4) des Bandtasters (5, 6, 8) von der Schere (1) gleich der gewünschten Festlänge des Bandes ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandtaster (5,

6, 8) ein auf dem Bandabförderer (4) laufendes bekanntes Laufrad (5) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandtaster (5, 6, 8) ein an sich bekanntes Meßgerät

(8) aufweist, das die Rotation des Laufrades (5) in einem der Rotationsgeschwindigkeit proportionalen Anschlag eines Hebels (14) umwandelt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (8) als an sich bekanntes Wirbelstromtachometer mit einem Magneten (7), insbesondere mit einem umlaufenden permanenten Magneten und einem Wirbelstromanker (11), insbesondere einem federgefesselten Wirbelstromanker, die gegeneinander drehbar vorgesehen sind, ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (5) von dem abgezogenen Band bzw. Bandabförderer (4) durch

Reibungsschluß angetrieben ist und unmittelbar den umlaufenden Teil (7) des Meßgeräts antreibt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (14) des Meßgerätes (8) als Eontaktgeber (14,15)

für die Auslösung bzw. -verhinderung der Betätigung der Schere ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 803 269.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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