DE2003468C3 - Vorrichtung zur repetierenden Bearbeitung von Materialbahnen - Google Patents

Description

Die I>fmdiing betrifft eine Vorrichtung /ur repelic renden Bearbeitung von Maten.ilbahnen. bei welcher einer Bcarbeilungsslalion die mindestens eine mit ··*> konstanter Geschwindigkeit rotierende auf die Materialbahn einwirkende Werk/euglrommel aufweist, pe rindisch eine vorbcstimmbarc Bahnlange zugeführt tvird. mit einem vor der Bearbeitungssiation angeordne ten. Schwingbewegungen in Bahnlängsrichtung um eine w Schwenkachse ausführenden Transporiwal/cnpaar /ur Bildung einer auf den Materialbedarf der ßearbcitiings station während einer Arbeitsperiodc abgestimmten Vorratsschleife. dessen Antrieb über ein konzentrisch /u seiner Schwenkachse liegendes Zahnrad erfolgt, und mit w dasTransportwal/enpaar (ragenden Schwingarmen.die von einer exzentrisch an der Werkzeugirommel angelenkten Verbindungsslangc angetrieben sind, wo bei das Transportwal/cnpaar und die Wcrk/cugirommel einen gemeinsamen Antrieb besitzen, und zwischen ^b0 diesem Antrieb und dem Intnspurtwal/.enpaar oder zwischen diesem Antrieb und der Werkzcüglrommcl din Getriebe mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist, nach Patent 18 12 396.

Bei der Vorrichtung nach dem llauptpalcnt wird die *>·> Materialbahn dem Walzenspalt zwischen den Transpoftwal/en unter Bildung einer herabhängenden Vofralsschleife zugeführt. Vor der Vorratsschleife ist ein ungetriebenes Wal/enpaar angeordnet, dessen Antrieb von einem Schleifenablaster gesteuert ist, der veranlaßt, daß die Vorratsschleife stets eine bestimmte Länge hat. Der Antrieb, der die Malerialbahn in die Vorratssehleife einführt, muß mit dem Hauptantrieb der Maschine synchronisiert werden, was /u einem erheblichen Steuerungsaufwand führt.

Aufgab? der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem ilauptpatent so auszubilden, daß der Maurialeinzug in die Vonaisschleife ohne eine aufwendige Regeleinrichtung selbsttätig auf die jeweils eingestellte Maschincngeschwindigkeit abgestimmt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß koaxial zu dem Zahnrad und zu der Schwenkachse des Transportwalzenpaares eine Trommel angeordnet ist, um die die Matcrialbahn herumgeführt ist.

Diese Vorrichtung arbeilet mit größerer Genauigkeit in vorbestimmten Schritten. Bei Verarbeitung von Materialbahnen mit variabler Repetierlänge ist die Vorrichtung imstande, eine vorbestimmte Lunge der Materialbahn registergenau den Werkzeugwalzen zuzuführen. Die Zuführvorrichtung hat die Qualitäten einer Kinzelblattzuführung. jedoch wird sie mit einer fortlaufenden Malerialbahn gespeist, ohne daß ein synchronisiertes Rirderwal/enpaar erforderlich wäre. Die Vorschublänge UiBl sich ohne größere Montagearbeiter! in weiten Grenzen verändern, und es sind auch während des Betriebes Korrekturen möglich, und /war selbst bei sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der Vorrichtung. l-"in Durchhang der Maten.ilbahn am f-ingang der Vorrichtung ist nicht erforderlich. Die kontinuierlich rotierende Trommel zieht die Malerialbahn gleichmäßig ab.

I ine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 2 gegeben.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Aiisfiihrunesbeispicl der Lrfindung unter Bezugnahme auf die I iguren naher erläutert. f\ zeigt

I ι g. I schemalisch eine Seitenansicht der Vorrichtung, aus der die fur die Herstellung einer variablen Rcpelierlänge erforderlichen Baugruppen ersichtlich sind.

1 ι g. 2. i. 4. ) und 6 schematisch die Aufeinanderfolge der Bewegungs/iiMande wahrend eines Arbeils/vkliis der Vorrichtung n.ich I ι g. 1.

I ig 7 in I orm einer Kurve da" Anwachsen der Bahngeschwindigkeil in Abhängigkeit vom Kurbelwin kel der Schneid f al! Vorrichtung und

[ ι g. 8 schemalisch eine besondere Art der Steuerung.

In fig. I ist mit dem Be/ugs/cichen 10 allgemein die gesamte Vorrichtung zur Erzeugung einer variablen Kepelierlänge bezeichnet. Diese Vorrichtung 10 soll zunächst allgemein beschrieben werden, um anschlic ßcnd ihre Hauptfunklionsgruppcn detailliert zu beschreiben.

Am Rahmen .V ist ein Antrieb 12 befestigt, dessen Antriebsgeschwindigkeit wählbar ist. fm Hauplan triebs/ahnrad 1 J des Antriebs 12 arbeitet nut einem auf einer Welle 16 montierten Zwischun/ahnrad 14 zusammen, das wiederum mit einem mit der oberen Werkzcugtrommel 20 zusammenhängenden Zahnrad 18 kämmt. Die Werkzeugirommel 20 trägt Werkzeuge 22 für den Schneid- oder Fallvorgang.

In die Verzahnung dieses Zahnrades 18 greift ein weiteres Zahnrad 24 mit einem Übersetzungsverhältnis von I : t ein. Dieses ist mit der die unleren WerkzeuEC

28 trngenden unleren Werk/eugirommel 26 verbunden. Pie untere Werkzeugirommel 26 ist senkrecht, in Längsrichtung und in Umfangsricliiung durch nicht dargestellte Justiermittel /ur Anpassung an unterschiedliche Dicken der /u verarbeitenden Materialbahn und zur phasenmäßigen .Synchronisation der Trommeln 22 und 28 einstellbar.

Das Zwischenzahnrad 14 kämmt zusätzlich mit dem Eingangsrad 30 ein stufenlos einstellbaren Getriebes 32. Da dieses Getriebe 32 einen begrenzten Übertragungs bereich hat, ist zusätzlich ein Satz von Wechselrädern 34/\, 34ß... usw. vorgesehen, von denen wahlweise die Allsgangsenergie des Getriebes 32 abgenommen werden kann. Von den Wcchsclrädern ist nur jeweils eines in Funktion.

Zur Einstellung auf die verschiedenen Durchmesser dieser Wechsclräder dient ein Zwischenzahnrad 36, das auf einem Schwenkhebel 38 gelagert ist. Dieser .Schwenkhebel 38 isl an einer Halterung 40 befestigt, die ihrerseits auf einer Welle 52 gelagert isl. F.ine mit dem Zwischtn/ahnrad 36 verbundene Gabehaschc42 ist mit einer sich durch einen Gewindebolzen 46 erstreckenden Stellschraube 44 verbunden. Der Bolzen 46 ist am Rahmen V der Vorrichtung IO drehbar gelagert. Auf diese Weise kann das Zwischenzahnrad 36 durch Vordrehen der Stellschraube 44 von der in durchgezogenen Linien dargestellten Stellung in die in gestrichelten Linien dargestellte Stellung ibA gebracht werden, um sich entweder dem Rad 34 4 mit dem größten Durchmesser oder dein Rad 34Ii mit dem kleinsten Durchmesser des Wechselgetriebes anpassen /u können.

Das Zwischenzahnrad 36 steht ferner mit einem auf einem Lnde einer Trommel 49 befestigten Zahnrad 48 in Eingriff Der Durchmesser der I rommel 49 ist gleich dem leilkreisdurchmesscr des Zahnrades 48 und beide drehen sich koaxial auf der Welle 52. An der Welle 52 sind ferner Schwingamic 50 befestigt, die ein Paar schwingender Transportwalze!! 54 und 60 tragen. Die obere schwr gende Transportwalze 54 ist mit einem Zahnrad 56 verbunden, das einerseits mn dem Zahnrad 48 und andererseits mn einem Zahnrad 58 der unteren Antriebsrolle 60 kämmt. Das Übersetzungsverhältnis der beiden Transportwagen ist I : 1

Von einem zwischen den Schwingarmen 50 angebrachten L.igcrbolzcn 64 erstreckt -ich eine Verbindungsslange oder Kurbel 62 zu einer Kurbelscheibe 66 und ist ,in dieser mit einem Kurbclbolzen befestigt. Diese Kurbelscheibe 66 ist mittels Bolzen 70 an der Stirnseite der Werkzeugirommel 20 befestigt. Die Befestigung ist in llmfangsrichiung mittels Bogenschützen 68 ein· teilbar, die unter den Schraubbolzen 70 verschieblich sind, so daß der relative Phasenwinkel zwischen der Bewegung der Kurbel 62 und der Drehung der Werkzeuge 22 eingestellt werden kann.

Ferner ist ein I.angloch 72 vorgesehen, an dem der Kurbelbolzen befestigt ist, so daß die Hublänge der Kurbelbewegung an diesem Langloch einstellbar ist.

Mit 74 ist ein bei 76 am Maschinenrahmen .S" angebrachier Dampfungszylinder bezeichnet. Seine Kolbenstangc 78 ist an den Schwingarmcn 5Ö mit einem Vcrbindunjijssiift 80 angebracht.

Mit 82 Und 83 sind Umlcnkrollcn bezeichnet, um die die Materialbahn W in Pfcilrichiung herumläuft. Die Malerialbahii läuft dann zunächst über die Trommel 49 Und weiter über die obere Transportwalze 54. Die Malcrialbahn W läuft ιι;τ den halben Umfang der oberen Transportwalze 54 und tritt dann durch den Spalt zwischen den Transportwagen 54 und 60 hindurch. Über eine Führung 88 wird dit Materialbahn IV zwischen die Trommeln 20 und 26 geführt. In der Transporlbahn 60 sind Nuten 90 für die Führung 88 vorgesehen, die einen entsprechenden Krümmungsradius hat, um die Bewegung der .Schwingarme 50 nicht zu behindern. Auf der gesamten Länge der Führung 88 wird ein Unterdruck aufrechterhalten.

Dieser Unterdruck wirkt auf die Maierialbahn W

to über nicht dargestellte Öffnungen oder Perforationen in der Führung 88.

Mit dem stufenlos verstellbaren Gelriebe 32 ist ein Sensor 86 verbunden, der in bekannter Weise von auf die Materialbahn VV aufgedruckten, von z. B. lichtelek-

irischen Wandlern erfaßbaren Marken erregt wird. Die Signale des Sensors 86 werden dem stufenlosen Getriebe 32 zugeführt, um dessen Ausgangsgesehwindigkeit naehzuregeln und Fehleinstellungen zwischen den aufgedruckten Marken der Materialbahn IV und den Werkzeugen 22 und 28 zu korrigi* en.

Die Trommel 49 ist vorgesehen um eine erste Vorratsschleife der Materialbahn VV zu schaffen; diese Vorralsschleife wird zu bestimmten Zeiten innerhalb des Arbeitszyklus um die Trommel 49 herum angisummelt. In der Mitte des Arbeitszyklus wandert dieser Bahnvorrat auf das Austrittsende der Führung 88 und bildet hier eine aufgeworfene Welle, was aus einem Vergleich der F i g. 2 und 4 zu erkennen ist. In den F i g. 5 und 6 wird diese Vorralsschleife auf der Trommel 49 angesammelt, wahrend Fig. 3 die Vorrichtung 10 /u Beginn des Schnittes zeigt.

Die für die Benutzung in dieser Schneid-Falt-Vorrichtubg 10 vorgesehenen Werkzeuge 22 und 28 sind nach bekannten Verfahren entweder geäzt oder gefräst

J) Normalerweise sind herkömmliche Rolationswerkzeuge. wie sie für die Herstellung von Milchbehältern verwendet werden, vollkommen ausreichend und können auf die Werkzeiiglrommeln 20 und 26 montiert weiden.

■»o Voi diesen Werkzeugtrommeln 20 und 26 sind, wie ben-us unter Bezugnahme auf Fig.! erwähnt, zwei schwingende Transportwagen 54 und 60 an den zwei .Schwingarmen 50 angebracht, die ihrerseits an der schweren '.VeIIe 52 befestigt sind, um sichel zustellen.

4) daß die Transport walzen 54 und 60 hin und hersihwingen und dabei parallel zu den Wcrkzeugtrommeln 20 und 26 bleiben.

Die schwingenden Transportwalzen 54 und 60 sind über Zahnräder miteinander verbunden und werden von

w dem auf der zuvor genannten Welle 52 montierten großen Zahnrad 4£ angetrieben. Wenn die beiden Transportwalzen 54 und 60 an ihren .Schwingarmen 5G um die Welle 52 herum hin und zuiück schwingen, dann sciiwiiigen ebenfalls ihre Zahnräder um d.is große

">*> Zahnrad 48 herum hin und zurück.

Dies bedeutet, daß die Matenalbahn W. die von den beiden schwingenden Transportwalzen 54 und 60 ergriffen wird, mit einer Geschwindigkeit vorgeschoben wird, die gleich ist 1er Summe der Rotationsgcschwin

(Ό digkeit des großen Zahnrades 48 und der zusätzlichen, durch Rotation der abrollenden Räder 56 und 58 um das große Zahnrad 48 entstehenden Geschwindigkeit plus der linearen Vorwärtsbewegung der schwingenden Antriebsrollen 54 und 60, so daß ein zeitlicher

t>5 Bewegungsablauf eruileht, der der Summe einer der mittleren Geschwindigkeit der Materialbahn IV entsprechenden Konslantgeschwindigkcit und einer überlagerten, sich etwa sinusförmig ändernden Geschwin-

digkeil entspricht, die sich während einer Umdrehung der I lauplirommelii 20 und 26 einmal aufwärts und abwärts bewegt, wie es in Γ ig. 7 dargestellt ist. Die Erzeugung dieses sinusförmigen Verlaufs in einer Periode während einer Umdrehung der Werkz.eugtrommein 20 und 26 wird dadurch erreicht, daß die SchwiiigarniC 50. auf welchen die Antriebsrollen 54 und 60 gelagert sind, mit dem Kurbelzapfen der Trommel 20 verbunden sind.

Ks sollte darauf hingewiesen werden, daß das große Zahnrad 48. das als Triebrad hcmilzl wird, und du«; ebenfalls auf der Schwingwelle befestigt ist. auch von den gleichen Zahnrädern und dem gleichen stufenlosen Getriebe 32 und den Rädern 30, 14 und 13 angetrieben ist. wie die beiden Werkzeugtrommeln 20 und 26. Dies gestaltet es, die Geschwindigkeit des Zahnrades 48 /u verändern und damit die mittlere Zuführungsgeschwin digkcit der beiden Transportwagen 4 und 60 durch Veränderung c\a 1 IhpriPl/iincrwprhällniiiPs des Wechselgetriebes und des stufcnloscn Getriebes 32 /ti verändern.

Es sei nun auf F-'ig. 7 Bezug genommen, wo als Beispiel die Verhältnisse dargestellt sind, die sich ergeben, wenn die VVcrkzcugtrommcln 20 und 26 mit einer solchen Geschwindigkeit umlaufen, daß eine Umlaufgeschwindigkeit für die Werkzeuge 22 und 28 von 299 m/min, entsteht. Beträgt beispielsweise die abzuschneidende Rcpcticrlänge der Matcrialbahn 146 cm. so muH das Übersetzungsverhältnis an dem Getriebe 32 so eingestellt werden, daß eine mittlere Vorschubgeschwindigkcii der Vorrichtung 10 von 229 m/min, an der Oberfläche der Transportwalzen 54 und 60 erzeugt wird. Daraus ergibt sich eine Zuführungsgeschwindigkcit der Matcrialbahn Wrelativ xu den Schneidwerkzeugen 22 und 28 von 70 m/min.

Diese Geschwindigkeit von 70 m/min, wird zur Geschwindigkeit der Materialbahn IV während der Vorwärtsschwingbewegung der Transportwalzen 54 und 60 um die Welle 52 addiert. Daraus ergibt sich, daß im Augenblick des Beginns des Schneidvorganges die Materialbahn W gerade an der Schnittkante zwischen die Werkzeugtrommeln 20 und 26 mit im wesentlichen der Obcriiachcngescnwinaigkcit der ^cnneidwerkzeuge 22 und 28 eingeführt wird.

Soll die Vorrichtung 10 eine Repetierlänge von 73 cm haben, so ergibt sich natürlich daraus die Notwendigkeit, die Lange der Schneidwerkzeuge 22 und 28 auf den Trommeln 20 und 26 zu verändern und solche Werkzeuge zu verwenden, die 73 cm lang sind. Die unterschiedliche Schnittlänge wird dadurch erzielt, daß lediglich die Länge des Schneidmusters auf diesen Werkzeugen 22 und 28 verändert wird.

Es sei nun angenommen, daß auf den Werkzeugtromrneln 20 und 26 Werkzeuge 22 und 28 mit einer Schnittlänge von 73 cm montiert sind. Die Zahnräder können zusammen mit einer Verstellung des stufenlos regelbaren Getriebes 32 gewechselt werden, um eine Bahngeschwindigkeit von 114 m/min, zu erzielen. Das ergibt, wenn die Werkzeugtrommeln 20 und 26 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 299 m/m:n. rotieren, einen Umfangsgeschwindigkeitsunterschied von 185 m/ min. zwischen der Werkzeuggeschwindigkeit und der Bahngeschwindigkeit. Die Bewegung der Schwingarme 50 kann eingestellt werden, um die Addition der 185 m/min, dadurch zu erreichen, daß sich die schwingenden Transportwagen 54 und 60 mis einer entsprechenden Geschwindigkeit vorwärts bewegen, so daß wiederum die Materialbahn Wmit einer Geschwindigkeit von 299 m/min, in die Vorderkante tier Schneidwerkzeuge 22 und 28 zwischen die Werkzeugtrommeln 20 und 26 eingeführt wird.

Der durch die schwingenden Transporlwal/en 54 und 60 durchgeführte Korrckuirwirgitng uittl die Auswirkungen auf die Miiterialbahn W können dadurch eingestellt werden, daß ein anderer Punkt auf der Gesehwindigkeitskurve der Eig. 7 ausgewählt wird. Dies kann durch Bewegen des Kurbclz.apfcns, der

to stirnscitig an der Schneidlrommel 20 angebracht ist. bewirkt werden. Die Winkelstellung des Kurbelzapfen"; im Verhältnis zur Anfangskantc der Schneidwerkzeuge 22 und 28 kann dadurch verändert werden. Dies bedeutet letzten Endes, daß die Matcrialbahn H-' zwischen die Schneidwerkzeuge 22 und 28 auf einem höheren Punkt der Gesehwindigkeilskurve der Schwingbewegung eingeführt wird, um eine größere Gcschwindigkcitskorrcktur /i\ erreichen, wie sie für knr/p Srhnitlliingpn prfnrrlprlirh ίς| AnHprprtpiR LiHlH man den Kurbelzapfen auch in eine andere .Stellung verstellen: um die Matcrialbahn W an einem tieferen Punkt der Gcschwindigkcitskurvc. wie z. B. einem Punkt am Ende des I lubberciches. wo die Vorwärtsbewegung der schwingenden Transportwagen 54 und 60 verhält nismäßig viel kleiner geworden ist. zwischen die Werkzeuge 22 und 28 einzuführen. Dies würde beispielsweise der lall sein, wenn eine größere Schnittt*rigc vorgeschoben werden soll.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Vor-

jo richtung 10 erzeugt die Kurbel oder Kurbelstange die Schwingbewegung der Transportwagen 54 und 60 und ist an der Stirnseite der roticreinkn Werkzeugirommel 20 montiert. Natürlich ist es nicht notwendig, daß die Kurbel dort angebracht ist: sie könnte auch an jedem

j) anderen Zahnrad der gesamten Zahnradübersetzung, das eine Umdrehung je Umdrehung der Werkzeug· trommel 20 vollführt, angebracht sein. Der Einfachheit halber wurde eine einfache Kurbelbewcgiing zur Verbindung der Stange oder Kurbel 62 gemäß der

■ίο Darstellung in I i g. I benutzt. Es ist jedoch ebenso möglich, die Scluvingarme 50 durch einen Nockenmechanismus oder eine andere bekannte .Steucrvorrich lung anzutreiben.

Bei der Vorrichtung 10 erzeugt eine Kombination aus

•ti Wechselgetrieben zusammen mit einem sstufenloscn Getriebe 32 die veränderliche Antricbsgcsehwindigkcit zwischen den Trommeln 20 und 26 und dem Zahnrad 48 Diese Wahl wurde getroffen, weil die Wechselnder

jeweils nur ein absolutes Übersetzungsverhältnis liefern.

Bei Verwendung eines Zahnradsatzes muß sich jedes Zahnrad vom nächstfolgenden durch eine ganzz-hligc Zähnezahl unterscheiden und im vorliegenden EaII wünschte man ein stufenlos variicrbarcs Übersetzungsverhältnis zu bekommen, ohne daß die einzelnen

si Schnittlängen sich durch Differenzstufen voneinander unterscheiden. Daher wurde das stufenlosc Getriebe 32 in die Vorrichtung 10 eingeführt. DerGeschwindigkciiseinstellbereich dieses Getriebes 32 ist ziemlich klein und es hat nur den Zweck, eine geringfügige Änderung des

wi gewählten Übersetzungsverhältnisses zu ermöglichen.

so daß ein glatter und stufenloser Übergang der Geschwindigkeitsverhältnisse beim Übergang von einem Wechselrädersatz zum nächsten erreicht wird.

Eine der beim Einführen der Matcrialbahn W

·-) zwischen die Schneidwerkzeuge 22 und 28 auftretenden Schwierigkeiten besteht in der Tatsache, daß ein verhältnismäßig langes freies Ende der Matcrialbahn IV von der Trommel 49 und den schwingenden Transport-

walzen 54 und 60 zu den Wcrkzeugtrommeln 20 und 26 vorgesehen wird. Aus diesem Grunde sind entlang den Führungsbahncn der Malcrialbahn W Vakuumschienen 88 zwischen den Transportwalzen 54 und 60 und den Werkzeugirüminein 20 und 26 angebracht, und diese Schienen sind mit einer perforierten Oberfläche versehen, durch die ein leichter Sog auf das Material wit&/. Dieser Sog ist so bemessen, daß er gerade stark genug ist, um die Materialbahn Wfest auf der Führung 88 zu halten, so daß sie noch frei gleiten kann. Das hat die Wirkung, daß die Materialbahn IV in einer definierten Lage gehalten wird, und es wird eine solche Kraft auf die Matcrialbahn W ausgeübt, daß ein Aufbäumen der Bahn verhindert wird, wenn das vordere Ende der Malerialbahn W zwischen die Schneidwerkzeuge 22 und 28 hinein beschleunigt wird. Außerdem kann die Führung in Form einer sanften Kurve gebogen sein, um die Stabilität der Malerialbahn IV noch zu vergrößern.

Es wurde bereits erwähnt, daß hintereinander zwei Ümlenkrollcn 82 und 83 vorgesehen sind, u^-n einen möglichst großen Umschlingungswinkel der !viaterialbahn um die Trommel 49 zu erreichen. Die Trommel 49 läuft mit einer bestimmten, gleichbleibenden Geschwindigkeit um und zieht die Materialbahn IV von einer Vorratsrolle oder einer anderen Quelle her heran. Das Material kann durch eine Kantenführung und eine Spannungsstcucrvorrichtung laufen, wie sie in der Industrie üblich sind.

Die Vorrichtung 10 ist als eine reine Rotationsmaschine entwickelt worden, bei der keine größeren positiven oder negativen Beschleunigungen die Genauigkeit der Arbeitsweise beeinflussen, mit Ausnahme der Schwingbewegung der schwingenden Transportwalzcn 54,60.

Zur Verringerung des Beschleunigungseffektes des schwingenden Bauteiles wurden die die Transportwalzen 54 und 60 tragenden Schwingarme mit einem zusätzlichen Element am Grundaufbau der Vorrichtung 10 befestigt. Dieses Element ist ein Luft-Dämpfungszylinder 74, der mehr oder weniger als Stoßdämpfer arbeitet. Durch die Zusammendrückung der Luft in dem Dämr>fiinp<;7ylinrlpr 74 währpnrl rip«; Rürkuiärtchnhpc der Transportwagen 54 und 60 werden die Schwingarme 50 und damit die schwingenden Transportwalzen 54 und 60 abgebremst. Während des Zuführungshubes unterstützt der so aufgebaute Druck die Transportwalzen 54 und 60, indem er sie in Fördcrrichlung beschleunigt.

Im allgemeinen ist ein sich wiederholendes Druckmuster auf der in die Vorrichtung 10 eingeführten Materialbahn W vorgesehen. Es wurde ein Satz von Wechselrädern vorgesehen, der zusammen mit dem stufenlos regelbaren Getriebe 32 so eingestellt werden kann, daß von der Vorrichtung 10 stets eine solche Länge der Materialbahn abgeschnitten wird, wie sie durch die auf die Matcrialbahn aufgebrachten Vordrukke vorgegeben isL Natürlich kann dies nur mit einem begrenzten Grad von Genauigkeit erreicht werden. Fehler treten beispielsweise bei der Einstellung des stufenlos regelbaren Getriebes 32 auf.

Sie können ebenso durch unterschiedliche Länge der auf die Materialbahn W aufgedruckten, sich wiederholenden Druckmuster hervorgerufen werden. So kann sich z. B. die Repetierlänge geringfügig verändern, wenn das Material Wsich aufgrund des Feuchtigkeitsgehaltes geringfügig in Längsrichtung streckt oder zusammenzieht und es ist deshalb erforderlich, daß die Vorrichtung 10 sich während des Betriebes selbst korrigiert, so daß jeder Schnitt mit dem Druckniusler übereinstimmt.

Beträgt beispielsweise der bei einem Schnitt auftretende Fehler l/IOOOcm in Längsrichtung, so wird die Maschine nach 1000 Schnitten um einen ganzen Zentimeter aus dem Takt sein, wenn keine kontinuierliche Fehlerkorrektur erfolgt.

Aus diesem Grunde ist zur Fehlerkorrektur das Abtastauge oder der Phasenkönlroll-Sensor 86 vorgesehen. Es handelt sich um eine Fotozelle, die unmittelbar über der Materialbahn W dort angeordnet ist. Wo die Materialbahn auf die Trommel 49 läuft. Diese Fotozelle tastet eine Registermarke ab, die einen Teil des Aufdruckes bildet. Die Fotozelle stellt die Lage des Aufdruckes auf der Materialbahn W fest. Ein zusätzlieher Sensor oder Meßwertgeber 92 für die Winkelstellung der Rolle ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 an der Stirnseite einer der Wcrkzeugtrommeln, beispielsweise der Trommel 20. angebracht und stellt kontinuierlich die Winkel- uuei Dich&icüui'ig uer Tiuinme'i 20 in der Vorrichtung 10 fest. Von jedem der Sensoren 86 und 92 wird ein Signal einer elektrischen Steuereinheit % zugeführt, die in Fig.8 schcmalisch dargestellt ist und aus einem kleinen Rechner besteht, der, gesteuert von diesen beiden Signalen, jeden Positionicrungsfehler der Werkzeugtrommcln 20 und 26 gegenüber der mit den Rcgislcrmarken bedruckten Matcrialbahn VVfcststellt.

Es kann nun einem kleinen Motor oder einem Kompensatorstellglied 94 ein Fchlersignal zugeführt werden, das regelmäßig das Übersetzungsverhältnis des stufenlos regelbaren Getriebes 32 nachstellt und damit eine Korrektur der die Transportwalzen 54 und 60 treibenden Zahnradübertragung vornimmt. Hierdurch wird wiederum eine geringfügige Beschleunigung oder Verzögerung der Materialbahn W bewirkt, so daß der Schnitt dauernd wieder mit den Registermarken auf der Materialbahn in Übereinstimmung gebracht wird. Hierdurch wird erreicht, daß zwar in jeder Schnittlänge Fehler auftreten können, diese Fehler aber innerhalb sehr enger Grenzen liegen.

■to Die Vorrichtung 10 wurde so konzipiert, daß sie in de^r Lage ist. auf die Materialbahn IV aufgedruckte Rpgiüiprmarlcpn 7ii prkpnnpn Nnlürlirh brauchen diese Marken keine aufgedruckten Marken und sogar überhaupt keine Marken im eigentlichen Sinne zu sein.

So kann beispielsweise von der Materialbahn in den erforderlichen Intervallen ein magnetischer Impuls erzeugt werden oder es kann auch ein Loch in die Materialbahn eingestanzt sein.

Die so weit beschriebene Schneid-FaIt-Vorrichtung 10 weist zwei Werkzeugtrommeln 20 und 26 auf, von denen jede ein metallisches Schneid- und Faltwerkzeug 22 bzw. 28 trägt. Die hier zur Anwendung kommenden Prinzipien können beispielsweise auch bei einer Druckpresse angewendet werden, die mit variabler Repetierlänge arbeilen soll und in der eine Trommel einfach aus einem glatten Zylinder besteht, um die Materialbahn W aufzunnehmen. Die andere Trommel kann z. B. die Druckformen oder Druckplatten tragen, die durch einen herkömmlichen Farbmechanismus mit

6ö Druckfarbe bestrichen werden. Bei einer etwas einfacheren Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein einzelner Satz von Werkzeugen durch Einfügen eines Schneidlineals in gebogenes Sperrholz hergestellt werden. Dieser Werkzeugtyp wird normalerweise zur Bearbeitung von Wellpappe mit Rotationsmaschinen benutzt, denen einzelne Blätter zugeführt werden.

Im Einzelfall kann die Vorrichtung so konstruiert sein.

daß eine Trommel das gebogene Sperrholzwerkzeug trägt. Die gegenüberliegende Trommel kann dann mit einer fortlaufenden Bahn aus elastischem Material, wie etwa Polyurethan, bedeckt sein und die Schneidklingen können durch die Matcrialbahn in das Polyurethan einschneiden.

Eine andere mögliche Variante der erfindungsgemäßen Schneid-Fall-Vorrichtung 10 ergibt sich bei der blattweiscft Verarbeitung. Dabei wird eine Materialbahn einfach in einzelne Blätter zerschnitten. In diesem Fall muß nur eine Trommel vorgesehen sein, die eine sich über ihre Länge erstreckende Klinge trägt. Bei derartigen Maschinen ist es üblich, daß die Gegenklinge nur aus einem Träger mit darauf befestigtem Schneidwerkzeug besteht, der unterhalb der Trommel angeordnet ist. Wenn die Schneidkante der Trommclklinge über die Schneidkante der Gegenklinge fährt, entsteht ein Scherschnitt. Bei dieser Art von Maschinen genügt also eine einzige Trommel und ein fester Tragbalken zur Aufnahme des Gegenmessers. Die übrigen noch benötigten Maschinenteile, wie sie oben beschrieben wurden, werden dazu benutzt, die Zuführung einer variablen Materiallänge pro Schnitt zu ermöglichen.

Eine andere mögliche Anwendung der Vorrichtung 10 besteht darin, daß die Werkzeugtrommeln 20 und 26 als Druckwalzen eines Offsetdruckers verwendet werden. Dabei kann die Oberseite und die Unterseite eines jeden Blattes bedruckt werden und das zu bedruckende Blatt kann mit einer normalen Offsetdruckmaschine gleichzeitig beiden Werkzeugtrommeln zugeführt werden.

Selbstverständlich sind bei dieser Anwendungsart die Wechselräder und das stufenlose Getriebe 32 und der übrige Fördermechanismus genau so ausgebildet, wie es oben beschrieben wurde. Der einzige Unterschied besteht bei dieser Ausführungsform darin, daß die Oberfläche der Trommeln die Druckzylinderflächen bilden.

Eine weitere Möglichkeit der Abwandlung der Maschine besteht darin, daß zwischen den Werkzeugtrommeln 20 und 26 und dem Triebrad 48 ein Getriebe angeordnet ist, das aus einer Kombination von Wechseirüuern und dem stufenlos verstellbaren Getriebe 32 besteht. Bekanntlich haben stufenlos verstellbare Getriebe einen geringen Fehlerprozentsatz des Geschwindigkeitsverhältnisses durch das Getriebe 32. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 wurde das Getriebe 32 benutzt, um eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses in sehr kleinen Schritten zu ermöglichen, die dadurch erzielbar ist. daß die Zahnzahlen der Wechselräder sich nur geringfügig unterscheiden. Bei der Anwendung einer solchen Vorrichtung wird jeder im stufenlosen Getriebe 32 auftretende Fehler nur einen sehr kleinen TeK des Gesamlübersetzungsverhäitnisses ausmachen, so daß ein derartiges Getriebe sogar bei extrem genauen Maschinen eingesetzt werden kann.

Es ist durchaus möglich, ein stufenlos regelbares Getriebe 32 zu entwickeln, das eine extrem genaue Steuerung des Verhältnisses innerhalb des Getriebes selbst aufweist. Wenn in diesem Falle der Fehler sehr klein ist, bedeutet dies, daß man überhaupt keine Wechselräder mehr benötigt Die Gesamtsteuerung des Bereiches der Bogenlänge kann dadurch erreicht werden, daß man dit,· ganze Antriebsverhällnisänderung in das Getriebe 32 selbst hincinnimml, und irgendwelche geringfügigen Fehler, die dieses exlrem genaue Getriebe erzeugen kann, wurden dann durch die selbsttätigen Abtastungs- und Korrekturvorrichtungen beseitigt, die oben erwähnt wurden.

Es ist noch eine weitere Abwandlung möglich, die Unter gewissen Umständen bei einer Schneid-Falt-Vorrichtung 10 wünschenswert ist; sie besteht in der Möglichkeit, den Radius des Kurbelzapfens an der Stirnseite der Verbindungsstangc 62 einzustellen, d. h. den Radius von der Mitte des Kurbelzapfens /ur Mitte der Trommel 20. Der Kurbelzapfen treibt über die Sieuerstange 62 die Schwingbewegung der schwingenden Transportwalzen 54 und 60 an. Es kann wünschenswert sein, diesen Radius des Kurbelzapfens für verschiedene Blattlängen /u verändern, um die am Schwingmechanismus für jede einzelne Blattlänge auftretende Beschleunigung möglichst klein zu halten. Diese Einstellung wird nur in solchen Fällen notwendig sein, wo die Vorrichtung 10 mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeitet, wie beispielsweise nahe bei 305 m/ min. oder höher.

Es wurde bereits erwähnt, daß die die Transportwalzen 54 und 60 tragenden Schwingarme 50 mit einem stoßdämpfenden Zylinder 74 verbunden sind, um die positiven und negativen Beschleunigungskräfte, die bei der linearen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Transportwalzen 54 und 60 entstehen, zu absorbieren oder auszugleichen. Diese schwingenden Transportwalzen 54 und 60 werden selbstverständlich ebenfalls in Drehrichtung um ihre eigenen Achsen beschleunigt und verzögert, weil ihre Antriebszahnräder um das sie antreibende Zahnrad 48 herum vor und zurück schwingen.

Hierdurch entsteht eine negative und positive Rotationsbeschleunigung und es ist für hohe Genauigkeitsanforderungen wünschenswert, die Reaktionskräfte zu absorbieren und auszugleichen.

Um dies zu erreichen, ist das Zahnrad 48 mit einem nicht dargestellten, weiteren Zahnrad verounden. Dieses weiiere Zahnrad treibt ein hydraulische:. Pumpensystem an. In diesem Pumpensystem sind die Ventile derart angeordnet, daß während jeder Umdrehung die Verbindungsleitungen des hydraulischen Systems umgekehrt durchströmt werden, so daß die mit diesem zusätzlichen Zahnrad verbundene Pumpe abwechselnd als Hydraulikmotor und als hydraulische

so Pumpe wirkt. Auf diese Weise erzeugt das hydraulische System während derjenigen Periode des Zyklus, in der das Treibrad 48 die schwingenden Transportwalzen 54, 60 beschleunigt, eine zusätzliche Antriebsbewegung und es trägt zum Ausgleich der Reaktionskräfte durch das

Getriebe bei. Während desjenigen Teils des Zyklus, in dem das Zahnrad 48 die Drehbewegung der schwingenden Transportwalzen 54 und 60 abbremst, wird das hydraulische System durch entsprechende Ventilsteuerung umgekehrt, so daß dieses Zahnrad das Antriebsrad für eine Pumpe wird und dadurch die durch die Abbremsung der Antriebsrollen 54, 60 entstehende Energie absorbierL

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zur repetierenden Bearbeitung von Materialbahnen, bei welcher einer Bearbeitungsstation, die mindestens eine mit konstanter Geschwindigkeit rotierende auf die Materialbahn einwirkende Werkzeugtrommel aufweist, periodisch eine vorbestimmbarc Bahnlänge zugeführt wird, mit einem vor der Bearbeitungssiation angeordneten. Schwingbe- IQ wegungen in Bahnlängsrichtung um eine Schwenkachse ausführenden Transportwalzenpaar zur Bildung einer auf den Materialbedarf der Bearbeitungsstalion während einer Arbeitsperiode abgestimmten Vorratsschleife, dessen Antrieb über ein konzcnirisch zu seiner Schwenkachse liegendes Zahnrad erfolgt, und mit das Transportwalzenpaar tragenden Schwingarmen, die von einer exzentrisch an der Werkzeugtroinmel angelenkten Verbindungssiange angetrieben sind, wobei das Transportwalzenpaar und die Werkzeugirommel einen gemeinsamen Antrieb besitzen, und zwischen diesem Antrieb und dem Transportwalzenpaar oder /wischen diesem Anirieb und der Werkzeugtrommel ein Getriebe mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist. nach Patent P 18 12 396. dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu Ocm Zahnrad (48) und zu der Schwenkachse ("52) des Iransporiwalzenpaares (54.60) eine I rommcl (44) angeordnet ist. um die d'e Malerialbahn /HVJherumgeführt ist. !O

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, dau eine Steuervorrichtung zur Regelung der Zuführgeschwindigkeit m Sensoren (86,92) zur Erkennung von Mnrkiei ins?en ,iiif der Malerialbahn (W) und zur Erkennung wenig cns einer Drchslel f> lung einer Werk/eugtrommel (20, 26) ausgestaltet ist und eine Vergleichsvorrichliiiig /um Vergleich der von den Sensoren gelieferten Signale enlhält.