DE2605602A1

DE2605602A1 - Vorrichtung zum geschwindigkeitsabhaengigen regeln der ein- und ausschaltzeiten einer kupplung

Info

Publication number: DE2605602A1
Application number: DE19762605602
Authority: DE
Inventors: Horst Lorenz; Wolfgang Schlechte
Original assignee: ZWECKFORM WERK
Current assignee: ZWECKFORM WERK
Priority date: 1976-02-12
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1977-08-18

Description

Vorrichtung zum geschwindigkeitsabhängigen Regeln
der Ein- und Ausschaltzeiten einer Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum geschwindigkeitsabhängigen Regeln der Ein- und Ausschaltzeiten einer E.upplung. Im besonderen ist die Erfindung dazu bestimmt, das Schaltspiel einer Magnetkupplung im Antrieb des Etikettentransportes eine Etikettiermaschine zu steuern.
Bei einer Etikettiermaschine, also einer Maschine, bei der beliebiges Gut bzw. beliebig verpacktes Gut im kontinuierlichen Betrieb mit Etiketten, die von einem Transportband abgezogen werden, versehen werden soll, besteht die Besonderheit, daß das Gut einerseits kontinuierlich und fortlaufend an die Etikettierstelle herangebracht wird, während die Etiketten zu dieser Stelle auf einem Transportband, das intermittierend bei jedem Etikettiervorgang bewegt wird, geführt werden sollen.
Für diesen intermittierenden Transport ist es bekannt, das etikettentragende Transportband über einen ständig umlaufenden Antrieb unter Zwischenschaltung einer ein- und ausrückbaren Kupplung , insbesondere einer ein- oder ausschaltbaren Hagnetkupplung zu bewegen. Hierbei wird eine mehr oder weniger kurzzeitige Bewegung immer dann ausgelöst, wenn ein neues Etikettiergut die Etikettierstelle erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird dann das die Etiketten tragende Transportband angetrieben und solange bewegt, bis eine einzelne Etikette voll von diesem Band abgezogen-1lnd auf das Etikettiergut aufgebracht ist. Sobald dies geschehen ist, wird das Transportband für die Etiketten mit einer mehr oder weniger großen Verzögerung wieder stillgesetzt bis das nächste Etikettiergut an die Etikettierstelle gelangt ist.
Es ist bekannt, die Steuerung des die Etiketten tragenden Transportbandes über fotozellen auszulösen, wobei das Transportband für die Etiketten bei Unterbrechung des Lichtstrahles einer Lichtschranke durch das Etikettiergut gestartet und von einer zweiten den Etikettenzwischenraum abtastenden Lichtschranke in der Etikettenzuführung wieder gestoppt wird.
Es besteht Bedarf, die Transportgeschwindigkeit und damit die Etikettiergeschwindigkeit der Maschine dem Jeweils mit Etiketten zu versehenen Gut anpassen zu können, d.h. die Geschwindigkeit der Transportbänder soll einstellbar sein und mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben werden können. Bei einer Veränderung der Geschwindigkeiten des Transportbandes für das Etikettiergut und damit auch für das ransportband für die Etiketten ergeben sich aber insofern Schwierigkeiten als die Kupplung für das Transport band der Etiketten nicht trägheitslos arbeitet. Im besonderen gilt dies für Elektromagnetkupplungen, die bekanntlich insbesondere beim Abschalten infolge der abzubauenden magnetischen Energie einen mehr oder weniger großen Schlupf aufweisen. Bei Verwendung einer derartigen Rupplung wird also auch nach der Entregung der Magnetkupplung das die Etiketten tragende Band nur mit einem gewissen Nachlauf stoppen. Der dadurch bedingte zusätzliche Nachlaufweg der Etiketten ist geschwindigkeitsabhängig, d.h.
je nach der eingestellten Transportgeschwindigkeit wird die nächste auf ein Gut aufzuklebende Etikette unterschiedliche Ausgangspositlonen aufweisen.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung werden diese Nachteile beseitigt und es ist Sorge dafür getragen, daß die Ausgangslage für die aufzuklebenden Etiketten unabhängig von der Geschwindigkeit des Etikettenvorganges zimmer die selbe ist. Dies wird mit der Vorrichtung nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in mindestens einer der Schaltleitungen für das Ein- oder Ausschalten der Antriebskupplung für den Etikettentransport ein Zeitglied zur Verzögerung des Steuerimpulses für den Ausschaltvorgang angeordnet ist, dessen Verzögerungszeit abhängig von der åeweiligen Antriebsgeschwindigkeit für Etikettiergut und Etiketten verändert wird.
Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens empfiehlt es sich im Besonderen, das Zeitglied im Ausschaltlkreis der Magnetkupplung anzuordnen, da hierdurch eine definierte Ausgangslage der Etiketten vor dem Aufkleben sicher erreicht wird. Dabei sei aber darauf hingewiesen, daß es im Hahmen der Erfindung durchaus auch möglich ist, die Ansprechzeit der Magnetkupplung zu verzögern, so daß gegebenenfalls unterschiedliche Ausgangslagen der Etiketten dadurch wieder ausgeglichen werden. Dies hat zur Folge, daß immer dann, wenn die Etiketten bis zum Stillstand über die Ausgangslage hinaus bewegt worden sind, die Ansprechzeit beim Wiederanlauf des die Etiketten tragenden Bandes entsprechend verzögert wird.
Werden, wie an sich bekannt, die Ein- und Ausschaltiupulse jeweils einem bistabilen Schaltkreis zugeführt, von dessen Ausgangslage dann die Arbeitsweise der kupplung gesteuert wird, dann empfiehlt es sich, das Zeitglied in die Rückstelleitung dieses bistabilen Schaltkreises anzuordnen, da an dieser Stelle mit kleineren Steuerströmen gearbeitet werden kann als unmittelbar im Erregerkreis der Kupplung.
Die vorstehenden Darlegungen, sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen Fig. 1 eine Perspektivdarstellung einer schematisierten Ausführungsform einer itikettiermaschine, Fig. 2 den Schaltkreis, wie er gemäß der Erfindung zur Steuerung der Magnetkupplung in einer Etikettiermaschine nach Fig. 1 in vorteilhafterweise Verwendung finden kann und Fig. 3 schematisch eine Abtasteinrichtung des die Etiketten tragenden Bandes mit Rilfe von zwei Fotozellen, um die Geschwindigkeit dieses Bandes für den Schaltvorgang der Magnetkupplung zu ermitteln.
Fig. 4 schließlich zeigt in Perspektivdarstellung die Anwendung der Erfindung bei einer Etikettiermaschine mit indirekter Etikettenübergabe.
In der Fig. 1, welche schematisiert eine Etikettiermaschine in perspektivischer Darstellung zeigt, ist mit 1 das Transportband bezeichnet, auf welchem das zu etikettierende Gut 2 an die Etikettierstelle der Maschine gebracht wird. Hierbei wird das Band 1 über einen nicht dargestellten Antrieb kontinuierlich angetrieben und das Etikettiergut, von dem lediglich ein einziges Stück dargestellt ist, kommt in ständiger Folge zum Etikettieren. Voraussetzungsgemäß ist der Antrieb für dieses Band 1 umschaltbar, d.h. das Band kann mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben werden.
Die auf das Gut aufzubringenden Etiketten 3 werden auf einem Transportband 4 ebenfalls zur Etikettierstelle gebracht. Es läuft zusammen mit den Etiketten von einer Rolle 5 ab und wird, nachdem die Etiketten abgezogen sind, auf einem Aufwickeldorn 6 wiederum aufgespult. Der Antrieb dieses vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Trägertransportbandes 4 erfolgt abhängig von einem Getriebemotor 7, welcher in der Geschwindigkeit ebenso wie der Antrieb für das Transportband 1 umschaltbar und im gewissen Umfang regelbar ist.
Dieser Antriebsmotor 7 wirkt auf die als Antrieb für das Trägertransportband dienenden Xlemmwalzen 8 über einen Elektromagnetkupplung 9. Zur-Steuerung des Etikettenvorganges sind im wesentlichen zwei Lichtschranken vorgesehen, und zwar die Etikettiergutlichschranke 10, welche in bekannter Weise einen Lichtsender und eine Fotoiode aufweist, die mit einem Reflektor 11 zusammenarbeiten, und der Etikettenstop-Lichtschranke 12.
Die Arbeitsweise ist derart, daß abhängig davon, wenn die Etikettiergutlichtschanke 10 durch ein auf dem Transportband 1 bewegtes Etikettiergut unterbrochen wird, die Mcgnetkupplung 9 in'noch zu beschreibender Weise eingeschaltet und abhängig von der Arbeitsweise der Lichtschranke 12 nach Transport einer Etikette, die alle gleich breit sind, wieder ausgeschaltet wird.
Dieses Schaltspiel geschieht unter Zwischenschaltung einer bistabilen Kippschaltung, wie im folgenden anhand der Fig.
2 erläutert wird. In der Schaltungsausführung dieser Fig.
ist mit 19 die Erregerwicklung der Magnetkupplung 9 (Fig. 1) bezeichnet. Diese ErregerwScklung führt dann Strom, wenn die bistabile Schaltung 20 ihren "1 - Schaltzustand besitzt. Im O - Zustand ist die Wicklung 19 stromlos, d.h.
die Kupplung 9 ist entregt.
Das Setzen der Kippschaltung, also das tfberführen in den 1 - Zustand, erfolgt abhängig von einem von der Lichtschranke 10 stammenden Steuerimpuls 13, während das Ausschalten abhängig von einem Steuerimpuls erfolgt, der von der Lichtschranke 12 stammt, und der über den Impulaverstärker 14, beispielsweise in Form eines Schmitttriggers dieser bistabilen Kippschaltung zum Zurücksetzen, also zum Ueberführen in den "0" - Zustand, zugeführt wird.
Bei bekannten Anlagen wurde diser Rücksetzimpuls unmittelbar von der Lichtschranke 12 gegeben. Da die Elektromagnetkupplung aber nicht trägheitslos arbeitet und insbesonders beim Abschalten infolge der abzubauenden magnetischen Energie eine Verzögerung entsteht, wird das Etikettenband aber nur mit einem gewissen Nachlauf anhalten. Dieser Nachlauf ist geschwindigkeitsabhängig. Um dies auszugleichen, ist in die Rücksetzleitung für die bistabile Kippstufe 20 ein Verzögerungsglied angeordnet, das aus den Widerständen R1, R2 und dem Kondensator C besteht. Dieses Verzögerungsglied wird mit Rilfe einer gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehenen zusätzliche Lichtschranke im Etikettenabtastkreis derart wirksam gemacht, daß ein Rücksetzimpuls nur mit einer mehr oder weniger großen Verzögerung an dem Impulsformerglied 14 wirksam werden kann.
Im einzelnen geschieht dies wie folgt: Der Lichtschranke 12, vgl. Fig. 1, wird eine weitere, sogenannte Meßzeitlichtschranke vorgesetzt, die ebenfalls die Rückkante der Etiketten abtastet. Der Abstand der beiden Lichtschranken ist aufgrund des Einbaus in der Maschine fest gegeben, so daß der Zeitunterscheid zwischen den Auslösesignalen der Lichtschranken abhängig von, der Geschwindigkeit der Etiketten und damit des Arbeitstaktes der Etikettiermaschine ist. Zur Auswertung dieses Zeitunterschiedes ist in der Schaltung eine weitere bistabile f(ippstufe 15 vorgesehen, die von der Meßzeitlichtschrnnke 12a gesetzt und von der Etikettenstop-Lichtschranke 12 wieder zurückgestellt wird.
Hierbei steuert die bistabile Kippstufe 15 einen Umschalter 16 derart, daß beimSetzen die Kontaktzunge sich in--der linken Stellung und beim Zurücksetzen in der rechten Stellung befindet.
Beim Setzen dieser Kippstufe 15 wird der Kondensator C über den Widerstand R7 an Spannung gelegt und er lädt sich auf.
Sobald das endgültige Stoppsignal kommt, wird die Kippstufe 15 zurückgesetzt. Das Verzögerungsglied wird dann dadurch wirksam, daß der Schalter 16 in die rechte Stellung geht und der Kondensator C sich über den Widerstand R2 entlädt. Das Impulsformerglied 14 spricht erst dann an, wenn die Entladung des Kondensators C vollzogen ist.
Bei einer niedrigen Geschwindigkeit des etikettentragenden Transportbandes entsteht eine Meßzeit, d.h. eine relativ lange Zeit zwischen dem Ansprechen der Lichtschranke 12a und der Lichtschranke 12. Dies bedeutet eine hohe Kondensatoraufladung. Die hohe Kondensatoraufladung bedingt ihrerseits wieder eine lange Entladezeit und damit eine große Signalverzögerung. Umgekehrt ergibt eine hohe Geschwindigkeit eine kurze Differenzzeit und damit eine geringe Aufladung und kurze Entladezeit des Kondensators. Dies führt zu der gewünschten geschwindigkeitsabhängigen Verzögerung des Stoppsignales für die Kupplung 9.
Zur Anpassung des Lade- und Entladeverlaufs ist sowohl der Widerstand R1 als auch der Widerstand R2 regelbar. Im besonderen empfiehlt es sich den Entladewiderstand R2 aus einer abgleichbaren Kombination eines linearen und eines nichtlinearen Widerstandes aufzubauen, um den Entladeverlauf an die Schaltcharakteristik der Magnetkupplung anpassen zu können.
Die Fig. 3 zeigt zur Vervollständigung die Anordnung der beiden Lichtschranken 12 und 12a in Verbindung mit einem Etikettiertransportband4, welches die Etiketten 3 trägt.
Die Abhängigkeit der Steuersignale der Lichtschranken von der Transportgeschwindigkeit durch Abtasten der Hinterkanten der Etiketten 3 wurde anhand der Fig. 2 schon erläutert.
In der Figur 4 ist eine Etikettiermaschine in perspektivischer Ansicht gezeigt, bei welcher die i;tikettenübergsbe indirekt erfolgt, d.h. die Etiketten 3 werden nach hbnch..e vom Transportband 4 erst von einem Etikettierstempel 21 ibernomr::en, und zwar durch einfaches Ansaugen. Mit Hilfe des Hubmagneten 22 werden sie zu einer vom Gut 2 selbst über die Lichtschranke 10, 11 gesteuerten Zeit auf das Gut 2 gedrückt. Auch in diesem Fall kommt es für den genauen Sitz der Etiketten 3 auf dem Gut 2 auf die Ansprechverzögerung des Hubmagneten 22 an, der deshalb ebenso wie die Magnetkupplung 9 in Fig. 1 geschwindigkeitsabhängig mehr oder weniger verzögert ein- und ausgeschaltet wird, wobei eine Schaltung nach Fig. 2 identisch verwendet wird.
Im übrigen ist die Arbeitsweise der Maschine nach Fig. 4 gleich der nach Fig. 1.
Die erfindungsgemäße Aufgabe, das Schaltspiel einer Kupplung, vorzugsweise einer Magnetkupplung, geschwindigkeitsabhängig von einer Transporteinrichtung, beispielsweise einer Stikettiervorrichtung zu steuern, kann in verschiedener Weise variiert werden. Im besonderen kann mit Vorteil auch einer der beschriebenen Schaltungsanordnung entsprechende Anordnung im Steuerkreis zum Einschalten der Elektromagnetkupplung ebenso denkbar vorgesehen werden, um den Einschaltzeitpunkt entsprechend zu verchieben. Im Rahmen der Erfindung sind aber auch anders geartete Steuerungen des Verzögerungagliedes mit anderen die Geschwindigkeit des Transportbandes abtastenden Mittel, z.B. mit Hilfe von mechanischen Reglern denkbar. In Jeden Fall ist dafür Sorge zu tragen, daß das Zeitglied der Charakteristik der steuernden Kupplung angepaßt und die Wirkung von der Arbeitsgeschwidigkeit abhängig gesteuert werden kann.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. orrichtung zum geschwinaigkeitsabhängigen Regeln der Ein- und Ausschaltezeiten eines Elektromagneten, insbesondere zum Ein- und Ausschalten einer Kupplung, vorzugsweise einer Magnetkupplung im Antrieb des xtikettentransportes einer Etikettiermaschine mit einem kontinuierlichen, in der Geschwindigkeit veränderbaren Transport der mit Etiketten zu versehenden Güter und einem intermittierenden, in der Geschwindigkeit ebenfalls veränderbaren Transportes des die Etiketten tragenden Etikettierbandes, wobei die Einschaltung der Kupplung abhängig von der Annäherung des Gutes an die Etikettierstelle und das Ausschalten durch Abtasten der Etikettenzwischenräume abhängig von der Länge der tiketten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Schaltleitungen für das Ein- oder Ausschalten der Antriebskupplung (9,19) für den Etiketten transport ein Zeitglied (R 1, R 2, C) zur Verzögerung des Steuerimpulses für den Ausschaltvorgang angeordnet ist, dessen-Verzdgerungszeit abhängig von der Jeweiligen Antriebsgeschwindigkeit für Etikettbejrgut (2) und Etiketten (3) verändert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied4c) im Ausschaltkreis derMagnetkupplung (9, 19) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei Verwendung einer bistabilen Kippschaltung zur Steuerung der Antriebs-(Magnet-) Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied in der Rückstelleitung der bistabilen Kippstufe (20) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitglied (C, R 2) ein mit dem Eingang eines das Stoppsignal für den die Magnetkupplung aus schaltenden Impulsformergliedes (14), vorzugsweise in Form eines Schmitttriggers, anschaltbares R - C - Glied vorgesehen ist, dessen Kondensator (C) abhängig von der Antriebsgeschwindigkeit des die Etiketten tragenden Bandes mehr oder weniger &ufgeladen wird im Sinne einer größeren Ausschaltverzögerung bei niedrigen Bandgeschwindigkeiten und geringeren Verzögerung bei höheren Geschwindigkeiten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils eingestellte Arbeitsgeschwindigkeit mit Hilfe zweier versetzt angeordneter, die Kanten der transportierten Etiketten abtastenden Fotozellen (12, 12a) dadurch ermittelt und ausgewertet wird, daß mit der einen die Aufladung des Kondensators (C) des Zeitgliedes eingeleitet und mit der zweiten die Aufladung beendet und das Zeitglied mit dem Eingang der Impulsformerstufe (14) verbunden wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Widerstand im Ladekreis (R 1) als auch der Widerstand im Entladekreis (R 2) in seinem Widerstandswert veränderbar ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Entladekreis zur Anpassung des Entladeverlaufs an die Schaltcharakteristik der Magnetkupplung der Entladewiderstand (R 2) aus einer einstellbaren abgleichbaren Kombination von linearen und nichtlinearen Widerstand, vorzugsweise in Reihenschaltung, gebildet ist.