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Dokumentenidentifikation DE4216928A1 25.11.1993
Titel Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von gefalteten Erzeugnissen aus Papier, Tissue, Nonwoven o. dgl.
Anmelder Hobema Maschinenfabrik Hermann H. Raths GmbH & Co KG, 4000 Düsseldorf, DE
Erfinder Hornscheidt, Manfred, 5013 Elsdorf, DE;
Raths, Hermann Josef, 4000 Düsseldorf, DE
Vertreter Sroka, P., Dipl.-Ing.; Feder, H., Dr.; Feder, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 40545 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 22.05.1992
DE-Aktenzeichen 4216928
Offenlegungstag 25.11.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.11.1993
IPC-Hauptklasse B65H 45/16
IPC-Nebenklasse B65H 45/22   B65H 7/00   B65H 9/00   B65H 43/00   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von gefalteten Erzeugnissen aus Papier, Tissue, Nonwoven o. dgl. Sie besitzt Falzzylinder (14), denen über eine Längsfalzeinrichtung (2, 3) eine Bahn (22) zugeführt wird. Die Erzeugnisse rücken als Stapel (13) vor. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, welche eine Veränderung der Höhenlage der Einzelstücke bewirkt, derart, daß jeweils das erste Stück eines Päckchens am stärksten angehoben ist und die Höhe bis zum letzten Stück abnimmt. Eine schwenkbare Haltenase (24') ist derart angeordnet, daß sie sich an das jeweils erste Stück eines Päckchens anlegt und ein Päckchen freigibt. Das Anheben der Päckchen geschieht mit einer Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung (2, 3) mit einem doppeltwirkenden Pneumatikzylinder (1), dessen Kolbenstange (1.3) mit der Längsfalzeinrichtung (2, 3) verbunden ist. Der Pneumatikzylinder (1) ist an ein Pneumatiksystem angeschlossen. Über ein elektronisch ansteuerbares Proportionalventil (4) wird das Einfahren der Kolbenstange (1.3) gesteuert. Über ein elektronisch ansteuerbares Schieberventil (10) wird das Ausfahren der Kolbenstange gesteuert. Die Steuerung der Ventile (4, 10) erfolgt von einer programmierbaren Steuereinrichtung (6) aus.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von gefalteten Erzeugnissen aus Papier, Tissue, Nonwoven od. dgl. mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt und beispielsweise in DE-PS 16 36 164 und DE-PS 24 27 635 beschrieben.

Die Höhenversetzung der Einzelstücke innerhalb eines Päckchens hat dabei den Zweck, die vollautomatische Übergabe des Päckchens an die Übergabeeinrichtung zu erleichtern.

Bei den bekannten Vorrichtungen ist die Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung als rein mechanische Konstruktion aufgebaut mit einem Betätigungshebel, der von einer Nockenscheibe bewegt wird. Es hat sich, insbesondere bei mit hoher Produktionsgeschwindigkeit laufenden, modernen Falzmaschinen, gezeigt, daß die Wirkungsweise dieser mechanischen Konstruktion nicht mehr befriedigend ist und insbesondere bei großen Zählmengen Justierschwierigkeiten auftreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß die Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung in einer Weise ausgestaltet ist, daß die Funktionsweise auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten sicher abläuft, und daß weiterhin ohne Umbauarbeiten unterschiedliche Zählmengen vorgegeben werden können und keine Justierschwierigkeiten auftreten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung nicht als rein mechanische Konstruktion, sondern als elektro-pneumatische Einrichtung aufzubauen. Durch die Verwendung eines elektronisch ansteuerbaren Proportionalventils in dem einen Zweig der Zuführungsleitung zum Pneumatikzylinder ist es möglich, die Anstiegskurve für die Höhenversetzung der Einzelstücke sehr genau vorzugeben. Ebenso kann durch das in die andere Zuführungsleitung eingeschaltete Schieberventil sichergestellt werden, daß der abfallende Teil der Kurve an der Vorderseite jedes Päckchens an einem Einzelstück erfolgt, so daß die Anlagefläche für die Haltenase sichergestellt ist. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung können in einfacher Weise unterschiedliche Kurvenformen, wie beispielsweise eine Sägezahnkurve mit linearem oder gekrümmtem Anstieg, aber auch Rechteckkurven vorgegeben werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt das Einfahren der Kolbenstange, welches die Höhenversetzung von der Vorderseite zur Rückseite des Päckchens bewirkt, gegen die Kraft einer Druckfeder, wobei diese Druckfeder so ausgelegt sein kann, daß die Federkraft im wesentlichen das Gewicht der anzuhebenden Bauteile der Längsfalzeinrichtung kompensiert. Dies hat den Vorteil, daß insbesondere beim raschen Wiederausfahren der Kolbenstange zur Herstellung der Vorderseite des Päckchens das Gewicht der Bauteile nicht vom Pneumatikzylinder her angehoben werden muß.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung durch eine Sensoreinrichtung kontrolliert wird, die ein IST-Signal für die Höhenlage abgibt, welches mit einem SOLL-Wert verglichen wird.

Da zwischen der Längsfalzeinrichtung und den die Päckchen bildenden Falzzylindern ein räumlicher Abstand besteht, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung von einem an den Falzzylindern angeordneten Drehwinkelgeber her angesteuert wird. Dies eröffnet die Möglichkeit, über die Steuereinrichtung genau vorzugeben, bei welcher Stellung der Falzzylinder die Zählung und Höhenversetzung der Erzeugnisse beginnen muß, damit die Einzelstücke innerhalb des Päckchens genau richtig angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sich jede Zählmenge ohne Umbauarbeiten über eine Tastatur vorgeben läßt, und daß auch Zählvarianten vorwählbar sind. Weiterhin ist die Justierung der Vorrichtung außerordentlich leicht und präzise durchzuführen und kann sogar bei laufender Maschine erfolgen, was eine erhebliche Zeitersparnis mit sich bringt.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung nach der Erfindung näher erläutert.

In der Zeichnung sind von einer Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von gefalteten Erzeugnissen aus Papier, Tissue, Nonwoven oder dergleichen nur die für die Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung wichtigen Bauteile schematisch angedeutet, nämlich das in vertikaler Richtung bewegbare Falzblech 2, die ebenfalls in vertikaler Richtung verstellbaren Führungsrollen 3, die um eine vertikale Drehachse drehbaren Falzzylinder 14, denen die in einer vertikalen Ebene liegende Bahn 22 zugeführt wird und die nach dem Falten einen aus Päckchen mit abgezählten vertikal stehenden Einzelstücken bestehenden Stapel 13 abgeben, wobei die Päckchen jeweils unter dem Druck der nachfolgenden Stücke in Pfeilrichtung A zur Übergabeeinrichtung 25 vorrücken. Wie auch in DE-PS 24 27 635 beschrieben, ist im Bereich oberhalb des Stapels 13 eine Vorrichtung 24&min; angeordnet, die eine schwenkbare Haltenase mit einer hakenförmigen Tastkante am vorderen Ende aufweist. Die Tastkante liegt auf der Oberfläche des Stapels 13 lose auf und wird von der Zählkante an der Vorderseite eines Päckchens erfaßt. Durch das Vorrücken wird die Haltenase nach vorne mitgenommen, wobei sie schließlich einen Schalter betätigt, der den Antrieb der Übergabeeinrichtung einschaltet, wobei gleichzeitig die Haltenase angehoben und zurückgeführt und ein Haltefinger quer zur Bewegungsrichtung des Stapels so in den Stapel bewegt wird, daß er sich an die Vorderseite des zweiten Päckchens anlegt. Die Haltenase wird in die Ausgangsstellung zurückgeführt.

Die Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der aus dem Längsfalzblech 2 und den Führungsrollen 3 bestehenden Längsfalzeinrichtung besitzt einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder 1, dessen Kolbenstange 1.3 in nur angedeuteter Weise mit dem Längsfalzblech 2 und den Führungsrollen 3 verbunden ist.

Der Pneumatikzylinder 1 ist an ein Pneumatiksystem angeschlossen, wobei der das Einfahren der Kolbenstange 1.3 steuernde Eingang 1.1 über ein elektronisch ansteuerbares Proportionalventil 4 und ein Druckregelventil 19.1 an eine Druckquelle 23 angeschlossen ist. Der das Ausfahren der Kolbenstange 1.3 steuernde Eingang 1.2 des Pneumatikzylinders 1 ist über ein elektronisch ansteuerbares Schieberventil 10 sowie ein Druckregelventil 19.2 ebenfalls an die Druckquelle 23 angeschlossen. Das Pneumatiksystem weist in an sich bekannter Weise an die Zuführungsleitung zu den Ventilen angeschlossene Druckluftspeicher 20.1 und 20.2 sowie an die Ventile selbst angeschlossene Schalldämpfer 21.1 bzw. 21.2 auf.

Die Ansteuerung des Proportionalventils 4 und des Schieberventils 10 erfolgt von einer programmierbaren elektronischen Steuereinrichtung 6 aus. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Proportionalventil 4 in an sich bekannter Weise als Baueinheit ausgeführt, die sowohl einen Ventilteil 4.1 als auch einen aus einer Regeleinheit 4.2, einem elektropneumatischen Wandler 4.3 und einem Digital-Analog-Wandler 4 aufgebauten Steuerteil aufweist. Der Digital-Analog-Wandler 4.4 ist über eine Steuerleitung 7 mit der Steuereinrichtung 6 verbunden, während der Steuereingang des Schieberventils 10 über eine Steuerleitung 24 mit der Steuereinrichtung 6 verbunden ist.

Das Einfahren der Kolbenstange 1.3 bei Beaufschlagung des Eingangs 1.1 des Pneumatikzylinders 1 erfolgt gegen die Kraft einer Druckfeder 5, die eine lineare Kennlinie aufweist und so ausgelegt ist, daß die Federkraft im wesentlichen das Gewicht der anzuhebenden Bauteile 2 und 3 der Längsfalzeinrichtung kompensiert. Die jeweilige Höhenlage der Längsfalzeinrichtung 2,3 wird durch eine Sensoreinrichtung 8 erfaßt, die ein analoges IST-Signal für die Höhenlage abgibt, welches über eine Steuerleitung 9 der Regeleinheit 4.2 des Proportionalventils 4 zugeführt wird und dort mit einem von der Steuereinrichtung 6 vorgegebenen SOLL-Wert verglichen wird.

Weiterhin ist an den Falzzylindern 14 ein elektrische Impulse abgebender Drehwinkelgeber 15 angeordnet, der mit dem Zähleingang eines Zählers 16 verbunden ist. Mittels einer Winkeleingabevorrichtung 17 kann dem Zähler 16 ein bestimmter Wert für den Drehwinkel der Falzzylinder 14 vorgegeben werden, bei dem jeweils bei jeder Umdrehung der Falzzylinder der Steuereinrichtung 6 über eine Leitung 18 ein Startsignal zur Auslösung des Zähl- und Versetzungsvorgangs zugeführt wird.

Durch eine Eingabevorrichtung 11 kann der Steuereinrichtung 6 die Zählmenge pro Päckchen vorgegeben werden, und mittels einer Eingabevorrichtung 12 können Zählvarianten für die Päckchen vorgegeben werden.

Die Funktionsweise der beschriebenen und dargestellten Vorrichtung ist folgende:

Der Steuereinrichtung 6 wird über die Eingabeeinheiten 11 und 12 eine bestimmte Zählmenge pro Päckchen und eventuelle Zählvarianten eingegeben. Weiterhin wird durch die Winkeleingabevorrichtung 17 der Startwinkel für den Zähler 16 voreingestellt. Entsprechend dem der Steuereinrichtung eingegebenen Steuerprogramm erfolgt nunmehr die Steuerung der Höhenversetzung des Längsfalzbleches 2 und der Führungsrollen 3 derart, daß beispielsweise zur Erzeugung einer sägezahnförmigen Staffelung der Einzelstücke innerhalb der Päckchen im Stapel 13 das Proportionalventil 4 fortlaufend öffnet, wodurch ein entsprechender linear ansteigender Druckanstieg über den Eingang 1.1 im Pneumatikyzlinder 1 erzeugt wird und die Kolbenstange 1.3 einfährt, bis ein vorgegebener SOLL-Wert mit dem durch den Sensor 8 gemeldeten IST-Wert übereinstimmt. Bereits kurz vor Erreichen der Endstellung wird ein Steuersignal an das Schieberventil 10 gegeben, durch welches dieses Schieberventil öffnet. Hierdurch ist ausreichend Zeit gegeben, daß sich am Eingang 1.2 des Pneumatikzylinders 1 der nötige Gegendruck aufbauen kann, so daß, wenn das Proportionalventil 4 auf "Entlüften" geschaltet wird, der Gegendruck am Eingang 1.2 sofort wirksam wird und zusammen mit der Kraftwirkung der Druckfeder 5 die Kolbenstange 1.3 rasch ausgefahren wird, bis die Anfangsstellung wieder erreicht ist. Der Gegendruck wird zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach Erreichen der Anfangsstellung weggenommen, so daß auch hier der Druckaufbau und Druckabbau berücksichtigt wird. Dann beginnt der geschilderte Zyklus von neuem.

Die Druckregelventile 19.1, 19.2 wirken als Feinregelventile zur Justierung des Druckes im Gesamtsystem.

Die Eingabevorrichtungen können in sehr unterschiedlicher Weise, beispielsweise als Tastatur, als Codierschalter oder als Monitor, ausgebildet sein.

Die Steureinrichtung 6 kann in an sich bekannter Weise einen Digitalrechner enthalten.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von gefalteten Erzeugnissen aus Papier, Tissue, Nonwoven od. dgl. mit um eine vertikale Drehachse drehbaren Falzzylindern, denen über eine Längsfalzeinrichtung mindestens eine in einer vertikalen Ebene liegende Bahn zugeführt wird, wobei die Erzeugnisse nach dem Falten als aus Päckchen mit abgezählten, vertikal stehenden Einzelstücken bestehender Stapel unter dem Druck der nachfolgenden Stücke vorrücken und eine Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung vorgesehen ist, welche eine Veränderung der Höhenlage der Einzelstücke bewirkt derart, daß jeweils das erste Stück eines Päckchens am stärksten angehoben wird und die Höhe bis zum letzten Stück abnimmt und eine schwenkbare Haltenase derart angeordnet ist, daß sie sich an das jeweils am stärksten angehobene erste Stück eines Päckchens anzulegen vermag und eine Übergabeeinrichtung zum Aufnehmen des jeweils freigegebenen vordersten Päckchens vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung der Höhenlage der Längsfalzeinrichtung (2, 3) einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder (1) aufweist, dessen Kolbenstange (1.3) mit die Höhenlage bestimmenden Bauteilen der Längsfalzeinrichtung (2, 3) derart verbunden ist, daß beim Ausfahren der Kolbenstange (1.3) die Höhe vergrößert und beim Einfahren der Kolbenstange die Höhe verkleinert wird,und der Pneumatikzylinder (1) an ein Pneumatiksystem angeschlossen ist, durch welches der das Einfahren der Kolbenstange (1.3) steuernde Eingang (1.1) des Pneumatikzylinders über ein elektronisch ansteuerbares Proportionalventil (4) an eine Druckquelle (23) anschließbar ist, während der das Ausfahren der Kolbenstange (1.3) steuernde Eingang (1.2) über ein elektronisch ansteuerbares Schieberventil (10) an die Druckquelle (23) anschließbar ist und die Steuerung der Öffnungs- und Schließbewegungen der beiden Ventile (4, 10) von einer programmierbaren, elektronischen Steuereinrichtung (6) aus erfolgt, die entsprechend einem vorgegebenen Programm zum Öffnen und Schließen der Ventile elektrische Steuerimpulse in vorgegebener Zeitfolge und Höhe abgibt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfahren der Kolbenstange (1.3) gegen die Kraft einer Druckfeder (5) erfolgt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (5) eine lineare Kennlinie aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie der Druckfeder (5) so ausgelegt ist, daß die Federkraft im wesentlichen das Gewicht der anzuhebenden Bauteile (2, 3) der Längsfalzeinrichtung kompensiert.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Höhenlage der Längsfalzeinrichtung (2, 3) erfassende Sensoreinrichtung (8) vorgesehen ist, die ein IST-Signal für die Höhenlage abgibt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das IST-Signal für die Höhenlage der Steuereinrichtung (6) zugeführt und dort mit einem vorgegebenen SOLL- Wert verglichen wird.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das IST-Signal für die Höhenlage dem mit elektrischen Regelkreisen (4.2, 4.3, 4.4) ausgerüsteten Proportionalventil (4) zugeführt wird und dort mit einem von der Steuereinrichtung (6) an das Proportionalventil (4) gegebenen digitalen SOLL-Wert verglichen wird.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das IST-Signal für die Höhenlage als analoges Signal abgegeben wird.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Schieberventils (10) derart erfolgt, daß es zu einem vorgegebenen Zeitpunkt vor der tiefsten Stelle der Kolbenstange (1.3) öffnet.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Falzzylindern (14) ein elektrische Impulse abgebender Drehwinkelgeber (15) angeordnet ist, der mit der Steuereinrichtung (6) verbunden ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelgeber (15) an den Zähleingang eines Zählers (16) angeschlossen ist, dessen Ausgang an die Steuereinrichtung (6) angeschlossen ist und der mit einer Winkeleingabevorrichtung (17) zur Vorgabe eines Drehwinkels derart verbunden ist, daß der Zähler pro Umdrehung der Falzzylinder (14) zu einem eingestellten Zeitpunkt ein Startsignal an die Steuereinrichtung (6) abgibt.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) an Eingabevorrichtungen (11, 12) zur Eingabe der Zählmenge pro Päckchen und der Zählvarianten pro Päckchen angeschlossen ist.






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