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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schärfen einer Messerwelle der
Art, wie es zum Beispiel in EP-A-0 602 655 beschrieben ist. Die
Messerwelle wird in einer Maschine zum Zuschneiden von Streifen
aus Blattmaterial, zum Beispiel aus Papier, Kunststoff, lichtempfindlichem
Film oder anderem Material in Form dünner Blätter verwendet.
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In
der fotografischen Industrie werden zum Schneiden mehrerer Streifen
lichtempfindlichen Films aus einem sehr breiten Ausgangsstreifen
Längsschneidgeräte eingesetzt,
die eine Vielzahl von auf einer Messerwelle im Abstand zueinander
angeordneten rotierenden Messern und eine Vielzahl von auf einer
zweiten Messerwelle angeordneten Gegenmessern aufweisen, wobei der
zu schneidende Streifen zwischen diesen beiden Messer- und Gegenmesserreihen
hindurchläuft.
Statt auf Messerwellen können
die Messer bzw. Gegenmesser auch auf einzelnen Einheiten angeordnet
sein. Um am Rand der geschnittenen Streifen eine gute Schnittqualität aufrechtzuerhalten,
müssen
die Messer und Gegenmesser regelmäßig geschärft werden.
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Es
gibt bereits zahlreiche Möglichkeiten,
das Schärfen
der Messer der verschiedenen Längsschneidgeräte dadurch
zu berücksichtigen,
dass man den durch das Schärfen
eines oder mehrerer Messer auftretenden Materialverlust durch geeignete
Mittel dimensional ausgleicht. Diese Ausgleichsmöglichkeiten gestatten eine
auch über
die Zeit nach mehrmaligem Schleifen der Messer ausreichend gute
Kontrolle des Schneidverfahrens. Durch diese Kontrolle des Schneidverfahrens
werden eine hinreichend gute Schnittqualität der geschnittenen Streifen
und geringe Dimensionsabweichungen der geschnittenen Streifen erzielt.
Im Vergleich zu den üblichen
Spezifikationen für
in der fotografischen Industrie verwendete Filmstreifen sind diese
Dimensionsabweichungen aber immer noch zu groß.
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US-A-4
592 259 beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Einstellen
der relativen Position der Schneidmesser eines Längsschneidgerätes. Um
die korrekte Position einerseits der Messer zueinander und andererseits
zwischen den einzelnen diese Messer aufweisenden Schneideinheiten
zu erreichen, lassen sich die Schneideinheiten auf Gleitbahnen bewegen.
Elektrische und mechanische Einrichtungen ermöglichen einen automatischen
Ausgleich der im Laufe der Zeit eintretenden Dimensionsabweichungen
in der Messerdicke. Durch diesen Ausgleich wird die Position der
Schneideinheiten zueinander auf ihren Gleitschienen verändert. Dadurch
soll zwischen den Schneidkanten zweier aufeinanderfolgender Messer
durch Vergleich mit einem in einem Speicher aufgezeichneten Standard-Bezugswert,
der zum Beispiel der Dicke eines neuen Messers entspricht, ein konstanter,
vorgegebener Abstand aufrechterhalten werden. Diese Erfindung ermöglicht zwar
die Aufrechterhaltung eines konstanten Abstandes zwischen den Messern,
sie bezieht sich aber auf Messer von Schneidmaschinen oder Schlitten,
die bezüglich
ihrer relativen Bewegungen auf ihren jeweiligen Gleitschienen unabhängig voneinander
sind. Anders ausgedrückt,
verändert
sich die Gesamtgeometrie der Schneidmaschinen entsprechend den Dimensionsabweichungen
der Messer, um den Abstand zwischen den Schneideinheiten und damit
zwischen den Schneidkanten der Messer konstant zu halten.
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US-A-4
607 552 beschreibt eine Vorrichtung, die eine automatische Steuerung
der Position einer Vielzahl von einen sich bewegenden Streifen schneidenden
Schneidvorrichtungen ermöglicht.
Mittels elektronischer Steuereinrichtungen kann aus Abnutzungs-Messwerten
der Schneidmesser der einzelnen Schneidvorrichtungen der Dimensionsausgleich
für die
korrekte Neupositionierung der Schneide einerseits bezüglich des zu
schneidenden Streifens und andererseits bezüglich des als Gegenmesser dienen
Teils berechnet werden. Diese Vorrichtung ermöglicht somit einen Ausgleich
der Abnutzung der einzelnen Schneiden der Schneidvorrichtung unabhängig voneinander.
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Die
Aufgabe der in US-A 5 097 732 offenbarten Erfindung hat gewisse Ähnlichkeit
mit jener von US-A- 4 607 552. Auch hier ermöglicht eine numerische Steuerung
die Messung und Steuerung des Abstands zwischen den Schneideinheiten
einer eine Vielzahl von Schneideinheiten aufweisenden Schneidvorrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die gleichzeitige Bewegung einer Vielzahl
von Schneideinheiten in eine vorgegebene Position zu ermöglichen.
Nach dieser Bewegung der Schneideinheiten wird dann die jeweilige
Anpassung der Anlagedrücke
der oberen und unteren Messer durchgeführt.
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US-A-4
072 887 beschreibt eine Vorrichtung, mittels derer bewegliche Elemente,
insbesondere ein erstes Paar von zusammenarbeitenden Kreisschneidemessern
mit parallelen Achsen, durch Verschiebung entlang der Achse der
Kreisschneidemesser in eine neue Position bewegt werden können. Die
Vorrichtung ermöglicht
mittels geeigneter Messeinrichtungen die Neupositionierung aufeinanderfolgender,
nebeneinander auf getrennten Einheiten angeordneter Schneidenpaare
bezüglich
des bewegten ersten Schneidenpaars.
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EPA
0 602 655 beschreibt ein Verfahren zum Schärfen auf einer Welle sitzender
Kreisschneidemesser. Diese Erfindung zielt insbesondere darauf ab,
die Messer zum Schärfen
nicht von der Messerwelle abnehmen zu müssen und dadurch Ursachen für Fehler
und Dimensionsabweichungen zu vermeiden, die mit der erneuten Montage
der Messer auf der Welle nach dem Schärfen verbunden sein können. Insbesondere
ist es bei dem in dieser Erfindung beschriebenen Schärfverfahren
möglich,
ausgehend von der zwischen bestimmten Punkten auf einem Träger montierten
Messerwelle mit den zu schärfenden
Messern eine rotierende Schleifscheibe – oder mehrere solcher Schleifscheiben – unter
Steuerung der Bewegung der Schleifscheibe durch eine numerisch gesteuerte
programmierte Vorrichtung gegen die Kanten der Messer zu bewegen.
Dadurch sollen die Schneidmesser einer Welle nacheinander oder gleichzeitig
geschärft
werden können,
ohne die Messer ausbauen zu müssen.
Eigentliches Ziel dabei ist es, den seitlichen und radialen Versatz
der Schneidkanten der Messer zu verbessern und dadurch die Präzision der
geschnittenen Streifen zu erhöhen. Das
hinsichtlich der Streifenbreite von Produkten, die mit den gemäß diesem
Schärfverfahren
geschärften Messerwellen
geschnitten wurden, erzielte Ergebnis bleibt jedoch weiterhin unbefriedigend.
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FR-A-9
912 181 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Positionieren
einer Vielzahl von auf einer ersten Messerwelle positionierten Messern
bezüglich
einer Vielzahl von auf einer zweiten Messerwelle desselben Längsschneidgerätes montierten
Gegenmessern. Damit wird jedoch die dimensionale Gleichmäßigkeit
oder Wiederholbarkeit des Messerabstandes einer gegebenen Schneidvorrichtung
nicht speziell garantiert.
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Sämtliche
in den vorstehend erwähnten
bekannten Veröffentlichungen
beschriebene Einrichtungen basieren auf Steuerungs- oder Messprinzipien
und -einrichtungen, die die Positionierung oder Neupositionierung
von Schneideinheiten oder Schneidvorrichtungen mit Messern relativ
zueinander ermöglichen,
um zum Beispiel die Variabilitäts-Parameter
des Schneidprozesses auszugleichen. Dadurch soll die Gesamtsteuerung des
Prozesses garantiert werden. Bei Schneidvorrichtungen liegt ein
wichtiger Variabilitäts-Parameter
des bekannten Verfahrens in der Abnutzung der in diesen Maschinen
eingesetzten Messerschneiden. Dieses Phänomen kann durch Beeinflussung
bestimmter physischer Komponenten der Schneidvorrichtung gesteuert
werden, zum Beispiel durch relative Bewegung der Komponenten zueinander,
um zum Beispiel die Abnutzung der Messer auszugleichen. Bei einer
solchen Schneidvorrichtung ist es zum Beispiel möglich, die Produktionsart zu
wechseln und die für
die erste Produktionsart bestimmten Messer durch andere, für eine neue
geplante Produktionsart bestimmte Messer zu ersetzen. Später könnten dann
zum Beispiel alle oder einzelne Messer für die erste Produktionsart
wiederverwendet werden. Geeignete Steuer- und Messeinrichtungen
ermöglichen
in diesem Fall die Steuerung und gegebenenfalls Neupositionierung
der Messer zueinander. Allerdings ist eine Garantie für die Wiederholbarkeit
des axialen Abstandes zwischen den Messern beim Schärfen a priori
nicht gegeben, so dass infolgedessen die Qualität des Schnitts, die durch gute
Entsprechung und gutes Zusammenwirken der jeweiligen Messer auf
beiden Messerwellen, die zum Beispiel zusammen einen Materialstreifen schneiden,
erreicht wird, nicht gewährleistet
ist. Anders ausgedrückt,
ermöglichen
die nach dem erwähnten Stand
der Technik verwendeten Einrichtungen zwar die Steuerung des Schneideprozesses,
nicht jedoch die Steuerung der Wiederholbarkeit oder Variabilität des Schneidabstandes
der Messerwelle.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Gleichmäßigkeit des Schärfens der
Messerwellen einer Schneidvorrichtung, genauer gesagt der mit den
Messern ausgestatteten Messerwellenpaare, so zu steuern, dass diese Messerwellen
auch im Laufe der Zeit und nach mehrmaligem Schärfen oder Schleifen bei einer
gegebenen Schneidbreite einen beim Schleifvorgang präzise kontrollierten
und gleichmäßigen Abstand
aufweisen, der ein gutes Zusammenwirken der beiden Wellen garantiert.
Damit werden mit Vorteil besondere zusätzliche Einstellungen einer
Welle bezüglich
der anderen in der die beiden Wellen aufnehmenden Schneidvorrichtung
vermieden, ohne dass im Laufe der Zeit eine Dimensionsabweichung
oder Streuung der verschiedenen Schneidabstände eintritt. Die Erfindung
ermöglicht
es gemäß Anspruch
1, ein robustes Schärfverfahren
zu erreichen und aufrechtzuerhalten und dabei gleichzeitig Produktivitätsgewinne
zu erzielen, da das Schärfen
der Messerwellen gleichzeitig auf einer besonderen Schleifmaschine
erfolgt. Anfängliche
Einstellungen der Schneidvorrichtung sind bei einem gegebenen Paar
Messerwellen nicht mehr erforderlich, da die Messer der beiden zusammenwirkenden
Messerwellen der Schneidvorrichtung während der aufeinanderfolgenden
Schleifvorgänge
zueinander einwandfrei positioniert bleiben. Erreicht wird damit
nicht nur die ausgezeichnete Beherrschung der Präzision der vorgegebenen Schnittbreite,
sondern auch und vor allem ein besserer Schnitt, insbesondere dank
der Beherrschung der Variabilität
des axialen Abstandes zwischen den verschiedenen Messern. Dies ermöglicht es
auch, eine dimensionale Gleichmäßigkeit
der Messerwellen während
des Schleifvorganges zu erreichen. Angesichts der Präzision und
der geringen dimensionalen Variabilität, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erreicht werden können,
ist es sogar möglich,
an den Austausch zwischen Messerwellen verschiedener Messerwellenpaare
zu denken.
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Ein
Vorteil des Verfahrens gemäß den Ansprüchen besteht
darin, dass es von den auf die Schleifmaschine zurückzuführenden,
zum Beispiel mechanischen, Variabilitäts-Parametern unabhängig ist.
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Ein
weiterer wichtiger Vorteil des Verfahrens gemäß den Ansprüchen besteht darin, dass es
unabhängig
von Abweichungen der mit der Umgebung der Schleifmaschine verbundenen
physikalischen Parameter die Aufrechterhaltung einer guten geometrischen
Positionierung der Messer und eines gleichmäßigen Messerabstandes ermöglicht.
Eines der genannten Parameter ist zum Beispiel die Umgebungstemperatur.
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Dieses
Verfahren ist insofern besonders nützlich, als mit ihm jedes Messer
einer Messerwelle präzise korrigiert
werden kann, indem die Abmessungen der einzelnen Messerabstände zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Messern gleichmäßig gemacht werden, und zwar
unabhängig
von der Variabilität
der mechanischen Komponenten der Schleifmaschine.
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Schärfen einer
Vielzahl von Messern, die auf der Umfangsfläche einer Messerwelle angeordnet
sind, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet
ist:
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- a) Bestimmen des Unterschiedes der tatsächlichen
Position eines jeden Messers in Relation zu einer Bezugsposition
entsprechend den theoretischen Positionen der Messer durch Ermitteln
des algebraischen Wertes für
die Differenz zwischen dem zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messern
gemessenen tatsächlichen
Abstand und dem theoretischen Abstand für jedes einzelne Paar aufeinanderfolgender
Messer auf der Messerwelle;
- b) Berechnen des Durchschnittswertes der algebraischen Werte
für die
Differenz zwischen dem tatsächlichen
und dem gemäß Schritt
a) ermittelten theoretischen Abstand durch Dividieren der Summe
der algebraischen Differenzwerte durch die Gesamtzahl einzelner
Paare aufeinanderfolgender Messer auf der Messerwelle;
- c) Ermitteln des algebraischen Wertes entsprechend einer ersten
korrigierten relativen Position eines jeden Messers durch Subtraktion
des algebraischen Durchschnittswertes der gemäß Schritt b) berechneten Differenzen
von jedem der algebraischen Werte für die Differenz zwischen dem
tatsächlichen
Abstand und dem gemäß Schritt
a) ermittelten theoretischen Abstand;
- d) Ermitteln des algebraischen Wertes für die Differenz zwischen der
tatsächlichen
Gesamtlänge
zwischen den beiden Endmessern auf der Messerwelle und der theoretischen
Gesamtlänge
der Messerwelle, errechnet durch Multiplizieren der Gesamtzahl der
einzelnen Paare aufeinanderfolgender Messer mit dem Wert des theoretischen
Abstands;
- e) Ermitteln des algebraischen Differenzwertes für die Länge pro
Messer durch Dividieren des algebraischen Wertes für die Differenz
zwischen der theoretischen Gesamtlänge und der gemäß Schritt
d) erhaltenen tatsächlichen
Gesamtlänge
durch die Gesamtzahl von Messerpaaren auf der Messerwelle;
- f) Ermitteln des algebraischen Wertes entsprechend einer zweiten
korrigierten relativen Position eines jeden Messers durch Addition
des algebraischen Differenzwertes für die Länge pro Messer mit den algebraischen
Werten entsprechend der ersten korrigierten relativen Position;
und
- g) Ermitteln der pro Messer zu entfernenden Materialmengen anhand
der Summe der algebraischen Werte für die zweite korrigierte relative
Position.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Gesamtansicht einer
Längsschneidmaschine;
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2A und 2B Prinzip-Diagramme des durch die Messerwellen
eines Längsschneidgeräts ausgeführten Schneidvorgangs;
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3 eine schematische Ansicht
der Bezugs-Positionierung der Messerwellen im Längsschneidgerät;
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3B ein Detail der 3A:
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4 eine schematische Vorderansicht
der elektromechanischen Steuervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in der Umgebung der Maschine;
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5 eine schematische Ansicht
der Vorrichtung gemäß 4, von rechts gesehen;
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6 die Positionierung der
Positions-Messfühler
der Steuervorrichtung bezüglich
der Messer gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung; und
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7 eine grafische Darstellung
entsprechend den Werten der als Anlage I beigefügten Tabelle.
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In
der Beschreibung sind unter "Messer" sowohl die Messer
als auch die Gegenmesser zu verstehen.
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1 zeigt ein Längsschneidgerät oder eine
Schneideinheit 10, mit denen Material in Blattform, zum Beispiel
fotografische Filmplatten, die mit hoher Präzision in Streifen geschnitten
werden müssen,
in Streifen geschnitten werden können.
Ein derartiges Längsschneidgerät weist
zwei Wellen 40 und 50 auf, auf denen jeweils rotierende
Messer 20 und Gegenmesser 30 montiert sind. Die
beiden Wellen 40 und 50 sind derart montiert,
dass ihre Achsen parallel zueinander verlaufen. Die Elemente 20 und 30 weisen
die Besonderheit auf, dass sie kreisförmig ausgebildet sind und auf
der Umfangsfläche
der Messerwelle 40, 50 angeordnet sind, so dass
sie kontinuierlich schneiden können,
wenn sich die beiden Wellen 40, 50 gemeinsam drehen,
wobei ihre jeweiligen Achsen parallel verlaufen. Das Schneiden eines
Materialblatts basiert auf dem Scherenprinzip, wie es in 2 dargestellt ist. Das zu
schneidende Materialblatt 12 läuft in der Richtung 14 zwischen
den zum Beispiel in den Drehrichtungen 15 bzw. 17 rotierenden
Messern 20 und Gegenmessern 30 hindurch. Nachdem
es die Schneideelemente 20 und 30 passiert hat,
ist das Blatt 12 zu Streifen 18 geschnitten. Die
Messer sind im Allgemeinen in regelmäßigem Abstand im Längsschneidgerät angeordnet,
um Filmstreifen gleicher Breite 19 zu schneiden; sie können aber
auch in unregelmäßigen Abständen vorgesehen
werden, um Streifen unterschiedlicher Breite zu schneiden. In jedem
Fall soll jedoch die Variabilität
der Dimensionen dieser Schnittbreite gesteuert werden, um Einstellungen
am Längsschneidgerät möglichst
gering zu halten und die Komplexität der Messerschärfvorgänge zu verringern,
dabei aber gleichzeitig die Gleichmäßigkeit oder Wiederholbarkeit
des Abstandes zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Messern
und einer vorgegeben Streifenbreite 19 aufrechtzuerhalten.
Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es auch, die in einem Längsschneidgerät eingesetzten
Messerwellen mit minimalen oder gar ohne Einstellungen einander
zuordnen zu können,
und dies mit höchster
Präzision
und damit höchster
Schnittqualität.
Bei der Herstellung von fotografischem Film, zum Beispiel Film für professionelle
Kinofilme oder Amateurfilme, ist der Schneidvorgang von großer Bedeutung. Die
spätere
korrekte Perforation ist von ihr abhängig. Eine einfache Abweichung
in der Filmbreite verursacht eine willkürliche und ungenaue Perforation
und damit ein Fertigprodukt geringerer Qualität, das den Kunden bei der Verwendung
des Filmstreifens zum Beispiel in Projektoren oder Kameras enttäuscht. Die
auf dem Gebiet des Schneidens fotografischen Films erreichte Präzision der
geometrischen Abweichungen in der Breite der geschnittenen Streifen
liegt heute im Größenbereich
eines Mikrometers. Diese Präzision
entspricht der Kontrolle der Variabilität der Breite des zu schneidenden
Streifens und seiner Schnittqualität, wobei diese direkte Folge
der vorherigen korrekten relativen Positionierung der Messer 20, 30 auf
den beiden Wellen 40, 50 des Längsschneidgeräts 10 sind.
Nach 3 kann mittels
des beanspruchten Verfahrens diese Gleichmäßigkeit oder Steuerung der
Wiederholbarkeit des axialen Abstandes P zwischen den Messern hergestellt,
eine Abstands-Variabilität
P zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messern von praktisch unter
2 Mikrometer (0,002 mm) erreicht und dabei die korrekte Zuordnung
der jeweiligen Messer 20, 30 der Wellen 40, 50 des
Längsschneidgeräts 10 sichergestellt
werden. Nach 3A und 3B entspricht die Zuordnung
dem axialen Spiel A zwischen den Stirnflächen der im Längsschneidgerät 10 angeordneten
Messer 20 und 30. Die Messerwellen 40, 50 werden
mit Abstandshaltern derart zueinander vorpositioniert, dass die
jeweils ersten Messer 20, 30 jeder Messerwelle 40, 50 entsprechend
der korrekten relativen axialen Position, wie sie durch das axiale
Spiel A gekennzeichnet ist, zueinander positioniert werden. Das
beanspruchte Verfahren ermöglicht
auch die Steuerung dieses axialen Spiels mit hoher Präzision bei
allen Messern 20, 30, das heißt eine Variabilität im Bereich von
maximal 0,01 mm.
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Erfahrungsgemäß werden
die die beiden Wellen aufweisenden Längsschneidgeräte jeweils
nach einer Anzahl Arbeitsstunden gestoppt und auseinandergenommen.
Dann werden die Messerwellen zum Beispiel auf Schleifmaschinen geschärft. Die
erforderliche Schleifpräzision,
die im Bereich von einigen Mikrometern liegt, erfordert eine sehr
viel präzisere
Bearbeitung als sie auf einer herkömmlichen Drehbank erreicht
werden kann. Zur Überprüfung des
Schleifvorgangs wird eine für
die Schleifmaschine geeignete elektromechanische Steuervorrichtung 5 eingesetzt.
Diese Steuervorrichtung 5, von der ein Beispiel in 4 und 5 dargestellt ist, ist mittels durch
ihre Achsen angedeuteter Befestigungsmittel 7 auf dem Wagen
oder Langschlitten der Schleifmaschine befestigt. Diese Mittel 7 können zum
Beispiel aus Befestigungsschrauben bestehen. Die elektromechanische
Steuervorrichtung 5 ist mit einem Paar Positions-Messfühlern 43, 47,
zum Beispiel bekannten TESA-Sensoren, ausgestattet. Die Sensoren 43, 47 weisen
zum Beispiel jeweils einen mechanischen Fühler 8, 16 mit
Diamantspitze auf, der mit dem Messer, dessen Position zu bestimmen
ist, in Berührung
steht. Das Sensorenpaar 43, 47 ist elektronisch
mit einer Gruppe von zusammenwirkenden Steuerungsinstrumenten 9 verbunden,
die zum Bespiel ein Galvanometer und eine elektronische Vorrichtung
zum direkten Ablesen der Mikrometer-Werte, zum Aufzeichnen dieser
Werte und zur Durchführung
von Berechnungen auf der Grundlage vorgegebener Kalkulationspro gramme
umfassen. Bei der Lesevorrichtung handelt es sich zum Beispiel um eine
LED-Anzeige. Die
Aufzeichnungs- und Rechenvorrichtung kann aus einer programmierbaren
Steuerung mit einem Programm und einem entsprechenden Speicher bestehen.
Der Schlitten 6 der Schleifmaschine ist im Allgemeinen
mit einem Motor ausgestattet und vollführt eine Translationsbewegung
parallel zur Achse 1 der zu schärfenden Messerwelle. Neben
der Steuervorrichtung 5 trägt der Schlitten 6 eine
Vorrichtung 3 zur Aufnahme des Schleifwerkzeugs 4 für die Messer 30.
Auch die Vorrichtung 3 ist am Schlitten 6 befestigt.
Das Schleifwerkzeug 4 für
die Messer kann zum Beispiel aus einer rotierenden Schleifscheibe 4 bestehen,
wobei die Drehachse des Werkzeugs 4 an der Werkzeugaufnahme 3 befestigt
ist. Die zu schleifende Messerwelle ist in der Schleifmaschine 25 zum
Beispiel zwischen Spitzen oder auf einem Aufspanndorn gehalten.
Der motorisierte Schlitten 6 gestattet eine langsame Bewegung
des Schlittens mit der Werkzeugaufnahme 3, zum Beispiel
im Bereich von 0,1 mm/min. Diese Gruppe elektromechanischer Komponenten
stellt ein relativ einfaches Mess- und Zustellsystem dar, das sowohl
einfach aus Standardmaterial herzustellen und sehr effizient ist
als auch die Ausführung
von Schärfdurchgängen von
nur wenigen Mikron an den zu schärfenden
Messern ermöglicht.
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Mit
Hilfe der elektromechanischen Steuervorrichtung 5 lassen
sich die Differenzen der jeweiligen Istposition der Messer zum Beispiel
bezüglich
eines gewählten
theoretischen Werts Po des dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Messern entsprechenden Messerabstandes messen. Gemäß 4 und 5 umfasst die Vorrichtung 5 einen
Hauptständer 26,
der mit Hilfe der Befestigungsmittel 7 am Langschlitten 6 der Schleifmaschine 25 befestigt
ist. Der Hauptständer 26 ist
fest mit einem mechanischen Arm 27 verbunden, an dem eine
Messeinrichtung 60 befestigt ist. Die Messeinrichtung 60 umfasst
einen ersten Schlitten 41 und einen zweiten Schlitten 28 und
kann entlang zweier praktisch orthogonaler Achsen bewegt werden,
von denen sich eine parallel zur Hauptachse 1 der Messerwelle
erstreckt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Messeinrichtung 60 den mit dem Arm 27 fest
verbundenen zweiten vertikalen Schlitten 28, wobei der
zweite Schlitten 28 mittels einer Vorrichtung oder eines oberen
Elements 51 die Bewegung der Messeinrichtung 60 in
einer Richtung praktisch rechtwinklig zur Achse 1 der in
der Schleifmaschine 25 befestigten Messerwelle 40, 50 sicherstellt.
Bei der Vorrichtung 51 kann es sich zum Beispiel um ein
Betäti gungselement
handeln. Bei der gewählten
Ausführungsform
ermöglicht
der erste Schlitten 41 die Bewegung der Messeinrichtung 60 in
der Achse 1 der Messerwelle 40, 50. Die
Bewegung des ersten Schlittens 41 wird zum Beispiel durch
eine Vorrichtung mit einem horizontalen Betätigungselement 48 und
einer Feder 42 bewirkt. Der zweite Schlitten 28 lässt die
Messeinrichtung steigen oder fallen, um die mechanischen Fühler 8, 16 korrekt
an der Stirnfläche
der zu prüfenden
Messer zu positionieren. Die Bewegung des ersten Schlittens 41 relativ
zum Arm 27 erfolgt praktisch parallel zur Achse 1 der
Messerwelle 40, 50. Die Position der Bewegung
des ersten Schlittens 41 wird mittels eines ersten Präzisionssensors 43 erfasst.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
mit dem Betätigungselement 48 und
der Feder 42 bewegt das Betätigungselement 48 entgegen
der Wirkung der Feder 42 den ersten Schlitten 41 parallel
zur Achse 1. Durch diese horizontale Bewegung des ersten
Schlittens 41 kann der erste mechanische Fühler 8 einer
feststehenden Aufnahme 70 an der Stirnfläche des
ersten Messers in Anlage gebracht werden. Der Fühler 8 ist mit dem
Sensor 43 verbunden. Der Fühler 8, der einen
Hub von wenigen Millimetern in der Achse 1 ermöglicht,
ist zum Beispiel mit einem Galvanometer verbunden. Nachdem der Fühler 8 am
ersten Messer in Anlage gebracht wurde, wird er elektrisch auf Null
gestellt. Dann wird das Steuerinstrument 9 mit Hilfe eines
Präzisionslineals 22 als Mess-Referenz
initialisiert. Das Lineal 22 selbst ist elektrisch mit
dem Steuerinstrument 9 verbunden, so dass die Translationsbewegung
der Steuervorrichtung 5 mit den Messsensoren und Fühlern 8, 16 entlang
der Achse 1 immer mit Bezug auf das Lineal erfolgt. Das
Präzisionslineal 22 ist
an der Schleifmaschine 25 befestigt, und seine Hauptachse 11 verläuft parallel
zur Bewegungsrichtung des Schlittens 6 in der Achse 1 der
zu schärfenden
Welle. Vorzugsweise wird ein mit einer Auflösung von 0,001 mm kalibriertes
Glaslinear verwendet. Die Translationsbewegungen des Schlittens 6 werden
immer in Bezug auf dieses Lineal 22 mit einem Messsensor 62 aufgezeichnet.
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Das
Lineal ist bezüglich
des Schlittens 6 feststehend, wobei letzterer seinerseits
eine Translationsbewegung ausführt.
Die als Referenz für
die an der zu schärfenden
Welle durchzuführenden
Messungen dienende Initialisierungsposition wird in Bezug auf die
Position eines ersten theoretischen Messers aufgezeichnet, das als
Referenz für
die Längenmesssung
der Messerwelle 40, 50 zwischen den beiden Endmessern
gewählt wird.
Der Referenzwert wird mittels eines einfachen digitalen Werts, zum
Beispiel Null, initialisiert und als Referenz im Steuerinstrument 5 gespeichert.
Dann wird das Lineal 22 entsprechend dem Null-Wert des
Sensors 8 auf Null gestellt (zurückgestellt). Mittels des Schlittens 6 wird
der Sensor 8 dann zum letzten Messer bewegt, das mit der
Messeinrichtung 60 gemessen werden kann. Dieses letzte
Messer ist im Allgemeinen das vorletzte Messer der Welle, d.h. wenn
die Messerwelle zum Beispiel 39 Messer aufweist, wird im Allgemeinen
der tatsächliche
Abstand zwischen dem ersten und dem achtunddreißigsten Messer gemessen. Nachdem
der Fühler 8 mit
dem achtunddreißigsten
Messer in Anlage und elektrisch auf Null gestellt ist, wird die
tatsächlich
gemessene Länge
zwischen den genannten Messern in Bezug auf das Lineal 22 abgelesen.
Dabei wird die Länge zum
Beispiel direkt auf einem mit dem Lineal 22 verbundenen
digitalen Display abgelesen und mit der theoretischen Länge verglichen.
Die theoretische Länge
ist gleich der Gesamtzahl der theoretischen Abstände Po der Messerwelle 40, 50,
multipliziert mit dem Wert des theoretischen Abstandes Po entlang
der Messerwelle. Dieser Wert des theoretischen Abstandes Po ist
im Allgemeinen konstant. Bei manchen Ausführungsformen kann der theoretische
Abstand sich aber auch im Hinblick auf den gesamten Produktionsprozess
ein wenig entlang der Messerwelle ändern.
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Der
feste Ständer 70,
auf der der Fühler
oder die Diamantspitze 8 befestigt ist, ist fest mit dem
ersten Schlitten 41 verbunden. Der feste Ständer 70 ist
fest mit dem Schlitten 41 verbunden und nimmt eine auf
dem Ständer 70 befestigte
Mess-Untergruppe 44 auf. Die Untergruppe 44 umfasst
einen relativ zur feststehenden Ständer 70 bewegbaren
Ständer 45.
Die relative Position des beweglichen Ständers 45 wird mittels
eines zweiten Präzisionssensors 47 gemessen,
der seinerseits bezüglich
des feststehenden Ständers 70 feststeht.
Mit Hilfe des Sensors 47 kann die relative Bewegung der
zweiten Diamantspitze 16 entlang der Achse 1 bezüglich der
ersten Diamantspitze 8 gemessen werden. Der Sensor 47 misst
mittels einer verformbaren mechanischen Vorrichtung die Position
des beweglichen Ständers 45,
die durch die Berührung
zwischen dem zweiten mechanischen Fühler 16 und der Stirnfläche des
zu prüfenden
zweiten Messers bestimmt wird.
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Die
verformbare mechanische Vorrichtung besteht zum Beispiel aus einer
verformbaren Blattfeder 52. Der am zweiten Messer eines
ersten zu prüfenden
Messerpaares anliegende zweite mechanische Fühler 16 erzeugt einen
zweiten algebraischen Wert, der bezüglich des ersten algebraischen
Werts des ersten geprüften Messers
die algebraische Differenz der Länge
des ersten gemessenen Messerabstands P bezüglich des theoretischen Abstands
Po angibt. Alle diese Werte werden Messer für Messer aufgezeichnet und
dienen als Referenz für
die Bestimmung der Werte der von den Messern abzutragenden Materialmenge.
Natürlich
wird der Abstand zwischen den beiden mechanischen Messfühlern 8, 16 zunächst voreingestellt,
zum Beispiel mit Hilfe eines Präzisions-Messstücks.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Wert des Referenzabstandes zwischen den Sensoren 8, 16 generell
gleich dem Wert des theoretischen Abstandes Po angesetzt. Bei einer
vereinfachten Ausführungsform
kann jedoch erwogen werden, die Voreinstellung des Abstandes entsprechend
einem in 3A angegebenen
Referenz-Abstandes 19 vorzunehmen. Dieser Referenz-Abstand 19 liegt
sehr nahe beim theoretischen Abstand Po und kann auf der Welle 50 willkürlich gewählt werden.
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Nach
Abschluss des Prüfvorgangs
am ersten Messerpaar bewegt das Betätigungselement 48 die
Fühler 8, 16 ein
wenig, so dass sie mit den Messern außer Berührung kommen. Dann werden die
Fühler 8, 16 mittels
des oberen Elements 51 weiter von den Messern entfernt.
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 kann
der die Messeinrichtung 60 tragende Arm 27 mit
Hilfe eines einachsigen Gelenks 54 mit einem mechanischen
Anschlag 55 sich bezüglich
des Hauptständers 26 um
die Achse 2 des Gelenks 54 drehen, und zwar in
einer Drehrichtung, durch die der Arm 27 vom mechanischen
Anschlag 55 entfernt wird. Diese Kinematik erleichtert
das Zurückziehen
der Steuervorrichtung 5 und vereinfacht damit das Einsetzen
und Entnehmen der Messerwellen in die und aus der Schleifmaschine.
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Der
in 3A dargestellte Abstand
P zwischen den Messern muss zumindest für dasselbe Messerwellenpaar
so konstant wir möglich
sein, um die Schnittqualität,
die insbesondere auf die gute Zuordnung der Messerwellen 40, 50,
d.h. die gute Steuerung des durch die Abmessung A repräsentierten
Spiels zwischen Messern und Gegenmessern, zurückzuführen ist, so konstant wie möglich zu
halten. Diese Steuerung der Abmessung A ist im Wesentlichen abhängig von
der Wiederholbarkeit des Abstandes P beim Schärfen. Tatsächlich ist dieser Abstand P
wegen der durch die herkömmlichen
Schleifverfahren bedingten Streuung nicht konstant, selbst wenn
diese Prozesse durch numerische Steuerungen gesteuert werden. Die
Aufgabe des anspruchsgemäßen Verfahrens
besteht darin, durch gute Kontrolle der Variabili tät des Schneidabstandes
P die maximale Differenz zwischen zwei Abständen zu verringern und während der
gesamten Lebensdauer der Messerwelle innerhalb der erforderlichen
Toleranzen oder Spezifikationen zu halten.
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Wenn
die Fühler 8, 16 der
Sensoren 43, 47, die die algebraische Positionsdifferenz
des ersten geprüften
Messerpaars angeben, in Bezug auf die anhand des Lineals 22 initialisierten
und im Steuerinstrument aufgezeichneten Referenzposition an der
Oberfläche
dieser Messer in Anlage gebracht werden, bedeutet dies, dass der
Sensor die richtige Steuerposition zum Messen der Position der betreffenden
Messer einnimmt. Ausgehend von den gemessenen und im Steuerinstrument 9 aufgezeichneten
Werten, die die absolute Position des ersten geprüften Messerpaars
bezüglich
des Lineals 22 angeben, wird die relative Differenz des
dem ersten geprüften
Messer folgenden Messers bezüglich
des Referenzabstands 19 gemessen und aufgezeichnet. Dann
wird der Schlitten – immer
in Bezug auf die Referenzposition, die ihrerseits in Bezug auf das
Präzisionslineal 22 initialisiert
wurde – um
einen Abstand entsprechend dem Wert eines theoretischen Abstands
Po bewegt. Dieser Wert der Bewegung wird zum Beispiel direkt auf
dem digitalen Display abgelesen. Anschließend wird ein zweiter Wert
entsprechend der Position des zweiten Paares aufeinanderfolgender
Messer, das heißt des
dem ersten gewählten
Messer unmittelbar folgenden Messerpaares, aufgezeichnet. Auf diese
Weise wird die Positionsdifferenz zwischen den geprüften Messern
der verschiedenen Messerpaare sukzessiv aufgezeichnet. Unter Differenz
sind einerseits die relative Differenz in Bezug auf den theoretischen
Abstand und andererseits die Positionsdifferenzen der geprüften Messer
bezüglich
ihrer zu erwartenden theoretischen Positionen zu verstehen. Die
so aufgezeichneten Werte werden als algebraische Werte bezeichnet,
d. h. sie können positiv,
negativ oder gleich Null sein. Das Messen und Aufzeichnen der Positionen
der einzelnen Messer in Relation zum Referenzabstand 19 wird
sukzessiv bis zum letzten Messer der zu prüfenden Messerwelle fortgesetzt.
Dann kann mit Hilfe des anspruchsgemäßen Verfahrens der algebraische
Mittelwert der Differenz je Messer anhand der Summe der aufgezeichneten
algebraischen Differenzwerte ermittelt und der errechnete Mittelwert
jeweils von der tatsächlichen
zuvor aufgezeichneten Positionsdifferenz der einzelnen Messer abgezogen
werden. Auf diese Weise erhält
man eine erste korrigierte Relativposition der einzelnen Messer.
Dann wird – immer
bezüglich
des Präzisionslineals 22 – die tatsächliche
Länge der
zu schärfenden
Welle gemessen, zum Beispiel durch Messen des tatsächlichen
Abstandes zwischen den beiden Endmessern. Auf der Grundlage der
aufgezeichneten Position des ersten Messers wird dann – immer
bezüglich
des Präzisionslineals 22 – der Positionssensor
mit dem Langschlitten 6 mit der Steuervorrichtung 5 zum
letzten Messer der Welle bewegt, und es wird die algebraische Differenz
der Länge
dieser Welle im Verhältnis
zur theoretischen Länge
aufgezeichnet. Wenn der als Referenz für die Messung der tatsächlichen
Länge der
Messerwelle dienende Fühler 8 in
Bezug auf das Präzisionslineal 22 bewegt
wird, kann der Sensor 8 praktisch nur am ersten Messer
und am vorletzten Messer dieser Welle positioniert werden; die Position
am letzten Messer wird normalerweise vom zweiten Sensor 16 eingenommen.
Diese vorgegebene theoretische Länge
für jeden
Messerwellentyp, die den Streifenbreiten der verschiedenen Filme
entspricht, wird zum Beispiel in einer Datendatei der Vorrichtung 9 gespeichert.
Eine Messerwelle mit zum Beispiel 39 Messern, die zum Schneiden
von Filmstreifen einer Breite von 35 mm bestimmt ist, hat zum Beispiel
eine theoretische Gesamtlänge
LT = 38 × 35
= 1330 mm.
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Mit
dem Verfahren gemäß den Ansprüchen kann
die algebraische Differenz der Länge
je Messer berechnet werden, indem die algebraische Differenz zwischen
der tatsächlichen
Länge,
die man durch Bewegen des entsprechenden Mess-Positionssensors an
die Positionen der beiden an den Enden der zu schärfenden Welle
angeordneten Messer erhält,
und der vorgegebenen theoretischen Gesamtlänge berechnet wird. Bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren
wird diese Differenz der Länge
für jedes
Messer der ersten korrigierten relativen Position jedes der Messer
hinzuaddiert, so dass man eine zweite korrigierte relative algebraische
Position für
jedes der Messer erhält.
Ausgehend von der algebraischen Summe der Werte der zweiten korrigierten
relativen Position jedes der Messer zeigt das anspruchsgemäße Verfahren
dann die Werte des vom Messer abzutragenden Materials an. Die je
Messer abzutragenden Materialwerte werden errechnet aus diesen kumulierten
algebraischen Werten der zweiten Werte, die der korrigierten relativen
Position eines jeden Messers entsprechen. Der so bestimmte höchste positive
algebraische Wert entspricht dem Messer, bei dem kein Material abzutragen
ist, und umgekehrt entspricht der negative algebraische Wert mit
dem höchsten
absoluten Wert dem Messer, bei dem das meiste Material abzutragen
ist. In der Praxis beträgt
die Differenz dieser beiden Endwerte einige Zehntel eines Mikrometers,
das heißt
einige Hundertstel eines Millimeters. Die bei jedem der anderen
Messer tatsächlich
abzutragenden Werte werden in der Weise bestimmt, dass man von dem
bestimmten algebraischen Wert mit dem höchsten absoluten Wert jeweils
die anderen berechneten kumulierten Werte der zweiten relativen
Position abzieht. Aus Gründen,
die in der Erzie lung einer guten Schleifqualität liegen, muss im Allgemeinen
jedem der berechneten kumulierten Werte für die zweiten korrigierten
relativen Positionen ein fester Wert hinzuaddiert werden, wobei
dieser feste Wert abhängig
ist von den Schleifbedingungen und insbesondere den dimensionalen
Eigenschaften des Materials der zu schärfenden Messer. In der Praxis ermöglicht dies
zum Beispiel die Ausführung
von zwei oder drei Schleifdurchgängen
je Messer, indem man zunächst
einen Grobdurchgang, zum Beispiel einen Nulldurchgang plant, das
heißt
dass bei einem Teil der Messer der Welle gar kein Material und bei
den übrigen
Messern nur einige wenige Mikrometer abzutragen sind. Damit erreicht
man dann eine gute Qualität
und gute Gleichmäßigkeit
der folgenden Durchgänge,
wobei der letzte Durchgang zum Beispiel für alle Messer der Welle mit
20 Mikrometer gleich ist.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ermöglicht eine Überprüfung der
Messer, bei der gleichzeitig mittels zweier Sensoren 43, 47 die
Maße für ein gegebenes Messerpaar
der Messerwelle ermittelt werden. Gemäß 6 sind diese Sensoren 43, 47 an
der Steuervorrichtung 5 auf dem Schlitten 6 angeordnet,
so dass sie mit einem vorgegebenen relativen Abstand zueinander, dessen
Wert P0 zum Beispiel gleich dem Wert des theoretischen Messerabstandes
der Messerwelle ist, positioniert sind. Der Wert des theoretischen
Messerabstandes wird in der die Sensoren 43, 47 aufnehmenden
Vorrichtung 5 voreingestellt und entspricht dem Abstand
P0 zwischen den beiden Sensoren 43, 47. Nach 6 ist die Referenzposition
der Sensoren die anfänglich
voreingestellte Position der Sensoren, das heißt der Abstand P0 zwischen
diesen beiden Sensoren. Die die Sensoren 43, 47 aufnehmende
Vorrichtung 5 vollführt
eine Translationsbewegung parallel zur Achse 1 der Messerwelle.
Mit Hilfe der die Sensoren 43, 47 aufnehmenden Vorrichtung 5 können die
Sensoren von der Welle abgenommen und entlang der Welle von Messerabstand
zu Messerabstand bewegt werden. Um die gemessenen Differenzen in
geeigneter Weise messen zu können, können sich
die beiden von der Vorrichtung 5 aufgenommenen Sensoren 43, 47 unter
der Wirkung einer in Richtung der Achse 1 wirkenden geringen
mechanischen Kraft darüber
hinaus relativ zueinander in der Achse 1 der Messerwelle
bewegen. Der Abstand P0 wird entlang einer Linie parallel zur Achse 1 der
zu schärfenden Welle
gemessen. Der tatsächliche
Messerabstand zwischen den beiden gleichzeitig geprüften Messern
kann, wenn der tatsächliche
Messerabstand dem theoretischen Wert P0 entspricht, gleich dem Wert
P0, wenn der tatsächliche
Messerabstand größer ist
als der theoretische Abstand, gleich dem Wert P1 oder, wenn er kleiner ist
als der theoretische Wert, gleich dem Wert P2 sein. Die beim Messen
der Abstandsdifferenzen zwischen aufeinanderfolgenden Messerpaaren
angetroffenen verschiedenen Positionen sind in 6 dargestellt. Durch Prüfen der
ersten beiden aufeinanderfolgenden Messer, zum Beispiel am Ende
der Messerwelle, mittels des voreingestellten Sensorpaares lassen
sich die Differenzwerte in Bezug auf die zuvor initialisierte Referenzposition
der entsprechenden theoretischen Messer auf der Messerwelle bestimmen.
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Das
in der als Anlage I beigefügten
Tabelle dargestellte Beispiel bezieht sich auf eine Messerwelle 40, 50 mit
39 Messern und 38 verschiedenen Paaren aufeinanderfolgender Messer,
mit denen 38 Filmstreifen geschnitten werden können. Das als Ausgangsreferenz
für die
Prüfung
dienende erste Messer Nr. 0 ist in der Tabelle nicht aufgeführt, das
heißt
das Messer Nr. 1 ist das zweite Messer der Messerwelle 40, 50,
das Messer Nr. 38 das neununddreißigste Messer dieser Messerwelle.
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Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden zum Beispiel die voreingestellten Sensoren 8, 16 an
den ersten beiden aufeinanderfolgenden Messern der Welle in Anlage
gebracht. Der zum Beispiel am Galvanometer abgelesene algebraische
Wert der Differenz beträgt
+1 (erste Zeile der Messer-Nummern-Spalte in der Tabelle). Die Differenz
+1 gibt die in Mikrometer ausgedrückte Differenz des am ersten
Messerpaar 20, 30 der Messerwelle 40, 50 geprüften ersten
tatsächlichen
Messerabstandes in Relation zum theoretischen Messerabstand oder
auch zu einem sehr nahe dem theoretischen Messerabstand gewählten Referenzabstand 19 an.
Außerdem
zeigt der erste geprüfte
tatsächliche
Messerabstand an, dass das zweite Messer Nr. 1 einen Versatz von
+1 gegenüber
seiner theoretischen Position auf der Messerwelle 40, 50 aufweist, und
zwar in Relation zum (in der Tabelle nicht erwähnten) Referenz-Messer Nr.
0.
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Nachdem
die Messanordnung 60 um eine etwa dem Messerabstands-Wert
entsprechende Strecke in Richtung der Achse 1 bewegt wurde,
wird zum Beispiel das zweite Paar aufeinanderfolgender Messer, bestehend
aus den Messern Nr. 1 und Nr. 2, geprüft. Der algebraische Wert der
abgelesenen Differenz beträgt
wiederum +1 (zweite Zeile der Messer-Nummern-Spalte in der Tabelle).
Diese Differenz +1 bedeutet, dass die Differenz des zweiten geprüften tatsächlichen
Messerabstandes beim zweiten Messerpaar +1 in Bezug auf den theoretischen
Messerabstand beträgt.
Diese Differenz +1 bedeutet auch, dass das dritte Messer Nr. 2 gegenüber seiner
theoretischen Position einen Versatz von +2 (+1+1) aufweist. Das
Beispiel des neunten Messers Nr. 8 zeigt, dass der geprüfte Messerabstand
zwischen dem siebten und achten Messer gegenüber dem theoretischen Messerabstand
um +3 versetzt ist, was implizit bedeutet, dass das Messer Nr. 8
in Bezug auf seine theoretische Position um +14 versetzt ist, wobei
+14 der algebraische Wert der Summe aller aufgezeichneten Differenzen
(Messer-Nummern-Spalte der Tabelle) ist. So wird Abstand für Abstand,
d.h. für
jedes Paar aufeinanderfolgender Messer, der Wert der Differenz zwischen
der tatsächlichen
Position jedes der Messer 20, 30 und einer in
Bezug auf das erste Messer Nr. 0 der Messerwelle 40, 50 angenommenen
Referenz-Position bestimmt, wobei die Differenz der tatsächlichen
Position jedes der Messer in Bezug auf die theoretische Position definiert
wird und die Differenz für
jedes einzelne Paar, im Allgemeinen jedes aufeinanderfolgende Paar
aufeinanderfolgender Messer, durch den algebraischen Wert der Differenz
zwischen dem tatsächlichen
Messerabstand zwischen den betreffenden aufeinanderfolgenden Messern
und dem theoretischen Messerabstand P0 oder dem Messerabstand 19 als
Vorgabewert gegeben ist. Die algebraischen Werte der Differenzen
zwischen den tatsächlichen
Messerabständen
und dem theoretischen Messerabstand sind in Spalte 1 der
Tabelle und durch die Kurve C1 in 7 dargestellt.
Anschließend
wird der algebraische Mittelwert der zuvor bestimmten Differenzen
ermittelt. Hierzu werden diese Differenzen addiert und durch die
Gesamtzahl der verschiedenen Messerabstände oder Paare aufeinanderfolgender
Messer der Messerwelle 40, 50 dividiert. Zum Beispiel
beträgt
die algebraische Summe der Differenzen der Spalte 1 der
Tabelle +21, die Gesamtzahl der Messerpaare ist gleich 38. Der algebraische
Mittelwert der Differenzen wird jetzt in der Weise errechnet, dass
man +21 durch 38 dividiert, woraus sich etwa ein algebraischer Mittelwert
von +0,6 ergibt. Ausgehend von diesem Wert + 0,6 wird für jedes
der Messer eine erste korrigierte relative Position bestimmt, indem
der genannte algebraische Mittelwert von jedem der im vorausgehenden
Schritt gewonnenen Einzel-Differenzwerte abgezogen wird (Spalte
1 der Tabelle in Anlage I). Diese Operation ergibt die in Spalte
2 der Tabelle enthaltenen Daten. Für das zweite Messer Nr. 1 ergibt
sich zum Beispiel der folgende Wert: +1 – 0,6
= +0,4, für
das sechste Messer Nr. 15 der Wert –2 – 0,6 = –2,6.
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Zur
Verfeinerung der Korrektur wird für jedes der Messer eine zweite
korrigierte Position durch Addition der algebraischen Differenz
für die
Länge je
Messer und der der ersten korrigierten relativen Position entsprechenden
algebraischen Werte bestimmt. Die algebraische Differenz wird aus
dem im Allgemein zwischen den beiden Endmessern der Messerwelle 40, 50 gemessenen
Wert der tatsächlichen
Länge der
zu schärfenden Welle
gewonnen. Zunächst
wird hierzu der algebraische Wert der Differenz zwischen der theoretischen
Gesamtlänge
der Messerwelle und der entsprechenden tatsächlichen Gesamtlänge zwischen
den beiden Endmessern der betreffenden Messerwelle bestimmt. Dann
wird die theoretische Gesamtlänge
LT durch Multiplikation der Gesamtzahl verschiedener Paare aufeinanderfolgender
Messer der Messerwelle mit dem Wert des theoretischen Messerabstandes
P0 errechnet. Der algebraische Wert der Differenz wird durch Dividieren
des algebraischen Werts der Differenz zwischen der theoretischen
Länge und
der entsprechenden tatsächlichen Länge durch
die entsprechende Anzahl von Messerpaaren ermittelt. Bei einer Gesamtzahl
von Messerabständen
oder Paaren aufeinanderfolgender Messer einer Messerwelle 40, 50,
mit der 38 Filmstreifen geschnitten werden können, beträgt die Anzahl entsprechender
Messer 39. Aus Gründen,
die mit den Betriebsbedingungen der aus zwei Fühlern bestehenden Messanordnung 60 verbunden
sind, kann jedoch mittels des Fühlers 8 nur
eine tatsächliche
Länge in
Bezug auf das Präzisionslineal 62 bestimmt
werden, die der Gesamtlänge
zwischen den beiden Endmessern nahe kommt, aber geringer als diese
ist. Die theoretische Länge
LT wird zum Beispiel für
37 Messerabstände
oder Messerpaare berechnet; wenn der gegebene theoretische Messerabstand
zum Beispiel 34,958 mm beträgt,
ist die theoretische Länge
gleich 1293,446 mm (34,958 × 37),
wobei die Anzahl der diesen 37 Messerabständen entsprechenden Messer
38 beträgt.
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Die
für 37
Messerabstände
gemessene tatsächliche
Länge LR
betrage zum Beispiel 1293,442 mm. Die algebraische Differenz für die Länge je Messer
wird dann mittels der folgenden Formel bestimmt: LR – LT
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Anzahl Messerpaare
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Im
Beispiel wird ein algebraischer Mittelwert der Differenz für die Länge je Messer
von –0,1
Mikrometer erhalten.
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Anschließend wird
für jedes
Messer der algebraische Wert einer zweiten korrigierten relativen
Position bestimmt, indem der algebraische Wert der Differenz für die Länge jedes
Messers mit den algebraischen Werten der ersten korrigierten relativen
Position (Spalte 2 der Tabelle) aufsummiert wird. Daraus ergibt
sich Spalte 3 der als Anlage I beigefügten Tabelle, die den algebraischen
Werten der zweiten korrigierten relativen Positionen der Messer
entspricht. Zum Beispiel beträgt
der Wert der zweiten korrigierten relativen Position des zweiten
Messers Nr. 1 +0,4 –0.1
= +0.3, der des einunddreißigsten
Messers Nr. 30 +3.4 – 0.1
= +3.3. Auf der Grundlage dieser aufeinanderfolgenden Korrekturen
wird dann die algebraische Summe der für die Spalte 3 erhaltenen Werte
ermittelt, um die tatsächlichen
Positionen der Messer entlang der Messerwelle in Bezug auf ihre jeweiligen
theoretischen Positionen zu erhalten. Diese Summe entspricht der
Spalte 4 der als Anlage I beigefügten
Tabelle und der Kurve C2 in 7.
Die positiven algebraischen Werte entsprechen dabei den Messern, bei
denen das wenigste Material abzutragen ist, wobei der höchste Wert
13,6 für
das dreizehnte Messer Nr. 12 zum Beispiel dem Messer entspricht,
bei dem überhaupt
kein Material abzutragen ist, und der geringste Wert –21,2 für das Messer
Nr. 26 dem Messer entspricht, bei dem das meiste Material abzutragen
ist. Dabei entspricht der bei diesem Messer Nr. 26 abzutragende
Wert der absoluten Differenz zwischen den beiden Endwerten der Spalte
4, in unserem Beispiel +13,6–(–21,2)=34,8.
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Dies
bedeutet, dass wenn man sich zum Beispiel entscheidet, vom Messer
Nr. 12 kein Material abzutragen, vom Messer Nr. 26 34.8 Mikrometer
abgetragen werden. Vom Messer Nr. 6 werden zum Beispiel 13.6–(3.8)=9.8
abgetragen. Auf diese Weise wird das von jedem der Messer abzutragende
Material bestimmt. Das erste Messer Nr. 0 der Messerwelle, das in
der Tabelle nicht aufgeführt
ist, wird mit demselben Wert geschliffen wie das Messer Nr. 1, dem
der algebraische Mittelwert der Differenzen zwischen den tatsächlichen Messerabständen und
dem theoretischen Messerabstand hinzuaddiert wird, wobei der algebraische
Mittelwert durch Dividieren der algebraischen Summe der Differenzen
gemäß Spalte
1 der Tabelle durch die Gesamtzahl der Messerpaare erhalten wird.
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Gemäß einer
Variante dieser letzten Ausführungsform,
bei der alle Messer 20, 30 der Messerwelle 40, 50 geschärft werden
sollen, ist es natürlich
auch möglich,
eine endliche Zahl von Messern zu schärfen, die kleiner ist als die
Gesamtzahl der Messer auf der Messerwelle. Auch kann zur Verbesserung
der Schleifbedingungen und um sicherzustellen, dass alle Messer
geschärft
werden, gemäß der Spalte
5 der Tabelle dem je Messer abzutragenden Wert ein weiterer Wert,
zum Beispiel 20 Mikrometer, hinzuaddiert werden, wobei dieser zusätzliche
Wert dann systematisch während
des letzten Schärfdurchgangs
an allen Messern 20, 30 der Messerwelle 40, 50 abgetragen
wird. Dies gestattet es, beim Schärfen der Messer unabhängig von
physikalischen Phänomenen
der Umgebung, insbesondere von Temperaturschwankungen in der Umgebung
der Schleifmaschine, sowohl die gute geometrische Positionierung
der Messer als auch einen gleichmäßigen Messerabstand entlang
der zu schärfenden
Welle aufrechtzuerhalten.
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Der
Schärfvorgang
kann in einem oder mehreren Durchgängen je Messer durchgeführt werden.
Die Spalten 6 bis 8 der Tabelle geben ein Beispiel an, bei dem die
Messer in drei aufeinanderfolgenden Durchgängen geschärft werden, indem während des
dritten und letzten Schärfdurchgangs
systematisch von jedem Messer 20 Mikrometer abgetragen
werden. Natürlich
gibt es im ersten Schärfdurchgang
(Spalte 6 der Tabelle) eine Reihe von Messern, bei denen kein Material
abgetragen wird.
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Eine
Ausführungsvariante
der bevorzugten Ausführungsform
besteht darin, dass man bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Schärfen
der Messer 20, 30 die Variabilität des Produktionsprozesses
und der physikalischen Eigenschaften des zu schneidenden fotografischen
Filmstreifens dadurch berücksichtigt,
dass man den Wert P0 des theoretischen Messerabstandes entlang der
Achse 1 der Messerwelle 40, 50 nicht
gleichmäßig wählt, sondern
zum Beispiel für
die Messerpaare an jedem Ende der Messerwelle 40, 50 einen
geringfügig
veränderlichen
Messerabstand Po +ΔPo
wählt.
Dabei kann ΔPo
linear oder entsprechend einer nicht linearen Funktion zunehmen
oder abnehmen. Auf diese Weise könnten
Streifen mit geringfügig
unterschiedlichen Breiten in einem Bereich, der den Breitenabweichungen
der betreffenden Streifen von etwa 0,05 mm entspricht, mit derselben
Messerwelle geschnitten werden. Im Allgemeinen werden die numerischen
Daten der ersten Welle des Längsschneidgeräts 10 auch
zum Schärfen
der zweiten Welle des betreffenden Längsschneidgeräts verwendet,
um eine gute Zuordnung der beiden zusammenwirkenden Messerwellen 40, 50 zu
erreichen.
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