DK169812B1 - Fremgangsmåde til styring af maskiner til fremstilling af poser eller sække. - Google Patents

Description

i DK 169812 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til styring af maskiner til fremstilling af poser eller sække, som afsvejses fra slange- eller halvslangebaner af termoplastisk kunststof, ved hvilken fremgangsmåde banen fremføres hen over et fortrinsvalsepar, der enten drives 5 direkte af en første motor eller via et drev i samme motor, og ved hvilken fremgangsmåde et svejsekæbepar, der forsyner banen med svejsesømme, tværsvejsesømme eller tværsvejseski 11 esømme, styres via et overtrykbart krumtapdrev, som drives via et drev i en anden motor, på en sådan måde, at svejsekæbeparrets motor tilføres drivenergi, mens den motor, som dri-10 ver fortri nsval separret, endnu modtager drivenergi til drift af fortrinsvalseparret, og at fortri nsval separrets motor efter stilstandsfasen startes, før svejsekæbeparrets motor er bragt til stilstand.

Udviklingen af taktsvejsemaskiner til fremstilling af sække eller poser af termoplastisk kunststof er stødt på visse grænser betinget af 15 de kendte drivsystemer. Disse drivsystemer, som er forsynet med mekaniske styringer, har i henved tyve til femogtyve år opfyldt kravene helt og fuldstændigt, mens de kunststoffolier, som skulle forarbejdes, selv har været udsat for en stormende udvikling, og dermed stod i forgrunden for fremgangsmådetekniske opgaver.

20 I mellemtiden er udviklingen af folier imidlertid nået et vist slutstadie. Også forarbejdningsmaskinerne bliver til stadighed videreudviklet, sådan at der stødes mod visse grænser. En grænse optræder, fordi de i dag kendte maskiner anvender et koblet drivsystem, hvor for eksempel svejsetiden og foliefremføringstiden afhænger af hinanden.

25 Normalt anvendes der krumtapdrev eller krumtapsvingdrev til drift af fortrinsvalserne og svejsekæberne.

Anvendes der et simpelt krumtapdrev, svarer fremføringstiden stort set til stilstandstiden, da stilstandstiden er givet ved den tid, hvor drevet er tilkoblet under tilbageføringslaget. Det er derfor i begyndel-30 sen ikke nødvendigt at tage hensyn til svejsetiden i cyklussen, da der til denne kun kan anvendes en brøkdel af tilbageføringslaget.

En effektivitetsforbedring opnås ved krumtapsvingdrev. Men også ved sådanne drev, ved hvilke tilbageføringsslaget er afkortet i forhold til fremføringsslaget, behøves der ti.l svejsetiden kun en brøkdel af 35 stilstandstiden, således at der stadig er et tidstab, som nedsætter effektiviteten. Også ved krumtapsvingdrev er fremføringstiden afhængig af stilstandstiden og omvendt, hvilket afhænger af det driftteknisk forud givne forhold. Denne utilfredsstillende afhængighed bliver for eksempel DK 169812 B1 2 tydelig, når maskinen er indrettet til et bestemt poseformat med en optimal fremførings- og stilstandstid. Fordobles fremføringslængden med omtrent dobbelt fremføringstid ved en sådan maskine, så fordobles også stilstandstiden, selvom den til svejsningen krævede tid ikke behøver at 5 være længere.

Der kendes allerede fra DE-B-1 779 408 en fremgangsmåde som angivet i den indledende del af krav 1, ved hvilken der anvendes et krumtapdrev. Fra dette skrift er det allerede kendt at aktivere svejseværktøjsdrevet ved slutningen af hver fremføringstakt for slangebanen på en så-10 dan måde, at svejseværktøjet griber an mod slangebanen på nøjagtig det tidspunkt, hvor slangebanens stilstandsperiode indledes. Imidlertid er det med denne kendte fremgangsmåde ikke muligt at opnå en effektivitetsforbedring ved fremstillingen af poser, da stilstandstiden også ved denne fremgangsmåde er givet ved det under tilbageføringsslaget tilkoblede 15 drev.

Den ved de koblede mekaniske drev givne afhængighed kan undgås, når der til fremføringen og svejsekæberne arrangeres adskilte drev, og disse drev også styres hver for sig.

Et apparat af den indledningsvis angivne art kunne være forsynet 20 med adskilte motorer, for eksempel stepmotorer, til drift af fortrinsvalseparret og svejsekæberne, hvilke motorer styres af en styreindretning, således at den stepimpuls, som følger efter den efter stilstand af fortrinsval separret sidst tilførte stepimpuls til fortrinsvalseparrets stepmotor, tilføres svejsekæbernes stepmotor, således at svejsekæbedre-25 vet umiddelbart efter stilstand af banen og uafhængigt af fremføringslængden og dermed af den tid, som medgår til fremføringen, via passende tilførte stepimpulser tilkobles i et tidsrum, som er tilstrækkeligt til at udføre svejsesømmen. Efter stilstand af stepmotoren, som driver svejsekæberne, kan den næstfølgende stepimpuls igen tilføres stepmotoren, 30 som driver fortrinsvalserne, således at stilstandstiderne er uafhængige af fremføringstiderne.

Fra EP-A-0 0 23 117 kendes en styreindretning, i hvilken programstyrede stepmotorer driver fortrinsval separret og svejsekæberne.

Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe en 35 fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, hvis effektivitet trods adskilte drev til fortrinsvalserne og svejsekæberne kan forøges, og ved hvilken det samtidig opnås, at svejsetiden også ved varierende omdrejningstal forbliver konstant.

DK 169812 Bl 3

Denne opgave løses ifølge opfindelsen med en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art derved, at motorerne er stepmotorer eller højdynamiske asynkronmotorer, der via en central regneenhed styres på en sådan måde, at banens stilstandsperioder er uafhængige af dens fremfø-5 ringsperioder, og at den motor, der driver det overtrykbare krumtapdrev, styres på en sådan måde, at den i hver omdrejning kan accelereres eller bremses uden pausefaser, så svejsetiden, der svarer til overtryksområdet for det overtrykbare krumtapdrev, altid svarer til en krævet værdi, og den resterende drejningsvinkel svarende til det aktuelle takttal tilba-10 gelægges.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen muliggør således ved at adskille drevene til fortri nsvalserne og svejsekæberne en effektivitetsforøgelse, ikke kun ved at stilstandstiderne, som kan begrænses til de rene svejsetider, er uafhængige af fremføringstiderne, men også derved at motorer-15 nes driftstider delvis overlapper hinanden, således at der kan køres med optimal effektivitet uden spildtider.

Hvis fremstil!ingsmaskinen er forsynet med yderligere bearbejdningsstationer, som for eksempel stanseapparater, perforeringsknive eller lignende, kan driften af de yderligere bearbejdningsstationer også 20 foregå ved motorer, som tilføres drivenergi, som i det mindste delvis overlapper den bearbejdningscyklus, som består af fremføringstiden og svejsetiden.

Et væsentligt træk ved opfindelsen er ikke kun, at de enkelte bearbejdningsstationer er forsynet med egne motorer og drev, men navnlig, 25 at de enkelte bearbejdningsstationers motorer kan arbejde med driftstider, som i det mindste delvis overlapper hinanden.

Svejseindretningers svejsekæbedrev består af krumtapaksler, hvor svejsetiden fremkommer ved et såkaldt "overtryk". Dvs. at en indstillelig del af krumtapakslens drejningsvinkel på grund af en elasticitet, 30 som muliggør "overtrykket", udnyttes til svejsningen. Den resterende del af drejningsvinklen anvendes til løftning og tilstilning af en folie, som skal svejses, til svejsekæberne. Ved de kendte maskiner drejer krumtapakslen derved med konstant omdrejningstal, således at én maskintakt svarer til én omdrejning. Eftersom den indstillede overtryksvinkel for-35 bliver konstant ved de kendte.maskiner, er den*faktiske svejsetid altid afhængig af det aktuelle takttal.

Fra DE-C-1 779 408 er det i forbindelse med svejsekæbedrev kendt at standse driften af krumtapdrevet i dets arbejdsdødpunkt i et givet DK 169812 B1 4 tidsrum med henblik på at ændre svejsetiden.

Ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform er der før svejseindretningen, som består af svejsekæbeparret, arrangeret mindst to fortrinsvalsepar, som hver har en drivenhed, som består henholdsvis af en 5 motor og et drev.

Som motorer kan der anvendes stepmotorer, hvis omdrejningstal og drifts- såvel som stilstandstider kan styres via de tilførte stepimpulser, eller højdynamiske asynkronmotorer.

Motorernes drifts- og stilstandstider styres ved hjælp af en cen-10 tral regneenhed. Denne elektroniske regneenhed arbejder med passende programmer, som ikke anses for bestanddel af opfindelsen.

Der kan arrangeres en regneenhed, som styrer en føremotor, som giver impulser til en elektronisk driftsstyring til styring af motorerne.

Endvidere kan der arrangeres en regneenhed, som i stedet for at 15 styre en føremotor, simulerer et omdrejningstal, hvorfra der afledes impulser til en elektronisk driftsstyring til styring af motorerne.

Eksempler på udførelsesformer af opfindelsen beskrives nærmere i det følgende i henhold til tegningen. På denne viser 20 fig. 1 en skematisk afbilding af fremstillingsmaskinen med tilhø rende styring, fig. 2 et skematisk sidebillede af drevet til to fortrinsval separ og svejseindretningen, hver med sin motor, og fig. 3 viser et skematisk sidebillede af et overtrykskrumtapdrev 25 til drift af en svejsekæbe med krumtappen i forskellige vin kel sti 11 i nger.

Maskinen 1 til fremstilling af poser eller sække ud fra en slangeeller halvslangebane omfatter et sædvanligt banemagasin 2, hvorfra de to 30 fortrinsvalsepar 3 intermitterende trækker banen frem med en afskæringslængde ad gangen. De to fortri nsval separ 3 drives af en fælles stepmotor .

4 enten via sædvanlige mellemkoblede drev 5, 6 eller direkte af stepmotoren.

Til modsatgående bevægelse af svejsekæbeparrets 7 svejsekæber er 35 der arrangeret en stepmotor 8, som via sædvanlige drivstænger 9 er forbundet med svejsekæben 7.

Til styring af stepmotorernes 4, 8 drift, som delvis overlapper hinanden, er der arrangeret en central regneenhed 10. Dataindgivelse til DK 169812 B1 5 den centrale regneenhed sker over tastaturet 11.

Den centrale regneenhed 10 kan bestå af en lille mikrocomputer, som arbejder med tilsvarende tilpasset software.

Som styreenhed 10 kan der også anvendes en central regneenhed 12, 5 som fra dataindkodningen 11 via dataledningen 13 får tilført de nødvendige data, som for eksempel angår fremføringstiden, svejsetiden og takten pr. minut.

Den centrale regneenhed kan så fastslå styredrevets 14 omdrejningstal og samtidig styre og overvåge alle maskinfunktioner.

10 Hvis der som drivmotorer anvendes højdynamiske asynkronmotorer, angiver den centrale regneenhed (NC-styring) driftshastigheden og positioneringen.

Føredrevet 14 kan bestå af en motor, hvis omdrejningstal den centrale regneenhed angiver, og af en vi nkel gi ver. Føredrevet kan således 15 styre en elektronisk driftsstyring 15, som via stepimpulserne styrer stepmotorernes 4, 8 driftstider. Stepmotorerne 4, 8 er udstyret med positionskontrolindretninger 17, 18, som meddeler de øjeblikkelige positioner tilbage til den centrale regneenhed. Det skal bemærkes, at anvendelsen af stepmotorer kun er et eksempel på de motorer, der kan anvendes 20 som drev. I princippet kan man anvende alle motorer, der kan styres.

I udførelsesformen ifølge fig. 2 drives de to fortrinsvalsepar 3 ikke fra en fælles stepmotor 4 og over et herimellem indkoblet drev 5 som i fig. 1, men i stedet fra hver sin motor 4, 4'. Anvendelsen af to separate motorer 4, 4' til de to fortri nsval separ eliminerer ufleksible 25 drev og gør det derved muligt på enkel måde at drive de to fortrinsvalsepar med forskellige omdrejningstal, sådan at den ønskede spænding af foliebanen mellem fortrinsvalseparrene på enkel måde kan indstilles på den ønskede værdi. De enkelte fortrinsvalsepar danner endvidere med deres drev og motorer montageenheder, som om nødvendigt let kan udskiftes.

30 I fig. 3 er vist en af et krumtapdrev drevet svejsekæbe 7', som samvirker med en fast modkæbe eller modliste 7". Den første fase i fig.

3 viser den øverste svejsekæbe 7' hævet i forhold til modlisten 7". Den anden fase viser det tidspunkt, hvor den øverste bevægelige svejsekæbe 7' netop kommer til anlæg mod den faste modliste 7". I den tredie fase 35 er krumtapsøl en 16 i sin nederste stilling, mens den i den fjerde fase er i den stilling, hvor den øverste svejsekæbe 7' lige netop igen bliver hævet fra det faste underlag 7". Den anden til fjerde fase angiver således overtrykstiden og den krumtapvinkel, som tilbagelægges under over DK 169812 B1 6 trykningen. Af fig. 3 fremgår tydeligt, at den øverste svejsekæbe 7' under faserne to til fire hviler på underlaget 7", selvom krumtapsøl en 16 i løbet af disse faser gennemløber et bestemt vinkelområde. Den beskrevne overtrykning finder således sted.

5 Ved de kendte maskiner anvendes hidtil kun én indstillelig del af krumtapakslens drejningsvinkel til svejsning, og den resterende del af drejningsvinklen anvendes til at løfte og sænke svejsekæben. Derved svarer én maskintakt til én omdrejning af krumtapakslen. Normalt holdes o-vertryksvinklen fast efter indstilling, sådan at den faktiske svejsetid 10 altid afhænger af det aktuelle takttal.

Ifølge opfindelsen er det nu muligt at koble drivmotoren 8 således, at for eksempel svejsebjælken ikke drives med konstant omdrejningstal, men accelereres og bremses under hver omdrejning således, at svejsetiden (overtryksområdet) altid svarer til den krævede værdi og kun 15 gennemløber den resterende omdrejningsvinkel svarende til det aktuelle takttal. Den tid, som krumtapsølen 16 behøver for at gennemløbe en bestemt drejningsvinkel, kan følgelig ændres efter behov.

I forhold til et lineært drev til frembringelse af svejsekæbebevæ-gelsen har krumtapdrevet den fordel, at det er let at positionere, hvor-20 ved positionen "svejsning" kan gennemløbes med det højest mulige motoromdrejningstal, uden at omdrejningstal!et behøver vendes for at opnå svejsekæbens retningsskift. Ved et lineært drev skal positionen "svejsning" rammes med formindsket hastighed og fra stilstand bringes væk i den modsatte bevægelsesretning under acceleration.

25

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til til styring af maskiner til fremstilling af poser eller sække, som afsvejses fra slange- eller halvslangebaner af ter-5 moplastisk kunststof, omfattende følgende trin: - banen trækkes hen over et fortrinsval separ (3), der enten drives direkte af en første motor (4) eller via et drev (5, 6) i denne motor (4), - et svejsekæbepar (7), der forsyner banen med svejsesømme, tvær-10 svejsesømme eller tværsvejseski11 esømme, styres via et overtrykbart krumtapdrev (16), som drives via et drev (9) i en anden motor (8), på en sådan måde, at svejsekæbeparrets (7) motor (8) tilføres drivenergi, mens den motor (4), som driver fortrinsvalseparret (3), endnu modtager drivenergi til drift af fortrinsvalseparret (3), og at fortrinsvalseparrets 15 (3) motor (4) efter stilstandsfasen startes, før svejsekæbeparrets (7) motor (8) er bragt til stilstand, KENDETEGNET ved, at motorerne er stepmotorer (4,8) eller højdynamiske asynkronmotorer, der via en central regneenhed (10) kan styres på en sådan måde, at 20 banens stilstandsperioder er uafhængige af dens fremføringsperioder, og at den motor (8), der driver det overtrykbare krumtapdrev (16) styres på en sådan måde, at den i hver omdrejning accelereres eller bremses uden pausefaser, så svejsetiden, der svarer til overtryksområdet for det overtrykbare krumtapdrev (16), altid svarer til en krævet værdi, 25 og den resterende drejningsvinkel svarende til det aktuelle takttal tilbagelægges.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at en central regneenhed (12) som regneenheden (10) styrer en føremotor (14), som giver im- 30 pulser til en elektronisk driftsstyring, som styrer motorerne.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at en central regne-enhed (12) som regneenheden (10) simulerer et omdrejningstal, ud fra hvilket der udledes impulser til en elektronisk driftsstyring, som sty- 35 rer motorerne.