-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einheit zum Prägen eines
Bandes aus Verpackungsmaterial.
-
Im
Einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung eine Einheit zum Prägen eines
Bandes, das, nachdem es in Stücke
aufgeteilt wurde, dazu bestimmt ist, in eine Verpackungslinie einer
Zigarettenpackmaschine zugeführt
zu werden.
-
Wie
bekannt, wird bei den Zigarettenpackmaschinen ein Band aus metallisiertem
Papier (Stanniolpapier), das von einer Spule herstammt, durch Abwicklermittel
auf einer vorbestimmten Strecke bis zu Schneidemitteln zugeführt, die
es in einzelne Stücke
aufteilen, von denen je eines dazu bestimmt ist, eine Gruppe von
Zigaretten zu umwickeln, um die Innenhülle einer entsprechenden Packung
zu bilden.
-
Wie
ebenfalls bekannt ist, ist vorgeschaltet vor den Schneidemitteln
eine Prägeeinheit
vorgesehen, die die Aufgabe hat, dem Band zumindest teilweise ein
raues und satiniertes Aussehen zu verleihen, das charakteristisch
für die
Innenhüllen
von Zigarettenpackungen ist. Aus dem europäischen Patent
EP 949019 B1 , dessen Inhalt
hier zum Zweck der Klarheit der Beschreibung vollständig dargestellt ist,
ist eine Prägeeinheit
bekannt, die eine erste und eine zweite Prägerolle umfasst, die im Wesentlichen tangierend
sind, sich jeweils in die Gegenrichtung drehen und von denen mindestens
eine mit äußeren, pyramidenförmigen oder
stumpfpyramidenförmigen Prägezähnen oder
-spitzen ausgestattet ist. Im Einzelnen sind, gemäß dem, was
in der
3 des Patents
EP 949019 B1 dargestellt ist, die äußeren, zylinderförmigen Oberflächen beider
Rollen mit einer Mehrzahl von Spitzen ausgestattet, die dazu dienen, ineinander
zu greifen, um zu prägen
und um die Mitnahme einer der beiden Rollen durch die Aktivität der anderen
zu gewährleisten.
Diese Art von Verzahnung wird mit dem Begriff „Pin-Up/Pin-Up" bezeichnet. Bei den
Prägeeinheiten
der bekannten Art werden außerdem
Prägerollen
verwendet, von denen eine mit pyramidenförmigen oder stumpfpyramidenförmigen Spitzen
ausgestattet ist und die andere mit Sitzen, um diese Spitzen aufzunehmen,
ausgestattet ist oder mit kerbzähem
Material beschichtet ist. Diese Art der Verzahnung wird mit dem
Begriff „Pin-Up/Pin-Down" bezeichnet.
-
Die
beiden Rollen sind in einem im Wesentlichen parallelepipedförmigen Gehäuse an jeweiligen Wellen
montiert und werden von Wänden
des Gehäuses
gestützt.
-
Außerdem ist
eine Schubeinheit vorgesehen, um die Rollen mit einer bestimmten
Kraft gegeneinander zu spannen, sodass es ihr Druck auf das Band
ermöglicht,
eine gleichmäßige und
präzise
Prägung
zu erhalten.
-
Bei
den Prägeeinheiten
der oben beschriebenen Art ist eine der beiden Prägerollen
eine Antriebsrolle, die drehbar um eine feststehende Drehachse montiert
ist, während
es sich bei der anderen Prägerolle
im Allgemeinen um eine Abtriebsrolle handelt, die drehbar um eine
Stütze
montiert ist, die dazu imstande ist, um ein feststehendes kugelförmiges Scharnier
zu schwingen, und mit dem die besagte Kompressionskraft ausgeübt wird.
-
Außerdem ist
es offensichtlich, dass bei einer ähnlichen Struktur jegliche
störende
Ursache, wie zum Beispiel eine Querverschiebung des Bands in Hinsicht
auf seine korrekte Position (eine mittlere Bezugsposition) dazu
neigt, die angetriebene Prägerolle
zu drehen und sie dadurch aus dem Zustand der Parallelität zu der
antreibenden Prägerolle
zu entfernen. Wenn das System nicht dazu imstande sein sollte, sich
nach Beendigung der störenden
Ursache von selbst wieder in das Gleichgewicht zu bringen und in den
Anfangszustand zurückzukehren,
d.h. den Zustand der Parallelität
zwischen den Achsen der beiden Prägerollen, hat die falsche Ausrichtung
der Struktur zur Folge, dass sich auf dem Band Falten bilden und
dass die Prägung
nicht gleichmäßig ist,
dies aufgrund der Veränderung
der Kompression, der das Band entlang der Wälzberührungsmantellinie ausgesetzt
ist.
-
Trotz
der schwierigen und feinen Einstelloperationen, denen diese Struktur
unterzogen wird, um dieses Problem zu lösen, stellt sich die Prägeeinheit des
beschriebenen Typs als besonders unzuverlässig bei jeglicher Ursache
dar, die ihr ursprüngliches Gleichgewicht
stört,
mit dementsprechend hohen Ausschussanteilen bei den hergestellten
geprägten Blättern. Außerdem beachte
man, dass besonders im Fall von Pin-Up/Pin-Down Verzahnungen zum
Erhalt einer ordnungsgemäßen Prägung sehr
hohe Spannkräfte
zwischen den beiden Prägerollen
nötig sind,
die so groß sind,
dass sie Verformungen am Gehäuse
der Prägeeinheit
hervorrufen. Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prägeeinheit
für ein
Band aus Verpackungsmaterial zu liefern, bei der die oben genannten
Nachteile, ganz oder teilweise, nicht auftreten.
-
Nach
der vorliegenden Erfindung wird eine Prägeeinheit für ein Band aus Verpackungsmaterial gebaut,
welche die Merkmale umfasst, die in einem oder mehreren der Patentansprüche im Anhang
angegeben sind.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, die ein nicht einschränkendes Beispiel für ihre Ausführung darstellen,
und im Einzelnen folgendes:
-
1 zeigt
die Vorderansicht eines Teils einer Verpackungsmaschine, die eine
Prägeeinheit nach
der vorliegenden Erfindung umfasst.
-
1a zeigt
eine perspektivische, schematische und maßstabgetreu vergrößerte Ansicht
eines Einzelteils der 1.
-
2 zeigt
eine perspektivische, schematische und maßstabgetreu vergrößerte Ansicht
eines Einzelteils der 1.
-
3 zeigt
eine perspektivische, schematische Ansicht eines Einzelteils der 2.
-
4 zeigt
eine perspektivische, schematische Ansicht der Prägeeinheit
aus der 2 in einem Zustand außerhalb
des Betriebs.
-
Die 5 und 6 zeigen
zwei Querschnittansichten der Abbildung 1, auf der Ebene V-V beziehungsweise
auf der Ebene VI-VI.
-
6a zeigt
in einer maßstabgetreuen
Vergrößerung ein
Einzelteil der 6.
-
7 zeigt
eine perspektivische, schematische Ansicht einer alternativen Ausführung der
Prägeeinheit
aus der 2 in einem Zustand außerhalb des
Betriebs.
-
Unter
Bezugnahme auf die 1 ist mit 1 ein Anteil
des Einlaufs einer Verpackungsmaschine für Zigaretten bezeichnet, von
deren Grundgestell eine Vorderwand 2 dargestellt ist.
-
Dieser
Anteil des Einlaufs 1 umfasst, gestützt von der Wand 2 und
schematisch in ihrer Gesamheit mit 3 bezeichnet, Mittel
zur Führung
und Zufuhr eines Bandes 4 aus metallisiertem Papier (Stanniolpapier), das
von einer Spule 5 abgewickelt wird, und Schneidemittel 6 des
Bandes 4 in Stücke 7,
die dazu bestimmt sind, durch nicht dargestellte Verpackungsmittel
die Innenhüllen
der Zigarettenpackungen zu bilden.
-
Zwischen
den Führungs-
und Zufuhrmitteln 3 und den Schneidemitteln 6 befindet
sich eine Prägeeinheit,
die in ihrer Gesamtheit mit 8 bezeichnet ist und durch
die Vorderwand 2 gestützt
wird.
-
Nach
dem, was auch in der 2 dargestellt ist, umfasst die
Prägeeinheit 8,
die zusammen mit den Führungs-
und Zufuhrmitteln 3 und den Schneidemitteln 6 eine
Strecke P definiert, auf der sich das Band 4 in der mit
dem Pfeil F bezeichneten Richtung vorschiebt, ein im Wesentlichen
parallelepipedförmiges
Gehäuse 9,
das durch eine untere Wand 10, eine Vorderwand 11,
eine Rückwand 12, die
mit der Wand 2 in Berührung
ist, und zwei vertikale Seitenwände 13 und 14 definiert
ist. Das Gehäuse 9 ist
oben mit einem Deckel 15 ausgestattet, der über ein
Scharnier 16 mit der Rückwand 12 verbunden
ist und zwischen einer geschlossenen Position des Gehäuses 9 (1 und 2)
und einer angehobenen, geöffneten
Position (4) beweglich ist und an einer
seiner Vorderwände 15a mit
einem Griff 17 ausgestattet ist. Im Inneren des Gehäuses 9 sind zwei
Rollen vorgesehen, die von rechts nach links mit 18 und 19 bezeichnet
sind und an den Wellen 20 bzw. 21 montiert sind,
deren Achsen im rechten Winkel zu der Vorderwand 2 stehen,
und die im Wesentlichen auf der gleichen Ebene angeordnet sind.
Die beiden Rollen 18 und 19 sind in einem gewissen
Abstand voneinander angeordnet und definieren zusammen oben einen
Sitz 22, in dem eine weitere Rolle 23 untergebracht
ist, die darauf aufliegt. Diese letztere steht im Einzelnen mit
der Rolle 18 auf einer Mantellinie 24 in Berührung und
mit der Rolle 19 auf einer Mantellinie 25.
-
Die
Zwischenrolle 23 besteht, nach dem, was auch in der 1a dargestellt
ist, aus einem röhrenförmigen Körper 26,
der von einem Zapfen 27 durchquert wird, der an seinen
Enden an Bügeln 28 montiert
ist, die, wie auch in der 4 dargestellt, am
Deckel 15 des Gehäuses 9 befestigt
sind.
-
Der
Durchmesser des Zapfens 27 ist kleiner als der Innendurchmesser
des röhrenförmigen Körpers 26 und
in dem Zustand, in dem die Rolle 23 im Sitz 22 aufliegt
und der Deckel 15 geschlossen ist, sind der röhrenförmige Körper 26 und
der Zapfen 27 im Wesentlichen koaxial zueinander und berühren sich
nicht (siehe 1a).
-
Die
drei Rollen 18, 19, 23 definieren eine Struktur,
die in Hinsicht auf eine vertikale, rechtwinklige Ebene im Wesentlichen
symmetrisch zur Vorderwand 2 ist, mit jeweiligen Drehachsen,
die wie die Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind.
-
Außerdem sind
Kompressionsmittel 29 vorgesehen, die dazu dienen, die
Rolle 23 gegen die beiden Rollen 18 und 19 zu
spannen, mit einer Kraft von einer bestimmten Intensität, die die
Richtung der Gewichtskraft hat, die sie überlappt. Die Kompressionsmittel 29 bestehen
aus Zugmitteln 30 elektromagnetischer Art, die unter der
Rolle 23 angeordnet sind, und genauer umfassen sie, gemäß dem, was
in den 1, 5 und 6 dargestellt
ist, zwei Elektromagneten 31, die jeweils eine Spule 32 umfas sen,
die um einen Kern 33 aus ferromagnetischem Material gewickelt
ist. Die Prägeeinheit 8 umfasst
außerdem
eine Steuer- und Einstelleinheit 34 (die schematisch in
der 1 dargestellt ist), um über zwei Potenziometer 35 und 36 den
Strom in den beiden Elektromagneten zu regulieren und infolgedessen die
Spannkraft der Rolle 23 gegen die Rollen 18 und 19.
Es sind auch Ladezellen vorgesehen, die nicht dargestellt sind und
dazu imstande sind, den Intensitätswert
der Spannkraft in Echtzeit zu liefern.
-
Die
Rolle 18, die als „Antriebsrolle" bezeichnet wird,
ist über
die Welle 20 mit nicht dargestellten Antriebsmitteln der
Maschine 1 verbunden und dreht sich gegen den Uhrzeigersinn,
wenn man die 1 und 4 betrachtet,
und nimmt bei der Drehung durch Berührung die Rolle 23 mit,
die sich im Uhrzeigersinn dreht.
-
Die
beiden Rollen 18 und 23 stellen wirkliche und
wahrhaftige Prägerollen
dar und weisen gemäß einer
Konfiguration, die als „Pin-Up/Pin-Up" bekannt ist, jeweils
eine zylinderförmige
Oberfläche
auf, die von pyramidenförmigen
oder stumpfpyramidenförmigen
Erhebungen bedeckt ist, und sind dazu imstande, dem Band 4 bei
seinem Durchlauf zwischen ihnen die charakteristische, raue Form
zu verleihen, durch die sich sein satiniertes Aussehen ergibt, während in
der Konfiguration, die als „Pin-Up/Pin-Down" bekannt ist, nur
eine der beiden Rollen eine mit pyramidenförmigen oder stumpfpyramidenförmigen Erhebungen
bedeckte Außenfläche aufweist
und die zweite eine Außenfläche hat,
die mit einer Reihe von Sitzen zur Verzahnung mit den Erhebungen
der ersten Rolle ausgestattet ist oder aus kerbzähem Material besteht.
-
Die
Rolle 19, die drehende Stützmittel 19 definiert,
umfasst zwei zylinderförmige
Elemente 37, deren Enden den gleichen Durchmesser wie die
Rollen 18 und 23 haben, und einen Zwischenanteil 38 mit
einem geringeren Durchmesser und dessen Längsabmessung gleich bzw. etwas
länger
als die Querabmessung des Bandes 4 ist.
-
Die
Rolle 23 nimmt bei ihrer Drehung mit der Drehrichtung gegen
den Uhrzeigersinn durch die Berührung
der beiden zylinderförmigen
Endelemente 37 die Rolle 19 mit.
-
Nach
dem, was auch in der 3 dargestellt ist, ist die Antriebsrolle 18 im
Inneren des Gehäuses 9 in
der Nähe
der Vorderwand 11 mit einem ringförmigen Endanteil 39 ausgestattet,
der mit einer ringförmigen
Erhebung 40 ausgestattet ist, die dazu dient, in eine ringförmige Rille 41 eines
ringförmigen Endanteils 42 der
angetriebenen Zwischenrolle 23 zu greifen. Die ringförmige Erhebung 40 und
die ringförmige
Rille 41 definieren Mittel zur Positionierung und zur Achssperrung 43 der
Zwischenrolle 23 in Hinsicht auf die Antriebsrolle 18.
-
Man
beachte, dass die Rollen 18 und 23 zumindest an
der Oberfläche
aus metallischem oder keramischem Material sein können.
-
Bei
der Anwendung durchquert das Band 4 den Berührungsbereich
zwischen den Rollen 18 und 23, in dem es der Prägeaktivität unterzogen
wird, läuft
dann in Berührung
mit der zylinderförmigen Oberfläche der Abtriebsrolle 23 weiter
und wird schließlich
von dem mittleren Anteil 38 der Stützrolle 19 zu den
besagten Schneidemitteln 6 umgeleitet.
-
Diese
Art der Struktur der Prägeeinheit 8 nach
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
es, sehr hohe Kompressionskräfte
zwischen den Prägerollen 18 und 23 auszuüben, ohne
die Gefahr zu laufen, das Gehäuse 9 zu
verformen. Es ist bekannt, dass solche sehr hohen Kompressionskräfte im Falle
des Pin-Up/Pin-Downs nötig
sind, um eine Prägung
von guter Qualität
zu erhalten.
-
Außerdem ist
es offensichtlich, dass – im
Unterschied zu dem, was bei den bekannten Einheiten geschieht – die Prägeeinheit 8 nach
der vorliegenden Erfindung eine Struktur mit stabilem Gleichgewicht aufweist.
Infolgedessen nimmt, nach Beendigung irgendeiner störenden Ursache,
die zu einem Verlust des Zustands der Parallelität zwischen der Antriebsrolle 18 und
der Abtriebsrolle 23 geführt hat, die letztere sofort
ihre ordnungsgemäße und stabile
Position im Sitz 22, in Berührung mit der Antriebsrolle 18 und der
Stützrolle 19,
wieder ein.
-
In
dem Fall, dass Arbeiten der ordentlichen Wartung nötig sind,
oder um die Rollen auszuwechseln oder um die Marke zu wechseln,
ist es mit dem Griff 17 möglich, den Deckel 15 anzuheben,
der über den
Zapfen 27 die Rolle 23 aus dem Sitz 22 hebt
(siehe 4).
-
Gemäß dem, was
in den 4, 6 und 6a dargestellt
ist, geht man zum Auswechseln der Prägerolle 23 so vor,
dass man den Zapfen 27 aus seinem Sitz abzieht. Dieser
Zapfen 27 ist an seinem vorderen Ende, das mit 27a bezeichnet
ist, mit einer ringförmigen
Nut 44 ausgestattet, die durch einen Sperrstab 45 besetzt
wird und durch einen Zapfen 46 mit einem exzentrischen
Kopf 47, der in eine Öffnung
des Sperrstabs 45 eingefügt ist, aus der Nut 44 freigesetzt
werden kann. Der Zapfen 46 wird vom Bügel 28 gestützt und
drückt
den Sperrstab 45 durch seine Drehung in Richtung des Pfeils
der 6a so, dass es möglich ist, den Zapfen 27 abzuziehen
und die Rolle 23 auszuwechseln.
-
Man
beachte, dass mit 48 Endbuchsen bezeichnet sind, von denen
nur eine in der 6a sichtbar ist und die an der
Innenfläche
der Prägerolle 23 befestigt
sind, aber nicht mit dem Zapfen 27, der sie durchquert,
in Berührung
sind. Außerdem
ist mit 49 ein Anschlag- und Dämpfelement bezeichnet, um zu
verhindern, dass die Rolle 23 beim Schließen des Deckels 15 gegen
die Rolle 18 stoßen
kann.
-
Die
Beibehaltung der richtigen Achsenposition zwischen den beiden Prägerollen 18 und 23 ist durch
die axialen Positionier- und Sperrmittel 43 gewährleistet.
Die Notwendigkeit, jeweilige axiale Verschiebungen zwischen der
Antriebsrolle 18 und der Abtriebsrolle 23 zu verhindern,
ist besonders dann gegeben, wenn beide Rollen vom Typ Pin-Up/Pin-Up sind,
das heißt,
wenn sie mit stumpfpyramidenförmigen
oder pyramidenförmigen
Spitzen ausgestattet sind und wenn die Übertragung der Bewegung durch das
Ineinandergreifen dieser Spitzen erfolgt.
-
In
diesem Fall hat eine axiale Verschiebung der Abtriebsrolle 23 in
Hinsicht auf die Rolle 18 negative Auswirkungen sowohl
auf seine Mitnahme als auch auf die gleichmäßige Prägung des Bandes 4.
-
Die
in der 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich
von dem hier oben Beschriebenen einzig und allein durch die Tatsache,
dass die besagten rotierenden Stützmittel 19 einzig
durch die beiden oben beschriebenen zylinderförmigen Elemente 37 definiert
sind.