DE102009035132A1 - Material web processing device, has drive including set of eccentrics exhibiting phase shift with respect to another set of eccentrics, where phase shift between eccentrics amounts to specific degrees - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn, umfassend ein oberhalb der Materialbahn angeordnetes Oberwerkzeug und ein unterhalb der Materialbahn angeordnetes Unterwerkzeug, die zum Bearbeiten der Materialbahn taktweise bis zur Anlage aneinander unter Zwischenlage der Materialbahn bewegbar sind, wobei zum Bewegen von Ober- und Unterwerkzeug ein Antrieb vorgesehen ist.The Invention relates to a device for processing a material web, comprising an upper tool arranged above the material web and an arranged below the material web lower tool, the Editing the material web intermittently until it abuts one another be moved with the interposition of the web, wherein to move of upper and lower tool a drive is provided.
Eine
derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
Die Materialbahn, bei der es sich insbesondere um eine Folienbahn aus Kunststoff, Laminate, Papier und/oder Pergamentbahnen handeln kann, wird üblicherweise in einer Förderrichtung gefördert und das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug erstrecken sich quer zu dieser Förderrichtung. Bei jedem Arbeitstakt werden mittels des Antriebes das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug in Richtung auf die Materialbahn bewegt, bis sie unter Zwischenlage der Materialbahn aneinander zur Anlage kommen und mittels der im Oberwerkzeug und/oder Unterwerkzeug vorgesehenen Bearbeitungselemente z. B. eine Verschweißung, Stanzung, Perforation oder ein Schneiden der Materialbahn bewirken können.The Material web, which is in particular a film web Plastic, laminates, paper and / or parchment sheets can act normally conveyed in a conveying direction and the upper tool and the lower tool extend transversely to this conveying direction. At each stroke, the drive becomes the upper tool and the lower tool is moved toward the web until they come to rest with the interposition of the material web and by means provided in the upper tool and / or lower tool Processing elements z. B. a welding, punching, Can cause perforation or cutting the web.
Derartige Vorrichtungen zum Bearbeiten einer Materialbahn werden beispielsweise in Folienschweißautomaten zur Konfektionierung von Kunststofffolie zu Beuteln, Säcken oder dgl. mehr eingesetzt.such Devices for processing a material web become, for example in film welding machines for the assembly of plastic film to bags, sacks or the like. More used.
Aus
der bereits erwähnten
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.task The invention is therefore an apparatus of the aforementioned To propose way that avoids the disadvantages of the prior art.
Zur
Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die
Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Bearbeiten einer Materialbahn
gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen.to
Solution of the problem is inventively the
Embodiment of a device for processing a material web
proposed according to the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.advantageous Embodiments and developments of the invention are the subject the dependent claims.
Die Erfindung schlägt vor, als Antrieb für die taktweise bewegbaren Ober- und Unterwerkzeuge mindestens einen das Unterwerkzeug bewegenden ersten Exzenter und mindestens einen das Oberwerkzeug bewegenden zweiten Exzenter vorzusehen, wobei diese Exzenter mittels eines endlos umlaufenden Zugmitteltriebes gemeinsam antreibbar sind und zwischen dem mindestens einen ersten Exzenter und den mindestens einen zweiten Exzenter eine Phasenverschiebung besteht.The Invention proposes as a drive for the intermittent movable upper and lower tools at least one the lower tool moving first eccentric and at least one of the upper tool to provide moving second eccentric, said eccentric means an endless rotating traction drive can be driven together and between the at least one first eccentric and the at least one a second eccentric is a phase shift.
Unter einem Exzenter im Sinne der Erfindung wird eine auf einer Welle angebrachte Steuerungsscheibe verstanden, deren Mittelpunkt außerhalb der Wellenachse liegt, so dass eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung umgewandelt werden kann. Die erzeugte translatorische Bewegung wird auf das mit dem jeweiligen Exzenter verbundene Oberwerkzeug bzw. Unterwerkzeug übertragen und bewirkt die gewünschte Bewegung desselben im Rahmen des Arbeitstaktes.Under an eccentric in the context of the invention is a on a shaft attached control disk understood, whose center outside the shaft axis lies, allowing a rotational movement in one translational movement can be converted. The generated translatory movement is on the upper tool connected to the respective eccentric or lower tool and causes the desired Movement of the same in the context of the working cycle.
Mit Vorteil sind die in der Erfindung verwendeten Exzenter übereinstimmend ausgeführt, sie werden jedoch abhängig von ihrer Zuordnung zu Ober- bzw. Unterwerkzeug abweichend voneinander eingebaut.With Advantageous are the eccentrics used in the invention coincident However, they will be dependent on theirs Assignment to upper or lower tool installed deviating from each other.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Phasenverschiebung zwischen dem mindestens einen ersten Exzenter und dem mindestens einen zweiten Exzenter bezieht sich auf den jeweiligen oberen bzw. unteren Totpunkt des Exzenters, d. h. denjenigen Punkt, an welchem dieser seine translatorische Bewegungsrichtung umkehrt.The According to the invention provided phase shift between the at least one first eccentric and the at least a second eccentric refers to the respective upper and lower Dead center of the eccentric, d. H. the point at which this reverses its translatory direction of movement.
Da der mindestens eine das Oberwerkzeug antreibende Exzenter und der mindestens eine in das Unterwerkzeug antreibende Exzenter über einen endlos umlaufenden Zugmitteltrieb verbunden sind und gemeinsam antreibbar sind, wird die gewählte Phasenverschiebung stets beibehalten.There the at least one eccentric driving the upper tool and the at least one eccentric driving into the lower tool an endless rotating traction drive are connected and together are drivable, the selected phase shift is always maintained.
Durch geeignete Wahl der Größe der Phasenverschiebung und Abstimmung der Gewichte von Ober- und Unterwerkzeug kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besonders ruhiger und energiesparender Betrieb gewährleistet werden, insbesondere wenn die Phasenverschiebung gemäß einem Vorschlag der Erfindung zwischen 170° bis 190° gewählt wird und idealerweise 180° beträgt.By a suitable choice of the size of the phase shift and tuning of the weights of the upper and lower tool, a particularly quiet and energy-saving operation can be ensured in the inventive device, esp especially if the phase shift is selected according to a proposal of the invention between 170 ° to 190 ° and ideally 180 °.
Wenn die Phasenverschiebung zwischen dem mindestens einen das Unterwerkzeug bewegenden ersten Exzenter und den mindestens einen das Oberwerkzeug bewegenden zweiten Exzenter 180° beträgt, befindet sich der mindestens eine erste Exzenter immer dann in seinem unteren Totpunkt, wenn der mindestens eine zweite Exzenter in sich in seinem oberen Totpunkt befindet und umgekehrt, d. h. das mit dem mindestens einen ersten Exzenter verbundene Unterwerkzeug und das mit dem mindestens einen zweiten Exzenter verbundene Oberwerkzeug werden exakt gegenläufig zueinander bewegt, wenn die ersten und zweiten Exzenter über den gemeinsamen Zugmitteltrieb in Rotation versetzt werden.If the phase shift between the at least one the lower tool moving first eccentric and the at least one the upper tool moving second eccentric is 180 ° the at least one first eccentric always in its lower Dead center, if the at least one second eccentric in itself in his is at top dead center and vice versa, d. H. that with the least a first eccentric connected lower tool and that with the at least A second eccentric connected upper tool will be exactly opposite moved to each other when the first and second eccentric over the common traction mechanism drive are set in rotation.
Es versteht sich, dass in diesem Falle an dem mindestens einen ersten Exzenter und den mindestens einen zweiten Exzenter in Bezug auf den Zugmitteltrieb gleiche Übersetzungsverhältnisse vorliegen müssen, d. h. die entsprechenden Antriebsräder, über die der Zugmitteltrieb zum Antrieb der ersten und zweiten Exzenter geführt ist, weisen übereinstimmende Abmessungen auf.It is understood that in this case at the at least one first Eccentric and the at least one second eccentric with respect to the traction mechanism drive same gear ratios must be present, d. H. the corresponding drive wheels, over the traction drive for driving the first and second eccentric is guided, have matching dimensions on.
Wenn darüber hinaus, was insoweit bevorzugt ist, das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug mit im wesentlichen gleichem Gewicht ausgeführt sind, heben sich in Folge der Verbindung über den gemeinsamen Zugmitteltrieb und die idealerweise 180° betragende Phasenverschiebung zwischen dem mindestens einen ersten Exzenter und dem mindestens einen zweiten Exzenter die Gewichtskräfte von Ober- und Unterwerkzeug gegenseitig auf, so dass eine lastneutrale Aufhängung und Betätigung von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug erreicht wird, was eine hohe Taktzahl der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei gleichzeitig geringer erforderlicher Antriebsleistung sowie hohe Flexibilität hinsichtlich der erzielbaren Bearbeitungsdauer z. B. zum Schweißen der Materialbahn gewährleistet.If moreover, what is preferred in this respect, the upper tool and the lower tool are designed with substantially the same weight, stand in consequence of the connection over the common Traction drive and the ideal 180 ° phase shift between the at least one first eccentric and the at least a second eccentric the weight forces of upper and Lower tool on each other, so that a load-neutral suspension and actuation of upper tool and lower tool achieved is what a high number of cycles of the invention Device with low required drive power as well as high flexibility with regard to the achievable processing time z. B. ensures welding of the web.
Da der mindestens eine erste Exzenter und der mindestens eine zweite Exzenter mittels eines umlaufenden Zugmitteltriebes gemeinsam antreibbar sind, ist es darüber hinaus bevorzugt, lediglich einen gemeinsamen Drehantrieb für die Exzenter vorzusehen, der beispielsweise unmittelbar am endlos umlaufenden Zugmitteltrieb angreifen oder sekundär den Zugmitteltrieb antreiben kann, was nachfolgend noch näher erläutert wird.There the at least one first eccentric and the at least one second Eccentric are driven together by means of a circulating traction drive together, it is also preferred, only a common Provide rotary actuator for the eccentric, for example attack directly on the endless rotating traction drive or Secondary drive the traction drive, what follows is explained in more detail.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind zum Bewegen von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug jeweils mehrere erste und/oder zweite Exzenter vorgesehen, wobei die mehreren ersten Exzenter bzw. die mehreren zweiten Exzenter untereinander durch einen Koppeltrieb miteinander verbunden sind, so dass sie sich stets synchron und vorzugsweise ohne Phasenverschiebung zueinander bewegen. Durch Anordnung mehrerer auf das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug zum Bewegen derselben einwirkender erster bzw. zweiter Exzenter kann das Oberwerkzeug bzw. das Unterwerkzeug größere Abmessungen aufweisen, da mittels der mehreren Exzenter an jeweils entfernt voneinander liegenden Punkten eine Krafteinleitung zur Bewegung des Oberwerkzeugs bzw. Unterwerkzeugs erfolgen kann.To Another proposal of the invention are for moving upper tool and lower tool in each case a plurality of first and / or second eccentric provided, wherein the plurality of first eccentric or the plurality second eccentric with each other by a coupling drive with each other are connected so that they are always synchronous and preferably move without phase shift to each other. By arranging several on the upper tool and / or the lower tool for moving the same acting first and second eccentric can the upper tool or the lower tool have larger dimensions, because by means of the plurality of eccentric to each remote lying points a force introduction to the movement of the upper tool or lower tool can be done.
Obwohl es im Rahmen der Erfindung als vorteilhaft angesehen wird, wenn sich alle Exzenter gleicher Zuordnung, d. h. alle ersten Exzenter oder alle zweiten Exzenter synchron zueinander bewegen, ist es auch denkbar, diese untereinander mit einer geringen Phasenverschiebung auszustatten, wenn es für den jeweiligen Bearbeitungsfall vorteilhaft erscheint, dass das solchermaßen angetriebene Oberwerkzeug bzw. Unterwerkzeug nicht exakt parallel zur Materialbahn bewegt wird.Even though it is considered advantageous within the scope of the invention if all eccentrics of the same assignment, d. H. all first eccentrics or move all the second eccentric synchronously to each other, it is too conceivable, these with each other with a small phase shift equip it, if it is for the respective processing case advantageous that the thus driven Upper tool or lower tool not exactly parallel to the material web is moved.
Der Zugmitteltrieb sowie die gegebenenfalls vorhandenen Koppeltriebe können nach einem Vorschlag der Erfindung als formschlüssige Zugmitteltriebe mit einem endlos umlaufenden Zahnriemen oder einer Kette ausgebildet sein.Of the Traction drive and the optionally available coupling drives can according to a proposal of the invention as positive Traction drives with an endless circulating toothed belt or a Chain be formed.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann beidseits, d. h. in Förderrichtung der Materialbahn betrachtet hintereinander jeweils ein Antrieb vorgesehen sein, um die möglichen Abmessungen von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug und damit die zur Verfügung stehende Fläche für die Anordnung von Bearbeitungselementen für die Materialbahn weiter zu vergrößern. In einem solchen Falle ist es vorgesehen, die jeweils ersten und zweiten Exzenter in den Antrieben auf gemeinsamen Wellen anzuordnen, um exakten Gleichlauf zu erreichen und die Zahl der nötigen Antriebsmotoren auf ein Minimum zu beschränken.To a further proposal of the invention can on both sides, d. H. in Conveying direction of the material web considered in succession in each case a drive be provided to the possible dimensions of upper tool and lower tool and thus the available standing surface for the arrangement of processing elements for the material web to further enlarge. In such a case, it is provided that each first and second eccentric in the drives to arrange common waves, to achieve exact synchronization and the number of necessary Drive motors to a minimum.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann zwischen dem mindestens einen ersten Exzenter und dem Unterwerkzeug und/oder zwischen dem mindestens dem einen zweiten Exzenter und dem Oberwerkzeug jeweils ein Linearantrieb vorgesehen sein, beispielsweise ein Pneumatikzylinder, der eine der translatorischen Bewegungen des Exzenters überlagerte Linearbewegung ausführen kann, die je nach Ansteuerung sowohl der jeweiligen Bewegungsrichtung des Exzenters gleichgerichtet oder entgegengesetzt verlaufen kann. Der Linearantrieb kann beispielsweise zur Steuerung des Anpressdrucks von Oberwerkzeug und/oder Unterwerkzeug auf die Materialbahn sowie zur Steuerung der Verweildauer von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug auf der Materialbahn verwendet werden.According to a further proposal of the invention may be provided between the at least one first eccentric and the lower tool and / or between the at least one second eccentric and the upper tool each have a linear drive, for example, a pneumatic cylinder, which can perform one of the translational movements of the eccentric superimposed linear motion , which can be rectified or opposite, depending on the control both the respective direction of movement of the eccentric. The linear drive can, for example, for controlling the contact pressure of the upper tool and / or lower tool on the material web and for controlling the residence time of upper tool and lower tool be used on the web.
Zu diesem Zweck ist bevorzugt eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, mittels derer der Linearantrieb unabhängig vom Zugmitteltrieb für die Exzenter steuerbar ist.To For this purpose, a control device is preferably provided, by means of which the linear drive independent of the traction drive is controllable for the eccentric.
Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.Further Embodiments and details of the invention are described below on the basis of an embodiment illustrative drawing explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Aus
den
Die
Vorrichtung umfasst, wie insbesondere aus der
In
der
Die
Vorrichtung
Zwischen
den beiden horizontalen Schenkeln
Die
Bearbeitung wird bewirkt durch das Oberwerkzeug
Das
Oberwerkzeug
Wenn
das Oberwerkzeug
Um
die Vorrichtung
Der
austauschbare Werkzeugträger
Wie
insbesondere aus der
Die
Tragprofile
Über
Stellschrauben in den Schraubverbindungen
Die
Bewegung des Oberwerkzeuges
Der
Antrieb
Die
beiden vorangehend erläuterten Exzenter
Auch
die zweiten Exzenter
Während
die mit dem Unterwerkzeug
Wie
bereits erwähnt, sind die ersten Exzenter
Allerdings
besteht zwischen den ersten Exzentern
Dieses
Prinzip ist auch aus der vereinfachten Darstellung gemäß
Die
Phasenverschiebung zwischen dem ersten Exzenter
Darüber
hinaus bewirkt die Verbindung des das Unterwerkzeug
Insoweit
benötigt die solchermaßen beschriebene Vorrichtung
nur geringe Leistung des Antriebsmotors
Es
versteht sich, dass die vorangehend erläuterte Phasenverschiebung
um 180° zwischen den ersten Exzentern
Die
in den Zeichnungen im Bereich des Oberwerkzeuges
Wenn
beispielsweise die Exzenter
Andererseits
kann eine entgegengesetzt zur Pfeilrichtung P erfolgende Ansteuerung
der Linearantriebe
Andererseits
kann, wenn die Exzenter
Hier
stehen dem Fachmann für die verschiedensten Anwendungsfälle
alle Möglichkeiten offen, wobei insbesondere vorgesehen
ist, eine Steuerung vorzusehen, mit welcher die Linearantriebe
Über
die Drehzahl des Antriebsmotors
Es
versteht sich, dass derartige Linearantriebe
Der
Darstellung gemäß
Um
den hierzu notwendigen Synchronlauf beider Antriebe zu gewährleisten,
werden die jeweils korrespondierend vorgesehenen ersten und zweiten Exzenter
Um
größtmögliche Flexibilität der
in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung zu erhalten, können
die beiden Teilvorrichtungen
Der
Fachmann wird jedoch erkennen, dass auch lediglich eine einzelne
Teilvorrichtung
Selbstverständlich
ist es auch möglich, abweichend von der Darstellung in
den
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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-
2009
- 2009-07-29 DE DE102009035132A patent/DE102009035132A1/en not_active Withdrawn
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