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Aus der
DE-A-39 08 981 ist eine Faltmaschine
bekannt, die dazu dient, Faltschachtelzuschnitte in Faltschachtelschläuche umzuformen.
Die Faltschachtelzuschnitte entsprechen der Abwicklung einer herzustellenden
fertigen Faltschachtel.
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Der Faltschachtelzuschnitt ist mit
den entsprechenden Schlitzen versehen, die die einzelnen Deckel
und Bodenklappen voneinander trennen.
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Damit die Faltschachtel an der Verwendungsstelle
einfach aufgerichtet werden kann, müssen die Faltschachtelzuschnitte
im Rahmen eines Fertigungsprozesses an zwei Stellen auf sich selber umgefaltet
werden, und zwar so, dass die beiden seitlichen Enden des flachliegenden
Faltschachtelzuschnitts nach dem Faltvorgang einander überde cken, um
dort aneinander befestigt zu werden. Es entsteht ein in Umfangsrichtung
geschlossener Faltschachtelschlauch. Die Überdeckungsstelle liegt bei
der fertigen Faltschachtel in der Nähe einer Ecke bzw. Kante.
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Das Umfalten muss mit erheblicher
Präzision geschehen,
denn hierdurch wird die Winkeltreue der fertigen Faltschachtel entscheidend
bestimmt.
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Der flachliegende Faltschachtelschlauch wird
beim Aufrichten zu der Faltschachtel an den beiden außenliegenden
Faltkanten zusammengedrückt, so
dass sich ein Falten oder Biegen längs den anderen beiden Schachtelkanten
einstellt. Nach dem Aufrichten des Faltschachtelschlauches entsteht
ein im Querschnitt viereckiges Rohrstück aus Karton oder Wellpappe,
an dem in axialer Richtung die Klappen für den Boden und den Deckel
wegstehen. Sie können
jetzt eingefaltet werden, um den aufgerichteten Faltschachtelschlauch
zu stabilisieren.
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Um den Faltschachtelschlauch zu produzieren,
werden so genannte Faltriemen oder Faltbänder verwendet, die sich an
die umzuschlagenden Teile des Faltschachtelzuschnitts anlegen und
das Falten längs
der Faltlinie erzwingen. Die Faltbänder laufen mit ihrem Arbeitstrumm
längs einer
Art Schraubenlinie, wobei auf den Faltriemen sitzende Anlagestücke auf
die einzufaltenden Teile einwirken. Damit die Faltbewegung ordnungsgemäß vonstatten
geht, laufen die Faltriemen mit einer Bahngeschwindigkeit die der Bahngeschwindigkeit
des Faltschachtelzuschnitts entspricht.
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Nach dem Falten des Faltschachtelzuschnitts
wird der Faltschachtelzuschnitt durch Heften oder Kleben in der
ge falteten Stellung fixiert. Hierzu werden sogenannte Glueköpfe, Heftköpfe oder
auch Tapeköpfe
verwendet.
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Bei der Konstruktion der Faltmaschine
gemäß der
DE-A- 39 08 981 können Arbeitsgeschwindigkeiten
in der Faltstation erreicht werden, die deutlich über der
Arbeitsgeschwindigkeit liegen, mit der in der Schließstation
beispielsweise der Heftkopf die Heftklammern einschlagen kann.
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Die Geschwindigkeit der Faltmaschine
wird deswegen im Wesentlichen durch die Geschwindigkeit der Schließstation
bestimmt.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe
der Erfindung zu schaffen, die abhängig von den Abmessungen des
jeweils zu erzeugenden Faltschachtelschlauches mit einer höheren Geschwindigkeit
arbeiten kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Faltmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der neuen Faltmaschine ist zwischen
der eigentlichen Faltstation und der Schließstation eine Zwischenstation
angeordnet, mit deren Hilfe eine Geschwindigkeitstransformation
des zu verschließenden
Faltschachtelschlauches erreicht werden kann.
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Die Faltstation liefert die Faltschachtelzuschnitte
in einem festen unveränderlichen
Raster an. Der Raster, in dem die gefalteten Faltschachtelzuschnitte
abgegeben werden, entspricht den Abmessungen des größten Faltschachtelzuschnittes
in Transportrichtung zzgl. dem erforderlichen Sicherheitsabstand
zwischen aufeinanderfolgenden Falt schachtelzuschnitten. Dabei korrespondiert
die Transportrichtung der Faltschachtelzuschnitte in der Maschine
der Höhe
der aufgerichteten Faltschachtel in der Gebrauchsstellung, bzw.
der Richtung der Wellen in der Wellpappe. Bei den größten mit
der Maschine zu verarbeitenden Faltschachtelzuschnitten ist die Ausnutzung
einer Standardmaschine optimal, denn die Anlieferung der gefalteten
Faltschachtelzuschnitte erfolgt mit der selben Geschwindigkeit,
mit der an der Schließstation
der Schlauch fixiert werden kann.
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Die Lücken zwischen aufeinander folgenden Faltschachtelschläuchen sind
marginal. Wenn hingegen Faltschachtelschläuche für niedrige Faltschachteln,
also solche mit kleinem Wellenmaß erzeugt werden sollen, werden
die Lücken
zwischen aufeinander folgenden Faltschachtelzuschnitten in der Faltstation entsprechend
größer. Entsprechend
sinkt die Auslastung der Maschine, da in den Lücken zwischen aufeinander folgenden
Faltschachtelschläuchen
keine anderen Faltschachtelschläuche
in der Schließstation
geschlossen werden können.
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Durch die Verwendung der Zwischenstation wird
es möglich,
die Lücken
vor der Schließstation
zu verkleinern, so dass die Ausnutzung der Schließstation
gesteigert wird. Sie arbeitet sozusagen gleichsam mit einer höheren Geschwindikeit,
obwohl die Durchlaufzeit pro Längeneinheit
des Faltschlachtelschlauch nicht gesteigert wird. Die Geschwindigkeitssteigerung
rührt aus
der Eliminierung großer
Lücken zwischen
Faltschachtelschlächen
her.
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Es kann dadurch ohne weiteres die
Geschwindigkeit der Faltstation erhöht werden, und zwar in dem
Maße,
wie bei Faltschachtelzuschnitten für niedrige Kartons die Lücken zwischen
den Faltschachtelzuschnitten größer werden.
Auf diese Weise kann die Anzahl der Faltschachtelschläuche, die pro
Zeiteinheit die Schließstation
verlassen, gesteigert werden.
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Dabei lässt sich ein besonders hoher
Durchsatz erreichen, wenn die Zwischenstation ein Geschwindigkeitsprofil
abarbeitet, bei dem nach der Übernahme
des Faltschachtelzuschnitts aus der Faltstation zunächst einmal
die Geschwindigkeit noch weiter gesteigert wird, ehe die Geschwindigkeit auf
die Arbeitsgeschwindigkeit der Schließstation abgesenkt wird. Hierdurch
ist eine besonders kleine Lücke
zwischen aufeinander folgende Faltschachtelzuschnitte in der Schließstation
möglich.
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Der Vorteil der Geschwindigkeitsüberhöhung über die
Anliefergeschwindigkeit hinaus beruht in einer Verkürzung der
Belegungszeit der Zwischenstation. Je kürzer die Belegungszeit der
Zwischenstation ist, umso schneller können weitere Faltschachtelzuschnitte
von der Faltstation angeliefert werden, denn eine Übernahme
neuer Faltschachtelzuschnitte in die Zwischenstation wird erst möglich, wenn
kein Faltschachtelzuschnitt in der Zwischenstation mehr enthalten
ist. Andernfalls würde
die Zwischenstation mit einer zu niedrigen Geschwindigkeit laufen,
was dazu führt,
dass der Faltschachtelzuschnitt der von der Faltstation kommt, beschädigt werden
würde.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die Faltschachtelzuschnitte im Transportweg von der Faltstation
bis zu der Schließstation
niemals frei laufen, sondern immer zwangsweise gefördert werden.
Ein freies Laufen könnte
die Ausrichtung der Faltschachtelzuschnitte längs dem Transportweg negativ
beeinflussen, so dass das anschließende Anbringen des Klebestreifens
beim Tapen oder auch das Leimen der Überstände bzw. das Heften mit einem
Winkelfehler erfolgen würde.
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Eine zwangsweise Förderung
der Faltschachtelzuschnitte verhindert Ausrichtfehler und stellt
sicher, dass die einmal erreichte rechtwinklige Ausrichtung des
Faltschachtelzuschnitts zum Transportweg auch über den gesamten Weg erhalten bleibt.
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Eine weitere Verbesserung der Belegzeit
der Zwischenstation lässt
sich erreichen, wenn deren effektive Länge längs derer ein Faltschachtelzuschnitt zwangsweise
gefördert
wird, veränderlich
ist. Solange die zwangsweise Förderung
durch die Zwischenstation noch nicht gewährleistet wird, kann die Zwischenstation
weitgehend frei die Transportgeschwindigkeit beschleunigen. Die
ankommenden Faltschachtelzuschnitte werden nicht beschädigt, aber andererseits
zwangsläufig
durch die Faltstation in die Zwischenstation eingeschoben.
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Die zwangsweise Förderung der Faltschachtelzuschnitte
in der Zwischenstation lässt
sich erreichen, indem der Faltschachtelzuschnitt zwischen wenigstens
zwei Transportmitteln eingeklemmt wird. Der Transport ist dann zwar
nicht formschlüssig
aber dennoch so reibschlüssig,
dass bei den in der Maschine auftretenden Beschleunigungskräften ein
Verrutschen des Faltschachtelzuschnitts auf keinen Fall auftreten
kann. Der Tranport ist reibschlüssig.
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Im übrigen sind Weiterbildungen
der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen. Dabei sollen auch solche
Merk malskombinationen als beansprucht angesehen werden, auf die
kein ausdrückliches
Ausführungsbeispiel
gerichtet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung schematisiert gezeigt. Es zeigen:
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1 die
erfindungsgemäße Inline-Faltenmaschine,
in einer stark schematisierten Seitenansicht und mit denjenigen
Funktionsteilen, die für
das Verständnis
der Erfindung wesentlich sind.
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2 die
Faltstation in einer perspektivischen Ansicht in Richtung eines
weglaufenden Faltschachtelzuschnitts und
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3-7 unterschiedliche Betriebszustände bei
der Weitergabe von Faltschachtelzuschnitten von der Faltstation über die
Zwischenstation zu der Transporteinrichtung der Schließstation,
jeweils in einer Seitenansicht.
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1 zeigt
einen Ausschnitt aus einer Inlinefaltmaschine 1. Es sind
lediglich diejenigen Funktionsteile in einer Seitenansicht veranschaulicht,
die für
das Verständnis
der Erfindung wesentlich sind.
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Zu der Inline-Faltmaschine gehört eine
Faltstation 2 in die von rechts kommen über einen nicht gezeigten Bogenanleger
Faltschachtelzuschnitte eingegeben werden. Stromabwärts der
Faltstation 2 befindet sich eine Zwischenstation 3,
die dazu dient, die Arbeitsgeschwindigkeit der Faltstation 3 an
eine stromabwärtsgelegene
Schließstation 4 abzupassen. Die
Schließstation 4 ist
beispielsweise eine Tapestation. In der Tapestation wird der Stoß oder die Überlappungsstelle
eines Faltschachtelschlauches mit einem mit eine Schmelzkleber beschichteten
Klebeband 5 überklebt
und so dauerhaft fixiert.
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Auch bei der Darstellung von 2 sind nur jene Teile veranschaulicht,
die für
das weitere Verständnis
der Erfindung von Bedeutung sind um die Übersichtlichkeit zu wahren.
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Die Faltstation 2 weist
auf eine Oberseite eines horizontal und gerade sich erstreckenden
Untergestells oder Rahmens, der nicht weiter veranschaulicht ist,
zwei parallel zueinander verlaufende Führungsschienen 6 auf,
deren auf gleicher Höhe
liegende Oberseiten 7 Gleit- oder Führungsbahnen bilden, auf denen
Faltschachtelzuschnitte 8 bezogen auf 2 von rechts kommend nach links durch
die Faltstation 2 bewegt werden.
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Um die Faltschachtelzuschnitte 8 längs den Führungsschienen 6 zu
bewegen ist eine Transportvorrichtung vorgesehen, von der zwei parallel
mit Abstand zueinander verlaufende Zahnriemen 9 zwischen
den Führungsschienen 6 sichtbar
sind. Die Ober- oder Rückseite
der beiden Zahnriemen 9 liegt in der Ebene, die durch die
Führungsbahnen 6 definiert
ist und sie trägt
Mitnehmer 11, deren Abstand voneinander, gesehen in Längsrichtung
eines jeweiligen Zahnriemens 9, dem Rasterabstand der Faltstation 2 und
somit dem Mittenabstand zwei aufeinander folgender Faltschachtelzuschnitte 8 entspricht.
Die beiden Zahnriemen 9 laufen endseitig um Umlenkscheiben 12 und 13 um,
die am Anfang und am Ende der Faltstation 2 auf Achsen 14 und 15 drehbar
gelagert sind. Ein Satz der Umlenkrollen 12, 13 ist angetrieben,
während
der andere lose läuft.
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Die Geschwindigkeit, mit der die
jeweils angetriebenen Rollen, beispielsweise die Rollen 13 laufen,
entspricht der Arbeitgeschwindigkeit der Faltstation 2.
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Längs
beider Führungsschienen 6 weist
die Faltstation 2 je zwei Paare endloser Faltriemen 16 und 17 auf,
die in ihrer allgemeinen Erstreckung seitlich unterhalb der Führungsbahnen 6 beginnen
und oberhalb der Führungsbahnen 6 enden.
Die beiden Faltriemen 16 sind ebenso wie die beiden Faltriemen 17 spiegelsymmetrisch
bzgl. der Längsachse
der Faltstation 2 angeordnet.
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Der Faltriemen 16 auf der
linken Seite der Faltstation 2, gesehen in Bewegungsrichtung
der Faltschachtelzuschnitte 8, läuft um zwei Riemenscheiben 18 und 19,
die auf Achsen 21, 22 des Grundrahmens drehbar
gelagert sind. Eine der Riemenscheiben 18 und 19 ist
mit der Antriebsvorrichtung gekuppelt, um den Faltriemen 16 synchron
mit dem Zahnriemen 9 zu bewegen.
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Die genaue Höhe und Seitenlage der beiden Umlenkscheiben 18 und 19 ergibt
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines auf der Außenseite des
Faltriemens 16 vorgesehenen Profils 23.
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Der in Transportrichtung der Faltschachtelzuschnitte 8 folgende
Faltriemen 17 ist ebenso wie der Faltriemen 16 endlos
und verläuft
im Wesentlichen in Verlängerung
des Faltriemens 16. Der Faltriemen 17 läuft um zwei
endseitige Riemenscheiben um, von denen lediglich ihre Drehachsen 24 und 25 schematisch
veranschaulicht sind.
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Aufgrund der Anordnung der insgesamt
vier Faltriemen 16, 17 entsteht an jedem der Faltriemen 16, 17 ein
Arbeitstrum, das in Richtung der Transportbewegung der Faltschachtelzuschnitte 8 bzw.
des Faltschachtelschlauches läuft
und mit dem Faltschachtelzuschnitt 8 zusammenwirkt, während ein Leertrumm
ohne Berührung
des Faltschachtelzuschnitts 8 leer in der entgegengesetzten
Richtung zurückläuft.
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Die Faltschachtelzuschnitte 8 liegen,
wenn Sie in die Faltstation 2 gelangen zunächst vollkommen
flach, wie dies in 2 auf
der rechten Seite gezeigt ist. Sie bestehen aus einem Mittelstück 28 sowie
zwei damit einstückige
verbundenen Seitenklappen 29 und 31. Die Seitenklappen 29 und 31 gehen an
gegebenenfalls vorgerillten Faltlinien 32 und 33 in das
Mittelstück 28 über und
bilden bei der fertig aufgerichteten Faltschachtel zwei sich diagonal
gegenüberliegende
Eckkanten, die vom Boden der Faltschachtel bis zu deren Deckel reichen.
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In Verlängerung der Faltlinien 32 und 33 enthält der Faltschachtelzuschnitt 8 vier
Schlitze 34, die ein Stück
weit in den Faltschachtelzuschnitt 2 hereinreichen und
das spätere
Umklappen einer Boden- oder Deckelklappe 35 gestatten.
Weitere Schlitze, die den Schlitzen 34 entsprechen, befinden
sich in dem Mittelstück 28 um
auch bei diesem entsprechende Boden- oder Deckelklappen zu erzeugen.
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Damit beim Umschlagen der beiden
Seitenklappen 29, 31 das Mittelstück 28 nicht
von den Führungsbahnen 6 abgehoben
wird, sind Niederhalter vorgesehen, die von einer Vielzahl lose
drehbarer Scheiben 36 gebildet sind. Sie laufen auf Achsen 37, die
etwa unter 45° stehen
und so ausgerichtet sind, dass die Außenumfangsfläche der
Scheiben 36, die von oben gesehen sich über den Führungsbahnen 6 befinden,
in unmittelbarer Nähe
der Faltlinien 32 und 33 den Faltschachtelzuschnitt 8 berühren. Das
Mittelstück 28 wird
dadurch unmittelbar neben den Faltlinien 32, 33 auf
die Führungsbahn 6 niedergedrückt und
kann nicht nach oben gehoben werden, wenn die Seitenklappen 29, 31 ausgehend
von der flach liegenden Stellung in die Stellung umgebogen werden, wie
sie in 2 in der Mitte
gezeigt sind.
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Die Achsen 37 der Scheiben 36 sind
in einem nicht veranschaulichten Gestell gelagert, das über einen
ebenfalls nicht veranschaulichten Brückenrahmen mit dem Untergestell
der Faltstation 2 verbunden ist, damit die Faltschachtelzuschnitte 8 frei
hindurch laufen können.
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Das Profil auf der Außenseite
der Faltriemen 16, 17 ist im Wesentlichen sägezahnförmig stufig,
so dass eine linienförmige
Berührungsstelle
mit der Seitenklappe 29, 31 zustande kommt.
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Ein von rechts kommender flachliegender Faltschachtelzuschnitt 8 gelangt
zwischen die Führungsschienen 6 und
die Scheiben 36. Er wird von den Mitnehmern 11 erfasst
und rechtwinklig ausgerichtet zur Transportrichtung längs den
Führungsschienen 6 von
rechts nach links bezogen auf 2 transportiert.
Im Verlauf der Vorschubbewegung kommen die Seitenklappen 29 und 31 mit
ihrer Unter- oder Rückseite
mit dem Arbeitstrum 26 der beiden Fallriemen 16 in
Berührung.
Der Verlauf des Arbeitstrums 26 ist so gewählt, dass
es von außerhalb
der Faltlinien 32 bzw 33 und unterhalb einer Ebene,
die durch die Gleitfläche 7 definiert
ist, in eine Position läuft,
in der sich das Arbeitstrumm 26 oberhalb der besagten Ebene
und innerhalb einer Vertikalebene befindet, die durch die Faltlinie 32 bzw. 33 definiert ist.
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Diese Bewegung erzwingt zunächst ein
Aufrichten der Seitenklappen 29, 31 und schließlich beim Verlassen
der Faltriemen 16 eine nach einwärts gerichtete Lage der Seitenklappen 29, 31.
Dabei wirken die Faltlinien 32, 33 als Scharnier.
Das Umschlagen 29, 31 auf das Mittelstück 28 wird
schließlich
durch die beiden Faltschienen 17 vervollständigt. Ihr
Arbeitstrumm verläuft
vollständig
oberhalb der Gleitfläche 7 der
Führungsschienen 6 und
zwar zunehmend konvergierend in Richtung auf das stromabwärtsgelegene
Ende der Führungsschienen 6.
Beim Verlassen der Faltriemen 17 sind die Seiteklappen 29, 31 auf
das Mittelstück 28 umgeschlagen
und überdecken
einander längs
eines Streifens 39.
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Die Arbeitsgeschwindigkeit der Faltstation 2 d.h.
die Geschwindigkeit mit der Faltschachtelzuschnitte 8 durch
die Faltstation hindurch geschoben und dabei gleichzeitig gefaltet
werden, wird nur durch die Festigkeit der Seitenklappen 29, 31 begrenzt.
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Während
der Vorschubbewegung klappen sie um die Faltlinie 32, 33 um,
wobei sie durch die Faltriemen 16 unterstützt werden.
Der Bewegung wirkt der Luftwiderstand entgegen, der an denjenigen Teilen
der Seitenklappen 29, 31 angreift, die über den Faltriemen 16 auskragen.
Wenn der Luftwiderstand zu groß wird,
weil die Faltgeschwindigkeit zu weit ansteigt, können die Seitenklappen über den
Faltriemen 16 abknicken. Die Geschwindigkeiten, die hierzu
erforderlich sind, sind extrem hoch und können praktisch eigentlich nicht
erreicht werden. In jedem Falle kann die Faltstation 2 mit
einer höheren
Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden als die nachfolgende Schließstation 4.
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In der bereits erwähnten Schließstation 4 werden
die zuvor in der Faltstation 2 gefalteten Faltschachtelschläuche 8 längs dem überlappenden
Bereich 39 dauerhaft geschlossen.
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Um den Überlappungsbereich 39 de
gegebenenfalls auch ein Stoß sein
kann, zu verschließen kommen
mehrere Möglichkeiten
in Betracht. In den Überlappungsspalt
kann ein Heißkleber
eingegeben werden, um die einander überdeckenden Bereiche zu verkleben.
Desweiteren besteht die Möglichkeit
in diesen Bereich Heftklammern einzuschlagen oder aber der Bereich
wird durch Aufgeben eines Klebebands verschlossen. Hierbei liegt
das Klebeband entsprechend über
dem Ende der Überlappungsstelle.
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In 1 ist
als Beispiel für
die Schließstation 4 eine
solche veranschaulicht, die mit dem Klebeband 5 arbeitet.
Das Klebeband 5 besteht aus einem Papierrücken, der
auf der einen Seiten mit einem Schmelzkleber beschichtet ist. Die
Schließstation 4 ist
in 1 stark schematisiert
gezeigt. Sie weist mehrere um Umlenkrollengruppen 41, 42 umlaufende
endlose Transportmittel 43 in Gestalt von Riemen oder Bändern auf,
die zwischen den Rollengruppen 41 und 42 ein oben
liegendes Arbeitstrum 44 bilden. Jede Rollengruppe besteht
aus zueinander koaxialen Rollen, die gegebenenfalls gemeinsam angetrieben sind.
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Entsprechend der Breite der gefalteten
Faltschachtelschläuche 8 sind
mehrere derartige endlose Transportmittel 43 nebeneinander
angeordnet. Sie bilden gleichsam einen beweglichen Auflagetisch für den durchlaufenden
Faltschachtelschlauch 8.
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Oberhalb der unteren endlosen Transportmittel 44 sind
mehrere damit fluchtende Transportmittel 45 in Gestalt
von Riemen oder Bändern
vorgesehen, die ebenfalls um Umlenkrollengruppen 46 und 47 umlaufen.
Jede Rollengruppe besteht ebenfalls aus zueinander koaxialen Rollen,
die gegebenenfalls gemeinsam angetrieben sind.
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Der untere zwischen den Rollengruppen 46 und 47 sich
erstreckende Bereich bildet ebenfalls ein Arbeitstrum 48.
Die oben verlaufenden endlosen Transportmittel 45 sind
abgebrochen gezeigt, um den Blick zu schaffen auf ein Gehäuse 51,
in dem eine Vorratsrolle 52 für das Klebeband 5 drehbar
gelagert ist. Die Antriebsmittel für die Rollengruppen 46 und 47 sind
nicht gezeigt.
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An der Unterseite des Gehäuses 51 befinden sich
mehrere hintereinander angeordnete und drehbar gelagerte Andruckrollen 53,
mit denen das Klebeband 5 auf den vorbeilaufenden Faltschachtelschlauch 8 aufgepresst
wird. Zu der Schließstation 4 gehören ferner
Vorrichtungen zum Abschneiden des Bandes 5 sowie eine Heizeinrichtung
zum Aufheizen des Schmelzklebers und Antreibseinrichtungen für die Rollen 53.
Diese Teile sind aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen.
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Die Arbeitsgeschwindigkeit der Schließstation 4 wird
durch die Geschwindigkeit begrenzt, mit der der Schmelzkleber auf
dem Papierband 5 aufgeschmolzen werden kann. In der Regel
ist nun die Arbeitsgeschwindigkeit der Schließstation 4 geringer als
die Arbeitsgeschwindigkeit der Faltstation 2. Die geringere
Arbeitsgeschwindigkeit gilt auch für solche Schließstationen 4,
bei denen Heftklammern eingeschlagen werden, ebenso wie für solche
Heftstationen, bei denen der Überlappungsbereich 39 durch Schmelzkleber
unmittelbar verklebt wird.
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Im letzteren Fall resultiert die
Taktgeschwindigkeit aus der Geschwindigkeit, mit der der Schmelzkleber
in dem Überlappungsbereich 39 hinreichend
abkühlt
und ein Aufspringen des Überlappungsbereichs 39 verhindert.
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Wenn wie beim Stand der Technik die Schließstation 4 unmittelbar
auf die Faltstation 2 folgt, ist ein optimaler Betrieb
der gesamten Anordnung dann möglich,
wenn die Faltschachtelzuschnitte 8 ein Wellenmaß haben,
das ungefähr
dem Rasterabstand entspricht. Wenn das Wellenmaß kleiner ist, d.h. der Faltschachtelschlauch
in Transportrichtung gesehen eine geringere Tiefe aufweist, treten erheblich
Lücken
auf. Während
des Durchlaufs der Lücken
durch die Schließstation 4 können keine
Faltschachtelschläuche 8 erzeugt
werden, obwohl die Faltstation 2 diese eigentlich mit einer
höheren
Taktrate anliefern könnte.
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Um die Geschwindigkeit zwischen den
beiden Stationen 2 und 4 auszugleichen ist die
bereits erwähnte
Zwischenstation 3 vorgesehen. Zu ihr gehören wiederum
mehrere untere endlose Transportmittel 55 in Gestalt von
Bändern
oder Riemen, die über
stromaufwärts
gelegene Umlenkrollengruppen 56 und stromabwärts gelegene
Umlenkrollengruppen 57 umlauft. Das Arbeitstrum der endlosen
Transpormittel 55 befindet sich oben als Arbeitstrumm 56.
Es ist mit Hilfe weiterer Rollen oder einer Gleitfläche unterstützt. Ähnliche
Unterstützungen
finden sich auch unter den Transportmitteln 43. Diese Unterstützungsmittel
sind aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht weiter gezeigt. Sie sind bei derartigen Maschinen üblich.
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Der Abstand zwischen den Umlenkrollengruppen 56 und 57 entspricht
etwas dem Rastermaß, d.h.
dem Abstand der Paare von Mitnehmern 11 längs den
Zahnriemen 9.
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Die Umlenkrollengruppen 56 und 57 sind
so angeordnet, dass die Faltschachtelzuschnitte 8 von der
Faltstation 2 glatt und ohne anzustoßen in die Zwischenstation 3 einlaufen
und von dort ohne Anstoßen
in die Schließstation 4 übergeben
werden können.
Gegenüber
dem Arbeitstrumm 56 jedes endlosen Transportmittel 55 befindet
sich ein weiteres endloses Transportmittel 59 in Gestalt
von Riemen oder Bändern,
das stromaufwärts
um eine Umlenkrollengruppe 61 und stromabwärts um eine
Umlenkrollengruppe 62 umläuft. Zwischen der Umlenkrollegruppe 61 und
der Umlenkrollegruppe 62 erstreckt sich ein Arbeitstrumm 63 das
mit Hilfe mehrerer Rollengruppen 64 nieder gehalten wird.
Jede der Rollengruppen 64 einschließlich der Umlenkrollengruppe 61 sitzen
an Schlitten und können
durch Linearantriebe 65 wahlweise einzeln angehoben oder
abgesenkt werden. Im Anschluss an die letzte vertikal bewegliche
Andruckrollengruppe 64 folgt eine starr gelagerte Andruckrollengruppe 66,
die knapp stromaufwärts der
Umlenkrollengruppe 62 in dem nicht weiter gezeigten Maschinengestellt
drehbar gelagert ist.
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Zwischen den beiden Rollengruppen 62 und 66 befindet
sich eine nach oben versetze Spannrollengruppe 67, die
durch nicht weiter gezeigte Federmittel nach oben vorgespannt ist,
um das betreffende endlose Transportmittel 59 gespannt
zu halten.
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Zwei Führungsrollenrollengruppen 68 dienen dazu,
dem Leertrum zwischen den beiden Rollengruppen 62 und 66 eine
Omegaförmigen
Verlauf aufzuzwingen.
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Sämtliche
vorerwähnte
Rollengruppen der Zwischenstation 3 enthalten mehrere zueinander
koaxiale Rollen.
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Durch Anheben oder Absenken der Rollengruppe 61 und
mehr oder weniger vielen Rollengruppen 64 kann die effektive
Transportlänge, über die ein
Faltschachtelzuschnitt 8 zwangsweise zwischen dem oberen
und dem unteren Transportmittel 55 und 59 transportiert
wird, verlängert
oder verkürzt
werden. Die längste
Einstellung ergibt sich, wenn sämtliche
Antriebsmittel 65, die ihnen zugeordnetem Andruckrollengruppen 64,
einschließlich
der Umlenkrollengruppe 61 abgesenkt haben. Die kürzeste effektive
Arbeitslänge
entsteht, wenn alle Andruckrollengruppen 64 einschließlich der
Umlenkrollengruppe 61, die eingangsseitig angeordnet ist,
sich in einer angehobenen Lage befinden.
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Die angehobene Lage ist eine solche
Lage, in der der Spalt zwischen den Arbeitstrumen 56 und 66 größer ist,
als es der Dicke des vorgeformten und gefalteten Faltschachtelszuschnitts 8 entspricht.
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Zur Erläuterung der Funktionsweise
der Faltmaschine 1 sei zunächst einmal angenommen, dass Faltschachtelzuschnitte 8 verarbeitet
werden, deren Länge
etwa dem Rastermaß abzüglich eines
Sicherheitsabstandes entspricht. Die Lücke zwischen aufeinander folgenden
Faltschachtelzuschnitten 8 ist optimal klein. Die Schließeinrichtung 4 arbeitet
praktisch ununterbrochen. Die einzigen Unterbrechungen sind die
verhältnismäßig kurzen
Sicherheitsabstände,
die sich im Wesentlichen aus der Länge der Mitnehmer 11 gemessen
in Transportrichtung ergibt.
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Bei einem solchen Betriebsfall arbeiten
die Zahnriemen mit der selben Bahngeschwindigkeit, wie die endlosen
Transportmittel 55 und 66 bzw. die Transportmittel 43 und 45.
Jeder Faltschachtelzuschnitt 8 wird ohne Geschwindigkeitsänderung
durch die Maschine hindurch transportiert.
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Als nächstes sei angenommen, das
Wellenmaß des
Faltschachtelzuschnitts betrage etwa 30% des Rastermaßes. Unter
diesen Umständen
beträgt die
Lücke zwischen
aufeinander folgenden Faltschachtelzuschnitten 8 etwa zwei
Drittel des Rastermaßes.
D.h. verglichen mit dem vorherigen Betriebszustand befindet sich
die Schließstation 5 zu
zwei Drittel im inaktiven Zustand. Um den Durchsatz zu steigern,
wird nun die Arbeitsgeschwindigkeit der Faltstation 2 so
gesteigert, dass durch Eliminierung der Lücken zwischen den aufeinander
folgenden Faltschachtelzuschnitten 8 schlussendlich ein
Strom an Faltschachtelzuschnitten 8 Zustande kommt, dessen
Bahngeschwindigkeit wiederum gleich der Arbeitsgeschwindigkeit der
Schließstation
ist, wobei jedoch der Strom nur noch kleine Lücken zwischen aufeinander folgenden
Faltschachtelzuschnitten 8 aufweist. Um dieses Ziel zu
erreichen, wird die Zwischenstation 3 in der im Folgenden
beschriebenen Weise betrieben. Hierbei wird im Weiteren zusätzlich auf
die 3–7 Bezug genommen.
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In diesen Figuren sind von der Faltstation 2, der
Zwischenstation 3 und der Schließstation nur noch die endlosen
Transportmittel gezeigt, da es hierbei nur auf die Relation zu den
Faltschachtelzuschnitten ankommt.
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In der Faltstation 2 werden
die Faltschachtelzuschnitte 8 formschlüssig durch die Mitnehmer 11 transportiert,
während
der Transport in der Zwischenstation 3 und der Schließstation
durch Reibschluss geschieht, in dem der Faltschachtelzuschnitt 8 zwischen
vertikal einander gegenüberstehenden
Transportmitteln eingeklemmt ist.
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Die Synchronisation ist so gewählt, dass
es keinen Zustand bis zur Ausgangsseite der Schließstation 4 gibt,
in der ein jeweiliger Faltschachtelzuschnitt 8 nicht zwangsläufig transportiert
würde.
Eine freie Bewegung ist ausgeschlossen.
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Zur Erläuterung der Funktionsweise
sei angenommen, dass gemäß 3 ein Mitnehmerpaar 11 gerade
eben einen Faltschachtelzuschnitt 8a in die Eingangsseite
der Zwischenstation 3 übergibt. Während des Übergabezustandes
in den geklemmten Zustand in der Zwischenstation 3 arbeiten
die Mitnehmer 11 mit derselben Bahngeschwindigkeit wie die
Transportmittel 55 und 59 der Zwischenstation 3. Sobald
der Faltschachtelzuschnitt 8 zwischen den Transportmitteln 54 und 59 der
Zwischenstation 3 eingeklemmt ist, beginnt die nicht gezeigte
Steuerung der Faltmaschine die Antriebsgeschwindigkeit der Zwischenstation 8 zu
steigern. Es wird mit erhöhter
Geschwindigkeit der Faltschachtelzuschnitt 8a in die Zwischenstation 3 eingezogen.
Dabei bewegt sich mit erhöhter
Geschwindigkeit die nacheilende Kante des Faltschachtelzuschnittes 8a von
dem Mitnehmer 11 weg. Die Beschleunigung der Transportgeschwindigkeit
in der Zwischenstation 3 beginnt, sobald über einen
ausreichenden Bereich der Faltschachtelzuschnitt 8a zwischen
den beiden Transportmitteln 54 und 59 eingeklemmt
ist und nicht die Gefahr eines Verrutschens mehr besteht.
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4 zeigt
eine Situation, in der der Faltschachtelzuschnitt 8a vollständig eingezogen
ist. Bei 5 beginnt der
Faltschachtelzuschnitt 8a allmählich aus der Ausgangsseite
der Zwischenstation 3 auszutreten. Ab einer bestimmten
Stellung der voreilenden Kante des Faltschachtelzuschnitts 8a beginnt sich
die Geschwindigkeit mit der die beiden Transportmittel 55 und 59 der
Zwischenstation 3 arbeiten wieder zu verlangsamen. Das
Maß der
Verzögerung bzw.
der Zeitpunkt, zu dem diese Verzögerung
beginnt, hängt
im Wesentlichen von dem Energieaufwand ab, der für die Verzögerung investiert werden soll.
In jedem Falle wird sichergestellt, dass die Laufgeschwindigkeit
des aus der Zwischenstation 3 austretenden Faltschachtelzuschnitts 8a gleich
der Transportgeschwindigkeit in der Schließstation ist, sobald gemäß 6 der Faltschachtelzuschnitt 8a beginnt
in die Schließstation 4 einzulaufen
und zwischen dessen Transportmitteln 43 und 45 eingeklemmt
wird. Die Geschwindigkeit der Transportmittel 55 und 59 wird
solange auf dem Niveau der Transportmittel 43 und 45 gehalten,
bis gemäß 7 die nacheilende Kante
des Faltschachtelzuschnitts 8a den Klemmbereich der Zwischenstation 3 verlassen hat.
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Ab diesem Zeitpunkt wird die Laufgeschwindigkeit
der Zwischenstation 3 erneut erhöht, bis sie die Geschwindigkeit
der Zahnriemen 9 erreicht. Die Zeit, die hierfür zur Verfügung steht,
entspricht der Lücke
zwischen der voreilenden Kante des nächstens Faltschachtelzuschnitts
der sich noch auf den Zahnriemen 9 befindet, und dem Eingangsbereich der
Zwischenstation 3.
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Der Sinn und Zweck der überhöhten Transportgeschwindigkeit
in der Zwischenstation 3 erschließt sich unschwer aus einer
Zusammenschau der 4, 5 und 6. Die Zwischenstation 3 ist
von dem Zeitpunkt an belegt, an dem die voreilende Kante eines Faltschachtelzuschnitts 8 in
den Klemmbereich der Zwischenstation 3 eintritt, bis die
nacheilende Kante den Klemmbereich verlassen hat. Während dieser
Zeit kann die Zwischenstation 3 keinen weiteren Faltschachtelzuschnitt 8 übernehmen,
da die Übergabe
an die Schließstation 4 mit
deren Geschwindigkeit erfolgen muss. Somit ist die Belegungszeit,
die bei der Übergabe
von der Zwischenstation 3 an die Schließstation auftritt unveränderbar nur
von der Länge
des Faltschachtelzuschnitts 8, gesehen in Transportrichtung,
abhängig.
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Hingegen lässt sich die Transportgeschwindigkeit,
mit der die Zwischenstation 3 arbeitet, zwischen den Betriebszuständen nach 3 und 5 in weiten Grenzen beliebig variieren
und dadurch die Belegungszeit 3 verkürzen. Je schneller sie wieder frei
wird, umso eher kann von der Faltstation 2 ein neuer Faltschachtelzuschnitt 8 angeliefert
werden. Die zwischenzeitliche Überhöhung der
Transportgeschwindigkeit in der Zwischenstation 3 über die
Anliefergeschwindigkeit durch die Faltstation 2 reduziert die
Belegungszeit der Zwischenstation 3 und ist somit ein Beitrag
um die Arbeitsgeschwindigkeit der Gesamtanlage weiter zu steigern.
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Das Beschleunigen und das Verzögern der bewegten
Teile in der Zwischenstation 2 erfordert Energie. Der Energieeinsatz
ist umso höher,
je schneller diese Änderungen
von statten gehen müssen.
Das bedeutet, je länger
das Wellenmaß eines
Faltschachtelzuschnittes 8 ist, umso kürzer würde die Zeit zwischen dem Übergang
der Zustände
von 7 nach 3 werden. Entsprechend schnell
müsste
die Beschleunigung erfolgen. Um dennoch mit einer brauchbaren Beschleunigungszeit
auskommen zu können,
wird abhängig
von dem Wellenmaß die
Länge des
Klemmbereichs in der Zwischenstation 2 verändert.
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Die Länge des Klemmbereiches ist
minimal so lang, wie es dem Abstand zwischen der Umlenkrollengruppe 47 und
der Andruckrollengruppe 66 entspricht. Die größte Länge des
Klemmbereiches wird erreicht, wenn sämtliche Andruckrollengruppen 64 einschließlich der
eingangsseitigen Umlenkrollengruppe 61 in die der unteren
Position entsprechende der Position gebracht werden. Für Faltschachtelzuschnitte 8 mit
großem
Wellenmaß wird
der Einklemmbereich verkürzt,
i dem zunächst
die Umlenkrollengruppe 61 über den Antrieb 65 angehoben
wird. Dadurch wird ein Zustand erreicht, in den gefahrlos und ohne
Problem die Geschwindigkeit der Transportmittel 55 und 59 in
der Zwischenstation 3 beim Einlaufen eines Faltschachtelzuschnittes 8 noch
kleiner sein kann, als es der Bahngeschwindigkeit des einlaufenden
Faltschachtelzuschnitts 8 entspricht. Die Synchronität zwischen
den Laufgeschwindigkeiten muss erst erreicht sein, wenn der Faltschachtelzuschnitt 8 in
den Klemmbereich gelangt.
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Je größer das Wellenmaß ist, umso
mehr Rollengruppen 64 werden ebenfalls angehoben. Auf diese
Weise erhält
die Zwischenstation Zeit, damit nach dem Verlassen der nacheilenden
Kante eines Faltschachtelzuschnitts 8 mit der Geschwindigkeit der
Schließstation 4,
die Transportmittel 55 und 59 der Zwischenstation 3 auf
die Geschwindigkeit der anliefernden Zahnriemen 9 erhöhet werden
kann.
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Eine Faltmaschine weist zwischen
der eigentlichen Faltstation und der Schließstation eine Zwischenstation
auf. Die Zwischenstation dient dazu, bei kleinen Faltschachtelzuschnitten
die Lücke
zwischen aufeinander folgenden Faltschachtelzuschnitten zu schließen, um
auf diese Weise einen höheren Durchsatz
zu erreichen. Die Geschwindigkeit, mit der die Faltstation arbeitet,
lässt sich über die
Geschwindigkeit steigern, mit der eine Schließstation maximal arbeiten kann.
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Damit bei der Geschwindkeitsänderung
der Faltschachtelzuschnitte keine Ausrichtfehler entstehen, werden
die Faltschachtelzuschnitte in jedem Falle zwangsweise transportiert.