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Vorrichtung zum Langs- und Querraffen von bahnförmigem Material Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Längs- und Querraffen von bahnförmigem Material
aus Papier, Kunststoff-, Metallfolie od. dgl. mittels durch ein Führungsgestänge
in Materialebene gleichzeitig in Längs- und Querrichtung verschiebbarer Raffstifte.
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Es sind Vorrichtungen zum Falten von Papier od. dgl. bekannt, mittels
derer eine Bahn zu einzelnen gleichmäßigen und völlig ebenen Teilflächen gefaltet
wird. Dabei entstehen von den Falträndern scharf begrenzte, einander entsprechende
Dreieck-, Trapez- oder Parallelogranmm$ächen. Für das Falten einer Materialbahn
in Querrichtung sind ebenfalls Vorrichtungen bekannt, auf denen das Material nach
der gleichmäßigen Faltung durch einen Prägevorgang in Längsrichtung zusammengefaßt
wird. Nach diesem Verfahren hergestellte Bahnen weisen eine sehr gleichmäßige Oberflächenmusterung
auf, wobei für abweichende Must-Ir jeweils besondere Werkzeuge erforderlich sind
Mittels einer weiteren, ebenfalls bekannten Vorrichtung kann eine Bahn aus Papier
od. dgl. mit Kreppfalten versehen werden, die sich in Längsrichtung über die Bahn
erstrecken. Da die Stiftwerkzeuge durch eine umlaufende Walze gesteuert werden,
erfolgt eine sehr gleichmäßige Faltung des Materials. Auch an einem Führungsgestänge
verschiebbare Raffstifte sind bekannt, die jedoch in einer Ebene in Längs- und Querrichtung
verschoben werden, um das Material mit einer aus rein geometrischen Flächen bestehenden
Faltung zu versehen.
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Es ist ferner bekannt, kleine Flächenabschnitte, z. B. aus Metallfolie,
örtlich mit einem gerafften Reliefmuster zu versehen. Diese Arbeit ist zeitraubend
und die erzielten Muster sind auf spezielle Verwendungszwecke beschränkt.
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Demgegenüber ist das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen,
mit der, ausgehend von fortlaufenden Materialbahnen, die Herstellung einer mit unregelmäßigen,
räumlich stark aufgegliederten Reliefmustern versehenen Bahn ermöglicht wird.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung weist deshalb einen sich
parallel zu den Kanten der Materialbahn erstreckenden und um eine zwischen Lagerständern
gelagerte Achse schwenkbaren ersten Rahmen auf, mit diesem im Eingriff stehende
Führungsorgane für einen zum ersten Rahmen parallel verschiebbaren und mit diesem
verschwenkbaren zweiten Rahmen, an dem drehbare Führungsbuchsen für Lenker der Raffstifte
vorgesehen sind, sowie an dem zweiten Rahmen angeordnete Parallelführungen für einen
gemeinsam mit dem ersten und zweiten Rahmen schwenkbaren weiteren dritten Rahmen
mit drehbaren Buchsen zur Befestigung der Enden der Lenker.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur Anpassung der drei
Rahmen an die zunehmende Höhe der gerafften Materialbahn der erste Rahmen mittels
verstellbarer Schubstangen an einen Kurbeitrieb angeschlossen, der dem ersten Rahmen
eine Schwenkbewegung um den Drehpunkt erteilt. Zur Steuerung der Raffbewegung der
Stifte sind die Rahmen in der Vorschubrichtung der . Materialbahn gegeneinander
verschiebbar gelagert, wobei gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der zweite
Rahmen an seinem dem Lagergestell zugewandten Ende auf einer Gleitbahn des ersten
Rahmens mittels entsprechender Organe geführt ist, an dem anderen Ende auf den Längsträgern
des ersten Rahmens laufende Rollenpaare aufweist und mit einem Kurbeltrieb für die
horizontale Verschiebung in Verbindung steht. Im einzelnen erfolgt die Steuerung
der an sich in beliebiger Anzahl vorzusehenden Raffstifte, indem der zweite Rahmen
an seinem vorderen freien Ende im wesentlichen senkrecht nach unten auf die Grundplatte
gerichtete Raffstifte sowie die um senkrechte Achsen drehbar gelagerten Führungsbuchsen
aufweist, in denen die Lenker für die bewegbaren, im wesentlichen senkrecht ausgerichteten
Raffstifte gleitend geführt sind, und die entgegengesetzten Lenkerenden fest an
die am freien Ende des dritten Rahmens drehbar gelagerten Buchsen angeschlossen
sind, die einen geringeren Abstand voneinander als die Gleitbuchsen aufweisen, wobei
die Raffstifte bei maximaler Spreizung der Lenker in den Randbereich der Folienbahn
geführt sind.
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Eine glatte Folienbahn wird fortlaufend einer Rolle entnommen und
in einem durch die Grundplatte
und eine darüber angeordnete Leitplatte
gebildeten Spalt gefördert. Die geraffte, in der Breite verringerte Bahn kann durch
einen kreisenden Vorschubarm abgeleitet werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wiedergegeben, das an Hand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert
wird.
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F i g. 1. und 2 zeigen die Vorrichtung in einer Ansicht von oben und
in einer Seitenansicht; F i g. 3 gibt einen Raffstift einschließlich seiner Steuerorgane,
teilweise im Schnitt, wieder; F i g. 4 und 5 sind Draufsichten der Vorrichtung in
zwei verschiedenen Arbeitsstellungen.-Auf einer etwa rechteckförmigen Grundplatte
10 ist ein Lagergestell mit Ständern 11 und 12 angeordnet, in denen eine Vorratstrommel
13 für das zu raffende bandförmige, glatte Folienmaterial14 frei drehbar
gelagert ist. Mit 14' ist ein bereits geraffter Folienabschnitt bezeichnet.
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Unterhalb der Vorratstrommel 13 ist in einem Abstand von der
Grundplatte 10 zwischen den Lagerständern 11,12 eine Schwenkachse 15 für an den
freien Enden mittels eines Steges 16 verbundener Arme 17, 18 eines etwa rechteckförmigen
Rahmens I vorgesehen. Der Rahmen I ist mittels eines vom Motor 23 angetriebenen
Kurbeltriebes 24, 25 über schwenkbare Gelenkbuchsen19, 20 und längenverstellbare
Schubstangen 21, 22 in senkrechten Auf-und Abwärtsbewegungen des -freien Rahmenendes
schwenkbar. Mit 26 ist eine Antriebskette bezeichnet, die jedoch auch durch ein
Zahnradgetriebe od. dgl. ersetzt sein kann. Die Längsträger 17,18 des Rahmens T,
die vorteilhafterweise als Laufschienen ausgebildet sind, weisen entsprechende Profile
auf'.
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In dem am Lagerständer 11, 12 angelenkten Rahmen I ist ein weiterer
rechteckiger Rahmen II gelagert, der ans zwei Armen 30, 31 besteht, die über Verbindungsstege
32, 33 miteinander verbunden sind. Der Verbindungssteg 32 ist über die Arme 30,
31 hinaus verlängert ausgebildet und trägt an seinen freien Enden 34, 35 je ein
Laufrollenpaar 36, 37 und 38, 39, deren .Rollen übereinander angeordnet sind, so
daß jeweils die unteren Rollen 36, 38 an der der Grundplatte 10 benachbarten Längskante
der Arme 17, 18 des Rahmens I und die Rollen 37, 39 auf den Armen 17,18 abrollen
können. Ferner sind auf dem Verbindungssteg 32 vier um ihre vertikalen Achsen .40'
(F i g. 3) drehbare Führungsbuchsen 40, 41, 42, 43 angeordnet.
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Der dem Lagerständer benachbarte Steg 33 weist Führungsbuchsen 44,
45 auf, die auf Gleitbahnen 27, 28 des Rahmens I geführt und mit Schubstangen 46,
47 eines Kurbeltriebes 48, 49 für einen waagerechten Antrieb gelenkig verbunden
sind. Der Antrieb des Kurbeltriebes 48, 49 erfolgt über ein Zahnradgetriebe 50,
51, 52 mittels des Motors 23, wobei das über--setzungsverhältnis und die Anordnung
der Kurbeltriebe 24, 25 für den Rahmen I und 48, 49 für den Rahmen II zueinander
etwa so gewählt sind, daß, wenn das freie Ende des Rahmens I seine höchste Stellung
erreicht hat, der Rahmen II seine rückwärtige Endstellung aufweist.
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Am Rahmen II sind Parallelführungen 53, 54 mit hierauf gleitenden
Führungsbuchsen 55, 56 für einen Rahmen Ill vorgesehen, der aus zwei Armen 57, 58
besteht, die einendig durch einen Steg 59 verbunden sind. Die freien Enden der Arme
57, 58 sind an die Schwenkachse 15 des Rahmens I angelenkt, so daß der Rahmen IH
an den Bewegungen des Rahmens I teilnimmt.
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Auf dem Steg 59 des Rahmens III sind vier Buchsen 60, 61, 62, 63 um
ihre senkrechten Achsen, z. B. 60', drehbar angeordnet, wobei die Abstände der Buchsen
60 bis 63 gleich, jedoch geringer bemessen sind als die Abstände der einzelnen Führungsbuchsen
40 bis 43 des Rahmens 1I. An den drehbaren Buchsen 60 bis 63 sind die Enden von
Lenkern 64, 65, 66, 67 befestigt, die in den Führungsbuchsen 40 bis 43 gleitend
geführt sind und die auf Grund der Anordnung der Halte- und Führungsbuchsen fächerartig-
auseinanderstreben. An den freien Enden der Lenker 64 bis 67 sind, rechtwinklig
zu diesen, fingerähnliche Stifte 70, 71, 72, 73 angeschlossen, deren Enden einen
Überzug aus Gummi, elastischen Kunststoffen od. dgl. tragen.
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Drei weitere fingerähnliche Stifte 76, 77, 78 sind starr an dem Verbindungssteg
32 des Rahmens II befestigt, wobei der Raffstift 77 mittig zu den Stiften 76, 78
in der Vorschubrichtung des Folienmaterials, jedoch in Laufrichtung der Folie vorgeschoben,
angeordnet ist. Die Stifte 76, 77, 78 weisen ebenfalls an ihren freien Enden Überzüge
aus Gummi od. dgl. auf.
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In einem in Anpassung an die Erfordernisse einstellbaren Abstand ist
oberhalb der Grundplatte 10 im Bewegungsbereich der Raffstifte, die Grundplatte
teilweise überdeckend, eine Leitplatte 80 angeordnet. Die Folienbahn 14 wird in
dem zwischen der Leitplatte 80 und der Grundplatte 10 ausgebildeten Spalt zugeführt.
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Im Bereich der Bewegungsbahn der Raffstifte sind entsprechende Ausschnitte
in der Leitplatte 80 vorgesehen, die, um eine sichere Führung der gerafften Folie
zu erreichen, mit zungenartigen Enden versehen sein können.
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Etwas oberhalb der Leitplatte 80 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die Raffstifte 71, 72 in einem einstellbaren Abstand von ihren freien Enden mit
Führungstellern 74, 75 versehen, denen die gleiche Funktion zukommt wie der Leitplatte
80, die auch Führungsrollen R für die Folienbahn 14 aufweisen kann.
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Etwa am Einlauf der Folienbahn 14 in den Spalt zwischen Grundplatte
10 und Leitplatte 80 ist eine Vorschubvorrichtung für die Folienbahn, bestehend
aus einer angetriebenen Welle 85 mit hierauf verteilten Gummirädern 86, vorgesehen.
Der Antrieb der Welle 85 erfolgt ebenfalls vom Motor 23 aus über das Antriebsrad
84. Die Anzahl der z. B. aus Gummi bestehenden Vorschubräder 86 ist so -gewählt,
daß die Folienbahn 14 auf der Grundplatte 10 plan liegend in der Pfeilrichtung F
verschoben wird. Hierfür kann in der Grundplatte 10 auch eine Gegenwalze vorgesehen
sein.
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Um das Raffmuster zu vergleichmäßigen und um den gleichmäßigen Ablauf
der gerafften Folienbahn zu sichern, kann dem Auslauf der Leitplatte 80 eine Vorrichtung
90 nachgeschaltet sein; diese besteht aus einer Mulde 96, über der eine angetriebene
Welle 91 vorgesehen ist. Letztere trägt im Bereich der in der Breite verminderten
gerafften Folienbahn auf einer Walze 90 Andrückräder 92, die im Durchmesser kleiner
bemessen sind als dieses dem Radius der Rinne 96 entspräche. Außerdem sind auf der
Welle 91 Scheiben 93, 94 vorgesehen, die durch einen
Rundstab 95
miteinander verbunden sind. Auf Grund des Antriebes der Welle 91 durchläuft die
Folienbahn die Rinne 96 und wird hierbei durch die Scheiben 92 sowie durch den kreisenden
Rundstab 95 egalisiert. Hierbei wird gleichzeitig eine Verfestigung der Faltlagen
herbeigeführt.
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Der Antrieb erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel für
alle Bewegungen der Rahmen I, 11 und III sowie für den Vorschub der Folie mittels
der Räder 86 und für die Welle 91 von dem Motor 23 aus. Der Antriebsrhythmus wird
durch entsprechende Übersetzungsverhältnisse, für die auch Zahnräder 51, 52 vorgesehen
sein können, bestimmt.
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Die Anzahl der auf Kreisabschnitten geführten Raffstifte, ihre Anordnung,
ihr Schwenkbereich und die Wahl der Anzahl der festen Raffstifte erfolgen in Anpassung
an den Grad der Raffung, die die Folienbahn erhalten soll. Die Höhe der Faltung
kann durch den Winkelausschlag der Raffstifte in Verbindung mit dem Abstand zwischen
Grundplatte 10
und Leitplatte 80 sowie auch durch den kreisenden Stab 95 bzw.
die Scheiben 92, 93, 94 bestimmt werden.
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Das Raffen einer Folienbahn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschieht
in folgender Weise: Die von den umlaufenden Vorschubrädern 86 erfaßte Folie 14 wird
laufend von der Vorratstrommel 13 abgezogen und zwischen der Grundplatte 10 und
der Leitplatte 80 den Raffstiften 70 bis 73, 76 bis 78 zugeführt. Durch Anheben
des freien Endes des Rahmens I mittels der Kurbeltriebe 24, 25 werden auch die mit
dem Rahmen I in der beschriebenen Weise verbundenen Rahmen 1I und III angehoben.
Alle Raffstifte befinden sich in dieser höchsten Stellung der Rahmen in der Ausgangsstellung.
Die Raffstifte 70 bis 73 weisen die größtmögliche Spreizung auf, und der
Rahmen II ist in die Endstellung zurückgezogen (F i g. 4).
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Unter der Wirkung der Kurbeltriebe 24, 25 werden die Rahmen I, 1I,
III auf dem zwischenzeitlich vorgeschobenen Abschnitt der Folienbahn 14 bis zum
Auftreffen aller Raffstifte auf die Folienbahn aufgesetzt. Beim Aufsetzen der mit
Gummi versehenen freien Enden der Raffstifte auf die Folienbahn erhält der Rahmen
1I einen Vorschub in Richtung des Pfeiles X1 (F i g. 4). Dadurch wird den Raffstiften
70 bis 73, deren Lenker 64 bis 67 in den Führungsbuchsen 40 bis 43 gleiten, eine
Bewegung in Richtung der Pfeile X3, X4, X5, XI erteilt, wobei der erfaßte Folienabschnitt
unter Verringerung der Breite gleichsam nach innen gerafft wird.
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Während dieses Vorganges führen die am Rahmen II starr angeschlossenen
Raffstifte 70 bis 78 eine Bewegung in Richtung des Pfeiles X1 aus, die zu Fältelungen
führt, die nicht der Raffung durch die schwenkbaren Raffstifte entspricht, wodurch
eine Raffwirkung auch in der Laufrichtung der Folie erzielt wird. Durch die Leitplatte
80 einerseits und die Scheiben 74, 75 andererseits wird eine etwa gleichmäßige Höhe
der Fältelung erzielt.
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In der weitesten Vorschubstellung des Rahmens II, in der gleichzeitig
die Raffung des erfaßten Folienabschnittes beendet ist, wird durch die entsprechend
gesteuerten Kurbeltriebe 24, 25 das Rahmensystem I bis III angehoben; gleichzeitig
führt der Kurbeltrieb 48, 49 den Rahmen II in die Ausgangsstellung zurück. Die Lenker
64 bis 67 werden bei dieser Bewegung des Rahmens II in der Pfeilrichtung Y1 auf
Kreisabschnitten in Richtung des Pfeiles Y3, Y4, Y5, Y6 (F i g. 5) in die Ausgangsstellung
zurückgeführt. Der Rahmen I hat dann seine höchste Stellung wiederum erreicht, und
der beschriebene Arbeitsablauf beginnt erneut, nachdem die Folienbahn während der
Hubbewegung des Rahmensystems um ein entsprechendes Stück vorgeschoben worden ist.
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Aus der beschriebenen, voneinander abweichenden Ausführung der Raffstifte
ergibt sich, daß ein ungleichmäßiges und dadurch interessantes Raffmuster entsteht.
Durch die Wahl der Anzahl der Raffstifte, durch deren Einstellung und Führung auf
einstellbaren Kreisabschnitten wird eine Variationsmöglichkeit in beliebigen Grenzen
geschaffen, die gleichzeitig der Breite der zu raffenden Folienbahn angepaßt werden
kann.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Folie auf etwa die
Hälfte ihrer ursprünglichen Breite zusammengerafft worden.
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Von der mit Raffmustern versehenen, die Mulde 96 verlassenden Folienbahn
werden dem Verwendungszweck entsprechende Abschnitte abgeteilt. Diese werden auf
mit einem dekorierenden Umschlag zu versehende Artikel, z. B. Schokoladeartikel,
mit der glatten, vorher der Grundplatte 10 zugekehrten Seite aufgelegt. So können
beispielsweise die Hälften von Schokoladehohlkörpern mit gerafften Umhüllungen versehen
und deren Ränder nach innen umgeschlagen werden, oder die Ober- und Unterseite der
einzuhüllenden Gegenstände werden mit geraffter Folie belegt und deren sich berührende
Ränder durch Pressung oder Verschmelzung vereinigt. Hierbei kann der mit der gerafften
Folie umhüllte Gegenstand durch einen entsprechend bemessenen Rahmen geleitet werden,
der den Gegenstand mit Rollen berührt, um ein Niederdrücken der Reliefmuster zu
vermeiden.
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Erfindungsgemäß können Metallfolien, auch solche geringster Stärke,
ebenso verarbeitet werden wie kaschierte Metallfolien, Papier oder Kunststoffe bzw.
Folien aus anderen Werkstoffen, die eine formbeständige Faltung ermöglichen. Die
Farbe der Folien, aufgedruckte Muster, in der Endverpackung zur Geltung zu bringende
Ornamente und Schmuckmotive können bereits auf der glatten Folienbahn vorgesehen
sein. Die Einstellung der Raffabschnitte erfolgt dann in entsprechender Weise.
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Durch die zwangläufige Steuerung der Raffstifte wird eine sehr hohe
Arbeitsgeschwindigkeit ermöb licht, ohne daß ein Einreißen der Folie zu befürchten
wäre.
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Die Folien werden auch auf der Oberfläche nicht beschädigt, so daß
beispielsweise auch Material bearbeitet werden kann, das eine sehr dünne, aufgedampfte
oder durch Kathodenzerstäubung erzeugte Metallschicht trägt, deren Oberfläche z.
B. durch Besprühen oder Beschichtung verfestigt ist.