DE1812396C - Vorrichtung zur repetierenden Bearbeitung von Materialbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur repetierenden Bearbeitung von Materialbahnen, bei welcher einer Bearbeitungsstation periodisch eine vorbestimmbare Bahnlänge zugeführt wird, mit einem vor der Bearbeitungsstation angeordneten, Schwingbewegungen in Bahnlängsrichtung um eine Schwenkachse ausführenden Transportwalzenpaar zur Bildung einer auf den Materialbedarf der Bearbeitungsstation während einer Arbeitsperiode abgestimmten Vorratsschleife, dessen Antrieb über ein konzentrisch zu seiner Schwenkachse liegendes Zahnrad ertolgt.

Durch die USA.-Patentschrift 2 275 064 ist es bekannt, bei einer Vorrichtung, die eine Materialbahn in einzelne Abschnitte zerschneiden soll, Transportwalzen vorzusehen, die an einem Schwenkarm befestigt sind. Die Rotationsgeschwindigkeit der Transportwalzen und die Schwenkgeschwindigkeit des Schwemkarmes sind so aufeinander abgestimmt, daß die Materialbahn während des Anhebens des Schwenkarmäs ausgangsseitig nahezu stillsteht, um den Schneidvorgang mit Hilfe des quer zur Bahnrich-

tung bewegten Trennmessers bei stillstehender Materialbahn durchführen zu können. Soll mit einer derartigen Maschine stets nur eine bestimmte Werkstückgröße verarbeitet werden, so kann die Maschine bereits bei der Konstruktion so ausgelegt werden, daß

is die Geschwindigkeiten und Bewegungen der einzelnen Teile so aneinander angepaßt sind, daß sich die gewünschte Betriebsweise ergibt. Schwierigkeiten treten jedoch dann auf, wenn mit variablen Schnittlängen gearbeitet werden soll. Bei einer Änderung der

ao Schnittlänge muß die Schwenkgeschwindigkeit des Schwenkarmes und die Rotationsgeschwindigkeit der Transportwalze verändert werden. Außerdem ist es erforderlich, die Schwenkamplitude zu verstellen, weil während jedes Schneidzyklus nunmehr eine anas dere Bahnlänge anfällt, die zwischen der Transportwalze und dem Messer gespeichert werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur repetierenden Bearbeitung von Materialbahnen so zu verbessern, daß sie sich bei einer Veränderung der Werkstückabmessungen leicht umrüsten läßt, ohne daß zeitraubende Einstellvorgänge und Probeläufe erforderlich wären. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Bearbeitungsstation mit mindestens einer mit konstanter Geschwindigkeit rotierenden, auf die Materialbahn einwirkenden Werkzeugtrommel die das Transportwalzenpaar tragenden Schwingarme von einer exzentrisch an der Werkzeugtrommel angelenkten Verbindungsstange angetrieben sind, daß das Transportwalzenpaar und die Werkzeugtrommel einen gemeinsamen Antrieb besitzen, wobei zwischen diesem Antrieb und dem Transportwalzenpaar oder zwischen diesem Antrieb und der Werkzeugtrommel ein Getriebe mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Verwendung in der Verpackungsindustrie. Die Vorrichtung wird mit einem Vorrat unbedruckten oder bedruckten] Materials bestückt.

Der Begriff »veränderliche Repetierlänge« bedeutet im Rahmen der Beschreibung und Ansprüche, daß die Vorrichtung so eingestellt werden kann, daß mit ihr jede beliebige Bahnlänge im Arbeitsbereich der Maschine geschnitten werden kann. Aus dem der Maschine zugeführten Material muß in Vorschubrichtung eine wählbare Bahnlänge abgeschnitten werden können. Wenn die Materialbahn einer Schneid-Falzvorrichtung zugeführt wird, muß dieser Abschnitt mit einem stets wiederkehrenden Muster bedruckt werden, wobei beispielsweise alle 63 cm ein Druckmuster auf die Bahn aufgebracht wird.

Die Bahn ist somit zwischen den rotierenden Transportwalzen so eingespannt, daß kein Schlupf zwischen ihr und den Transportwalzen entsteht.

Diese feste Führung ermöglicht ein genaues und sicheres Arbeiten. Bei jedem Arbeitszyklus müssen lediglich die verhältnismäßig kleinen Transportwalzen zusammen mit der Bahn bewegt werden, so daß die

Durchführung der Schwingbewegung verhältnismäßig wenig Energie erfordert. Die Transportwalzen werden außerdem entlang des durch das Zahnrad als Führungsmittel vorgegebenen Transportweges der Bahn transportiert, und sie haben daher lediglich die Aufgabe mit ihrer Drehbewegung einen gleichmäßigen Bahnvorschub zu erzeugen, der durch die Schwinjjbewegung des gesamten Transportwalzenpaares sinusförmig verändert wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, variable Repetieriangen zu erzeugen und dabei mit Höchstgeschwindigkeiten zu arbeiten. Die Bewegungsvorgänge des Systemes beschränken sich zumeist auf Rotationsbewegungen, und die Materialzuführung erfolgt kontinuierlich. Die Werkzeuge können auf fest eingebauten Trommeln mit einem für alle Abschnittlängen gleichbleibenden Durchmesser montiert sein, und zwar in verschiedener Länge. Damit ist es nicht mehr notwendig, die Trommeln auszuwechseln, um einen neuen Trommelumfang nutzbar zu machen, wenn sich die Länge der zu erzeugenden Abschnitte, d. h. die Repetierlänge, ändert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Bahnmaterial mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in gleich vorteil-Trommelcinstellung einerseits entsprechend der Dicke des zu verarbeitenden Materials vorzunehmen und andererseits die Werkzeuge 22 und 28 phasenmäßig zu synchronisieren.

Das Zwischenrad 14 kämmt zusätzlich mit dem Eingangsrad 30 eines stufenlos einstellbaren Getriebes 32. Da dieses Getriebe 32 einen begrenzten Übertragungsbereich hat, ist zusätzlich ein Salz von Wechselrädern 34/4, 34 B ... usw. vorgesehen, von denen wahlweise die Ausgangsenergie des Getriebes 32 abgenommen werden kann. Von den Wechselrädern ist nur jeweils eines in Funktion.

Zur Einstellung auf die verschiedenen Durchmesser dieser Wechselräder dient ein Zwischenrad 36, das auf dem Schwenkhebel 38 gelagert ist. Der Schwenkhebel 38 ist an der Halterung 40, die ihrerseits auf der We)Je 52 gelagert ist, befestigt. Eine mit dem Zwischenrad 36 verbundene Gabellasche 42 ist mit der sich durch den Gewindebolzen 46 erstreckenden Stellschraube 44 verbunden Der Gewindebolzen 46 ist am Rahmen S der Vorrichtung drehbar gelagert. Auf diese Weise kann das Zwischenrad 36 durch Verdrehen der Stellschraube 44 von der in durchgezogenen Linien dargestellten Stellung in die

30

hafter Weise, ohne einen übermäßigen Anteil an Ver- 25 Portion 36 A gebracht werden, die gestrichelt dargestellt ist, um sich entweder dem Wechselrad 34 A mit den» größten Durchmesser oder demjenigen 34 B mit dem kleinsten Durchmesser des Wechselgetriebes anpassen zu können.

Das Zwischenrad 36 steht ferner mit dem mit der Welle 52 rotierenden Zahnrad 48 in Eingriff, und an der Welle 52 sind ferner Schwingarme 50 befestigt, die ein paar schwingende Antriebsrollen 54 und 60 tragen. Die obere schwingende Antriebsrolle 54 ist mit dem Zahnrad 56 verbunden, das einerseits mit dem Zahnrad 48 kämmt und andererseits mit dem Zahnrad 58 der unteren Antriebsrolle 60. Das Übersetzungsverhältnis der beiden Antriebsrollen ist 1 : 1.

Von dem zwischen den Schwingarmen 50 angebrachten Lagerbolzen 64 erstreckt sich eine Verbindungsstange oder Kurbel 62 zur Kurbelscheibe 66 und ist an dieser mit einem Kurbelbolzen befestigt. Diese Kurbelscheibe 66 ist mittels Schrauben 70 an der Stirnseite der Werkzeuglrommel 20 befestigt. Die Befestigung ist in Umfangsrichtung an den Bogenschützen 68, die unter den Schrauben 70 verschieblich sind, einstellbar, so daß der relative Phasenwinkel zwischen der Bewegung der Kurbel 62 und der

schnitt zu erzeugen, zur Herstellung unregelmäßiger Muster verwendet werden kann und daher ^.ehr wirtschaftlich arbeitet.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 enthalten.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung, aus der die für die Herstellung einer variablen Repetierlänge erforderlichen Baugruppen ersichtlich sind;

F i g. 2, 3, 4, 5 und 6 zeigen in schematischer Folge die Bewegungszustände während eines Arbeitszyklus der Vorrichtung nach F i g. 1;

F i g. 7 zeigt in Form einer Kurve das Anwachsen der Bahngeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel der Schneid-Falt-VorricLtung nach der Erßndung, und

Fig. 8 zeigt schematisch eine besondere Art der Steuerung.

In F i g. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 die gesamte Vorrichtung zur Erzeugung einer variablen Repetierlänge bezeichnet. Diese Vorrichtung 10 soll zunächst

allgemein und nachfolgend detailliert an Hand ihrer 50 Drehung der Werkzeuge 22 eingestellt werden kann. Hauptfunktionsgruppen beschrieben werden Ferner ist das Langloch 72 vorgesehen, an dem der

Kurbelbolzen befestigt ist, so daß die Hublänge der

Am Rahmen S ist der Haupt-Maschinenantrieb 12 befestigt, ein hier nicht näher zu beschreibender Antrieb, dessen Antriebsgeschwindigkeit wählbar ist. Das Hauptantriebsrad 13 des Maschinenantriebs 12 arbeitet mit dem auf der Welle 16 montierten Zwi- ' schenrad 14 zusammen, das wiederum mit dem mit der oberen Werkzeugtrommel 20 zusammenhängenden Zahnrad 18 kämmt. Die Werkzeugtromrrtel 20 trägt Werkzeuge 22 für den Schneid- oder Faltvorgang.

In die Verzahnung des Zahnrades 18 greift ein weiteres Zahnrad 24 in einem Übertragungsverhältnis von 1 : I ein. Dieses ist mit der unteren, die Werkzeuge 28 tragenden Werkzeugtrommel 26 verbunden. Diese untere Werkzeugtrommel 26 ist vertikal, in Längsrichtung und in Umfangsrichtung durch hier nicht dargestellte Justiermittel einstellbar, um die Kurbelbewegung an diesem Langloch einstellbar ist. Mit der Bezugsziffer 74 ist ein bei 76 am Maschinenrahmen S angebrachter Dämpfungszylinder bezeichnet. Sune Kolbenstange 78 ist an den Schwingarmen 50 mit einem Verbindungsstift 80 angebracht. Mit 82 sind Antriebsrollen bezeichnet, die dazu dienen, die Materialbahn W in Pfeilrichtung zu fördern.

Um die Materialbahn zwischen die schwingenden Antriebsrollen 54 und 60 zu transportieren, sind zusätzlich Führungen 84 und 88 vorgesehen, die ein Bett für die Materialbahn W bilden und diese zwischen die Werkzeugtrommeln 20 und 26 einführen. Die Führung 88 ist in einem geeigneten Radius gebogen, um die Bewegung der Schwingarme nicht zu behindern, und die schwingende Antriebsrolle 60 ist mit einer Nut 90 versehen, die zur Aufnahme der Füh-

rung 88 dient. Auf der gesamten Länge der Führung 88 wird ein Unterdruck aufrechterhalten, während an der anderen Führung 84 ein Überdruck erzeugt wird. Beide Drücke wirken auf die Materialbahn W über nicht dargestellte offene Schlitze oder Perforationen in den Führungen.

Mit dem stufenlos verstellbaren Getriebe 32 ist ein Sensor 86 verbunden, der in bekannter Weise von auf die Materialbahn W aufgedruckten, von z. B. lichtelektrischen Wandlern erfaßbaren Marken erregt wird. Die Signale des Sensors 86 werden dem stufenlosen Getriebe 32 zugeführt, um dessen Ausgangsgeschwindigkcil nachzuregeln und Fehleinstellungen zwischen den aufgedruckten Marken der Materialbahn W und den Werkzeugen 22 und 28 zu korrigieren.

Die Führung 84 ist so geformt, daß sie die Bildung einer ersten Vorratsschleife der Materialbahn W an vorbestimmten Zeiten im Arbeitszyklus gestattet. Während des Arbeitszyklus wird diese erste Schleife über dem hinteren Ende der Führung 88 gebildet, wie es in F i g. 2 bzw. 4 dargestellt ist. In den F i g. 5 und 6 ist die erste Vorralsschleife wieder hergestellt, während F i g. 3 die Vorrichtung 10 zu Beginn des Schnittes zeigt.

Die für die Benutzung in der Schneid-FaIt-Vorrichtung 10 vorgesehenen Werkzeuge 22 und 28 sind nach bekannten Verfahren entweder geätzt oder gefräst; die Erfindung ist jedoch selbstverständlich nicht an die Verwendung derartiger Werkzeuge gebunden. Normalerweise sind herkömmliche Rotationswerkzeuge, wie sie für die Herstellung von Milch behältern verwendet werden, vollkommen ausreichend und können auf die Trommel 20 und 26 montiert werden.

Vor diesen Werkzeugtrommeln 20 und 26 sind, wie bereits unter Bezugnahme auf F i g. 1 erwähnt, zwei schwingende Antriebsrollen 54 und 60 an Schwingarmen 50 angebracht, die ihrerseits an der schweren Welle 52 befestigt sind, um sicherzustellen, daß die Antriebsrollen 54 und 60 hin und her schwingen und dabei parallel zu den Werkzeugtrommeln 20 und 26 bleiben.

Die schwingenden Antriebsrollen 54 und 60 sind über Zahnräder miteinander verbunden und werden von dem auf der zuvor genannten Welle 52 montierten großen Zahnrad angelrieben. Wenn die beiden Antriebsrollen 54 und 60 an ihren Schwingarmen 50 um die Welle 52 herum hin und zurück schwingen, so schwingen ebenfalls ihre Zahnräder um das große Zahnrad 48 herum hin und zurück. Dies bedeutet, daß die Materialbahn W, die von den beiden schwingenden Antriebsrollen 54 und 60 ergriffen wird, mit einer Geschwindigkeit vorgeschoben wird, die der Summe von Rotalionsgeschwiqdigkcit des Zahnrades 48 und der zusätzlichen durch Rotation der abrollenden Zahnräder 56 und 58 um das große Zahnrad 48 entstehenden Geschwindigkeit plus der linearen Vorwärtsbewegung der schwingenden Antriebsrollen 54 und 60 entspricht, so daß ein zeitlicher Bewegungsablauf entsteht, der der Summe einer der mittleren Geschwindigkeit der Materialbahn W entsprechenden Konslanlgcschwindigkcit und einer überlagerten sich etwa sinusförmig ändernden Geschwindigkeit entspricht, die sich während einer Umdrehung der Wcrk-/cuglrommcln 20 und 26 einmal aufwärts und abwärts bewegt, wie es in I- i g. 7 dargestellt ist. Die Urzeugung dieses sinusförmigen Verlaufes in einer Periode wahrend einer I Imdrchung der Wcrkzcugtrommeln 20 und 26 wird dadurch erreicht, daß die Schwingarme 50, auf welchen die Antriebsrollen 54 und 56 gelagert sind, mit dem Kurbelzapfen der Werkzeuglrommel 20 verbunden sind.
Es sollte darauf hingewiesen werden, daß das große Zahnrad 48, das als Antriebsrad benutzt wird, und das ebenfalls auf der Welle 52 befestigt ist, auch von den gleichen Zahnrädern und dem gleichen stufenlosen Getriebe 32 und den Rädern 30, 14 und 13 ίο angetrieben ist, wie die beiden Werkzeugtrommeln 20 und 26. Dies gestattet es, die Geschwindigkeit des Zahnrades 48 zu verändern und damit die mittlere Zuführungsgeschwindigkeit der beiden Antriebsrollen 54 und 60 durch Veränderung des Übersetzungs-Verhältnisses des Wechselgetriebes und des stufenlosen Getriebes 32 zu verändern.

Es sei nun auf F i g. 7 Bezug genommen, wo als Beispiel die Verhältnisse dargestellt sind, die sich erpeben, wenn die Haupttrommeln 20 und 26 mit einer solchen Geschwindigkeit umlaufen, daß eine Umlaufgeschwindigkeit für die Werkzeuge 22 und 28 von 299 m pro Minute entsteht. Beträgt beispielsweise die abzuschneidende Repetierlänge der Bahn 146 cm, so muß das Übersetzungsverhältnis an dem Getriebe 32 as so eingestellt werden, daß eine mittlere Vorschubgeschwindigkeit der Vorrichtung 10 von 229 m pro Minute und damit eine entsprechende Oberflächengeschwindigkeil der Antriebsrollen 54 und 60 entsteht. Daraus ergibt sich eine Zuführungsgeschwindigkeit der Materialbahn W relativ zu den Werkzeugen 22 und 28 von 70 m pro Minute. Diese Geschwindigkeit von 70 m pro Minute wird zur Geschwindigkeit der Matcrialbahn W während der Vorwärtsschwingbewegung der Antriebsrollen 54 und 60 um die Welle 52 addiert. Daraus ergibt sich, daß im Augenblick des Beginnens des Schneidvorganges die Materialbahn W gerade an der Schnittkante zwischen die Wcrkzeug-Irommeln 20 und 26 mit im wesentlichen der Oberflächengeschwindigkeit der Schneidwerkzeuge 22 und 28 eingeführt wird.

Soll die Vorrichtung 10 eine Repetierlänge von 73 cm liefern, so ergibt sich natürlich daraus die Notwendigkeit, die Länge der Schneidwerkzeuge 22 und 28 auf den Trommeln 20 und 26 zu verändern und solche Werkzeuge zu verwenden, die 73 cm lang sind. Die unterschiedliche Schnittlänge wird dadurch erzielt, daß lediglich die Längen der Schneidmuster auf den Werkzeugen 22 und 28 ausgewechselt werden.

Es sei nun angenommen, daß auf den Werkzeugtrommeln 20 und 26, Werkzeuge 22 und 28 mit einei Schnittlänge von 73 cm montiert sind. Die Zahnrädei können nun zusammen mit einer Verstellung des stufenlos regelbaren Getriebes 32 gewechselt werden um eine Bahngeschwindigkeit von 114 m pro Minute zu erzielen. Das ergibt, wenn die Werkzeuglrommelr 20 und 26 mit einer Umfangsgeschwindigkeit vor 299 m pro Minute rotieren, einen Geschwindigkeits unterschied von 185 m pro Minute zwischen dei Werkzeuggeschwindigkeit und der Bahngeschwindig keit. Die Bewegung der Schwingarme 50 kann einge stellt werden, um die Addition der 185 m pro Minut< dadurch zu erreichen, daß sich die schwingenden An triebsrollen 54 und 60 mit einer entsprechenden Gc schwindigkcit vorwärts bewegen, so daß die Material bahn W auch hier gerade in dem Anfangsbercich de Schneidwerkzeuge 22 und 28 zwischen die Werkzeug trommeln 20 und 26 eingeführt wird, und zwar mi 299 xv. pro Minute.

Der durch die schwingenden Antriebsrollen 54 und 60 durchgeführte Korrekturvorgang und die Auswirkungen auf die Materialbahn W können dadurch eingestellt werden, daß ein bestimmter Punkt auf der Geschwindigkeitskurve der Fig. 7 ausgewählt wird» Dies kann durch Bewegen des Kurbelzapfen, der sürnscitig an der Werkzeuglrommel 20 angebracht ist, bewirkt werden. Die Winkelstellung des Kurbelzapfens im Verhältnis zur Anfangskante der Werkzeuge 22 und 28 kann dadurch verändert werden. Das bedeutet letzten Endes, daß die Materialbahn W zwischen die Werkzeuge 22 und 28 auf einem höheren Punkt der Geschwindigkeitskurve der Schwingbewegung eingeführt wird, um eine größere Korrekturgeschwindigkeit zu erreichen, wie sie für kurze Schnittlängen benötigt wird. Die Kurbel kann auch verstellt werden, um die Materialbahn W entsprechend einem tieferen Punkt der Geschwindigkeitskurve zwischen die Werkzeuge 22 und 28 einzufügen, wie z. B. einem Punkt am Ende des Hubbereiches, wenn die Vorwärtsbewegung der schwingenden Antriebsrollen 54 und 60 entsprechend geringer geworden ist. Dies würde dann der Fall sein, wenn eine längere Schnittlänge vorgeschoben werden soll.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiei der Vorrichtung 10 erzeugt die Kurbel oder Steuerstange die Schwingbewegung der Antriebsrollen 54 und 60, und sie ist an der Stirnseite der rotierenden Wcrkzeugtrommel 20 montiert. Natürlich ist es nicht notwendig, daß die Kurbel dort angebracht ist; sie könnte auch an jedem anderen Zahnrad der gesamten Zahnradüberseizung, das eine Umdrehung pro Umdrehung der Werkzeuglrommel 20 vollführt, angebracht sein. Im vorliegenden Falle wurde der Einfachheit halber eine Kurbelbewegung zur Steuerung der Stange oder Kurbel 62, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, benutzt, es ist jedoch ebenso möglich, die Schwingarme SO durch einen Nockenmechanismus oder andere be* kannte Steuervorrichtungen anzutreiben.

Es könnte auch eine geradlinige Vor* und Rückwärtsbewegung für die Antriebsrollen 54 und 60 an Sieüe der Schwiiigbewegung um die Welle 52 vorgesehen sein. In einer solchen Vorrichtung würden die die Antriebsrollen treibenden Zahnräder mit einer an der Vorrichtung befestigten Zahnstange in Eingriff stehen» wobei eine Veränderung der Geschwindigkeit durch Vor- und Rückschiebeh 4er Rollen entlang dieser Zahnslange erreicht würde. Gifeichwohl entsteht durch Verwendung einer Zahnstange kein einfacherer Bewegungsablauf ds bei der beschriebenen Bewegung der schwingende» Antriebsrollen 54 und «0. I» der Vorrichtung 10 würde eine Kombination von Wechselndem zusammen mit einem stufenlos regelbaren Getriebe 32 gewählt, um die Atiiriebsgeschwindigkeit «wischen den Werkzsugtfommeht 20 und 26 und dem Zahnrad 48 ai variieren* Diese Wahl wurde getroffen, weil die Wecnselrädcf jeweils nur ein absolutes Übersetzungsverhältnis liefern. Bei Verwendung eines Zahnradsatzes n«ifJ sich jedes Zahnrad vom nächstfolgenden durch eine ganüahlige Zähnei&hl

unterscheiden, und im vorliegenden F=IaO war es erfor* derlidi, ein stufenlos variierbares übersetäuftgsver* haUnfcs eu bekomm«», ohne daß von einer Schnitt* länge «ur nächsten einzelne stufenweise Sehritte auf* treten*

Eine der beim Einführen der Materialbahn W irdischen die Schneidwerkzeuge 22 und 28 auftretenden Schwierigkeiten besteht in der Tatsache, daß vom Antrieb und den Antriebsrollen 82, 54 und 60 ein relativ langes freies Ende der Materialbahn W zu den Werkzeuglrommeln 20 und 26 vorgeschoben wird. Aus diesem Grunde sind entlang der Führungsspuren der Malcrialbahn W Vakuumschienen 88 zwischen den Antriebsrollen 54 und 60 und den Werkzeugtrommeln 20, 26 angebracht» und diese Schienen sind mit einer perforierten Oberfläche verschen, durch die ein leichter Sog auf das Material einwirkt. Dieser Sog

to ist so bemessen, daß er gerade stark genug ist, um die Malerialbahn W fest auf der Oberfläche der Führung zu halten, so daß sie hoch frei gleiten kann. Das hat die Wirkung, daß die Materialbahn W in einer definierten Lage gehalten wird, und es wird eine solche Kraft auf die Materialbahn W ausgeübt, daß ein Aufbäumen des Materials verhindert wird, wenn das vordere Ende der Malcrialbahn W gegen die Angriffsfläche der Werkzeuge 22 und 28 bewegt wird. Zusätzlich kann die Führung in Form einer sanften Kurve gebogen sein, um die Stabilität der Materialbahn zu vergrößern.

Wie bereits erwähnt, ist ein zweites Paar von An' triebsrollen 82 vorgesehen, das dazu dient, das Vorhandensein einer freien Vorratsschleife vor den

as schwingenden Antriebsrollen 54, 60 immer zu gewährleisten. Die zweiten Antriebsrollen 82 können die Materialbahn beispielsweise von einer ersten Rolle oder einer anderen Materialquelle abziehen. Das Material kann dann durch eine seitliche Führung.

und eine Kontrollstation zur Messung der Zugspannung geführt sein. Derartige Vorrichtungen sind in der Industrie gebräuchlich, und sie können von den Antriebsrollen 82 mit angetrieben sein, um die Schleife zu erzeugen. Weiterhin kann ein Schleifabtasler 100 vorgesehen sein, der das Vorhandensein der Schleife und ihre Sollgröße ständig überwacht, so daß bei einer Vorwärtsbewegung der Antriebsrollen 54 und 60 stets eine hinreichende Länge freien Materials zum Nachziehen und zur Einführung in die Werk'

4b zeugtrommel 20, 26 zur Verfugung steht.

Diese zweiten Antriebsrollen 82 werden unabhängig angetrieben, und ihre Geschwindigkeit kann der Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Vorrichtung i® angepaßt sein. Die Fördergeschwindigkeit der An-

♦S triebsrollen 82 kann auf elektrischem Wege von dem Schleifenabtasler IW verändert werden, um sicher m sein, daß zu jedem Zeitpunkt eine freie Vorratsschleire existiert. In dem Fail, daß die Schleife anfängt zu kurz zu werden, würde der Schleifcnabtasier

Se IM beispielsweise veranlassen, daß die zweiten Antriebsrollen 32 leicht beschleunigt würden, und wenn daraufhin die Schleife zu lang m werden beginnt, se veranlaßt der Schleifenabtasler Md, daß die Antriebsrollen 82 langsam verzögert werden.

SS Die Vorrichtung 19 ist als eine Rotationsmaschine entwickelt worden, bei der keine größeren positiver oder negativen Beschleunigungen die Genauigkeit de) Arbeitsweise beeinflussen, mit Ausnahme dei Schwingbewegung der schwingenden Antriebsrolle»

«* S4> 60. Um den Besdüeunigungseffekt des schwin genden Bauteiles tu verringern, wurden die die An trtebsrollen $4 und 60 tragenden Schwingarm« SI mi änew ais&tdidten Elenvart am Grondauftnu de Vorrichtung 11 befestigt Dieses Element ist ein Luft

«S Dämpfungszylinder Y4_S der mehr oder weniger al Stoßdämpfer arbeitet. Durch das Zusammendrücke] <ter Luft in dem Dämpfungstylinder 74 Während de Rückwärtsschubes der Antriebsrollen 54 und Ü wet

AMlUl«

9 " 10

den die Schwingarme 50 und damit die schwingenden daß sie in der Lage ist, auf der Materialbahn aufge-

Antriebsrollen 54 und 60 abgebremst. Während des druckte Synchronisiermarken zu erkennen. Natürlich

Zuführungsschubes unterstützt der so aufgebaute brauchen diese Marken keine aufgedruckten Marken

Druck die Antriebsrollen 54 und 60, indem er sie in zu sein, es genügt vielmehr, daß sie in irgendeiner

Förderrichlung beschleunigt. 5 Form maschinell erkennbar sind. So kann bcispiels-

Im allgemeinen ist ein sich wiederholendes Druck- weise von der Malerialbahn in den erforderlichen In-

musler auf die in die Vorrichtung 10 eingebrachte tervallen ein magnetischer Impuls erzeugt werden,

Matcrialbahn W aufgebracht. Es wurde ein Satz von oder es kann auch ein Loch in die Materialbahn cin-

Wechselrädern vorgesehen, der zusammen mit einem gestanzt sein.

stufenlos regelbaren Getriebe 32 so eingestellt wer- io In der beschriebenen Schncid-Falt-Vorrichlung 10

den kann, daß von der Vorrichtung 10 stets eine sind zwei Werkzeugtrommeln 20, 26 vorgesehen, von

solche Menge von der Materialbahn abgeschnitten denen jede ein metallisches Schneid- und Faltwerk-

wird, wie sie durch die auf die Materialbahn aufgc- zeug 22 bzw. 28 trägt. Die hier zur Anwendung kom-

brachten Vordrucke vorgegeben ist. Natürlich kann menden Prinzipien können beispielsweise auch bei

dies nur mit einem begrenzten Grad von Genauigkeit 15 einer Druckpresse zur Anwendung kommen, die mit

erreicht werden. Fehler werden insbesondere durch variabler Repetierlänge arbeiten soll und in der eine

das stufenlos regelbare Getriebe 32 hervorgerufen. Trommel einfach aus einem glätten Zylinder besieht,

Sie können ebenfalls durch die Länge der auf die um die Malerialbahn W aufzunehmen. Die andere

Materialbahn aufgebrachten sich wiederholenden Trommel kann z. B. die Druckwerkzeuge oder Plat-

Druckmustcr hervorgerufen werden. So kann sich 20 ten tragen, die durch einen herkömmlichen Farbme-

z. B. die Repetierlänge geringfügig verändern, wenn chanismus mit Druckfarbe bestrichen werden. Bei

das Material W sich auf Grund des Feuchtigkeitsge- einer etwas einfacheren Form der erfindungsgemäßen

haltcs geringfügig in Längsrichtung streckt oder zu- Vorrichtung kann ein einzelner Satz von Werkzeugen

sammenschrumpft, und es ist deshalb erforderlich, durch Einfügen eines Schneidlineals in gebogenes

daß die Vorrichtung 10 sich während des Betriebs 35 Sperrholz hergestellt sein. Dieser Werkzeugtyp wird

selbst korrigiert, so daß jeder Schnitt mit jedem normalerweise zur Verarbeitung von Wellpappe mit

Druckmuster übereinstimmt. Rotationsmaschinen, denen einzelne Blätter zuge-

Beträgt beispielsweise der bei einem Schnitt auftre- führt werden, benutzt.

tende Fehler Vaooo cm in Längsrichtung, so wird die Im Einzelfalle kann die Vorrichtung so konstruiert

Maschine nach lausend Schrilten um einen ganzen 30 sein, daß eine Trommel das gebogene Sperrholzwcrk-

Zentimeter aus dem Takt sein, wenn keine kontinu- zeug trägt. Die gegenüberliegende Trommel kann

ierliche Fehlerkorrektur erfolgt. dann mit einer dichten Schicht aus widerslandsfähi-

Aus diesem Grunde ist zur Fehlerkorrektur das gern Material, wie z. B. Polyurethan, abgedeckt sein, Abtastauge oder der Phasenkontroll-Sensor 86 vorge- und die Schneidklingen können durch die Materialsehen. Es handelt sich um eine direkt über der Mate- 35 bahnen in das Polyurethan einschneiden,
rialbahn W am Fintritt zwischen die Antriebsrollen Eine andere mögliche Variation der erfindungsge-54 und 60 angebrachte Fotozelle. Diese Fotozelle ist mäßen Schneid-Falt-Vorrichtung 10 ergibt sich bei in der Lage, eine Registriermarke, die auf die Gähn der blattweisen Verarbeitung. Dabei wird die Mateaufgcbracht ist, festzustellen. Damit wird die Position rialbahn einfach in einzelne Blätter zerschnitten. In des Druckes auf der Matcrialbahn W festgelegt. Ein 40 diesem Fall braucht keine Trommel vorgesehen zu zusätzliche Sensor oder ein Meßwertgeber 92 für sein, die eine sich über ihre Länge erstreckende die Winkelstellung der Rolle ist, wie in F i g. 1 darge- Klinge trägt. Bei derartigen Maschinen ist es üblich, stellt ist, an der Stirnseite der Schneidtrommeln, bei- daß die Gegenklinge nur aus einem Träger mit darauf spielsweise an Werkzeugtrommel 20, angebracht und befestigtem Schneidwerkzeug besteht, der unterhalb stellt kontinuierlich die Winkelposition der Werk- 45 der Trommel angeordnet ist. Wenn die Schneidkante zeugtrommel 20 fest. Von jedem der Sensoren 86 und der Klinge über die Schneidkante des Trägers fährt, 92 wird ein Signal einer elektrischen Vergleichsein- entsteht ein Faltschnitt. Bei einer derartigen Maschi- richtung 96 zugeführt, die in F i g. 8 schematisch dar- nenkonzeption genügt es, eine einzige Trommel vorgestellt ist und mehr oder weniger aus einem kleinen zusehen, und ein fester Tragbalken kann zur Auf-Rechner besteht, der, gesteuert von diesen beiden Si- 50 nähme des Gegenmessers dienen. Die übrigen noch gnalen, jeden Positionierungsfehler der Werkzeug- benötigten Maschinenteile, wie sie oben beschrieben trommel 20 und 26 relativ zu der mit Erkennungs- wurden, werden dazu benutzt, die Zuführung einer marken bedruckten Materialbahnen W feststellt. variablen Materiallänge pro Schnitt zu ermögli-

Es kann nun einem kleinen Motof oder einem chen.

Kompensatorstellglied 94 ein Fehlersignal zugeführt 55 Eine andere mögliche Anwendung der Vorrichtung werden, das regelmäßig das Übersetzungsverhältnis 10 besteht darin, daß die Trommeln 20 und 26 als des stufenlos regelbaren Getriebes 32 nachstellt und Druckwalzen eines Offset-Druckers verwendet werdamit eine Korrektur der die Antriebsrollen 54 und den. Dabei kann die Ober- und die Unterseite eines 60 treibenden Zahnradübertragung vornimmt. Das jeden Blattes bedruckt werden, und das bedruckte Korrektursignal veranlaßt eine Beschleunigung oder 60 Papier kann gleichzeitig beiden Trommeln von einer eine Verzögerung des Materialflusses, so daß der normalen Offsetdruckmaschine zugeführt werden.· Schnitt langsam und stetig wieder in die richtige Pha- Bei dieser Anwendungsart könnte der gleiche Satz senlage relativ zu den auf die Bahn an die Stelle jedes von Wechselrädern und das gleiche stufenlose GeMusters aufgebrachten Marken gesetzt wird. Da- triebe sowie die anderen Teile des Zuführungsmechadurch wird erreicht, daß, obwohl in jeder Schnitt- 65 nismus die gleichen sein wie oben beschrieben. Das länge Fehler auftreten können, diese Fehler auf einen einzige, was sich ändern würde, wäre die Oberfläkleincn Bereich begrenzt sind. chengestaltung der Trommeln selbst

Die vorliegende Vorrichtung wurde so konzipiert, Eine weitere Möglichkeit der Abwandlung der Ma-

schine sieht vor, daß zwischen den Werkzeugtrommeln 20, 26 und dem Triebrad 48 ein Getriebe angebracht ist, das aus einer Kombination von Wechselrädcrn und stufenlos verstellbarer Übertragung 32 besteht. Es ist bekannt, daß slufenlose Antriebe einen verhältnismäßig kleinen Fehleranleil verursachen. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 wurde das Getriebe 32 benutzt, um eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses in sehr kleinen Schrillen zu ermöglichen, die dadurch erzielbar ist, daß die Zahnradzahlen der Wechselräder sich nur geringfügig unterscheiden. Wenn man ein solches System benutzt, so wird jeder in dem Gesamtgetriebe 32 auftretende Fehler nur einen sehr kleinen Anteil vom Gesamtübersetzungsverhältnis ausmachen, so daß ein derartiges Getriebe sogar bei extrem genauen Maschinen eingesetzt werden kann.

Es ist möglich, daß ein stufenlos regelbares Getriebe 32 entwickelt werden kann, das mit der erforderlichen Genauigkeit eingestellt werden kann. In diesem Falle, wenn der Fehler also sehr gering gehalten ist, ist es natürlich nicht mehr nötig die Wechsclräder überhaupt noch beizubehalten.

Die gesamte Überwachung des Bereiches der Abschnittlängc kann in diesem Fall durch Verstellen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 32 selbst vorgenommen werden, und geringfügige Fehler, die diese sehr genaue Übertragung dann noch hervorbringen könnte, wurden durch die selbsttätige Abtastung und die zuvor beschriebene Korrektur eliminiert.

Es ist noch eine andere Abwandlung möglich, die unter gewissen Umständen darin besteht, den Radius, auf dem sich der Kurbelzapfen am Ende der Kurbel 62 befindet, einzustellen. Mit Radius ist die Entfernung vom Mittelpunkt des Kurbelzapfens zum Mittelpunkt der Werkzeugtrommcl 20 bezeichnet. Der Kurbelzapfen treibt über die Kurbel 62 die Schwingbewegung der schwingenden Antriebsrollen 54, 60. Es kann wünschenswert sein, den Radius für verschiedene Blattlängen zu verändern, um die am Schwingmechanismus für jede einzelne Blattlänge auftretende Beschleunigung nach oben hin zu begrenzen. Diese Einstellung wird nur in solchen Fällen notwendig sein, wo die Vorrichtung 10 mit sehr hohen Geschwindigkeiten z. B. in der Nähe von 305 m pro Minute oder höher arbeilet.

Wie bereits erwähnt, sind die die Antriebsrollen 54, 60 tragenden Schwingarme 50 mit einem Dämpfungszylinder 74 verbunden, um die positiven und negativen Beschlcunigungskräfte, die bei der linearen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Antriebsrollen 54 und 60 entstehen, zu absorbieren oder zu begrenzen. Diese schwingenden Antriebsrollen 54. 60 werden ebenfalls durch Drehung um ihre eigenen Achsen beschleunigt und abgebremst, weil die antreibenden Zahnräder selbst um die Welle 52 herum schwingen. Dadurch entsteht eine negative und positive Rotationsbeschleunigung, und es ist für hohe Genauigkeitsanforderungen wünschenswert, die Reaktionskräfte zu absorbieren und abzufangen. Um dies zu erreichen, ist das Zahnrad 48 mit einem nicht dargestellten weiteren Zahnrad verbunden. Dieses Zahnrad treibt ein hydraulisches Pumpensystem, das so gesteuert ist, daß während jeder Umdrehung die Verbindungsleitungen des hydraulischen Systems umgekehrt durchströmt werden, so daß die mit diesem zusätzlichen Zahnrad verbundene Pumpe abwechselnd als Hydraulikmotor und als hydraulische Pumpe betrieben wird. Auf diese Weise wird, während derjenigen Periode des Zyklus, in dem das Zahnrad 48 die schwingenden Antriebsrollen 54, 60 beschleunigt, das Hydrauliksystem so gesteuert, daß es die Antriebsbewegung unterstützt, und es hilft dadurch, die auf die Zahnräder einwirkenden Reaktionskräftc zu glätten. Während derjenigen Periode des Zyklus, in der das Zahnrad 48 die Drehbewegung der schwingenden Antriebsrollen 54, 60 abbremst, wird das Ventilsystem praktisch umgedreht, so daß das Zahnrad ein Antriebsrad für eine Pumpe wird und dadurch die durch die Abbremsung der Antriebsrollen 54, 60 entstehende Energie abbremst.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zur repetierenden Bearbeitung von Materialbahnen, bei welcher einer Bearbeitungsstation periodisch eine vorbestimmbare Bahnlänge zugeführt wird, mit einem vor der Bearbeitungsstation angeordneten, Schwingbewegungen in Bahnlängsrichtung um eine Schwenkachse ausführenden Transportwalzenpaar zur Bildung einer auf den Materialbedarf der Bearbeitungsstalion während einer Arbeitsperiode abgestimmten Vorratsschleife, dessen Antrieb über ein konzentrisch zu seiner Schwenkachse liegendes Zahnrad erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bearbeitungsstation mit mindestens einer mit konstanter Geschwindigkeit rotierenden, auf die Materialbahn einwirkenden Werkzeugtrommel (20) die das Transpcrtwalzenpaar tragenden Schwingarme (SO) von einer exzentrisch an der Werkzeugtrommel (20) angelenkten Verbindungsstange (Kurbel 62) angetrieben sind, daß das Transportwalzenpaar (Antriebsrollen 54, 60) und die Werkzeugtrommel (20) einen gemeinsamen Antrieb (Hauptantriebsrad 13) besitzen, wobei zwischen diesem Antrieb und dem Transportwalzenpaar oder zwischen diesem Antrieb und der Werkzeugtrommel ein Getriebe (32) mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der miteinander in Eingriff stehenden, die Transportwalzen treibenden Zahnräder (56, 58) bei der Schwingbewegung auf dem konzentrisch zur Schwenkachse des Transportwalzenpaares (Antriebsrollen 54, 60) liegenden Zahnrad (48) abrollt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerungsvorrichtung zur Regelung der Zuführungsgeschwindigkeit der Materialbahn mit Sensoren (86,92) zur Erkennung von Markierungen auf der Materialbahn und zur Erkennung wenigstens einer Drehstellung der Werkzeugtrommel (20, 26) ausgestattet ist, und daß die Steuerungsvorrichtung eine Vergleichsvorrichtung (96) zum Vergleich der von den Sensoren gelieferten Signale enthält, die die Verstellung eines dem Antrieb der Transportwalzen vorgeschalteten stufenlos regelbaren Getriebes bewirkt.