DE19520342A1 - Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten von einer Vorratseinrichtung, in der diese in Form eines Stapels aufgenommen sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere vorteil­ haft bei der Verwendung in der Tabakindustrie insbesondere zum Zuführen von Zuschnitten zu einer Verpackungsmaschine wie bei­ spielsweise einer Zigarettenverpackungs- oder -kartonierungsma­ schine, auf die sich die folgende Beschreibung als Beispiel bezieht.

Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten der oben beschriebenen Art geschaffen werden, die nicht nur besonders wirtschaftlich ist, sondern auch zuverlässig mit relativ hohen Geschwindigkeiten arbeitet, und dafür sorgt, daß die Zuschnitte fortlaufend und in gleichen Abständen zuge­ führt werden.

Dazu umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten eine Vorratseinrichtung zum Aufnehmen eines Sta­ pels von Zuschnitten, die mit einem Auslaß versehen ist, und eine Zuführanordnung, die nacheinander die Zuschnitte vom Auslaß abzieht und in eine gegebene Richtung und längs eines gegebenen Weges zuführt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zu­ führanordnung eine Abzieheinrichtung, die ihrerseits eine För­ derrolle im wesentlichen tangential zu dem Weg und zur Vorrats­ einrichtung am Auslaß umfaßt, und eine Bremseinrichtung bezüg­ lich der Förderrolle auf der gegenüberliegende Seite des Weges und im wesentlichen tangential zum Weg umfaßt.

Der Reibungskoeffizient zwischen der Bremseinrichtung der obigen Vorrichtung und den Zuschnitten ist vorzugsweise größer als der Reibungskoeffizient zwischen zwei Zuschnitten und klei­ ner als der Reibungskoeffizient zwischen dem Außenumfang der Förderrolle und den Zuschnitten.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der obigen Vor­ richtung umfaßt die Bremseinrichtung eine Druckrolle am Auslaß, wobei Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, die die Förderrolle und die Druckrolle in entgegengesetzte Richtungen und derart drehen, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Förderrolle grö­ ßer als die der Druckrolle ist.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson­ ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Seitenan­ sicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten,

Fig. 2 in einer Vorderansicht eine Einzelheit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im vergrößerten Maßstab und

Fig. 3, 4 und 5 teilweise geschnittene schematische Seiten­ ansichten von drei weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum nacheinander erfolgen­ den Zuführen von Zuschnitten 2 zu einer Verpackungsmaschine A dargestellt, die eine Vorratseinrichtung 3 umfaßt, in der ein Stapel 4 von Zuschnitten 2 aufgenommen ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Vorratseinrichtung 3 eine vordere Wand 5 und eine hintere Wand 6, die parallel zuein­ ander und unter einem Winkel von weniger als 90° zur Vertikal­ richtung schräg verlaufen, und ist die Vorratseinrichtung 3 am Boden durch eine im wesentlichen horizontale Wand 7 geschlossen, deren obere Außenfläche mit der Ebene 8 koplanar verläuft, längs der die Zuschnitte 2 beim Verlassen der Vorratseinrichtung 3 befördert werden. Die Wand 7 verläuft entlang des rückseitigen Teils (in Laufrichtung der Zuschnitte 2 entlang der Ebene 8) des unteren Endes der Vorratseinrichtung 3 und die Vorderkante 9 der Wand 7 bildet mit der Unterkante 10 der Wand 5 einen Auslaß 11, von dem die Zuschnitte 2 von der Vorratseinrichtung 3 abgezogen werden. Die Kante 10 ist insbesondere in einem gegebenen Abstand von der Ebene 8 angeordnet, so daß der Auslaß 11 teilweise ent­ lang der Ebene 8 und teilweise entlang der Ebene der Wand 5 verläuft.

Zusätzlich zu der Vorratseinrichtung 3 umfaßt die Vorrich­ tung 1 eine Zuführanordnung 12, die dem Auslaß 11 zugewandt ist und dafür sorgt, daß der Reihe nach die Zuschnitte 2 vom unteren Ende des Stapels 4 abgezogen und dann in einem gegebenen Abstand P und in einer Richtung 13 entlang eines Weges 14 weiter beför­ dert werden, der koplanar zur Ebene 8 verläuft.

Die Anordnung 12 umfaßt eine Abzieheinrichtung 12a, die von zwei gegeneinander laufenden Rollen 15 und 16 gebildet ist, die auf beiden Seiten des Weges 14 angeordnet sind und jeweils um Achsen 17 und 18 parallel zur Ebene 8 und senkrecht zur Richtung 13 durch einen Motor 19 gedreht werden, der mit den Rollen 15 und 16 über eine Übertragungseinrichtung 19a verbunden ist. Die Rolle 15 ist insbesonder eine Förderrolle, deren Außenumfang tangential zur Ebene 8 am Auslaß 11 verläuft, und die Übertra­ gungseinrichtung 19a ist so ausgebildet, daß die Rolle 15 mit einer Oberflächengeschwindigkeit V1 in der Richtung 13 am Auslaß 11 gedreht wird, die größer als die Oberflächengeschwindigkeit V2 ist, die durch die Übertragungseinrichtung 19a der Rolle 16 gegeben wird, so daß diese die Zuschnitte 2 bremst. Die Rolle 16, die eine über der Rolle 15 am Auslaß 11 im wesentlichen tangential zur Innenfläche der Wand 5 liegende Druckrolle ist, kann auch stationär sein und bei einer nicht dargestellten Ab­ wandlungsform durch ein einfaches Kissen ersetzt sein, das ela­ stisch gegen den Außenumfang der Rolle 15 gedrückt wird. Die Rollen 15 und 16 sind im Inneren eines Gehäuses 20 aufgenommen, das von zwei gekrümmten Wänden 21 begrenzt wird, die teilweise den Außenumfang der Rolle 15 und 16 umgeben und an den Kanten 9 und 10 mit den Wänden 7 und 5 verbunden sind.

Die Rollen 15 und 16 bestehen aus einem derartigen Material und/oder ihr Außenumfang ist so ausgebildet, daß der Reibungs­ koeffizient zwischen dem Außenumfang der Rolle 16 und den Zu­ schnitten 2 kleiner als der Reibungskoeffizient zwischen dem Außenumfang der Rolle 15 und den Zuschnitten 2 und größer als der Reibungskoeffizient zwischen zwei in Kontakt stehenden Zu­ schnitten 2 ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel ist die Rolle 15 auf eine zentrale Achse 22 koaxial zur Achse 17 gepaßt und außen von einer zylindrischen Fläche 23 koaxial zur Achse 17 begrenzt, die eine Anzahl von Ringnuten 24 in gleichem Abstand längs der Achse 17 aufweist, und ist die Rolle 16 von einer Anzahl von Scheiben 25 gebildet, die auf eine zentrale Achse 26 koaxial zur Achse 18 gepaßt sind und im we­ sentlichen längs der Achse 18 mit den gleichen Abständen wie die Nuten 24 längs der Achse 17 gleichbeabstandet sind. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Oberfläche 23 tangential zur Ebene 8, wobei jede Scheibe 25 außen von einer Zylinderfläche 27 begrenzt ist, deren Radius normalerweise größer als der Abstand zwischen der Ebene 8 und der Achse 18 abzüglich der Stärke der Zuschnitte 2 ist und im Falle relativ dünner Zuschnitte 2 auch um eine Strecke D größer als der Abstand zwischen der Ebene 8 und der Achse 18 sein kann.

Jedes Paar von benachbarten Scheiben 25 begrenzt eine Ring­ nut 28 koaxial zur Achse 18 und bezüglich der zwei entsprechen­ den benachbarten Nuten 24 versetzt. Bei der Anordnung von Fig. 1 verläuft der Außenumfang jeder Scheibe 25 durch den Weg 14, wobei wenigstens einige der Scheiben 25 teilweise in die jewei­ ligen Nuten 24 eingreifen.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Anordnung 12 eine Zentralsteuerung 29, an deren erstem Eingang ein Positions­ signal liegt, das von einem Sensor 30 kommt und den Durchgang der Vorderkante jedes Zuschnittes 2 durch eine Erfassungsstation 31 angibt, und an dessen zweitem Eingang ein Zeitsteuersignal liegt, das von einem Bezugsgeber 32 kommt und die Arbeitsphase der Verpackungsmaschine 8 angibt, der die von der Vorratsein­ richtung 3 abgezogenen Zuschnitte 2 zugeführt werden. Die Steue­ rung 29 sorgt für die Geschwindigkeitssteuerung sowohl des Mo­ tors 19 als auch von zwei weiteren Motoren 33 und 34 jeweils zum Betreiben einer Zeitsteueranordnung 35 und einer Gegenkopplungs­ anordnung 36, die längs des Weges 14 zwischen der Station 31 und dem Auslaß 11 angeordnet ist.

Die Zeitsteueranordnung 35 bildet einen Teil der Zuführ­ anordnung 12 und umfaßt im wesentlichen zylindrische Rollen 37 und 38, die auf beiden Seiten des Weges 14 tangential zueinander und zur Ebene 8 angeordnet sind und sich in entgegengesetzte Richtungen um jeweilige Achsen 39 und 40 parallel zu den Achsen 17 und 18 drehen. Die Rolle 38 ist eine Mitlaufrolle, während die Rolle 37 mit dem Motor 33 verbunden ist, der von der Steue­ rung 29 so gesteuert wird, daß für jeden Zuschnitt ein Phasen­ unterschied zwischen den Positions- und Zeitsteuersignalen be­ seitigt wird und somit die Zuschnitte 2 mit dem Abstand P dem Eingangsförderer 41 der Verpackungsmaschine A zugeführt werden.

Die Gegenkopplungsanordnung 36 bildet gleichfalls einen Teil der Anordnung 12 und umfaßt sowohl die Abziehanordnung 12a als auch zwei weitere im wesentlichen zylindrische Rollen 42 und 43, die auf beiden Seiten des Weges 14 tangential zueinander und zur Ebene 8 angeordnet sind und sich in entgegengesetzte Rich­ tungen um jeweilige Achsen 44 und 45 parallel zu den Achsen 17 und 18 drehen. Die Rolle 43 ist eine Mitlaufrolle, während die Rolle 42 mit einer Oberflächengeschwindigkeit V3 größer als die Geschwindigkeit V1 der Förderrolle 15 durch den Motor 34 gedreht wird, der zusammen mit dem Motor 19 durch die Steuerung 29 so gesteuert wird, daß ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten V3 und V1 beibehalten wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 1 be­ züglich der Zuführung von zwei aufeinanderfolgenden Zuschnitten 2 beschrieben, wobei der vordere Teil des ersten Zuschnittes die Fläche 23 der Rolle 15 kontaktiert, wenn der Stapel 4 in das Innere der Vorratseinrichtung 3 eingelegt ist.

Wenn unter den oben beschriebenen Umständen der Motor 19 mit einer gegebenen konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, dann wird die Förderrolle 15 gedreht, so daß der untere Teil des Stapels 4 teilweise und differenziert oder abgestuft zum Auslaß 11 verschoben wird.

Die größere Reibung zwischen den Zuschnitten 2 und der Rolle 15 verglichen mit der zwischen den Zuschnitten 2 und der Rolle 16 erlaubt es den ersten Zuschnitt 2 unten vom Stapel abzuziehen und mit einer Geschwindigkeit V1 in Richtung 13 ent­ lang des Weges 14 zu den Rollen 42 und 43 der Anordnung 36 zu befördern. Da die Rolle 16 mit einer niedrigeren Oberflächenge­ schwindigkeit V2 verglichen mit der Geschwindigkeit V1 gedreht wird, wirkt sie nicht nur als Bremse für die Zuschnitte 2 oben auf dem ersten Zuschnitt sondern erlaubt sie es auch, daß wenig­ stens einer der übereinander liegenden Zuschnitte 2 teilweise zwischen die Rollen 15 und 16 oben auf dem ersten Zuschnitt 2 geführt wird, um die Reibung (in diesem Fall zwischen zwei mit­ einander in Kontakt stehenden Zuschnitten 2) weiter herabzusetz­ ten, die das Abziehen des ersten Zuschnittes 2 behindern würde.

Auf den Durchgang der Vorderkante des ersten Zuschnittes 2 durch die Station 31 gibt der Sensor 30 ein Positionssignal aus, das von der Zentralsteuerung 29 zusammen mit, jedoch nicht not­ wendigerweise gleichzeitig mit dem Zeitsteuersignal vom Geber 32 empfangen wird, das den genauen Zeitpunkt angibt, an dem der vordere Rand die Station 31 passiert haben sollte, damit der Zuschnitt 2 den Förderer 41 und somit die Maschine A zeitgerecht erreicht.

Zu diesem Zeitpunkt vergleicht die Steuerung 29 die Abgabe­ zeitpunkte des Positions- und des Zeitsteuersignals, wobei dann, wenn ein Phasenunterschied besteht, die Steuerung 29 ein Phasen­ verschiebungssignal ausgibt, um den Motor 33 in bekannter Weise zu beschleunigen oder zu verzögern, damit sich die Rolle 37 mit einer derartigen Oberflächengeschwindigkeit V4 dreht, die norma­ lerweise größer als V1 ist, daß der Phasenunterschied beseitigt wird, bevor der vordere Rand des Zuschnittes 2 den Förderer 41 erreicht.

Durch das Phasenverschiebungssignal beschleunigt oder ver­ zögert die Steuerung 29 zum gleichen Zeitpunkt den Motor 34 und somit den Motor 19, um von Anfang an einen Phasenunterschied des nächsten Zuschnittes 2 zu beseitigen.

Die Anordnung 36 sorgt somit dafür, daß im stationären Betrieb eine Korrektur durch die Steuerung 29 im wesentlichen nicht mehr nötig ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rolle 42 der Anordnung 36 über die Übertragungseinrichtung 19a mit dem Motor 19 der Abziehanordnung 12a verbunden, so daß die Steuerung 29 für eine Geschwindigkeitssteuerung des Motors 19 derart sorgt, daß der abgezogene Zuschnitt 2 mit einer derarti­ gen Geschwindigkeit V3 zugeführt wird, daß er die Station 41-31 genau zeitgerecht mit der Ausgabe des Zeitsteuersignals durch den Geber 32 erreicht, und gleichzeitig für eine Geschwindig­ keitssteuerung des Motors 33, so daß die Rolle 37 mit einer derartigen Oberflächengeschwindigkeit V4 gedreht wird, daß der Phasenunterschied beseitigt wird, bevor der vordere Rand des Zuschnittes 2 den Förderer 41 erreicht.

Bei dem weiteren in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei­ spiel umfaßt die Anordnung 12 nur die Abziehanordnung 12a, deren Rollen 15 und 16 durch den Motor 19 betrieben werden, der durch die Steuerung 29 zusammen mit dem Motor 33 der Zeitsteueranord­ nung 35 in seiner Geschwindigkeit gesteuert wird.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlungsform des in Fig. 4 dargestell­ ten Ausführungsbeispiels, bei der die Rollen 15 und 16 der Ab­ ziehanordnung 12a über die Übertragungseinrichtung 19a durch den Motor 33 gedreht werden, der auch die Rolle 27 der Zeitsteuer­ anordnung 35 betreibt, so daß das Verhältnis zwischen den Ge­ schwindigkeiten V1 und V4 konstant bleibt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Zuführen von Zuschnitten mit einer Vor­ ratseinrichtung (3), in der ein Stapel (4) von Zuschnitten (2) aufgenommen ist und die einen Auslaß (11) aufweist, und mit einer Zuführanordnung (12), die nacheinander die Zuschnitte (2) vom Auslaß (11) abzieht und in einer gegebenen Richtung (13) und entlang eines gegebenen Weges (14) zuführt, dadurch gekennzeich­ net, daß die Förderanordnung (12) eine Abziehanordnung (12a), die ihrerseits eine Förderrolle (15) im wesentlichen tangential zum Weg (14) und zur Vorratseinrichtung (3) an deren Auslaß (11) umfaßt, und eine Bremseinrichtung (16) auf der bezüglich der Förderrolle (15) gegenüberliegenden Seite des Weges (14) und im wesentlichen tangential zum Weg (14) umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffizient zwischen der Bremseinrichtung (16) und den Zuschnitten (2) größer als der Reibungskoeffizient zwischen zwei Zuschnitten (2) und kleiner als der Reibungskoeffizient zwischen dem Außenumfang der Förderrolle (15) und den Zuschnit­ ten (2) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bremseinrichtung eine Druckrolle (16) am Auslaß (11) umfaßt, wobei Antriebseinrichtungen (19) vorgesehen sind, die die Förderrolle (15) und die Druckrolle (16) in entgegen­ gesetzte Richtungen und derart drehen, daß die Förderrolle (15) eine Oberflächengeschwindigkeit hat, die größer als die der Druckrolle (16) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrolle (15) und die Druckrolle (16) jeweils eine erste und eine zweite Anzahl von Umfangsringnuten (24, 28) aufweisen, die zueinander versetzt, und im wesentlichen zueinander komple­ mentär sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang der Druckrolle (16) den Weg (14) übergreift.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführanordnung (12) eine Detek­ toreinrichtung (30), die ein Zeitsteuersignal beim Durchgang jedes Zuschnittes (2) durch eine Erfassungsstation (31) ausgibt, die entlang des Weges (14) und in Laufrichtung (13) der Zu­ schnitte (2) längs des Weges (14) hinter der Abziehanordnung (12a) angeordnet ist, eine Gebereinrichtung (32), die ein Be­ zugssignal für jeden Zuschnitt (2) ausgibt, eine Vergleichsein­ richtung (29), die die beiden Signale vergleicht, und ein Pha­ senverschiebungssignal für jeden Zuschnitt (2) ausgibt, und eine Zeitsteuereinrichtung (35) umfaßt, die die Laufgeschwindigkeit jedes Zuschnittes längs des Weges (14) reguliert und den Zu­ schnitt (2) auf das jeweilige Phasenverschiebungssignal anspre­ chend zeitlich umsteuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung (35) längs des Weges (14) angeordnet ist und eine dritte und eine vierte Rolle (37, 38) auf beiden Seiten des Weges (14) umfaßt, die gegeneinander laufen und mit den gegenüberliegenden Außenflächen jedes Zuschnittes (2) zu­ sammenarbeiten, wobei die dritte Rolle (37) eine angetriebene Rolle ist, deren Geschwindigkeit durch die Vergleichseinrichtung (29) gesteuert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zuführanordnung (12) eine Gegenkopplungseinrichtung (36; 12a) umfaßt, die nacheinander die Zuschnitte (2) längs des Weges (14) erfaßt und zuführt, wobei die Gegenkopplungseinrich­ tung (36, 12a) von der Vergleichseinrichtung (29) gesteuert wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkopplungseinrichtung (36, 12a) längs des Weges (14) in Laufrichtung vor der Erfassungsstation (31) angeordnet ist und die Abziehanordnung (12a) umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gegenkopplungseinrichtung (36, 12) eine fünfte und eine sechste Rolle (42, 43) auf beiden Seiten des Weges (14) umfaßt, die gegeneinander laufen und mit den gegenüberliegenden Außenflächen jedes Zuschnittes (2) zusammenarbeiten, wobei die fünfte Rolle (42) eine angetriebene Rolle ist, deren Geschwin­ digkeit durch die Vergleichseinrichtung (29) gesteuert wird.