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Vorrichtung
zum Schneiden und Verspleißen von
Bandabschnitten eines klebrigen Bandes, insbesondere eines Cord-,
vorzugsweise eines Textilcordbandes
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden und Verspleißen von
Bandabschnitten eines klebrigen Bandes, insbesondere eines Cord-, vorzugsweise
eines Textilcordbandes, umfassend eine Schneideinrichtung mit zugeordneter
Fördereinrichtung
zum Bewegen des zu schneidenden Bandes durch die Schneideinrichtung
sowie eine Spleißeinrichtung
zum Verspleißen
der Kante des geschnittenen Bandabschnitts mit einer Kante des zuvor
verspleißten
Bandabschnitts.
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Mit
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist es möglich, verspleißte Endlosbänder herzustellen,
insbesondere Cord- beziehungsweise vorzugsweise Textilcordbänder, wie
sie, insbesondere im Falle letzterer, beispielsweise in der Reifenindustrie
zur Herstellung der Reifenkarkasse benötigt werden. Bei bekannten
Vorrichtungen wird das klebrige Band, das beispielsweise mit Textilfäden durchzogen ist,
von einer großen
Bandrolle mittels einer Fördereinrichtung
abgezogen und mittels dieser durch eine Schneideinrichtung durchgezogen.
Die Schneideinrichtung, beispielsweise eine Schere, schneidet in
ihrer Länge
definierte Bandabschnitte ab. Ein solcher geschnittener Bandabschnitt
wird an einer Transporteinrichtung, üblicherweise einem Bandförderer übergeben
und zur Seite zu einer benachbart angeordneten Spleißeinrichtung
gefördert,
wo die nachlaufende Kante des zuvor gespleißten Bandabschnitts leicht abgesenkt
wird, so dass die vorlaufende Kante des anzuspleißenden neuen
Bandabschnitts darüber
geschoben werden kann. Anschließend
wird die Spleißeinrichtung
betätigt,
die beiden Bandkanten werden überlappend
verspleißt.
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Mit
der Förderung
des geschnittenen Bandabschnitts von der Schneideinrichtung zur Spleißeinrichtung
ist ein gewisser Zeitaufwand verbunden, der sich nachteilig auf
die maximale Takt- oder Zykluszeit der Vorrichtung auswirkt. Gleichwohl ist
bei bekannten Vorrichtungen diese horizontale Förderung zwingend erforderlich,
um den geschnittenen Bandabschnitt zu der zwar benachbart, jedoch entfernt
zur Schneideinrichtung stehenden Spleißeinrichtung zu transportieren
und insbeson dere die beiden Kantenabschnitte der zu verspleißenden Bandabschnitte
dort miteinander zu überlappen.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben,
die eine Erhöhung
der Takt- oder Zykluszeit ermöglicht.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass eine der Schneideinrichtung unmittelbar nachgeschaltete Aufnahmeeinrichtung
für den
geschnittenen Bandabschnitt vorgesehen ist, die zum Bewegen des
Bandabschnitts in eine tiefer liegende Spleißposition, in welcher die zu
verspleißende
Kante des Bandabschnitts in einer definierten Lagebeziehung zur
mit ihr zu verspleißenden Kante
des zuvor gespleißten
Bandabschnitts, die sich in der der Aufnahmeeinrichtung unmittelbar nachgeschalteten
Spleißeinrichtung
befindet, positioniert ist, zwischen einer oberen Stellung und einer unteren
Stellung bewegbar ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Spleißeinrichtung
in die Schneideinrichtung integriert, beide sind unmittelbar über die
zwischengeschaltete Aufnahmeeinrichtung miteinander gekoppelt. Über die
zwischen einer oberen und einer unteren Position, mithin also höhenverstellbare
Aufnahmeeinrichtung, wird der geschnittene Bandabschnitt in der
oberen Stellung aufgenommen und in eine tiefer liegende Spleißposition
bewegt. In dieser Spleißposition
ist der geschnittene Bandabschnitt bzw. seine zu verspleißende Bandkante
automatisch in einer vorab definierten, das unmittelbar nachfolgende
Verspleißen
zulassenden Lagebeziehung bezüglich
der nachlaufenden Kante des zuvor gespleißten Spleißabschnittes positioniert.
Diese nachlaufende Bandkante befindet sich in der Spleißeinrichtung,
die zu verspleißende
Bandkante des geschnittenen Bandabschnitts wird also von der Aufnahmeeinrichtung
unmittelbar in die Spleißeinrichtung
beim Bewegen in die untere Stellung bewegt und automatisch definiert
positioniert, vorzugsweise überlappt.
Selbstverständlich
ist nicht nur ein überlappendes
Verspleißen
damit möglich,
vielmehr kann auch ein Stumpfspleißen erfolgen, wozu die abgesenkte Bandkante
des zu verspleißenden,
geschnittenen Bandabschnitts automatisch in eine unmittelbare, stumpfe
Anlage zur zweiten Bandkante beim Bewegen der Aufnahmeeinrichtung
in die untere Stellung positioniert wird.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der die Spleißeinrichtung
in die Schneideinrichtung integriert ist und beide unmittelbar über die
Aufnahme gekoppelt sind, entfällt
der zeitaufwendige Förderschritt
mittels des Förderbandes
nebst nachgeschalteter Überlappung
oder Positionierung der zur verspleißenden Bandkanten wie im einleitend
beschriebenen Stand der Technik der Fall. Vielmehr wird durch eine
einfache, äußerst kurz
bemessbare Bewegung der Aufnahmeeinrichtung mit einer vertikalen
Bewegungskomponente die Überführung des Bandabschnitts
von der Schneideinrichtung unmittelbar in die Spleißeinrichtung
unter exakter, definierter automatischer Positionierung der beiden
Kanten zueinander ermöglicht.
Der Spleßvorgang
kann innerhalb eines wesentlich kürzeren Zeitintervalls nach dem
Schneidvorgang erfolgen, so dass der Takt oder Zyklus gegenüber bisher
bekannten Vorrichtungen bestehend aus separater Schneidvorrichtung
und separater Spleißvorrichtung,
die wie beschrieben über das
Transportband gekoppelt sind, erhöht werden. Während mit
bekannten Systemen ein Ausstoß von ca.
20 Spleiß/Minute
erreicht wird, lässt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen Ausstoß von
bis zu 27 Spleiß/Minute
bei hervorragender Positionierung der Bandkanten zueinander und
Einhaltung vorgegebener Toleranzen zu.
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Die
Aufnahmeeinrichtung kann dabei eine reine Vertikalbewegung durchführen, d.h.,
sie wird von der oberen in die untere Stellung vertikal bewegt. Denkbar
ist es auch, von der oberen Bandaufnahmeposition in die Spleißposition
in einer Schwenkbewegung zu fahren, d.h., die Aufnahmeeinrichtung,
die in jedem Fall als Hubeinrichtung ausgebildet ist, schwenkt zwischen
den beiden Stellungen hin und her. Der Bewegungsweg kann in jedem
Fall äußerst kurz
bemessen werden, nachdem aufgrund der Integration der Spleißeinrichtung
in die Schneideinrichtung beide optimal zueinander positioniert
werden können,
so dass Verfahrwege von wenigen Zentimetern realisierbar sind. Im
Endeffekt ist es lediglich erforderlich, den geschnittenen Bandabschnitt
um wenige Zentimeter tief in die Ebene zu bewegen, in der der zuvor
gespleißte
Bandabschnitt liegt, unter Berücksichtigung
des erforderlichen Arbeitsbereichs der Spleißeinrichtung.
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Die
Aufnahmeeinrichtung, die als Hubtisch ausgebildet sein kann, lagert
bevorzugt in der oberen Stellung bereits den noch zu schneidenden Bandabschnitt,
der mittels der Fördereinrichtung über die
Aufnahme bewegt wird, auf, so dass dieser zumindest während des
Schnitts nicht freiliegt, bzw. durchhängt. Als Fördereinrichtung kann jede beliebige
Fördereinrichtung
verwendet werden, insbesondere wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine
Fördereinrichtung
verwendet, wie sie in der deutschen Patentanmeldung
DE 101 13 379 beschrieben ist, auf
die hiermit ausdrücklich
Bezug genommen wird. Bei dieser Förder- oder Vorschubeinrichtung
wird die vorlaufende Bandkante mittels einer horizontal bewegbaren,
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die
Aufnahmeeinrichtung bewegbaren Zange gegriffen und während des
Schnitts gelöst, so
dass der geschnittene Bandabschnitt aus der Zange fallen und nur
auf der Aufnahmeeinrichtung aufliegen kann.
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Wenngleich
der Bewegungsweg von der Schneidposition oder Schneidebene in die
Spleißposition
oder Spleißebene
sehr kurz ist, ist es zur Einhaltung der geforderten Toleranzen
und Positionierungsgenauigkeiten zweckmäßig, wenn die Aufnahmeeinrichtung
zum lagefesten Fixieren des Bandabschnitts zumindest nach dem Schneiden
ausgebildet ist, bevorzugt aber auch bereits während des Schneidens, so dass
das Band nicht nur über
die Fördereinrichtung,
also die zuvor beschriebene Zange, sondern auch aktiv an der Aufnahmeeinrichtung
fixiert ist. Denkbar ist die Verwendung beliebiger Fixiermittel,
bevorzugt werden jedoch Ansaugmittel verwendet, d.h., an der Aufnahmeeinrichtung
wird ein Vakuum erzeugt, über
das der flächige Bandabschnitt
auf die Aufnahmeeinrichtung gesaugt wird.
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Zum
Abziehen der verspleißten Bandabschnitte,
mithin also des Endlosbandes ist zweckmäßigerweise eine Transporteinrichtung
vorgesehen, die sich erfindungsgemäß bis in den Arbeitsbereich
der Aufnahmeeinrichtung, die in der unteren Stellung mit ihrer den
Bandabschnitt tragenden Oberseite in der Transportebene der Transporteinrichtung
oder tiefer liegt, erstreckt. Bewegt sich die Aufnahmeeinrichtung
in die untere Stellung, erfolgt automatisch eine Übergabe
des geschnittenen und noch zu verspleißenden Bandabschnitts an die Transporteinrichtung,
deren Oberseite die Spleißebene
definiert, nachdem auf ihr bereits der zuvor gespleißte Bandabschnitt
aufliegt. Die Fixierung des Bandabschnitts z. B. über das
Vakuum an der Aufnahmeeinrichtung wird bei der Übergabe gelöst bzw. reißt bei der Übergabe automatisch ab. Nach
dem Verspleißen
werden die gespleißten
Abschnitte über die
Transporteinrichtung abgezogen, die Aufnahmeeinrichtung verfährt sofort
wieder in die obere Aufnahmeposition, nachdem infolge des Abzugs
des nunmehr gespleißten
Bandabschnitts der Weg wieder freigegeben ist. Für eine sichere Aufnahme wie auch Übergabe
ist es dabei zweckmäßig, wenn
die Transporteinrichtung aus mehreren parallelen Transportbändern und/oder
die Aufnahmeeinrichtung aus mehreren parallelen Aufnahmeabschnitten
oder Tischabschnitten besteht. Diese Ausgestaltung ermöglicht es,
dass beide ineinander fahren können.
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Nachdem
es zum exakten Verspleißen
der beiden Bandkanten auf eine genaue Positionierung derselben bezüglich einander
ankommt, sind zweckmäßigerweiße ein oder
mehrere Sensorelemente, insbesondere Lichtschranken, zum Erfassen
der Hinterkante des zuvor gespleißten Bandabschnitts vorgesehen,
wobei der Betrieb der oder einer Transporteinrichtung zum Fördern der
verspleißten Bandabschnitte
in Abhängigkeit
der Sensorerfassung erfolgt. Über
diese Sensorelemente und den erfassungsabhängig gesteuerten Bewegungsbetrieb kann
folglich eine hochgenaue, reversible Positionierung der Hinterkante
erfolgen, so dass diese stets in einer definierten Spleißposition
in der Spleißeinrichtung
positioniert ist. Ein solches Materialtransportsystem unter Verwendung
solcher Sensorelemente und einer Transporteinrichtung in Verbindung
mit einer Spleißeinrichtung
ist beispielsweise in dem deutschen Patent
DE 101 19 508 beschrieben, auf das hiermit
ebenfalls ausdrücklich
Bezug genommen wird.
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Zum
Anpassen an unterschiedliche Bandbreiten und mithin an unterschiedliche
Spleißpositionen
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Spleißeinrichtung bezüglich der
Aufnahmeeinrichtung horizontal verfahrbar ist. Diese horizontale
Verfahrbarkeit ist jedoch nicht nur zum gezielten Anpassen an bekannte
Breitenänderungen
zweckmäßig, sondern
auch zur Erfassung etwaiger Lageänderungen
der Längskante
des von einer großen
Rolle abgezogenen klebrigen Bandes. Um eine stets exakte Positionierung der
Spleißeinrichtung
bezüglich
der ankommenden Kante des zu verspleißenden Bandabschnitts zu ermöglichen,
sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung den
Einsatz einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Lage wenigstens
einer Längskante
des zu schneidenden Bandes vor, wobei die Spleißeinrichtung in Abhängigkeit
der erfassten Kantenlage positionierbar ist. Während des Betriebs verfährt die
Transporteinrichtung, über
die die gespleißten
Abschnitte abgezogen werden, immer um den gleichen Weg. Würde sich
nun die Lage der Längskante
des abgezogenen klebrigen Bandes verändern, so käme es zu Positionierungsungenauigkeiten
infolge der Schwankungen der Kantenlage. Um diese ausgleichen zu
können,
wird bei gleichem Transportweg die Spleißeinrichtung nachgeführt, nachdem
infolge der Längskantenerfassung
stets die genaue Position der über
die Aufnahmeeinrichtung abgesenkten und in der Spleißeinrichtung
abgelegten zu verspleißenden
Bandkante bekannt ist. Dabei ist es denkbar, die beiden Längskanten
des abgezogenen Bandes zu erfassen, um eine Art Plausibilitätsprüfung durchführen zu
können,
nachdem die generelle Bandbreite bekannt ist. Während der Verfahrbewegung der
Spleißeinrichtung,
die über
geeignete Linearführungen
und Antriebe gelagert ist, bleibt das hintere Bandende in der Spleißeinrichtung
fixiert, wird also um die wenigen Millimeter, um die die Spleißeinrichtung
während
dieser Lagekorrektur verfährt,
mitgenommen. Zur Beibehaltung der Lagebeziehung des oder der Sensorelemente,
die der Erfassung der Hinterkante des gespleißten Abschnitts dienen, bezüglich der
Spleißeinrichtung
bzw. der Spleißleiste
selbst sind das oder die Sensorelemente zweckmäßigerweise zusammen mit der
Spleißeinrichtung
verfahrbar.
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Schließlich kann
vorgesehen sein, an der Schneideinrichtung und/oder der Spleißeinrichtung Bandklemmelemente
zum bedarfsabhängigen
Fixieren des Bandes oder des gespleißten Bandabschnitts vorzusehen.
Bei diesen handelt es sich um geeignete Niederhalter in Stempel-
oder Leistenform, die entsprechend angesteuert werden. Insbesondere
die zum Fixieren des gespleißten Bandabschnitts
vorgesehenen Bandklemmelemente, die der Spleißeinrichtung zugeordnet sind
(bevorzugt sind, wie gemäß dem genannten
deutschen Patent 101 19 508 beschrieben, mehrere separat ansteuerbare
Klemmelemente), sind über
jeweils ein zugeordnetes Sensorelement ansteuerbar, so dass sich
eine exakte Positionierung und Klemmung des Bandabschnitts realisieren
lässt.
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Neben
der Vorrichtung wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Endlosbandes
aus einzelnen miteinander verspleißten Bandabschnitten eines
klebrigen Bandes, vorzugsweise Cordbands beschrieben, das sich dadurch
auszeichnet, dass von dem mittels einer Fördereinrichtung durch eine Schneideinrichtung
geförderten
Band ein Bandabschnitt geschnitten und mittels einer der Schneideinrichtung
unmittelbar nachgeschalteten Aufnahmeeinrichtung in eine gegenüber der Schneidposition
tieferliegende Spleißposition
bewegt wird, in welcher die zu verspleißende Kante des Bandabschnitts
automatisch in einer definierten Lagebeziehung zur mit ihr zu verspleißenden Kante
eines zuvor gespleißten
Bandabschnitts, die in der der Aufnahmeeinrichtung unmittelbar nachgeschalteten Spleißeinrichtung
ruht, positioniert ist, wonach unmittelbar die beiden Bandabschnitte
verspleißt
werden.
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Die
Bewegung des geschnittenen Bandabschnitts über die Aufnahmeeinrichtung
kann eine reine Vertikalbewegung sein, d.h., die Aufnahmeeinrichtung
und mit ihr der Bandabschnitt werden in einer direkten Vertikalbewegung
von oben nach unten geführt.
Alternativ ist auch eine Schwenk- oder Parallelogrammbewegung, die
eine vertikale Bewegungskomponente aufweist, zum Überführen des Bandabschnitts
in die nur wenig tieferliegende Spleißebene möglich. Dabei ist es zweckmäßig, wenn
das mit der Fördereinrichtung über die
in der oberen Bandaufnahmestellung befindliche Aufnahmestellung
bewegte Band bereits während
des Schneidens auf der Aufnahmeeinrichtung aufliegt und bevorzugt auch
bereits während
des Schneidens an der Aufnahmeeinrichtung fixiert, insbesondere über eine Saugeinrichtung
angesaugt wird.
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Weiterhin
ist es zweckmäßig, wenn
kontinuierlich die Lage wenigstens einer Längskante des zu schneidenden
Bands mittels einer Erfassungseinrichtung ermittelt und die Spleißeinrichtung
in Abhängigkeit
der erfassten Kantenlage durch horizontales Verfahren bezüglich der
Aufnahmeeinrichtung positioniert wird. Für eine Einhaltung der geforderten
Toleranzen sowie zur Sicherstellung eines opti malen Schneid- und/oder
Spleißvorgangs
ist schließlich vorgesehen,
das Band während
des Schneidens und/oder den bereits gespleißten Bandabschnitt während des
Anspleißens
eines weiteren, unmittelbar vorab geschnittenen Bandabschnitts oder
während
der Horizontalverschiebung der Spleißeinrichtung über Bandklemmelemente
zu fixieren.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Frontansicht,
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2 eine
Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1 in
einer Seitenansicht,
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3A, 3B eine
Seiten- und eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Grund-
oder Ausgangsstellung zu Beginn eines Taktes,
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4A, 4B die
Vorrichtung aus 3 beim oder nach dem Fördern bzw.
Ziehen des Bandes durch die Schneideinrichtung und Positionieren über der
Aufnahmeeinrichtung,
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5A, 5B die
Vorrichtung aus 4 während bzw. unmittelbar nach
dem Schneidvorgang,
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6A, 6B die
Vorrichtung aus 5 nach Durchführung der
Vertikalbewegung der Aufnahmeeinrichtung und Ablegen des gespleißten Bandabschnitts
unter Überlapp
in der Spleißeinrichtung,
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7A, 7B die
Vorrichtung aus 6 während des Spleißvorgangs,
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8A, 8B die
Vorrichtung aus 7 während des Abtransports des
gespleißten
Bandes,
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9A, 9B die
Vorrichtung aus 8 nach Beendigung des Abtransports
des gespleißten Bandes
und Positionieren der Hinterkante in der Spleißeinrichtung, und
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10A, 10B die
Vorrichtung aus 9 mit neu durchgezogenem Cordband.
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Die 1 und 2 zeigen
in Form von Prinzipskizzen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Schneiden und Spleißen
eines klebrigen endlosen Cordbandes 2, das als Kalandermaterial
von einer nicht näher
gezeigten Rolle abgezogen wird. Die Vorrichtung 1 umfasst
an einem gemeinsamen mehrteiligen Maschinengestell angeordnet bzw.
integriert eine Schneideinrichtung 3, eine dieser unmittelbar nachgeschaltete
Aufnahmeeinrichtung 4 und eine wiederum dieser unmittelbar
nachgeschaltete Spleißeinrichtung 5.
Dargestellt sind nur die zentralen, für das Verständnis erforderlichen Vorrichtungskomponenten,
sonstige Teile wie das Vorrichtungsgestell, Linearführungen,
Antriebe etc. sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
näher gezeigt.
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Die
Schneideinrichtung 3 ist im gezeigten Beispiel als Schere
mit einem Obermesser 6 und einem Untermesser 7 dargestellt,
wobei das Obermesser, wie durch den Doppelpfeil gezeigt ist, zum Schneiden
nach unten bewegt wird (Pfeil A). Das Cordband 2 wird über Fördereinrichtung 8,
wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 101 13 397
beschrieben ist, abgezogen und zwischen der Schneideinrichtung 3 hindurch
gezogen. Die Fördereinrichtung
umfasst eine Rückzugszange 9,
sie ist zwischen einer in 2 gezeigten
Bandgreifposition (in 2 rechts gezeigt) und einer
Löseposition
(in 2 links gezeigt), in der das durchgezogene und
geschnittene Band freigegeben wird, horizontal wie über den
Doppelpfeil B gezeigt verfahrbar. Mit dieser Fördereinrichtung wird also das
Cordband, das zwischen zwei Bandklemmelementen 10, die,
durch die Pfeile C dargestellt, vertikal bewegbar sind, und die
bevorzugt als Niederhalterleisten ausgeführt sind, hindurch und in die
Schneidposition gezogen. Ist die Schneidposition erreicht, verfährt das Obermesser 6 nach
unten, das Cordband 2 wird geschnitten, so dass man einen
geschnittenen Bandabschnitt 2a erhält, der auf der Aufnahmeeinrichtung 4 aufliegt,
auf welcher er bereits bevorzugt während des Schneidens aufliegt.
Die Aufnahmeeinrichtung ist, wie durch den Pfeil D dargestellt,
als vertikal beweglicher Hubtisch ausgeführt, d.h., sie kann zwischen
einer angehobenen oberen Stellung, in welcher sie den Bandabschnitt 2a aufnimmt,
und einer unteren Übergabestellung,
worauf nachfolgend noch eingegangen wird, vertikal bewegt werden.
Die Aufnahmeeinrichtung 4 besteht hier aus mehreren, im
gezeigten Beispiel drei, separaten Aufnahmeabschnitten 4a,
die, wie 2 gestrichelt zeigt, in der unteren
Position zwischen die einzelnen Transportbänder 11a einer Transporteinrichtung 11,
die zum Abziehen des gespleißten
Bandes dient, einfahren.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 4 ist, wie beschrieben, vertikal bewegbar,
wozu ein geeigneter Antrieb, beispielsweise ein Kurbeltrieb, angetrieben über einen
Servomotor oder eine Antriebspneumatik oder -hydraulik etc. vorgesehen
ist, die jedoch nicht näher gezeigt
ist.
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Mit
der Vertikalbewegung der Aufnahmeeinrichtung 4 wird der
Bandabschnitt 2a von einer oberen Schneidposition in eine
untere Spleißposition
bewegt, wie in 1 und 2 dargestellt
und durch den Pfeil E angegeben ist. In dieser liegt er zum einen
auf den Oberseiten der Transportbänder 11 auf. Zum anderen
befindet er sich auch bereits innerhalb des Arbeitsbereichs der
Spleißeinrichtung 5 bzw.
der Spleißleiste 12,
wie in 1 dargestellt ist. In der Spleißeinrichtung 5 bzw.
in dem unmittelbaren Arbeitsbereich der Spleißleiste 12 liegt das
hintere Ende bzw. die hintere Bandkante 13 des zuvor gespleißten Bandabschnitts 14,
der bereits Teil des endlosen Materialstreifens 15, bestehend
aus einer Vielzahl gespleißter
einzelner Bandabschnitte, ist.
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Durch
die vertikale Absenkbewegung des geschnittenen Bandabschnitts
2a wird
dieser nun ebenfalls in den unmittelbaren Arbeitsbereich der Spleißleiste
12 bewegt
und, siehe
2, definiert mit seiner vorlaufenden
Kante
16 über
die Hinterkante
13 des zuvor gespleißten Bandabschnitts
14 überlappt. Das
heißt,
mit dem Moment, mit dem der Bandabschnitt
2a auf den Transportbändern
11a durch
die vertikale Absenkbewegung der Aufnahmeeinrichtung
4 abgesenkt
ist, befindet er sich mit seiner zu verspleißenden Bandkante automatisch
bereits in der Spleißeinrichtung
bzw. im Arbeitsbereich der Spleißleiste
12 und automatisch
in der Spleißposition
im Überlapp
bzw. je nach Ausgestaltung in stumpfer Anlage zur zweiten zu verspleißenden Bandkante.
Nun kann unmittelbar der Spleißvorgang beginnen,
wozu die Spleißleiste
12 wie
durch den Doppelpfeil F dargestellt ist, entsprechend bewegt wird,
gleiches gilt für
ein oder mehrere Bandklemmelemente
17, die den gespleißten Materialstreifen
15 in
der Spleißeinrichtung
fixieren, wie durch den Doppelpfeil G angedeutet ist. In
1 ist
ferner ein oder mehrere Sensorelemente
18, bevorzugt in
Form geeigneter Lichtschranken, gezeigt, die der Erfassung der Hinterkante
13 des über die
Transporteinrichtung
11 abgezogenen, gespleißten Bandes
dienen. Hierüber
erfolgt die Steuerung der Klemmelemente
17 zum Fixieren
des gespleißten
Bandabschnitts
14 mit seiner Hinterkante
13 in
optimaler Position bezüglich der
Spleißleiste
12.
Spleißeinrichtung
5 nebst
Transporteinrichtung
11 nebst Sensorelementen
18 sind, wie
bereits beschrieben, Teil eines Materialtransportsystems, wie es
im deutschen Patent
DE 101 19
508 beschrieben ist.
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Die
Spleißeinrichtung 5 einschließlich der Sensorelemente 18,
die in fester Lagebeziehung zur Spleißleiste 12 angeordnet
sind, ist, wie sich aus 1 über den Doppelpfeil H ergibt,
horizontal bezüglich
der Aufnahmeeinrichtung 4 verfahrbar. Das heißt, es ist
möglich,
die Spleißeinrichtung 5 bzw.
die Spleißleiste 12 in
einer beliebigen Position bezüglich der
Aufnahmeeinrichtung 4 zu positionieren. Hierüber ist
es möglich,
auf unterschiedliche Lagen der zu verspleißenden Bandkante des neu angeförderten, geschnittenen
Bandabschnitts reagieren zu können, um
die Kanten optimal bezüglich
einander positionieren zu können.
Zu diesem Zweck ist eine Erfassungseinrichtung 19, bevorzugt
eine Kamera (z. B. CCD-Kamera) mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung
der Kamerainformation vorgesehen, die der Erfassung der Längskante 20 des
endlosen Cordbandes 2 dient. Sobald hier eine Kantenschwankung, also
ein seitlicher Versatz festgestellt wird, wird die Spleißeinrichtung 5 nebst
Sensorelementen 18 bei geklemmter Hinterkante 13 entsprechend
horizontal nachgeführt,
um diese Positionsschwankung ausgleichen zu können. Hierüber wird sichergestellt, dass
der Bandabschnitt 2 mit seiner etwas horizontal versetzten
Bandkante trotz dieses Versatzes optimal bezüglich der Hinterkante 13 des
zuvor gespleißten Bandabschnitts 14 positioniert
wird. Alternativ zum Nachführen
der Spleißeinheit
wäre es
denkbar, einen erfassten Kantenversatz durch Korrektur der Kantenlage
vor oder nach dem Durchziehen durch die Schneideinrichtung durch
eine Verschiebung des Cordbands oder der Bandrolle zu korrigieren.
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Die 3 – 10 mit
ihren Einzelfiguren A und B zeigen die unterschiedlichen Arbeitsschritte der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Dabei zeigen die Figuren A die Vorrichtungsansicht gemäß 2, während die
Figuren B die Vorrichtungsansicht gemäß 1 zeigen.
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Die 3A, 3B zeigen
die Vorrichtung in der Grundstellung. Die Schneideinrichtung 3 ist
geöffnet,
das Obermesser ist nach oben gefahren, die Rückzugszange 9 befindet
sich in einer Position direkt im Bereich der Schneideinrichtung
und klemmt die Vorderkante des Cordbands 2. Die Bandklemmelemente 10 sind
geöffnet,
das untere Klemmelement 10, das zum Greifen der Bandkante
mit der Rückzugszange 9 das
Bandende leicht anhebt, ist in der unteren, das obere Bandklemmelement
in der oberen Position. Die Aufnahmeeinrichtung 4 befindet sich
ebenfalls in der oberen Position, während der zuvor gespleißte Bandabschnitt 14 in
der Spleißeinrichtung über das
oder die Bandklemmelemente 17 geklemmt ist, während die
Spleißleiste
in der angehobenen Position ist.
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Im
nächsten
in den 4A, 4B gezeigten
Schritt verfährt
die Rückzugszange 9 auf
die benötigte
Breite durch die Schneideinrichtung 3 bzw. zieht das zu
schneidende Band durch die Schneideinrichtung 3. Der Antrieb
der Rückzugszange 9 erfolgt
bevorzugt über
zwei Achsen, so dass verschiedene Abschnittswinkel für das Material
realisiert werden können.
Während
dieser Ziehbewegung wird das Cordband 2 über die
Aufnahmeeinrichtung 4, also den Hubtisch gezogen. Die positionsfeste
Erfassungseinrichtung 19 mit nachgeschalteter Verarbeitungseinheit
misst während
des Ziehvorgangs die Position der Längskante des abgezogenen Cordbands.
Je nach Verlauf dieser einlaufenden Kante wird die Spleißeinrichtung 5 mit
dem in ihr geklemmten Ende 13 der zuvor gespleißten Materialbahn 14 horizontal
ver schoben, so dass die gewünschte
voreingestellte Überlapplänge bzw.
Kantenposition erreicht wird. Die Verwendung der Erfassungseinrichtung
ist jedoch dann nicht erforderlich, wenn sichergestellt ist, dass
das Cordband 2 immer mit der geforderten Toleranz zugeführt wird.
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Im
nächsten
Schritt, wie in den 5A und 5B dargestellt
ist, fahren die Bandklemmelemente 10 der Schneideinrichtung 3 in
die Klemmposition und fixieren das Cordband 2, während die Schneideinrichtung 3 unter
Zusammenfahren der beiden Messer 6, 7 den Bandabschnitt 2a abschneidet.
Auch hier ist festzuhalten, dass die beiden Bandklemmelemente 10 nicht
zwingend erforderlich ist, um das Material zu schneiden. Sie sind
jedoch einer Verbesserung der Abschnittsgenauigkeit dienlich. Gleichermaßen ist
es nicht erforderlich, eine Schlagschere, wie in den Figuren gezeigt,
zu verwenden, alternativ wären
auch andere Schneideinrichtungen, z. B. eine Rundmesserschere oder
eine Rundmessersäge
denkbar.
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Während des
Schneidvorgangs wird die Rückzugszange 9 gelöst und fährt ein
Stück nach hinten
weg, wie durch die Pfeile dargestellt ist, so dass der geschnittene
Bandabschnitt 2a aus der Rückzugszange 9 fallen
kann. Das Obermesser 6 fährt nach dem Durchschneiden
des Materials wieder in die obere Ausgangsstellung zurück. Nach
dem Schnitt liegt der Bandabschnitt 2a auf der Aufnahmeeinrichtung 4 auf.
Diese ist mit Vakuum beaufschlagt, d.h., der Bandabschnitt 2a wird
bereits während
des Schnitts angesaugt und fixiert und bleibt während der nachfolgend noch
beschriebenen Absenkbewegung fixiert. Dieses Ansaugen ist nicht
zwingend notwendig, dient jedoch der Einhaltung der geforderten
Toleranzen und ist insbesondere im Hinblick auf die hohe Arbeitsgeschwindigkeit
zweckmäßig.
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Im
nächsten,
in den 6A und 6B gezeigten
Schritt verfährt
die Aufnahmeeinrichtung 4 nach unten und legt den Bandabschnitt 2a mit
seiner vorlaufenden, zu verspleißenden Bandkante 16 auf die
Hinterkante 13 des bereits gespleißten Bandabschnitts 14 mit
einem definierten Überlapp sowie
auf die Oberseite der Transportbänder 11a ab. Zur
Erzielung der eingestellten Überlapplänge ist
die Spleißeinrichtung 5,
sofern erforderlich, in die hierzu notwendige Position verfahren
worden.
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Sobald
die Aufnahmeeinrichtung 4 die obere Position verlassen
hat, fährt
die Rückzugszange 9 zurück in die
Aufnahmeposition zwischen den beiden Messern 6, 7,
um unmittelbar danach die Cordbandkante zu klemmen und den nächsten Streifen
nachziehen zu können.
Hierzu fährt
das untere Bandklemmelement 10 etwas nach oben und überdrückt hierbei
das obere Bandklemmelement 10, wie durch die beiden Pfeile
in 6A dargestellt ist. Hierdurch wird das Cordband 2 kantenseitig
etwas vom Untermesser 7 hochgehoben, so dass die Rückzugszange 9 das
Cordband 2 kantenseitig auch unterfahren und greifen kann.
Die Rückzugszange 9 fährt dann
in das Cordband hinein und wird geschlossen. Nach dem Schließen der
Rückzugszange 9 öffnen sich
die beiden Bandklemmelemente 10, so dass das Cordband nur
nach von der Rückzugszange 9 geklemmt
ist.
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Im
nächsten
in den 7A und B gezeigten
Schritt erfolgt nun der Spleißvorgang,
wozu die Spleißleiste 12 aus
der Ruhestellung in die Arbeitsstellung fährt und die Bandkante 16 fest
auf die darunter liegende Bandkante 13 drückt, mithin
also beide Bandabschnitte miteinander verschweißt.
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Im
nächsten
in den 8A und 8B gezeigten
Schritt wird nun unter Ansteuerung der Transporteinrichtung 11 das
nunmehr um die Länge des
gerade vorher angespleißten
Bandabschnitts 2a längere
endlose Materialband 15 abgezogen. Hierzu öffnen sich
die Bandklemmelemente 17 der Spleißeinrichtung 5, die
das Materialband 15 bis zu diesem Zeitpunkt fixiert haben,
die Transporteinrichtung 11 transportiert den Materialstreifen 15 durch
die Spleißeinrichtung 5 hindurch.
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Das
Transportband 11 besteht, wie beschrieben, aus einzelnen
Transportbändern 11a,
auch Bandspuren genannt, die jeweils zwischen den einzelnen Aufnahmeabschnitten 4a angeordnet
bzw. welche Teile zwischeneinander einfahren. Der Antrieb dieser
einzelnen Transportbänder 11a erfolgt über eine
gemeinsame Antriebswelle. Das Transportband 11 selbst ist
bevorzugt mit Vakuum beaufschlagt, um das gespleißte Materialband 15 beim
Abtransport zu fixieren, wobei diese Vakuumfixierung für den eigentlichen
Prozess prinzipiell nicht zwingend notwendig ist, jedoch im Hinblick
auf die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erreichbaren hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und Beschleunigungen zweckmäßig ist.
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Während des
in diesem Schritt gezeigten Abtransports beginnt bereits der erneute
Rückzug
der Rückzugszange 9,
es wird erneut ein Materialstreifen in die Schneideinrichtung 3 gefördert. Der
Zeitpunkt für
den Start des Rückzugs
ist variabel. Je nach zu ziehender Abschnittsbreite wird genau zu
dem Zeitpunkt Iosgefahren, der sicherstellt, dass am Ende des Ziehvorgangs
die Aufnahmeeinrichtung 4 in jedem Fall in der oberen Stellung
ist und am Ende des Ziehvorgangs das über sie gezogene Cordband unterstützt. Ein
freier Durchhang des Materials wird verhindert, ein solcher würde gegebenenfalls
zu Ungenauigkeiten führen.
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Im
nächsten
in den 9A und 9B gezeigten
Schritt wird nunmehr das gespleißte Materialband 15 mit
ihrer Hinterkante 13 bezüglich der Spleißeinrichtung
ausgerichtet. Zwischen den einzelnen Transportbändern 11a sind, wie
beschrieben, Sensorelemente in Form beispielsweise der Lichtschranken 18 angeordnet,
die das Materialende erkennen. Die Sensorelemente bzw. Lichtschranken werden
frei, wenn das Materialende, also die Hinterkante 13 über sie
transportiert wird. Bevorzugt ist jedem Sensorelement 18 ein
Bandklemmelement 17, das in Form eines Niederhalterpins
ausgebildet ist, in der Spleißeinrichtung 5 zugeordnet
ist, welches Klemmelement 17 bei Freiwerden der Lichtschranke 18 abwehrt
und das Material in der Spleißeinrichtung 5 klemmt.
Das Transportband 11 fährt
so lange weiter, bis alle Lichtschranken 18 frei bzw. alle
Bandklemmelemente 17 niedergefahren sind. Dadurch, dass
das Transportband 11 weiterfährt, ist sichergestellt, dass
die Materialkante 13 des Materialbandendes exakt gerade
ausgerichtet ist, nachdem über
die einzelnen Bandklemmelemente 17 eine lokal optimale
Klemmung möglich
ist. Im Idealfall bei exakt gerader Bandkante werden alle Lichtschranken 18 zum gleichen
Zeitpunkt freigegeben.
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Nach
dem Positionieren der Materialbahn in der Spleißeinrichtung fährt die
Aufnahmeeinrichtung 4 wieder nach oben, nachdem nunmehr
in Folge des Bandabzugs der vertikale Bewegungsweg wieder frei ist,
um das Cordband 2 zum Ende des Ziehvorgangs zu unterstützen, wie
bereits bezüglich
der 8A, 8B ausge führt wurde. Sobald die Aufnahmeeinrichtung 4 in
der oberen, in 4A, 4B gezeigten
Position ist, beginnt der nächste
Zyklus.
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Abschließend ist
festzuhalten, dass die in den 3 – 10 gezeigten
Schritte innerhalb eines Zyklus zum Teil nacheinander, zum Teil
auch zeitgleich ablaufen, die Steuerung der einzelnen Komponenten
erfolgt also im Hinblick auf einen optimalen und möglichst
schnellen Arbeitsablauf.