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Schneidvorrichtung für mit Kennmarken versehene Papier-, Folienbahnen
u.dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für mit Krnnmarken
versehene Papier-, Folienbahnen o.dgl., mit einem ortsfesten Messer und einer drehbsren
Messerwalze, sowie mit einer Abtasteinrichtung für die Kennmarken.
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Es sind bereits Schneidvorrichtungen bekannt, bei denen der Bahnvorschub
absatzweise vorgenommen wird; d.h. die Bahn wird von einer Fördereinrichtung zur
Schneideinrichtung geschoben, beim Durchlaufen einer Kennmarke unter der Abtasteinrichtung
abgebremst, eventuell durch Rücklauf ausgerichtet und kurzzeitig zum Stillstand
gebracht. Dann wird die Bahn von der Sn'hneideinrichtung durchschnitten und anschließend
von neuem beschleunigt. Derartige Schneidvorrichtungen sind nicht dazu geeignet,
nicht registerhaltige Bahnen, d.h. Bahnen, bei denen die Abstände der Kennmarken
untereinander nicht immer gleich groß sind, zu vereinzeln, da die Abtast- bzw. Ausrichteinrichtung
um eine oder mehrere Registerlängen vor der Schneideinrichtung angeordnet ist. Selbst
wenn nur registerhaltige Bahnen verarbeitet werden, muß beim Übergang auf eine andere
Registerlänge jedesmal die Abtasteinnrichtung neu eingestellt werden. Auch eignen
sich derartige Schneivorrichtungen nicht für hohe Leistungen, dn die Bahn ständig
beschleunigt und wieder abgebremst werden muß. Der hierfür nötige Aufwand ist hoch
und die Schneidvorrichtungen sind damit teuer und störanfällig.
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Es sind auch Schneidvorrichtungen bekannt, welche mit annähernd gleichmäßigem
Bahnvorschub arbeiten. Hier wird die Bahn über eine Förderwalze zur Schneideinrichtung
geschoben bzw. die Schneideinrichtung kann auch direkt an der Förderwalze angebracht
sein. Die Förderwalze ist derart gestaltet, daß ihr wirksamer Umfang einem oder
mehreren Registerabstanden entspricht und somit bei jeder Umdrehung die Bahn um
einen bzw. mehrere Registerabstände weiterbefördert wird, und daß ihr wirksamer
Umfang durch hervorschiebbare Segmente verändert werden kann. Diese Segmente werden
von einer Abtasteinrichtung derart gesteun-, daß bei einer verschobenen Lage der
einzelnen Register im Bezug auf die Förderwalze eine Korrektur erfolgt. Dadurch
wird gewährleistet, daß ein beliebiger Registerpunkt der Bahn immer auf der selben
Stelle der Förderwalze anliegt und somit -die Bahn immer an der vorgesehe nen Stelle
durchschnitten wird. Derartige Schneidvorrichtungen sind ebenfalls nicht dazu geeignet,
nicht registerhaltige Bahnen zu vereinzeln , da die Förderwalze nur für eine gleichbleibende
Registerlänge ausgelegt werden kann. Beim Verarbeiten registerhaltiger Bahnen muß
für jede vorkommende Registerlänge eine darauf abgestimmte, aufwendige und teuere
Förderwalze vorhanden sein, welche jedesmal ausgewechselt und eingestellt werden
muß Auch lassen sich keine hohen Arbeitsgeschwindigkeiten erzielen, da aufgrund
des trägen Ansprechens der aufwendigen Korrektureinrichtung die Schnittgennuigkeit
zu gering wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schnidvorrichtung zu
schaffen, welche ohne großen Aufwand sowohl registerhaltige als auch nicht registerhaltige
Bahnen an den vorgesehenen Stellen durchtrennen kann, die beim Verarbeiten von Bahnen
mit verschiedenen Registerlängen keine große Umstellung erfordert und eine äußerst
hohe Arbeitzgeschwindigkeit erlaubt.
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Diese Aufgabe wird bei einer Schneidvorrichtung der eingangs genannten
Art erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die Papier-, Folienbahn o.dgl. durch eine
Fördereinrichtung mit Fleichförmixer Geschwindigkeit zwischen dem ortsfesten Messer
und der mit mindestens einem Messer versehenen Messerwalze hindurchführbar ist und
daß die Messerwalze beim Ansprechen der Abtasteinrichtung um einen bestimmten Winkel
weiterdrehbar ist.
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Durch die gleichförmige Förderung der Bahn ergeben sich große Vorteile
hinsichtlich der erreichbaren Arbeitsgesehwindigkeit sowie der Einfachheit der Fördereinrichtung.
Es werden keinerlei Bremsen, steuerbare Kupplungen o.dgl. benötigt,ebenfalls wird
eine übermißige Belastung der Bahn, hervorgerufen durch abwechselndes Beschleunigen
und Abbremsen, vermieden.
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Durch die Verwendung einer steuerbaren, absatzweise drehbaren Messerwalze
ist eine hohe Schnittgeschwindigkeit möglich, welche sich günstig auf die Genauigkeit
und die Qualität des Schnitts auswirkt. Aus dem selben Grund ist es auch nicht notwenig,
die Vorschubbewegung der Bahn im Moment des Schneidens zu unterbrechen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß als Antrieb für die drehbare Messerwalze ein die Messerwalze um einen jeweils
gleichen Drehwinkel weiterdrehender elektrischer Schrittmotor vorgesehen ist, daß
der Drehwinkel dem Abstand der einzelnen Messer auf der Messerwalze entspricht und
daß während der Ruhelage der Messerwalze sich das ortsfeste Messer zwischen zwei
benachbarten Messern der Messerwalze befindet. Die Verwendung eines Schrittmotors
ermöglicht es suf einfachste einem eine steuerbare, absatzweise Drehung der Messerwalze
um einen bestimmten Winkel in Abhängigkeit von den Kennmarken der Bahn durchzuführen.Gesteuert
wird dieser Schrittmotor von einer bekannten Qbtasteinrichtung, z.B. einer Fotozelle,
über eine geeignete elektronische Schaltung.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß zum Durchschneiden der Papier- bzw. Folienbahn an der Stelle der Kennmarke der
Abtastpunkt der Abtasteinrichtung um einen bestimmten Vorhalteweg, bezogen auf die
Bahn, vor das ortsfeste Messer gelegt ist, um die Verzögerung zwischen Ansprechen
der Abtasteinrichtung und Eintreten des Schnitts auszugleichen.' Dies hat Zur Folge,
daß jeweils diejenige Stelle geschnitten wird, die eben bgetastet wurde. Dadurch
ergibt sich in überraschender Weise, daß die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung
ohne jegliche Umstellung Bahnen mit verschiedenen Registerlängen verarbeiten kann;
ja daß sogar Bahnen mit nicht registermäßig angebrachten Kennmarken verarbeitet
werden können.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß zum Durchschneiden der Bahn an einer Stelle mit geichbieibendem Abstand zur
Kennmarke zum Vorhalteweg noch dieser Abstand hinzukommt bzw. abgezogen ist. Durch
einfaches Verschieben der Abtasteinrichtung wird es somit ermöglicht, den Schnitt
an einer beliebigen, gleichbleibenden Stelle vor bzw. hinter der Kennmarke durchzuführen.
Dies ist dann notwendig, wenn die Kennmarke nicht an der vorgesehenen Schnittstelle
angeordnet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß zum Durchschneiden einer registerhaltig gekennzeichneten Bahn die Entfernung
zwischen Abtastpunkt und ortfestem Messer um ein ganzzahliges Vielfaches des Registerabstandes
verlängerbar ist. Dadurch kann die Abtaateinrichtung an einer beliebigen, konstruktiv
vorteilhaften Stelleangeordnet werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß die Fördereinrichtung für die Papier- bzw. Folienbahn in ihrer Fördergeschwindigkeit
regelbar ist. Dadurch ist ein weiches Anfahren und eine Lointungsregulierung möglich,
welche auch selbsttätig, entsprechend den geforderten Stüekzahlen erfolgen kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,
daß der Vorhalteweg der Abtasteinrichtung in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit
der Papier- bzw. Folienbahn durch eine Verstellvorrichtung selbsttätig'regelbar
ist. Dadurch wird gewährleistet, daß bei jeder bdiebigen Bahngeschwindigkeit der
Schnitt jeweils an der'vorgesehe nen Stelle erfolgt, da die Verzögerungszeit zwischen.
Ansprechen der Abtasteinrichtung und Durchschneiden der Bahn konstant ist, der abgetastete
Punkt jedoch je nach Bahnges.chwindigkeit in dieser Zeigt eine unterschiedliche
WegrKrtrecke zurücklegt.
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Zur näheren Erläuterung der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung wird
nachstehend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer elektronischen Steuerung für den Schrittmotor.
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Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung nach Fig 1 weit einen Querschneider
auf, bestehend aus einem feststehenden Messer 1 und einer drehbaren Messerwalze
2 mit zwei daran befestigten Messern 3. Die Messerwalze 2 ist über eine Welle 20
mit einem elektrischen Schrittmotor 4 verbunden und dadurch schrittweise um einen
bestimmten Winkel drehbar;in diesem Beispiel ist ein Schrittmotor 4 mit einem Schrittwinkel
von 300 vorgesehen. Der Schrittmotor 4 ist über eine elektronische Schaltung 5 mit
einer Abtasteinrichtung, beispielsweise einer Fotozelle 6, verbunden. Die elektronische
Schaltung 5 ist, wie in Fig. fl schematisch dargestellt, dernrt ausgebildet, daß
ie auf jedes von der Fotozelle 6 kommende Signal eine Reihe von mehreren Signalen-bei
diesem Beispiel sind es sechs Signale - an den Schrittmotor 4 weiterzugeben Vermag.
hierzu ist ein Vers t;arker 7 sowie ein Umformer 8 erforderlich.
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Eine von einer Rolle 9 abgezogene, mit Kennmarken 10 für die Schnittstellen
versehene Folienbahn II o.dgl. läuft über eine an einem Hebel 12 befestigte Umlenkrolle
13 sowie eine weitere Umlenkrolle 1D' durch eine Fördereinrichtung, bestehend aus
einer Zugwalze 14 und einer gegenüber angeordneten Andruckrolle 15. Der Hebel 12
ist nn seinem freien Ende drehbar gelagert und wird von einer Feder 21 an einem
Anschlag 22 gehalten. Die Zugwalze 14 ist über ein Regelgetriebe 16 mit einem elektrischen
Antriebsmotor 17 verbunden und dadurch mit verschiedenen Drehznhlen antreibbar.
Anschließend verläuft die Bahn 11 unter Qer-Fotozelle 6 vorbei zum Querschneder.
Die Fotozelle 6 ist derart angeordnet, daß sie durch die auf der Bahn 11 angebrachten
Kennmarken 10 ansprechbar ist. Sie ist in Bahnrichtung verschiebbar gelngert und
mit einem verstellbaren Seilzug 18 o.dgl. mit dem Geschwindigkeitsstellhebel 19
des Regelgetriebes 16 verbunden.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung ist wie
folgt: Die aufgerollte, mit Kennmarken für die Schnittstellen versehen Papier-,
Folienbahn 11 o.dgl. wird durch die Fördereinrichtung mit gleichförmiger, jedoch
regelbarer Geschwindigkeit v-on der Rolle 9 abgezogen. Dabei läuft die Bahn 11 zunächst
über die an dem Hebel 12 befestigte Umlenkrolle 13 sowie über die weitere Umlenkrolle
13' zur Zugwalze 14 bzw. Andruckrolle 15. Der Hebel 12 vermag beispielsweise beim
Anfahren auftretende, ruckartige Beschleunigungen der Bahn 11 durch die Feder 21
nufzufangen und somit ein Reißen der Bahn 11 zu verhindern. Nnch der Fördereinrichtung
wird die Bahn 11 unter der Fotozelle 6 vorbei in den Querschneider, d .h. zwischen
das ortsfeste Messer 1 und die Messerwalze 2 geschoben. Zu diesem Zeitpunkt steht
die Messerwalze 2 iii Ruhelage; d.h. keines ihrer Messer 3 befindet sich im Eingriff
mit dem ortsfesten Messer 1. Diese Lage ist in Fig. 1 in vollen Linien dargestellt.
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Läuft nun eine Kennmarke 10 unter der Fotozelle 6 vorbei, so erhält
der Schrittmotor 4 über die elektronische Schaltung 5 sechs aufeinanderfolgende
Steuersignale und dreht sich und somit auch die Messerwalze 2 unter Durchlaufen
der gestrichelt dargestellten Schnittstellung um 180° weiter. Da einerseits zwischen
Ansprechen der Fotozelle 6 und Durchschneiden der Bahn 11 eine bestimmte Verzögerungszeit
vorhunden ist und andererseits die Fotozelle 6 um einen entsprechenden, von der
Bahngeschwindigkeit abhängigen Vorhalteweg vor dem Querschneider angeordnet ist,
wird die Bahn 11 nn der Schelle der Kcnnmork? 10 durchtrennt. Der Vorhalteweg der
Fotozelle 6 wird über den verstellbaren Seilzug 18 vom Geschwindigkeitsstellhebel
19 des Regelgetriebes 16 so verändert, daß die Zeitspanne, die eine Kennmarke 10
bzw. ein beliebiger Punkt der Bhn zum Durchlaufen benötigt, genau so groß ist wie
die Verzögerungszeit des Querschneiders.
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Oft soll jedoch die Bahn 11 nicht an der Stelle der Kennmarke 10 durchtrennt
werden, sondern an einer um einen gleichbleibenden Betrag vor bzw. hinter der Kennmarke
10 verschobenen Stelle. Die ist beispielsweise dann der Fall, wenn keine spezielle
Kennmarke vorhanden ist, sondern ein Teil des Aufdrucks der Bahn als Kennmarke verwendet
wird. Zu diesem Zweck muß die Fotozelle 6 lediglich um diesen Betrag entgegen bzw.
in der Anlaufrichtung zusätzlich zum Vorhalteweg verstellt werden. Dies wird durch
eine in Fig. 1 nicht dargestelle Verstellvorrichtung vorgenommen.
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Zum Schneiden einer registerhaltig gekennzeichneten Bahn 11 kann die
Fotozelle 6 auch derart angeordnet sein, daß ihr Vorhalteweg um den einfachen oder
mehrfachen Registerabstand verlängert wird; in Fig. 1 ist dies strichliert dargestellt.
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Es ist natürlich möglich, einen Schrittmotor mit anderen Schrittwinkeln
als 300 zu verwenden: ebenso kann di Zahl der Messer der Messerwalze oder die Übersetzung
zwischen Schrittmotor und Messerwalze verändert werden. In diesem Falle muß dann
lediglich der Umformer 8 abgeändert werden, d.h. er muß pro Eingangssignal eine
andere Anzahl von Ausgangssignalen
abgeben. Ebenso ist es möglich,
die Abtastvorrichtung auf einer mechanischen, magnetischen oder pneumatischen Basis
o.dg arbeiten zu lassen. Auch die selbsttätige Verstellung des'Vorhaltewegs der
Fotozelle 6 in Abhangigkeit von der Bahngeschwindigkeit ist mit anderen Mitteln,
z.B. durch elektische, hydraulische oder pneumatische Vorrichtungen erreichbar.
Ebenso ist eine andere Antriebsart der Zugwalze 14 denkbar; beispielsweise durch
einen regelbaren Gleichstrommotor.