DE2140109A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abpacken gefalteter Bahnabschnitte - Google Patents

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Abpacken gefalteter Bahnabschnitte

Die Erfindung betrifft ein System zum Stapeln einzelner Bahnabschnitte, wie etwa Servietten, Tischdecken od.dgl. Insbesondere betrifft die Erfindung eine umlaufende Packvorrichtung, die bei vorbestimmten Zählschritben einen der Bahnabschnitte in eine höher geschobene Stellung versetzt, so daß dieser Bahnabschnitt über den gebildeten Stapel hinausragt und eine Zählmarkierung darstellt.

Gefaltete Servietten, wie sie der Einzelhandel anbietet, werden aus einer fortlaufenden Bahn hergestellt. Diese Bahn wird entlang eines Paltweges geführt, auf dem sie eine erste, längs laufende Faltung erhält. Sie wird dann in einzelne

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Abschnitte zerschnitten, welche anschließend quer gefaltet und in ein Magazin eingestapelt werden. üblicherweise läßt man immer nach einer vorbestimmten Anzahl von Servietten eine einzelne Serviette beispielsweise 6 bis 12 mm über die anderen Servietten hinausragen. Man bezeichnet sie als Zählservietten, welche den Stapel zum eventuellen Weiterverpacken in einzelne Bündel unterteilen, die eine bekannte Anzahl von Servietten enthalten.

Bei früheren Maschinen wurden die gefalteten Servietten mittels einer bei relativ niedriger Arbeitsgeschwindigkeit hin und her gehenden Packvorrichtung aus dem Paltweg herausgenommen. Dabei stellte es kein bedeutendes Problem dar, eine Zählserviette zu ergreifen und über die anderen hinauszuheben, und zwar gerade aufgrund der relativ niedrigen Arbextsgeschwindigkeit. Da es jedoch wünschenswert ist, die Arbeitsgeschwindigkeit mehr und mehrzu steigern, ist man zu Verpackungsmaschinen übergegangen, bei denen die einzelnen Bahnabschnitte von einer mit Nuten versehenen Vakuumrolle abgenommen werden, und zwar über Pinger, die eine elliptische oder kreisförmige Bahn beschreiben, um jeden Abschnitt bzw. jede Serviette vom Umfang der Rolle abzunehmen und in ein Magazin zu bringen. Ein derartiges System ist in der US-Patentschrift ~j> 256 ol2 der Anmelderin beschrieben.

Beim vorliegenden System sind die eine Bewegungsbahn durchlaufenden Finger so angeordnet, daß sie die gefalteten Servietten od.dgl. van einer mit Nuten versehenen Vakuumrolle abnehmen und einzeln in ein Magazin überführen, wo die Servietten in horizontaler Richtung gestapelt werden. Die Packvorrichtung mit den Fingern ist auf einer angetriebenen Welle befestigt, und zwar mittels eines exzen-

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trischen inneren Elements, welches mit der Welle umläuft, sowie mittels eines- äußeren Elements, das dreh-* bar auf dem inneren Element sitzt. Das äußere Element wird von einem ersten federnden Gestänge im wesentlichen in aufrechter Stellung gehalten, wobei das äußere, die Pinger tragende Element die Möglichkeit erhält, eine Bewegungsbahn oder Umlaufbahn zu durchwandern. Unter normalen Betriebsbedingungen bewegen sich die Finger auf einer elliptischen Umlaufbahn, um die Bahnabschnitte von der Außenfläche der Rolle abzunehmen und sie in das Magazin zu transportieren.

Das federbelastete Gestänge, das die Finger in ihrer im wesentlichen aufrechten Lage hält, ist an einen L-förmigen Hebel angeschlossen. Ein Zählwerk erzeugt bei einem vorbestimmten Zählschritt ein elektrisches Signal, das dem Zählabschnitt oder der Zählserviette entspricht. Über dieses Signal wird ein elektromagnetisches Ventil betätigt, welches einen Luftzyldnder mit Energie versorgt, um den L-förmigen Hebel in eine Lage zu drehen, in welcher ein Nockenfolger an dem L-förmigen Hebel mit einer Nooke auf der angetriebenen Welle zusammenwirken kann. Bei einem Abfall der Nooke dreht sich der L-förmige Hebel, um das federbelastete Gestänge zu betätigen, welches seinerseits die Packvorrichtung neigt, so daß sich die elliptische Bewegungsbahn etwa* von der Vakuumrolle entfernt, d.h., sich etwas nach außen relativ zu den Nuten der Vakuumrolle bewegt. Dies führt dazu, daß die Finger die^ Serviette an einem früheren Punkt der Bewegungsbahn treffen oder aufgreifen, nämlich an einer höheren Stelle auf der Vakuumrolle. Damit wird die ergriffene Serviette in einer erhöhten Position im Magazin abgelegt, als es bei den vorher eingestapelten Servietten der Fall war.

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Diese Serviette wird somit zur Zählserviette.

Die Nooke stellt die Finger in ihre ursprüngliche elliptische Bewegungsbahn zurück, bevor sie ihre maximale Abgabestellung erreicht haben, um zu verhindern, daß die vorher im Magazin abgelegten Servietten bei der Abgabe der Zählserviette einen stärkeren Schlag erhalten als bei einer normalen Abgabe. Darüber hinaus bringt die Drehung der Nooke das äußere Element in seine ursprüngliche, nicht verschobene Stellung. Wenn dann der Luftzylinder in seine Ursprungslage zurückgeführt wird, hat also das äußere Element bereits seine normale Abgabelage erreicht.

Die vorliegende Erfindung schafft also die Möglichkeit, eine umlaufende Packvorrichtung mit ihrer normalen hohen Arbeitsgeschwindigkeit zu betreiben und gleichzeitig die Abgabe einer Zählserviette bei vorbestimmten Zählschritten zuzulassen, ohne daß hierzu eine Verminderung der Arbeitsgeschwindigkeit des Systems erforderlich wäre.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung, wobei gleiche Teile immer mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 in genauerer Darstellung einen Teilquerschnitt durch die Packvorrichtung;

Fig. 3 eine direkte Seitenansicht eines Teils der Packvorrichtung;

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Fig. 4 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht des Mechanismus zum Schwenken der Packvorrichtung;

Fig. 5 eine ins Einzelne gehende Seitenansicht von einem Teil des Mechanismus zum Schwenken der Packvorrichtung.

Fig. 1 stellt eine Serviettenfaltvorrichtung mit einer umlaufenden Packvorrichtung dar. Es ist ein Rahmen Io vorgesehen, dem eine fortlaufende Bahn 11 des Serviettenmaterials zugeführt wird. Die Bahn 11 wird über eine von ihr verdeckte Faltleiste od.dgl. geleitet, % um kontinuierlich eine längs laufende Falte auszubilden. Die gefaltete Bahn wird zwischen einer starr befestigten Rolle 12 und einer Zugrolle IJ> hindurchgeführt, wobei letztere elastisch gegen die starr angeordnete Rolle 12 gedruckt wird, um die Bahn in das System hineinzuziehen und die längs laufende Falte zu kniffen. Die Rollen 12 und IJ sind ebenso wie die im weiteren noch erwähnten Rollen in geeigneter Weise im Rahmen Io gelagert, sofern es nicht ausdrücklich anders erwähnt ist. Die gefaltete ■ Bahn wird anschließend über eine freilaufende Umlenkrolle 14 geführt und gelangt unter teilweiser Umschlingung auf eine Tragrolle 15, neben welcher eine Schneid- ä rolle 16 angeordnet ist.

Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird lediglich ein einziges derartiges System zum vollständigen Falten, Zerschneiden und Stapeln von Servietten beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß normalerweise eine Anzahl derartiger unabhängiger Systeme nebeneinander in ein und demselben Rahmen angeordnet wird, und zwar derart, daß sämtliche Schneidrollen,

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Tragrollen, Paltrollen usw. im gleichen Rahmen gelagert sind und einen gemeinsamen Antrieb besitzen.

Wie es zum Stande der Technik gehört, ist die Tragrolle

15 vorzugsweise mit zwei Stützflächen versehen, die in diagonal einander gegenüberliegenden Abschnitten auf dem Umfang angeordnet sind. Sie dienen dazu, die Bahn 11 zu stützen, wenn letztere von den Messern der Schneidrolle

16 zertrennt wird. Die abgetrennten Abschnitte werden durch geeigneten Unterdruck auf der Fläche der Tragrolle 15 gehalten und dann in Berührung mit der Oberfläche einer Paltrolle IJ gebracht. Alle bisher erwähnten Hollen werden synchron zueinander angetrieben. Die Paltrolle I7 laßt einen Unterdruck auf den mittleren Bereich jedes der abgetrennten Bahnabschnitte einwirken, während sich letztere auf dem Umfang der Tragrolle I5 befinden. Daraufhin wird der Unterdruck der Tragrolle I5 aufgehoben, so daß die Paltrolle I7 die einzelnen Abschnitte abnimmt. Diese Abschnitte werden dann quer gefaltet.

Eine Welle l8, die in geeigneter Weise im Rahmen Io gelagert ist, wird ebenfalls synchron zur Paltrolle 17 angetrieben. Die Welle trägt eine Packvorrichtung, die insgesamt mit der Bezugsziffer I9 bezeichnet ist. Diese Packvorrichtung umfaßt eine Mehrzahl aufrecht stehender Pinger 2o gemäß Fig. 2, die entlang der in unterbrochenen Linien gemäß Fig. 1 angedeuteten Bewegungsbahn 21 angetrieben werden, um die Servietten von der Faltrolle I7 in ein Magazin 23 zu überführen. Hierzu ist der Umfang der Fältrolle 17 in gebräuchlicher Weise mit einer Mehrzahl von Nuten versehen, in welche die Finger 2o eingreifen, während sie den linken Bereich ihrer elliptischen Bewegungsbahn 21 durchlaufen.

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Die Anordnung zum Bewegen der Pinger 2o entlang ihrer elliptischen Bewegungsbahn geht im einzelnen aus den Figuren 2 und 3 hervor. Die angetriebene Welle 18 trägt ein aufgeklemmtes inneres Element 25 und nimmt dieses bei ihrer Drehung mit. Ein äußeres Element 26 ist drehbar auf dem exzentrischen Element 25 angeordnet, und zwar unter Verwendung von Schrägrollenlagern 27. Das äußere Element 26 umfaßt erste und zweite Seitenplatten 3o und 31 sowie ein zentrales Joch 32. Das Joch 32 besitzt einen nach unten ragenden Plansch 33 und einen oberen Träger 34, auf welchem die Pinger 2o befestigt sind.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, nimmt die angetriebene Welle 18 das exzentrische innere Element 25 mit, während das äußere Element 26 im wesentlichen in aufrechter Stellung verbleibt, wobei es allerdings eine Bewegungsbahn durchlaufen kann. Um die Finger 2o entlang ihrer im wesentlichen elliptischen Bewegungsbahn21 anzutreiben, dient folgende Anordnung.

Gemäß Fig. 5 wird das äußere Element 26 der Packvorrichtung von einem Gestänge 37 in seiner im wesentlichen aufrechten Lage gehalten. Das Gestänge ist über eine Gelenkverbindung 38 an den unteren Abschnitt des Flansches 33 angeschlossen. Es umfaßt eine Feder 43* die das Gestänge 37 unter Druck nach rechts verspannt. Die Feder 43 sitzt auf einer Stange 45, die sich durch ein inneres Lagerelement 39 erstreckt. Das Lagerelement ist drehbar innerhalb eines im wesentlichen L-förmigen Hebels angeordnet. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, besitzt dieser einen nach unten ragenden Abschnitt 4l und einen nach links ragenden Abschnitt 42. Die Feder wird zwischen dem Lagerelement 39 und einer auf der Stange 45 am Ende angeordneten Scheibe 46 zusammengedrückt. Das Gestänge 37 kann

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sich begrenzt nach rechts in Fig. 5 bewegen und dabei das innere Element 46 gegen den Uhrzeigersinn verdrehen. Zur Begrenzung der Bewegung dient ein Bund 47, der am Lagerelement 39 angreifen kann. Es besteht also eine bestimmte Nachgiebigkeit, die der Packvorrichtung die Möglichkeit gibt, sich beim Verklemmen im Uhrzeigersinn zu drehen und einen Bruch oder eine Beschädigung zu verhindern. Wenn die Finger entlang ihrer elliptischen Bewegungsbahn geführt werden, so schwingt das Gestänge 37 auf und ab, und zwar um das Lagerelement 39· Die Feder 43 verspannt das Gestänge 37 derart, daß die Packvorrichtung ihre im wesentlichen aufrechte Stellung beibehält.

Der L-förmige Hebel 4o ist im Bereich seines Winkels drehbar auf einer Welle 5o befestigt, die ihrerseits im Rahmen Io sitzt. Ein in den Rahmen eingeschraubter Bolzen 51 begrenzt die gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Bewegung des Hebels 4o. Die Figuren 4A und 4B bieten eine genauere Darstellung des Hebels.

Ein Nockenfolger 55 ist drehbar an dem Abschnitt 42 des Hebels 4o angeordnet. Der Nockenfolger kann wahlweise an einer Nocke 56 zur Anlage kommen, welche ihrerseits auf der angetriebenen Welle l8 sitzt und mit dieser umläuft. Die Nocke 56 dreht sich im Uhrzeigersinn entsprechend Fig«, 5· Sie trägt auf ihrem Umfang einen Bereich von l80°, welcher keine Bewegung des Nockenfolgers hervorruft. An diesen Bereich schließt sich ein Abfall 56a an, der einen Winkelbereich von 90° umfaßt. Der Abfall ist als abgewandelte Sinusform ausgebildet und wird gefolgt von einem Anstieg 56b, der ebenfalls 90° umfaßt und eine abgewandelte Sinusform darstellt. Der radiale Abstand zwischen dem Anstieg und dem Abfall reicht aus, um den Nockenfolger 45 um etwa 3 bis 3*5 mm zu bewegen.

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Das äußere Ende des Abschnitts 42 des Hebels 4o ist über eine Schwenkverbindung 59 an das Kolbenstangenende eines Luftzylinders 60 angeschlossen. Dessen Zylinderende schließt sich seinerseits ebenfalls über eine Schwenkverbindung 61 an den Rahmen Io an. Fig. 5 zeigt den Luftzylinder βο in eingezogener Stellung. Wird er betätigt, so schiebt sich die Kolbenstange aus und hebt den Abschnitt 42 des Hebels 4o an. Dabei wird der Hebel 4o im Uhrzeigersinn um die feste Welle 50 gedreht, sofern, wie sich noch im weiteren ergibt, die Möglichkeit für eine derartige Drehung vorhanden ist.

Ein gebräuchlicher elektrischer, nicht dargestellter Zähler weist eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals auf, welches zur Steuerung eines elektromagnetischen Ventils dient. Letzteres läßt Druckluft in den Luftzylinder 6o eintreten und verschiebt die Kolbenstange relativ zum Rahmen Io nach außen. Die sich dabei ergebende Kraft läßt den Hebel 50 eine Drehung in der bereits erwähnten Richtung ausführen, bis der Nockenfolger 55 mit der gleichmäßigen Fläche der Nooke 56 in Berührung tritt. Der Abstand, den der Hebel zurücklegt, um den Nockenfolger 55 zur Anlage an der gleichmäßigen Fläche der Nooke 56 zu bringen, ist sehr klein. Er liegt in der Größenordnung von O,o75 bis 0,125 mm 0 - 5 mils). ™

De^r Abfall 56a der Nooke 56 ist so angeordnet, daß der Nockenfolger 55 die Nooke 5β auf der gleichmäßig gekrümmten Fläche berührt. Hat also der Luftzylinder 60 seine Kolbenstange ausgeschoben, so wird das Schwenken der Packvorrichtung von der Nooke 56 gesteuert.

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Wenn während der Abgabe der Zählserviette der A-bfall 26a der Nooke 56 den Nockenfolger 55 passiert, so dreht sich der Hebel 4o im Uhrzeigersinn, und zwar legt der Nockenfolger 55 einen Weg von etwa 3 bis 3*5 mrn zurück. Dabei verschiebt sich das Gestänge 37 nach links und neigt die Packvorrichtung leicht um die angetriebene Welle 18. Die Zeitsteuerung ist derart, daß das Neigen oder Kippen der Packanordnung die Finger dazu bringt, an der gerade mit der Faltrolle I7 wandernden Serviette früher anzugreifen, als es bei der normalen Bewegungsbahn der Finger sonst der Fall wäre. Wenn die Serviette auf diese Weise dem Magazin zugeführt wird, so liegt sie ein wenig höher als die vorhergehenden und nachfolgenden Servietten, so daß sie die Zählserviette darstellen kann.

Die Ausbildung der Nooke 56 ist weiterhin so gewählt, daß der Anstieg 5ob des Mockenprofils unter der Wirkung der angetriebenen Welle l8 den Hebel 4o bereits in seine Ausgangsstellung zurückführt, bevor die Finger ihre extreme Rechtslage erreicht haben. Die Fiiger werden daher auf ihre ursprüngliche elliptische Bewegungsoahn zurückgestellt und können auf die bereits im Magazin befindlichen Servietten nicht stärker aufschlagen, als es während eines normalen Abgabevorgangs der Fall ist. Nach dem Ablegen der Zählserviette hat sich ,die Nooke 56 schon"ⁿeine Stellung gedreht, bei der ihr ursprüngliches, keine Bewegung des Nockenfolgers hervorrufendes Profil zur Wirkung kommt. Zieht also der Luftzylinder seine Kolbenstange ein, so ergibt sich lediglich eine geringfügige Drehung des Hebels 4o gegen den Uhrzeigersinn.

Als elektrischer Zähler kommt die unter der Bezeichnung "Dynapar" vertriebene Ausführungsform der Firma Louis Allis

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Company aus Milwaukee, Wisconsin in Frage. Andererseits kann auch ein gebräuchlicher mechanischer Zähler verwendet werden, der einen Kontakt schließt, um ein elektrisches Signal zu erzeugen. Beispielsweise kann es sich um die Ausführungsform "Cyclo-Monitor Model CMR" der Firma Precision Products and Controls aus Tulsa, Oklahama handeln. Der Zähler dient dazu, das Signal zur Betätigung des elektromagnetischen Luftventils zu erzeugen, welches den Luftzylinder 6o lediglich während eines einzigen Zählschrittes antreibt.

Mit der oben beschriebenen Konstruktion wurden bereits umlaufende Packvorrichtungen bei ihrer normalen hohen Geschwindigkeit während der Abgabe einer Zählserviette betrieben. Das gesamte System ist dynamisch stabil und verträgt sich deshalb mit einer umlaufenden Packvorrichtung, weil die.umlaufenden Teile ausgewuchtet werden können und weil keine hin und her gehenden Teile vorgesehen sind, die die Servietten auf ihrem Faltweg ergreifen.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß anstelle der beim Ausführungsbeispiel gewählten Elemente gleichwertige Elemente vorgesehen werden können, um die beschriebene Anordnung in Anpassung an die Praxis abzuwandeln, ohne daß damit vom Erfindungsgedanken abgewichen würde.

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Claims (2)

Angegangen ub P 21 4o I09.2 MO 3033 Ho/M. Paper Converting Machine 7.12.I97I "^ * 2H0109 Neue Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Abgeben von Bahnabschnitten in vorbestimmten, abgezählten Stößen mit einer umlaufenden, auf dem Umfang Nuten tragenden Vakuumrolle zum Pesthalten der einzelnen Bahnabschnitte, mit einer Pscfc/orrichtung, deren Welle synchron zur Vakuumrolle angetrieben wird, und mit einer Mehrzahl von drehbar auf der Welle angeordneten Fingern, deren Enden in die Nuten der Vakuumrolle eingreifen und beim Drehen der Welle eine vorbestimmte Bewegungsbahn durchlaufen, um die einzelnen Bahnabschnitte auf dem Umfang der Vakuumrolle zu ergreifen, von der Vakuumrolle abzunehmen und in ein Magazin abzugeben, gekennzeichnet durch ein Gestänge (37, 4o), das die Pinger (2o) in einer ersten Stellung hält, um die Bahnabschnitte als Stapel in das Magazin (23) abzugeben, und durch eine synchron zur angetriebenen Welle (18) arbeitende Betätigungseinrichtung (00, 55, 56), die das Gestänge (37, 4o) in eine zweite Stellung bringt und, bevor einer der Bahnabschnitte seine normale Abgabestellung erreicht, die Finger (2o) auswärts relativ zur Vakuumrolle (I7) verschwenkt, so daß dieser Bahnabschnitt nach oben versetzt gegenüber den anderen Bahnabschnitten des Magazins (23) in dieses abgegeben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zeitsteuermechanismus zum Betätigen des Gestänges (37, 4o) in vorbestimmten Zeitabständen, um die Finger (2o) zeitweilig zur Abgabe eines

Zähl-Bahnabschnitts aus ihrer normalen Bewegungsbahn (21) herauszubewegen.

j5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η nz e i c h ne t, daß der Zeitsteuermechanismus weiterhin eine Einrichtung (55* 56b) aufweist, um die Finger (2o) nach der Abnahme eines Bahnabschnitts von der ■Vakuumrolle (17) in ihre normale Bewegungsbahn (21) zurückzuführen und damit einen härteren Aufschlag auf die
bereits abgelegten Bahnabschnitte zu verhindern.

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