DE2732560A1 - Zufuehrungs- und schneideinrichtung fuer eine einwickelmaschine o.dgl. - Google Patents

Zufuehrungs- und schneideinrichtung fuer eine einwickelmaschine o.dgl.

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DE2732560A1
DE2732560A1 DE19772732560 DE2732560A DE2732560A1 DE 2732560 A1 DE2732560 A1 DE 2732560A1 DE 19772732560 DE19772732560 DE 19772732560 DE 2732560 A DE2732560 A DE 2732560A DE 2732560 A1 DE2732560 A1 DE 2732560A1
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Description

Zuführungs- und Schneideinrichtung für eine Einwickelmaschine oder dgl.
Die Erfindung betrifft eine Zuführungs- und Schneideinrichtung für eine Einwickelmaschine oder dgl. Insbesondere ist sie auf eine Einrichtung zum Abtrennen eines Abschnittes von einer kontinuierlich zugeführten Materialbahn und zum Auflegen eines Aufreißstreifens auf diesen Abschnitt gerichtet. Die Kombination wird dann um einen Gegenstand oder eine Packung herumgewickelt.
Die Zuführungs- und Schneideinrichtung gemäß US-PS 2 837 978 wurde mit Folienmaterial wie Cellophan benutzt. Die Foliendicke des Bahnmaterials lag bei etwa 0,0254 mm. Der Offenbarungsinhalt dieses US-Patentes stellt den relevanten Stand der Technik dar und seine Lehre wird ein Teil dieser Offenbarung.
Für verschiedene Zwecke, insbesondere für die Verpackungs-Industrie, sind viele neue Arten dünner Folien entwickelt worden. Diese enthalten Polyäthylen, Polypropylen, Polyester und andere, die sich sehr dünn ausbilden lassen und abweichende Schneideigenschaften als die bisher verwendeten Cellophanfolien haben. Die Folienstärke wurde _ 20 nun auf etwa 0,02038. mm oder um etwa 20 % gesenkt. Es ist eine größere Messerdurchdringung zum Zerschneiden der neuen Folien erforderlich. Im allgemeinen ist für Zellulose eine 40 %-ige Durchdringung notwendig, während bis zu 80 % Durchdringung erforderlich ist für einige Polyfolien mit einer Stärke von etwa 0,01270 mn. Diese physikalischen Beziehungen werden aufgrund hoher Arbeits-
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geschwindigkeiten kritischer,die zur Erfüllung gegenwärtiger Produktionserfordernisse nötig sind.
Die bekannte Einrichtung ist Zahnradgetrieben und schafft eine starre oder feste Beziehung zwischen den beweglichen
Teilen des Schneidvorsatzes. Neben einer rotierenden
Druck- oder Stützwalze ist ein rotierendes Messer gela-_ gert. Die Bahn- und AufreiBstreifenkombination lauft zwischen dem Messer und der Walze hindurch. Es werden Schnitte parallel und quer zum Aufreißstreifen angelegt.
Diese Schnitte werden von einem H-Messer, einem U-Messer oder separaten Messerkanten angebracht, die parallel und quer zum Aufreißstreifen angeordnet sind. Unter den derzeitigen Herstellungsbedingungen müssen für die Stützwalze konzentrische Toleranzen von - etwa 0,00508 mm oder weniger eingehalten werden. Exzentrizität innerhalb dieser Toleranzen wird daher zu einem Problem bei der Verwendung der erwähnten extrem dünnen Folien.
Die Stützwalze und das rotierend gelagerte Messer werden bei der bekannten Einrichtung angetrieben. Jedoch ist die Rotationsbeziehung zwischen dem Messer und der Stützwalze ungleichmäßig. Das bedeutet, daß das Messer die Folienbahn und/oder den Aufreißstreifen jedesmal an einer anderen Stelle auf der Umfangsflache der Stützwalze zerschneidet. Es wurde festgestellt, daß wegen der Eigen- exzentrizität der Stützrolle der bekannte Aufbau übermäßigem Verschleiß unterliegt und erhebliche Wartungsprobleme bietet. Ein weiteres Problem ergibt sich durch Abnutzung der Schneidkante des Messers, weil diese die Folien nicht mehr wirkungsvoll zerschneiden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Zuführungsund Schneideinrichtung für eine Materialbahn und einen Aufreißstreifen aus sehr dünnen Folienmaterialien. Dabei wird eine längere Haltbarkeit und eine beträchtliche Reduzierung der Wartungskosten angestrebt. Auch geht es darum, eine zweite Einrichtung so auszustatten, daß sie Verschleiß der Schneidkanten des Hessers selbsttätig aus^ gleicht.
Diese Aufgaben werden durch eine Zuführungs- und Schneideinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst und der eingeschlagene Lösungsweg bringt eine Reihe zusätzlicher Vorteile.
Die Schneideinrichtung umfaßt eine ausbaubar gelagerte Stützwalze und rotierende Schneidmittel. Die Längsachsen der Stütz- und Schneidorgane verlaufen zueinander parallel.
Die Einrichtung ist so getroffen, daß die Stütz- und Schneidorgane in einem festen Verhältnis zueinander rotieren, damit bei jeder Umdrehung des Messers die Schneidkante an im wesentlichen gleicher Oberflächenstelle entlang der Umfangsflache der Stützwalze den Schnitt anlegt.
Die Stützwalze ist in Richtung quer zu einer durch die Rotationsachse der Schneidorgane verlaufenden Ebene elastisch schwimmend gelagert.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung eines Steuerriemens zum Antrieb der Stützwalze und der Schneidorgane im 1 : 1-Verhältnis. Alternativ kann ein Vielfaches des 1 : !-Verhältnisses vom Hauptantrieb der Maschine,auf der die Zuführungs- und Schneideinrichtung angeordnet ist, verwendet werden.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Zuführungs- und Schneideinrichtung so vorgesehen, daß sie Abschnitte dünner Folie senkrecht in eine Einwickelmaschine einführt. Die Vorsatzeinrichtung gemäß der Erfindung kann mit einem U-förmigen oder einem H-förmigen Messer arbeiten. Eine einzige Schneidkante mit entweder. U-förmigem oder H-förmigem Profil kann benutzt werden. «__ Auch ist es möglich, separate quer- und längsgerichtete Schneidorgane anzuwenden. Die Stützwalzen sind austauschbar angebracht. Daher kann eine Stützwalze verwendet werden, deren Umfang gleich der Länge des von der zugeführten kontinuierlichen Materialbahn abgetrennten Folienabschnittes ist. Gemäß der Erfindung kann ein Satz von Stützwalzen mit verschiedenen Durchmessern zur Anpassung an eine gewünschte Folienabschnittlänge verwendet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit einem in der Zeichnung schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Zuführungs- und Schneideinrichtung,
Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 3,
Fig. 3 eine Ansicht gegen die linke Seite der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht gegen die rechte Seite der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 5 einen Teilschnitt durch die Stützwalze, die in der
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Zuführungs- und Schneidvorrichtung elastisch schwimmend angeordnet ist, und
Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5.
Eine Zuführungs- und Schneideinrichtung 10 dient der Zuführung und Abtrennung einer Packstoffolie 11, die mit __ einem Aufreißstreifen 12 belegt ist. Ein endloser Steuerriemen 16 mit geschlossener Schlaufe wird zur übertragung des Antriebes von einer Hauptantriebswalze 13 auf die verschiedenen Arbeitswalzen verwendet. Auf einer von einem Hauptantriebszahnrad 14 angetriebenen Welle 15 sind ein rotierendes Messer 44 und die Hauptantriebsscheibe montiert. Auf die Welle 15 wirkt eine nicht gezeichnete Kupplung zur Ein- und Auskupplung der Vorsatzeinrichtung mit dem Hauptantrieb der Einwickelmaschine.
Eine auf einer Welle 17 montierte Abzugswalze 19 wird über ein Getriebe 21, 22, 23 und 24 angetrieben. Zwischen dem Antriebszahnrad 21 und dem angetriebenen Zahnrad 24 befinden sich Zwischenräder 22 und 23. Das Zahnrad 21 kann ausgewechselt werden, wenn der Durchmesser der Abzugswalzen in Abhängigkeit von der gewünschten Folienbahnlänge verändert werden soll. Während der Rotation der Abzugswalze 19 werden Abschnitte so in Stellung gebracht,daß ein Schneidmesser die Materialbahn 11 vollständig durchtrennt. Zahnräder 27 und 28 sorgen für die gewünschte Abrollbeziehung zwischen einer Spannrolle 20 auf einer Welle 18 und der Abzugswalze 19. Ein Rahmenteil 25 hält die Spannrolle 20 in Stellung gegen die Abzugswalze 19. Wie gezeigt und beschrieben bilden die Abzugswalze 19 und die Spannrolle 20 ein Zuführungswalzenpaar, das in der
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Zuführungs- und Schneideinrichtung 10 gelagert ist, um ein Abwärtsziehen einer Folie oder Bahn 11 in senkrechter Ebene zu bewirken.
Ein Kettenzahnrad 29 ist am Ende der Welle 17 befestigt und treibt eine Kette 30 an. Ein angetriebenes Zahnrad 31 auf einer Welle 32 trägt ,eine Riemenscheibe 33. Ein ^ Steuerriemen 34 überträgt den Antrieb von einer angetriebenen Riemenscheibe 36 auf eine Abzugswalze 35 für den Aufreißstreifen. Ein Spannrad 26 spannt die Kette 30. Die Kette 30 betätigt über das angetriebene Zahnrad 31 einen Leimbehälter 37 und eine Leimwalze 43. Das Zahnradvorgelege mit den Zahnrädern 38, 39, 40 und 41 treibt eine Druckrolle 42 für den AufreiBstreifen.
Die Zuführungs- und Schneideinrichtung 10 enthält zwei Schneidvorrichtungen zum Schneiden des Aufreißstreifens. Jede Schneidvorrichtung besteht aus einem rotierbaren Messer und einer Stützwalze. Der Einsatz einer H-förmigen und einer U-förmigen Schneidkante ist bekannt. Bei dieser besonderen Auführungsform kann auf einer Welle 46 ein H-förmiger Schneidkopf angebracht sein, der gegen eine Stützwalze 47 auf einer Welle 40 schneidet. Eine Welle 50 trägt einen nicht gezeichneten U-förmigen Schneidkopf, der gegen eine Stützwalze 51 arbeitet, die auf einer Welle 52 abnehmbar angeordnet ist. Die Stützwalze 51 besteht aus . einer zylindrischen Hülse, die auf der Welle 52 mittels einer Nabe befestigt ist (Fig. 6). Eine angetriebene Scheibe 53 auf der Welle 52 dreht die Stützwalze 51 im 1 : 1-Verhältnis mit der Hauptantriebsscheibe 13 und dem Hauptantriebszahnrad 14. Die Welle 54 wird an einem Ende über eine Antriebsscheibe 55 riemengetrieben und trägt
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am anderen Ende ein Antriebszahnrad 56. Ein angetriebenes Zahnrad 57 dreht die Welle 50 zum Zusammenwirken mit dem U-förmigen Messer. Die Messerwellen 46 und 50 sind in bekannter Weise verstellbar auf Bügeln gelagert.
Der Steuerriemen 16 überträgt den Antrieb von der Welle 15 auf die rotierenden (Wellen 46, 48, 52 und 54. Eine ^. Leerlaufriemenscheibe 59, ein verstellbarer Spanner 60 und ein federbelasteter Spanner 61 mit einer Feder 62 halten den Steuerriemen 16 im AntriebsUbertragungszustand.
Der Steuerriemen 16 bildet ein Merkmal der Erfindung, während die Grundanordnung der verschiedenen Schneidwellen und Stützwalzenwellen nicht Teil der Erfindung ist, weil sie bekannt ist und im wesentlichen dem älteren US-Patent 2 837 938 der Anmelderin entspricht. Diese verschiedenen Teile sind alle in Rahmenplatten 63 und 64 drehbar gelagert, die nebeneinander auf den beiden Seiten der Einwickelmaschine angeordnet sind.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Art der Lagerung der Stützwalze 51. Diese ist nämlich so gelagert, daß die Tragblocks 67, 68 zu beiden Seiten der Welle 52 elastisch schwimmend aufgehängt sind. Die Tragblocks 67, 68 enthalten Lager 72, in denen die Welle 52 drehbar gelagert ist. Auf den Tragblocks 67 und 68 ist in einer Öffnung 71 in den Rahmenplatten 63 und 64 eine Nabe 70 untergebracht. Die Öffnung 71 ist übergroß, so daß die Tragblocks 67 und 68 in Richtung quer zur Ebene durch die Achse der U-Messerwelle 50 beweglich sind, wobei diese Richtung quer zur senkrechten Ebene, in der die Folie oder Bahn 11 zugeführt wird, verläuft. Bei dieser Ausführungsform deckt sich die Richtung mit der Linie
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durch die Achsen der Wellen 50, 52.
An einem Ende des Tragblocks 68 ist ein Bolzen 69 befestigt, der durch einen fest angebrachten Lagerblock hindurchragt, der auf den Rahmenplatten 63 und 64 befestigt ist. Der Lagerblock 66 bildet eine den Tragblocks 67 und 68 gegenüberliegende Anschlagfläche. Der Bolzen ist zwischen der Anschlagfläche des Lagerblockes 66 und jedem Tragblock 67 und 68 von einer Belleville-Zwischenlagscheibe umgeben. Die Tragblocks 67 und 68 sind aus Bronze hergestellt, während die Platten 63 und 64 aus Stahl bestehen. Hierdurch wird die Verschleißfestigkeit der Tragblocks 67 und 68 begünstigt.
Der Umfang der Stützwalze 51 ist im 1 : 1-Verhältnis zur Folienabschnittlänge bemessen. Daher schneidet das Messer an festgelegten Stellen bei jeder Umdrehung der Stützwalze 51. Hierbei steht die Messerkante länger auf. Wenn der Schneidvorgang an der gleichen Stelle entlang der Umfangsflache der Stützwalze 51 stattfindet, ist jeder Irrtum in bezug auf ein Durchschneiden der Dicke der Folie ausgeschlossen. Nach Auswechseln des Messers wird eine neue Stelle zum Schneiden auf der Umfangsflache der Stützwalze 51 gefunden.
Bei bekannten Einrichtungen schneidet die Messerkante die Folie an verschiedenen Stellen auf der Umfangsflache der Stützwalze. Diese Stelle hängt von dem Verhältnis zwischen der Länge des abgeschnittenen Bahnabschnitts und dem Umfang der Stützwalze ab. Die die Stützwalze antreibenden Zahnräder müßten die gleiche Anzahl von Zähnen mit einheitlicher Steigung haben und der Umfang der
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Stützwalze müßte die gleiche Länge wie die tatsächliche Länge des Folienabschnittes aufweisen.Dies ist beim Stande der Technik nicht so. Daher ergeben sich Schwankungen oder unterschiedliche Angriffsstellen des Schneidvorganges zwischen der Schneidkante und der Stützwalze.
Verschiedene Vorteile ergeben sich durch die Aufrechterhaltung einer geeigneten Beziehung zwischen der tatsächlichen Länge des Folienabschnittes und dem Umfang der Stützwalze. Wenn es erforderlich ist, die Folienabschnittlänge zu verändern, wird die Stützwalze ausgetauscht. Die Axialposition der Walze wird durch Verstellung des Lagerblockes 66 geändert, so daß die Materialbahn immer an der gleichen Raumstelle zwischen Stützwalze 51 und zugeordnetem U-förmigem Messer zerschnitten wird. Dies bedeutet bei der gezeigten senkrechten Zuführungs- und Schneideinrichtung, daß die Folie 11 in gleicher senkrechter Ebene gehalten werden muß. Daher ist die Stützwalze 51 sowohl elastisch schwimmend als auch einstellbar gelagert. Die Schwimmeigenschaften der Stützwalze 51 vermitteln eine leichte Bewegung, wenn die Messerkante in die abgetrennte Folie 11 einschneidet. Diese funktionsmäßige Beziehung zwischen der schwimmenden Stützwalze und dem Schneidmesser verlängert das Leben der Schneidkante und begünstigt die Genauigkeit und Wirksamkeit des Schneid-Vorganges.
Die schwimmende Stützwalze 51 ist von vordringlicher Bedeutung beim Vorhandensein von längsgerichteten Einschnitten, die parallel zu dem Aufreißstreifen auf der Bahn 11 verlaufen. Aus diesem Grunde wird das U-förmige Messer gegen die elastisch schwimmend gelagerte Stütz-
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walze 51 verwendet. In Fällen, in denen ein H-förmiges Messer benutzt wird, ergibt sich eine Querteilung durch eine auf einer Welle 46 montierte Schneidkante, die gegen eine Stützwalze 47 arbeitet. Dieser querverlaufende Schnitt ist parallel zur Achse der Stützwalze 47 auf der Welle 48 und steht in Punktberührung in bezug auf den Umfang. Die parallelen Einschnitte auf jeder Seite des Aufreißstreifens 12 erfordern jedoch eine längere Berührungszeit zwischen der Folien und der Schneidkante. Aus diesem Grunde werden diese parallelen Schnitte in Verbindung mit der Stützwalze 51 angelegt. Die mit dem ü-förmigen Messer erreichten Vorteile ergeben sich auch bei H-Messerschnitten.
Die Verwendung eines endlosen Steuerriemens zum Antrieb der Stützwalzen und des Antriebszahnrades im 1 : 1-Verhältnis wird sehr wichtig. Es ist erforderlich, dieses Verhältnis zu schaffen, so daß die Schnitte an der gleichen Stelle der ümfangsflache der Stützwalzen gemacht werden. Die Erfindung umschließt die Benutzung eines Satzes von Stützwalzen, deren Größe jeweils der gewünschten Länge des von der Vorrichtung abgetrennten Folienbahnabschnittes entspricht. Bei einer besonderen Ausführungsform ist der Radius R1 des rotierenden Messers gleich dem Radius R2 der Rotationsachse der Stützwalze 51.
Obwohl die beschriebene Schneideinrichtung zum Abtrennen von Abschnitten von einer kontinuierlichen Folienbahn bestimmt ist, überspannt der Rahmen der Erfindung auch Abwandlungen der Einrichtung für andere Zwecke.
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Claims (7)

Ansprüche
1.jZufUhrungs- und Schneideinrichtung für eine Einwickelmaschine o. dgl. zum Zuführen und abschnittsweisen Zerschneiden einer dünnen Materialbahn, gekennzeichnet durch
a) zwei Zuführungswalzen (19»2o), die in der Einrichtung (lo) so angeordnet sind, daß sie die Materialbahn (11) in senkrechter Ebene nach unten abziehen,
b) mehrere Stutzwalzen (47,51) mit zueinander unterschiedlichem Durchmesser,
c) Mittel (66-71) zur herausnehmbaren Lagerung einer ausgewählten Stützwalze (5I) derart, daß sie sich innerhalb der Einrichtung um eine Rotationslängsachse dreht,
d) ein Messer (46,50) mit einer Schneidkante und längsgerichteter Rotationsachse,
e) Mittel zur drehbaren Lagerung des Messers (50) in der Einrichtung (lo) derart, daß es parallel zur Rotationsachse der einen ausgewählten Stützwalze (51) verstellbar ist,
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Τι·ο(ηη:10??ΐ: T: 15 .11 - ■'· V< . : S?B 2.107 Jc PT! i
inm. Do:ri>ril.-nt Köln
ORIGINAL INSPECTED
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f) einen Rotationsantrieb (53) für die eine ausgewählte Stützwalze (5I) und das Messer (5o) in fester Beziehung zueinander derart, daß bei Jeder Messerumdrehung der Schneidrand an im wesentlichen gleicher umfangsmäßiger Oberflächenstelle auf der Stützwalze (51) schneidet,
g) wobei das Mittel (66^71) zur herausnehmbaren Lage- — rung der Stützwalze (5I) bewirkt, daß die Stützwalze (51) in einer Richtung quer zur senkrechten Ebene elastisch schwimmt und
h) außerdem die Materialbahn (11) in der senkrechten Ebene hält unabhängig davon, welche der Stutzwalzen ausgewählt wurde.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Austauschlager (66-7I) verschiebbar angeordnete Tragblocks (67*68) und Lagermittel aufweist, daß die Tragblocks (67,68) die Stützwalze (51) drehbar lagern, und daß Spannmittel die Tragblocks (67,68) in Querrichtung gegen das Messer belasten.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Austauschlager (66-71) eine Anschlagfläche aufweist, und daß als Spannmittel ein Federglied zwischen der Anschlagfläche und dem Tragblock dient.
4. Einrichtung nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet , daß der Radius des Messers (50) von der Schneidkante zu seiner Rotationsachse gleich dem Radius der Stützwalze (51) ist.
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5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ' kennzeichnet , daß der Steuerriemen (16) das Messer (5o) und die Stützwalze (5I) in einem 1 : 1-Verhältnis drehend antreibt.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Feder ein Federring (65) dient.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerriemen (16) das Messer (50) und die Stützwalze (5I) in einem Vielfachen eines 1:1-Verhältnisses drehend antreibt.
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DE19772732560 1976-07-20 1977-07-19 Zufuehrungs- und schneideinrichtung fuer eine einwickelmaschine o.dgl. Withdrawn DE2732560A1 (de)

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