DE2749363A1

DE2749363A1 - Anordnung zum steuern der rotierenden schneidwalze einer querschneidvorrichtung

Info

Publication number: DE2749363A1
Application number: DE19772749363
Authority: DE
Inventors: Willy Rudszinat
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1977-11-04
Publication date: 1979-05-10
Also published as: US4201102A; GB1603894A

Description

Stv.: GleichlaufSchneider-ungleichförmige Messerbewegung-Schrittmotor - Hauni-Akte 1496
Hamburg, den 3. November 1977

Anordnung zum Steuern der rotierenden Schneidwalze einer Querschneidvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern einer rotierenden Schneidwalze einer Querschneidvorrichtung zum Absch-neiden von bezüglich ihrer Länge wählbaren Abschnitten von einer fortlaufenden Materialbahn, deren Geschwindigkeit mit der Geschwindigkeit eines auf der Schneidwalze angeordneten Schneidmessers beim Schneidvorgang übereinstimmt. Derartige Schneidvorrichtungen werden auch als Gleichlaufquerschneider bezeichnet.

Beim Herstellen oder Verpacken von Tabakartikeln, z.B. Zigaretten, werden Umhüllungsmaterialabschnitte von einer fortlaufenden Materialbahn, im allgemeinen von einer Papierbahn, abgeschnitten und. zur Weiterverarbeitung abgefördert. Derartige Abschnitte dienen z.B. zum Verbinden einer Zigarette mit einem Filtermundstück auf einer Filteransetzmaschine oder zum Herstellen einer Zigarettenpackung auf einer Packmaschine.

Bei Formatänderungen, also beispielsweise bei Änderungen der Packungsgrößen infolge Umstellung auf andere Zigarettenmarken oder Änderung der Steuerbestimmungen, müssen die Materialabschnitte an die neuen Größenverhältnisse angepaßt werden. Es ist dann erwünscht, diese Änderungen ohne Umbau der Schneideinrichtungen oder deren Getriebe vornehmen zu können. Das gleiche Problem besteht ganz allgemein für die papierverarbeitende Industrie, in der eine schnelle Anpassungsmöglichkeit der Querschneidvorrichtungen an Längenänderungen der Abschnitte angestrebt wird.

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Stw.: Gleichlauf schnei der-unaleichförmi ge Messatoewebung-

Schrittmotor - Hauni-Akte 14 96 Hamburg, den 3. November 1977

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung vorzusehen, mit der eine Anpassung der Schnittlänge, oder anders gesagt der Länge der Abschnitte, möglich ist, ohne daß Teile der Schneidvorrichtung selbst oder deren Getriebe ausgetauscht werden.

Die Lösung gemäß der Erfindung besteht in einem Schrittmotor zum Antrieb der Schneidwalze, in einer Steuereinrichtung zum Abgeben von Steuerimpulsen für den Schrittmotor, deren Steuerimpulse dem Schrittmotor im Bereich eines Schneidvorganges zu einer Bewegung des Messers in Gleichlauf mit der Materialbahn mit konstanter Frequenz und zwischen zwei Schneidvorgängen zu einer davon abweichenden Bewegung mit einer abweichenden Frequenz zugeführt sind, und in einer Einstellvorrichtung für die Steuereinrichtung zum Ändern der abweichenden Frequenz der Steuerimpulse zwischen zwei Schneidvorgängen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist als Steuereinrichtung ein Markierungsträger vorgesehen, der über ein Getriebe zu einem Synchronlauf mit der Materialbahn antreibbar ist.*Ein besonders geeigneter Markierungsträger ist als umlaufende Strichscheibe ausgebildet, deren Strichteilung (Abstand zwischen je zwei Strichen) im Bereich eines Schneidvorganges konstant ist, während sie im Bereich zwischen zwei Schneidvorgängen unterschiedlich ist. Die Einstellvorrichtung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als Wechselvorrichtung für den Markierungsträger und das Getriebe ausgebildet sein.

Unter "Synchronlauf" im Sinne der Erfindung wird verstanden, daß der Markierungsträger mit einer Drehzahl angetrieben wird, die zu der Bahngeschwindigkeit proportional ist, Sie braucht also nicht mit dieser übereinzustimmen.

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Stv.: Gleichl aufschneider-ungleichförmi ge Messerbewegurig-

Schrittmotor - Hauni-Akte 1495 Hamburg, den 3. November 1977

Der mit der Erfindung verbundene Vorteil besteht darin, daß durch einfache steuertechnische Maßnahmen, z.B. durch Austausch des Markierungsträgers, eine Änderung der Schni tfclänge und damit eine Änderung der Abschnittslängen vorgenommen werden kann.

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Stw.: Gleichlaufschneider-ungleichförmige Messerbewegung-Schrittmotor - Hauni-Akte 1496 Hamburg, den 3. November 1977

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Von einer Bobine 1 ziehen angetriebene Abzugswalzen 2 und 3, deren Antriebe nicht dargestellt sind, eine Materialbahn 4 ab, die z.B. aus Papier, Karton oder Folie (Metall oder Kunststoff) besteht. Die Bahn 4 gelangt über eine Führung 6 zu einem Gleichlaufquerschneider 7, der aus zwei Schneidwalzen 8 und 9 mit Messern 11 und 12 besteht. Die Schneidwalzen 8 und 9 sind von einem Schrittmotor 13 zu einer rotierenden, aber teilweise ungleichförmigen Bewegung angetrieben, wie unten ausführlich beschrieben ist. Als Schrittmotor 13 eignet sich besonders ein elektrohydraulischer Schrittmotor, der jeweils einen Schritt mit konstantem Winkel ausführt, wenn seinem Steuerteil 13a ein elektrischer Steuerimpuls zugeführt wird. Der elektrohydraulische Schrittmotor erhält seine Druckflüssigkeit von einem Vorratsbehälter 10 über eine Pumpe 15. Die Bewegung der vom Motor 13 direkt angetriebenen Schneidwalze 9 wird über ein miteinander kämmendes Zahnradpaar 14a, 14b auf die Schneidwalze 8 übertragen. Die abgeschnittenen Abschnitte 16 gelangen über eine Führung 17 zur Weiterverarbeitung, also beispielsweise nach Beleimung auf eine nicht dargestellte Rollfläche einer Filteransetzmaschine zum Verbinden einer Zigarette mit einem Mundstück oder auf einen Packungsrevolver einer Packmaschine zum Einschlagen von Zigaretten. Die Abschnitte lassen sich aber auch zu einer in der Papierverarbeitungstechnik bekannten Sammelvorrichtung fördern, in der sie zu Lagen oder Stapeln angesammelt werden.

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Stw.: Gleichlaufschneider-ungleichförmige Messerbewegung

Schrittmotor - Hauni-Akte 1496 Hamburg, den 3. November 1977

Die Welle 3a der Abzugswalze 3 treibt über ein aus zwei miteinander kämmenden Zahnrädern 21 und 22 bestehendes Getriebe einen Markierungsträger an, der aus einer Strichscheibe 24 besteht. Die Striche 25 auf der Strichscheibe 24 werden von einer fotoelektrischen Abtastvorrichtung 26 abgetastet, von einem Verstärker und ggf. einem Impulsformer 27 verstärkt und dem Steuerteil 13a des Schrittmotors 13 zugeführt. Die Anzahl der Striche 25 auf der Strichscheibe 24 entspricht genau der Anzahl der Schritte des Schrittmotors 13, die (bei Direktantrieb der Schneidwalze 9) für eine volle Umdrehung der Schneidwalze, d.h. für einen vollen Umlauf der Messer 11 und 12, erforderlich sind. Bei Verwendung von Glasscheiben kann die Strichteilung sehr fein sein. In einem Bereich a, in dem die Messer 11 und 12 zur Ausführung eines Schneidvorganges im Gleichlauf mit der Materialbahn 4 bewegt werden sollen, ist die Teilung der Striche 25 konstant, d.h. die Abstände von zwei benachbarten Strichen sind gleich. Die konstante Teilung der Striche bewirkt bei konstantem Antrieb der Abzugswalzen 2 und 3 eine konstante Frequenz der Steuerimpialse, die von der fotoelektrischen Abtastvorrichtung 26 abgegeben werden. In dem übrigen Bereich b der Strichscheibe 24 weicht die Teilung von der Teilung im Bereich a ab. Sie kann grosser oder kleiner werden. In dem dargestellten Beispiel wird sie größer, und zwar kontinuierlich, sodann wieder kleiner, und zwar ebenfalls kontinuierlich, bis sie wieder im Schneidbereich der Messer (Strichbereich a auf der Strichscheibe 24) in konstante Teilung übergeht. Die kontinuierliche Änderung der Strichteilung im Bereich b hat den Vorteil, daß der Schrittmotor 13 keine abrupten Änderungen in dem Bereich ausführen muß, in dem die Messer

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Stv.: Gleichlaufschneider-ungleichförmige Messerbewegung

Schrittmotor - Hauni-Akte 1496 Hamburg, den 3. November 1977

außerhalb des Schneidbereiches umlaufen. Es ist aber prinzipiell auch möglich, im Bereich b abrupt oder mit einem kleinen Übergang auf eine konstante, aber andere Teilung (bezogen auf die Teilung im Bereich a) überzugehen. Die Strichscheibe 24 bildet zusammen mit dem Getriebe 21, und der Abtastvorrichtung 26 eine Steuereinrichtung für den Schrittmotor 13. Als Einstellvorrichtung für die vorbeschriebene Steuereinrichtung dient eine Wechselvorrichtung 31, die aus einem Rahmen besteht, in dem das Zahnrad 22 und die Strichscheibe 24 gelagert sind. Zum Wechseln der Steuereinrichtung zwecks Änderung der Schnittlänge bzw. der Länge der Abschnitte 16 braucht lediglich der Rahmen 31 mit der Strichscheibe 24 und dem Zahnrad 22 entfernt und das auf der Welle 3a sitzende Zahnrad 21 abgenommen zu werden und durch eine auf einem anderen Rahmen 31 fertig montierte Strichscheibe 24 und durch andere Zahnräder 21, 22 ersetzt zu werden. Die neue Strichscheibe 24 hat dann zwar die gleiche Anzahl von Strichen 25, jedoch eine andere Aufteilung. Die Striche im Bereich a der Strichscheibe haben zwar nach wie vor konstante Teilung, die aber geändert ist, d.h. die Strichabstände sind zwar gleich, aber größer oder kleiner. Entsprechend ist die Aufteilung der Striche im Bereich b anzupassen. Die Bedingungen für die geänderte Teilung werden anhand der Wirkungsweise erläutert.

Wirkungsweise der vorbeschriebenen Steueranordnung: Die mit gleichförmiger Geschwindigkeit rotierenden Abzugswalzen 2 und 3 schieben kontinuierlich die Materialbahn 4 zu dem Querschneider 7, dessen Messer 11 und 12 Abschnitte 16 abschneiden. Das Getriebe 21, 22 ist so dimensioniert,

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Stv.: Gleichlaufschneider-ungleichförmige Messerbewegung-Schrittmotor - Hauni-Akte 1496 Hamburg, den 3. November 1977

daß die im Bereich a von der Abtastvorrichtung abgegebenen Impulse den Schrittmotor 13 mit einer Geschwindigkeit antreiben, bei der sich die Messer 11 und 12 im Gleichlauf mit der Materialbahn 4 befinden.

Nach Durchlauf des Schneidbereiches verlangsamt sich die Drehzahl des Schrittmotors 13 wegen des größer werdenden Abstandes der Striche 25 und der dadurch abnehmenden Frequenz der Steuerimpulse im Bereich b, da die Strichscheibe 24 voraussetzungsgemäß mit konstanter Drehzahl angetrieben wird, bis zu einem Geschwindigkeitsminimum; danach erhöht sich die Geschwindigkeit vieder infolge der vieder kleiner werdenden Strichabstände und der dadurch zunehmenden Frequenz der Steuerimpulse. Im Gleichlaufbereich a erreicht die Geschvindigkeit des Schrittmotors 13 dann vieder einen konstanten Wert, da dort die Impulsfrequenz wegen der konstanten Strichteilung konstant vird. In diesem Bereich werden die Schneidwalzen 8 und 9 mit einer Drehzahl angetrieben, bei der sich die Messer 11 und 12 zur Ausführung eines Schnittes im Gleichlauf mit der Materialbann 4 befinden.

Zum Einstellen einer veränderten Schnittlänge, d.h. einer anderen Länge der Abschnitte 16, vird der Rahmen 31 mit der Strichscheibe 24 und dem Zahnrad 22 entfernt, und das Zahnrad 21 von der Welle 3a abgenommen; sodann vird ein anderer Rahmen 31 mit einer anderen Strichscheibe 24 und anderen Zahnrädern 21, 22 montiert. Die Wahl des Übersetzungsverhältnisses der Zahnräder 21 und 22 vird der gevünschten Änderung der Schnittlänge angepaßt, d.h. bei Verkürzung der Schnittlänge wird die Umlaufzeit erhöht, bei Verlängerung erniedrigt. Die konstante Teilung der Striche

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Stv.: Gleichlaufschneider-ungleichförmige Messerbewegung

Schrittmotor - Hauni-Akte 1496 Hamburg, den 3. November 1977

im Gleichlaufbereich a der Messer 11 und 12 ist der Änderung der Übersetzung der Zahnräder 21, 22 angepaßt, so daß sich die Messer 11 und 12 nach wie vor im Gleichlauf mit der Materialbahn 4 befinden, wenn sie diese schneiden.

Im Bereich b wird die Strichteilung wieder kontinuierlich vergrößert und verkleinert. Wichtig ist, daß die Gesamtzahl der Striche auf der Strichscheibe 24 konstant bleibt, denn dann hat der Schrittmotor bei einem vollen Umlauf der Strichscheibe 24 voraussetzungsgemäß auch die Schneid— walze 9 einmal gedreht.

Anstelle der Zahnradpaare 21 und 22 kann auch ein stufenlos verstellbares Steuergetriebe vorgesehen sein, das dann bei einer Schnittlängenänderung nicht mehr mit der Strichscheibe 24 ausgetauscht, sondern nur neu eingestellt werden muß.

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Leerseite

Claims

Paten tansprüche

Anordnung zum Steuern einer rotierenden Schneid-

einer Querschneidvorrichtung zum Abschneiden von bezüglich ihrer Länge wählbaren Abschnitten von einer fortlaufenden Materialbahn, deren Geschwindigkeit mit der Geschwindigkeit eines auf der Schneidwalze angeordneten Schneidmessers beim Schneidvorgang übereinstimmt, gekennzeichnet durch einen Schrittmotor (13) zum Antrieb der Schneidwalze (9),

durch eine Steuereinrichtung (21 ... 26) zum Abgeben von Steuerimpulsen für den Schrittmotor, deren Steuerimpulse dem Schrittmotor im Bereich eines Schneidvorganges zu einer Bewegung des Messers (11, 12) auf der Schneidwalze im Gleichlauf mit der Materialbahn (4) mit konstanter Frequenz und zwischen zwei Schneidvorgängen zu einer davon abweichenden Bewegung mit einer abweichenden Frequenz zugeführt wird, und

durch eine Einstellvorrichtung (31) für die Steuereinrichtung zum Ändern der abweichenden Frequenz der Steuerimpulse zwischen zwei Schneidvorgängen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuereinrichtung ein Markierungsträger (24) vorgesehen ist, der über ein Getriebe (21, 22) zu einem Synchronlauf mit der Materialbahn (4) antreibbar ist.

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Stw.: Gleichlaufschneider—ungleichförmige Messerbewegung-Schrittmotor - Hauni-Akte 1496
Hamburg, den 3. November 1977
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Markierungsträger als umlaufende Strichscheibe (24) ausgebildet ist, deren Strichteilung (Abstand zwischen je zwei Strichen 25) im Bereich eines Schneidvorganges konstant ist (Bereich a), während sie im Bereich zwischen zwei Schneidvorgängen (Bereich b) unterschiedlich ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung als Wechselvorrichtung (31) für den Markierungsträger (24) und
das Getriebe (21, 22) ausgebildet ist.

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