DE2817597A1

DE2817597A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbinden aufeinanderfolgender materialbahnen

Info

Publication number: DE2817597A1
Application number: DE19782817597
Authority: DE
Inventors: Tore Ingvar Larsson
Original assignee: TETRA PAK INT; Tetra Pak International AB
Current assignee: TETRA PAK INT; Tetra Pak AB
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1978-11-02
Also published as: IT1094081B; IT7822498A0; CH629450A5; GB1594568A; FR2387890A1; US4203796A; SE7704647L; FR2387890B1; DE2817597C2

Description

Patentanwälte
Dipl. Ing. Hans-Jürgen Müller Dr. rer. nat. Thomas Berendt Dr.-Ing. Hans Leyli

Lucila-Grchn-Siraßo 38 D 8 München 80

£1. April 197G

TSTRA PAIi INTEPJiATIOITAL AB S-221 01 LUiro 1 / Schvreden

Verfaliren und Vorrichtimg zinn Verbinden aufeinanderfolgender Materialbahnen

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden einer ersten in Bewegung befindlichen Materialbahn mit dem Anfang einer zweiten Materialbahn. Sie bezieht sich ferner auf eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.

Bei Maschinen, die im Betrieb eine Materialbahn verarbeiten, werden Anordnungen benötigt, die es ermöglichen, bei der Verarbeitung des Bahnmaterials in der Maschine mit der auslaufenden Materialbahn eine neue Materialbahn zu verbinden. Intermittierend arbeitende Maschinen sowie ggf. solche, die zu jedem Zeitpunkt nur eine Materialbahn verarbeiten, bieten in dieser Hinsichtkeine Schwierigkeiten und Verbindeanordnungen in äußerst einfacher Weise zu verwirklichen, und der ganze Verbindevorgang kann sogar manuell erfolgen. Kontinuierlich arbeitende Maschinen, insbesondere wenn sie auch noch mehrere Materialbahnen gleichzeitig verarbeiten, machen das Verbinden zu einem schwierigeren Problem. Dies gilt insbesondere für gewisse Typen kontinuierlich arbeitender Verpackungsmaschinen, die für den Verbindevorgangnicht stillgesetzt werden dürfen. Bei Maschinen mit zwei oder mehreren verschiedenen Materialbahnen geschieht es auch ab und zu, daß mehrere Bahnen gleichzeitig auslaufen, und dies macht es erforderlich, den Verbindevorgang für alle Bahnen bis auf höchstens eine zu automatisieren. Wenn am gleichen Ort sich gleichzeitig mehrere Maschinenin Betrieb befinden, ist das automatische Verbinden Vorbedingung für die Bedienung der Maschinen unter geringstem Aufwand an Arbeitskräften,

Bei bekannten Verpackungsmaschinen der Gattung, bei denen ein bahnförmiges Verpackungsmaterial in Form von Vorratsrollen in die Maschine eingeführt wird, erfolgt das Verbinden einer neuen

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Rolle rait der vorangehenden weitgehend von Hand. Um jedoch die Arbeit zu erleichtern und die Präzision zu erhöhen, wird eine an der Verpackungsmaschine montierte mechanische Einrichtung verwendet, die eine tragende Fläche mit Führungen für die zusammenzufügenden Materialbahnen, eine senkrecht zur Materialbahn verschiebbare Schneidvorrichtung und eine Vorrichtung zum Anbringen von Kleb- oder Haftband aufweist. Bei dieser Verbindeanordnung wird davon ausgegangen, daß die Bedienungsperson sich im vorhinein bereithält, wenn eine Materialbahn nahezu ausläuft, so daß sie (die Bedienungsperson) rechtzeitig bereit ist, die Restlänge der Bahn von der Rolle abzuziehen und sie mit dem Anfang der neuen Materialbahn zu verbinden, die in der Form einer vollen Materialrolle eingeführt wird. Selbst wenn die für das Verbinden und das Einführen der neuen Materialbahn erforderliche Zeit nur einen kleinen Teil der Zeit in Anspruch nimmt, während der die Verpackungsmaschine arbeiten kann,bevor von neuem eine neue Materialbahn eingeführt werden muß, ist leicht zu ersehen, daß im Falle des gleichzeitigen Betriebes mehrerer Verpackungsmaschinen (oder einer einzigen Verpackungsmaschine, die eine Anzahl unterschiedlicher Materialbahnen verarbeitet) früher oder später ein Zustand eintritt, bei dem mehrere Materialbahnen zur gleichen Zeit auslaufen. Im Falle des beschriebenen Verbindens von Hand ist es dann erforderlich, die Verpackungsmaschine stillzusetzen, und dies bedeutet nicht nur eine Produktionsminderung, sondern führt auch zu anderen Störungen in Form von unvollständigen oder schlecht versiegelten Verpackungen, ungenauer Füllmengen, Sterilitätsverlust usw. Im allgemeinen ist es erwünscht, diese genannten Schwierigkeiten zu vermeiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden von Materialbahnen zu schaffen, das von den genannten Nachteilen frei ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein

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Verfahren zum Verbinden einer ersten in Bewegung befindlichen Materialbahn mit dem Anfang einer zweiten Materialbahn, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Anfang der zweiten Materialbahn mit einer Verbindungseinheit verbunden wird, die anschließend mit der ersten Materialbahn synchron bewegt wird, während die letztere von der Verbindeeinheit erfaßt und derart abgeschnitten wird, daß ihr so gebildetes Ende mit dem Anfang der zweiten Materialbahn, zusammengebracht und verbunden wird. Dieses Verfahren gestattet ein schnelles und genaues Verbinden der Verpackungsmaterialbahnen während des Maschinenbetriebes ohne Eingreifen der Bedienungsperson in den Verbindevorgang, abgesehen von einem gewissen Maß an vorbereitender Arbeit.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Material— bahn mittels eines Werkzeugelementes gefaßt und bearbeitet wird, dessen Bewegung den Antrieb der Verbindungseinheit synchron mit der ersten Materialbahn steuert. Dies ermöglicht einen einfachen und funktionell verläßlichen Antrieb der Verbindeeinheit bei gleichzeitiger Synchronisierung der Bewegungen des Werkzeug— elementes und der Verbindeeinheit mit hoher und brauchbarer Präzision.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform de» Verfahrens gemäß der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden des Bahnanfanges mit dem Bahnende mit Hilfe eines Kleboder Haftstreifens erfolgt, der vorher am Anfang der zweiten Materialbahn angebracht wurde. Das Verfahren, bei dem das eigentliche Verbinden der Materialbahnen mit Hilfe eines Klebbandstreifens erfolgt, hat sich als sehr verläßlich erwiesen und stellt die Bedienungsperson vor keinerlei Probleme, da das Klebband an dem Anfang der zweiten Materialbahn bereits lange vor dem eigentlichen Verbindevorgang angebracht werden kann«

Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung

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—tides oben beschriebenen Verfahrens, die bei einfacher Konstruktion und hoher Betriebssicherheit das automatische Verbinden zweier Materialbahnen miteinander ermöglicht.

Dies wird durch eine Anordnung erzielt, die eine entlang eines Teiles der Bewegungsbahn der ersten Materialbahn verschiebbare Verbindeeinheit enthält, die ein Klemmwerkzeug zum Festklemmen des Anfanges der zweiten Materialbahn sowie ein kombiniertes Schneid- und Verbindewerkzeug zum Abschneiden der ersten Materialbahn und Zusammenpressen und Verbinden des Endes der ersten Materialbahn mit dem Anfang der zweiten Materialbahn trägt. Dank der soeben beschriebenen Konstruktion mit einer synchron mit der in Bewegung befindlichen Materialbahn verschiebbaren Verbindeeinheit kann das Verarbeiten der Bahn und das Verbinden aufeinanderfolgender Bahnen ohne Betriebsunterbrechung durchgeführt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindeeinheit zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung verschiebbar ist, in der sie der ersten Materialbahn direkt benachbart liegt.

Ein weiteres Merkmal einer Anordnung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die .Verbindeeinheit entlang einer sie tragenden Führungsstange verschiebbar ist, von der ein Teil sich parallel zur ersten Materialbahn, dieser benachbart,erstreckt.

Ferner kann eine Anordnung gemäß der Erfindung vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet sein, daß die Verbindeeinheit die Form einer verschiebbaren Platte hat, die das Klemmwerkzeug sowie das Schneidwerkzeug derart schwenkbar trägt, daß jedes der beiden Werkzeuge zwischen einer Ruhestellung und einer Wirkstellung schwenkbar ist, in welch letzterer es sich mit der Unterseite der Platte in Berührung befindet.

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Ein vorteilhaftes Merkmal einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Schneidwerkzeug zu dem Klemmwerkzeug parallel neben diesem angeordnet ist und mit einer mit der Schneidkante des Klemmwerkzeuges zusammenwirkenden Schneidkante ausgestattet ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Antriebselement aufweist, das bei der Betätigung des Schneidwerkzeugs im Sinne seiner Bewegung in die Wirkstellung durch Eingriff mit einer ortsfesten Nockenflanke die Verbindeeinheit synchron zur Bewegung der ersten Materialbahn zu verschieben vermag.Dank dem Umstand,daß die gleiche Antriebsvorrichtung sowohl das Schneidwerkzeug als auch die Verbindeeinheit in einer mechanisch kombinierten Weise betätigt, sind eine äußerst hohe Präzision und Synchronisierung der Bewegungen sichergestellt.

Schließlich kann eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet sein, daß das Schneidwerkzeug an seinem gelagerten Ende eine Rolle für das Zusammenwirken mit der ortsfesten Nockenflanke beim Verschwenken aus der Ruhestellung in die Wirkstellung trägt.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt,

Fig. 1 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung an einer Verpackungsmaschine bekannter Ausbildung unter Darstellung nur der für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile;

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung gemäß der Erfindung in größerem Maßstab in ihrer Ruhestellung;

Fig. 3 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 2 in Draufsicht; ⁺ für die Betätigung des Schneidwerkzeuges

Fig. k zeigt die Anordnung gemäß der Erfindung während der Vorbereitung des Verbinduns in einer Stellung, die der gemäß Fig. 1 entspricht;

Fig. 5 zeigt die Anordnung gemäß der Erfindung in der Arbeitsstellung in Draufsicht; und

Fig. 6 zeigt die Anordnung gemäß der Erfindung im Augenblick der Herstellung der Verbindung.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Verpackungsmaschine mit einer Verbindeeinheit gemäß der Erfindung. Der eigentliche Verpackungsmaschinenteil ist mit 1, ein Verpackungsmaterialteil mit 2 und die schematisch angedeutete Verbindeeinheit gemäß der Erfindung mit 3 bezeichnet.

Die bekannte Verpackungsmaschine dient zur Herstellung gefüllter und verschlossener Verpackungen aus einem bahnförmigen Material. Das Bahnmaterial wird von Materialrollen 4, 5 und 6 herangeführt, die durchwegs drehbar in dem Verpackungsmaterialteil 2 der Maschine montiert sind. In dem Verpackungsmaterialteil 2 ist auch eine Verpackungsmaterialrolle 7 vorhanden, die dazu bestimmt ist, an die Stelle der Rolle k zu treten, wenn die letztere ausläuft. Die Rolle 7 ist um eine Achse 8 drehbar aufgehängt, die an Hebelarmen 9» von denen die Zeichnung nur einen zeigt, um eine im Verpackungsmaterialteil 2 fest angeordnete Achse 10 schwenkbar gelagert ist.

Von der Verpackungsmaterialrolle k wird die Verpackungsmaterialbahn 11a über ein Führungselement 12 zum Hauptteil 1 der Verpackungsmaschine geführt, wo sie zusammen mit der von der Verpackungsmaterialrolle 5 abgezogenen Materialbahn 13 zu gefüllten Verpackungsbehältern verarbeitet wird. Die beiden Materialbahnen 11a und 13 können z.B. aus stranggepreßten Schaumkunststoffbahnen aus Polystyrolmaterial mit beiderseitiger homogener

PoIystyro!beschichtung bestehen. Die Vorratsrolle 6 enthält ein Band/aus homogenem Kunststoff, das zur Verwendung als abnehmbares Deckmaterial über den Entnahmelöchern der fertigen Verpackungsbehälter bestimmt ist.

Die eigentliche Verpackungsmaschine besteht, wie bereits erwähnt, aus einem Rahmen 1, der in seinem oberen Teil eine umlaufende Trommel 15 trägt, über die die Verpackungsmaterxalbahn 11a geführt ist und an deren Umfang Stationen angeordnet sind, in denen eine Anzahl von Arbeitsgangen ausgeführt wird. Die Verpackungsmaschine weist ferner eine Anordnung 16 zum Formen der Bahn 13 auf. Die Anordnung 16 enthält beweglich angeordnete Formen 17» die an einer endlosen Kette angebracht sind, die im Uhrzeigersinn (Fig. 1) umläuft. Fig. 1 zeigt außerdem eine Zuleitung 18, die das in die Verpackungsbehälter einzufüllende Füllgut aus einem (nicht dargestellten) Vorratsbehälter an die Verpackungsmaschine heranführt. Die in die Behälter einzufüllende Füllgutmenge wird mittels eines Regelventils 19 gesteuert, das eine gewünschte Füllgutmenge in die Verpackungsbehälter durch ein Füllrohr 20 einläßt, das sich entlang der in Bewegung befindlichen Kette der Formen 17 erstreckt. Direkt an dieser Formenkette befindet sich, diese teilweise umgebend, eine Heizvorrichtung 21, die von einem Gebläse o.dgl. Luft über eine Leitung 22 erhält. Die Heizvorrichtung 21 und eine Faltvorrichtung 23 sind an einer zur Formenkette parallel angeordneten <—> entlang derselben hin- und herbewegbar /Führungsstange 24^getragen. Unter der Heizvorrichtung 21 und der Faltvorrichtung 23 sind ferner eine Versiegelungsvorrichtung 25 und eine Schneidvorrichtung 26 vorgesehen, von denen die ers.tere ebenfalls entlang ' der Führungsstange 2k hin- und herbewegbar ist. Diese Bewegung ist derart eingerichtet, daß die Einheiten mit den Formen 17 synchron abwärts, jedoch mit höherer Geschwindigkeit wieder aufwärts bewegt werden.

Die Maschine arbeitet wie folgt:

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Eine mit Faltrillen versehene Verpackungsmaterialbann 13 wird von der Vorratsrolle 5 mittels einer Antriebswalze/abgezogen, deren Drehgeschwindigkeit in bekannter Weise mit Hilfe zweier Photozellen 28 gesteuert ist, die die Länge einer durchhängenden Materialschleife regeln. Nach Durchgang durch die Photozelleneinheit durchläuft die Materialbahn 13 zwei Heizvorrichtungen 29 und 30» mit deren Hilfe das Verpackungsmaterial erhitzt und erweicht wird, sowie eine Formungseinheit 31 j mit deren Hilfe es mit den Formen 17 der Formungsanordnung 16 zur Berührung gebracht wird. Die Formen 17 sind in der Art einer endlosen Kette angeordnet, die sich in einer geschlossenen Bahn um die Formungsanordnung 16 bewegt. Mit Hilfe der Formungsvorrichtung 31 wird die Verpackungsmaterialbahn 13 zur schmiegenden Anpassung an die Formen 17 gebracht, so daß sie zu einer endlosen Reihe IJ-förmiger Teile geformt wird, die mittels der Formungsanordnung 16 mit konstanter Geschwindigkeit entlang der Arbeitsseite der Formungsanordnung (rechte Seite in Fig. 1) im wesentlichen abwärtsbewegt werden.

Die zweite Verpackungsmaterialbahn 11a wird von ihrer Vorratsrolle k abgezogen und über das direkt unterhalb der Verbinde— vorrichtung 3 angeordnete Führungselement 12 zu einer Führungswalze 32 geführt, worauf anschließend die Materialbahn 11a mit der Zuführtrommel 15 zur Berührung gebracht wird. Die letztere ist, wie bereits erwähnt,mit einer Anzahl von Abschnitten oder Formflächen versehen, deren jede eine Breite hat, die weitgehend dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Formen 17 an der Formungsanordnung 16 entspricht. Diese Zuführtrommel 15 läuft mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit um, während eine äußere Rand- oder Schwingplatte 33 sich in einer hin- und hergehenden Antriebsbewegung um die Trommel 15 bewegt. Die Platte 33 trägt Bearbeitungsvorrichtungen, beispielsweise eine Lochstanze und eine Deckstreifenanbringungsvorrichtung 3^·» eine Formungs- und Schneidvorrichtung 35 sowie eine Heizvorrichtung 36. Venn die Bahn 11a mit Hilfe der Zuführtrommel 15 an den

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Bearbeitungsstationen Jh bis 36 vorbeigeführt wird, erfolgt das Ausstanzen der Entnahmelöcher, das Anbringen von Deckstreifen 14 über den Entnahmelöchern, das Erhitzen und ggf. Warmformen der Bahn und das Einschneiden der Kantenzonen der Bahn im wesentlichen unter rechtem Winkel zu deren Längsrichtung in den Bearbeitungsstationen 3^· bis 36. Dies hat zur Folge^daß die Kantenzonen der Bahn weitgehend zu einer Folge von seitlich vorspringenden Lappen verarbeitet werden, deren Länge im wesentlichen der Höhe der Formen 17 entspricht. Die Bahn wird mit Hilfe der Zuführtrommel 15 mit einer Geschwindigkeit herangeführt, die der Bewegungsgeschwindigkeit der Formen entspricht, und die Bahn 11a wird transportiert, bis ihr mittlerer Teil über den Oberseiten der Formen 17 liegt, während die zu Lappen oder Zungen verarbeiteten Bahnkanten nach außerhalb der Formen vorspringen. Während die Bahn 11a mit Hilfe der Zuführtrommel 15 zur Bewegung der Formen 17 synchron zugeführt wird, erreichen die in Richtung der Führungsstange Zh hin- und herbewegten Einheiten eine obere Grenzstellung und beginnen eine ebenfalls zur Bewegung der Formen 17 synchrone Abwärtsbewegung. Mittels der Heizvorrichtung 21 wird gegen die Unterseite der Kantenbereiche oder Lappen der Bahn 11a Heißluft geblasen, was zur Folge hat, daß der Kunststoff erweicht und für das Anschweißen aktiviert wird, und gleichzeitig werden auch die Han't *\

der der Bahn/erhitzt, indem gegen die an den Seitenkanten⁺freiliegenden Bahnkantenbereiche Heißluft geblasen wird.

Zur gleichen Zeit, zu der die miteinander zu versiegelnden Bereiche der Bahnen 11a und 13 mittels der Heizeinheit 21 erhitzt werden, werden die im vorangegangenen Arbeitsstadium erhitzten Lappen oder Zungen der Bahn 11a durch die Faltvorrichtung 23 zur Anlage an den außerhalb der Seitenkanten+Iiegenden und ebenfalls vorher erhitzten Kantenzonen der Bahn 13 niedergefaltet, so daß die miteinander zur Anlage gebrachten Teile der Bahnen zu einer mechanisch brauchbaren, dauerhaften Naht versiegelt werden. Wenn infolge der oben beschriebenen Versiegelung die Bahnen 11a und 13 miteinander verbunden sind, wird das in

der Formen

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die Behälter abzufüllende Füllgut durch, das Füllrohr 20 herangeführt, das unterhalb der Bahn 11a, jedoch oberhalb der Oberkanten der Formen 17 angeordnet ist, wobei die unterhalb der Bahn 11a gebildeten kammerartigen Hohlräume mit dem gewünschten Füllgut gefüllt werden. Die genannten Hohlräume werden dann mittels der Versiegelungsvorrichtung 25 zu geschlossenen Einheiten verarbeitet, indem der mittlere Teil der Bahn 11a mit denjenigen Teilen der Bahn 13 verschweißt wird, die sich oberhalb der Oberkanten der aufrechten Teile der Formen 17 befinden. Die Versiegelungsvorrichtungen 25 nehmen an der Auf— und Abbewegung teil, und das Versiegeln erfolgt also während der mit den Formen synchronen Abwärtsbewegung der Einheit. Die so gebildeten geschlossenen Verpackungseinheiten werden schließlich mit Hilfe der Schneidvorrichtung 26 voneinander getrennt, die die Einheiten durch einen Schnitt innerhalb der imit Hilfe der Versiegelungsvorrichtung 25 erzeugten Versiegelungszonen voneinander trennt. Die gefüllten und verschlossenen Verpakkungsbehälter 37 werden dann vom unteren Ende der Formenkette auf einen Förderer 38 überführt und gegebenenfalls zur Verpackung in Kisten o.dgl. weitertransportiert.

Die Verpackungsmaschine wird von einer Schalt- und Instrumententafel aus bedient, die die erforderlichen Steuerelemente sowie Instrumente zur Anzeige der Temperaturen in den verschiedenen Heizzonen usw. enthält.

Nach der Beschreibung der Verpackungsmaschine und ihrer Wirkungsweise wird nun die an einer solchen Verpackungsmaschine montierte Verbindeeinheit gemäß der Erfindung zusammen mit dem Verbindeverfahren gemäß der Erfindung eingehender beschrieben. Die Verbindeeinheit gemäß der Erfindung ist, wie in Fig. 1 gezeigt, im oberen Teil d©s Verpackungsmaschinenteiles 2 angebracht und mit 3 bezeichnet. Die eingehende Beschreibung der Verbindeeinheit und ilirer Wirkungsweise erfolgt jedoch an Hand der Fig. 2 bis 6_S in denen sie in verschiedenen Stadien

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des Verbindevorganges in größerem Maßstab dargestellt ist.

Wie in Fig. 1 und 3 angedeutet, ist diese Verbindeeinheit entlang einer Führungsstange 39 verschiebbar, die mittels zweier Konsolen kO und kl fest am⁺Verpackungsmaterialtei3s 2 angebracht ist. Die Führungsstange 39 ist horizontal angeordnet und erstreckt sich entlang eines Teiles desjenigen Abschnittes der Verpackungsmaterialbahn 11a, der von dem Führungselement 12 zur Führungswalze 32 im Bearbeitungsteil der Verpackungsmaschine (Fig.1) läuft. Diese Führungsstange 39 ist durch zwei balgartige Schutzelemente k2 und k3 geschützt, die sich zwischen je einer der Konsolen 40, 41 und dem Lagerdeckel kk erstrecken, mit dessen Hilfe der entlang der Führungs stange verschiebbare Teil der Verbindeeinheit gelagert ist.Diese Schutzbälge verdecken die Führungsstange 39 vollständig und sind außerdem aus einem federnden Material hergestellt, so daß sie zugleich als Federn dienen, die bestrebt sind, den beweglichen Teil der Verbindeeinheit in Richtung seiner Ruhestellung (Fig. 2 und 3) zu bewegen, bzw. ihn dort zu halten.

Der verschiebbare Teil/derVerbindeeinheit weist eine Grundplatte k5 auf, die unter der Führungsstange 39 gelagert ist und mittels des bereits erwähnten Lagerdeckels hk gehalten ist. An der Oberseite der Grundplatte 45 befindet sich außer dem Lager kk ein Anbau 46 für die schwenkbare Aufnahme des einen Endes eines pneumatischen Kolbenzylinderaggregates 47, das sich im wesentlichen unter rechtem ¥inkel zur Führungsstange 39 über dieser in die Richtung gegen diejenige Maschinenwand erstreckt, von der die beiden Konsolen 41, 40 vorspringen. An der eben— dieser Maschinenwand zugewendeten Seitenkante ist die Grundplatte 45 mit einem weiteren Anbau 48 versehen, der zwei von der Grundplatte vorspringende Konsolen sowie eine Achse enthält, die sich zwischen diesen parallel zur Führungsstange erstreckt und zur schwenkbaren Lagerung zweier benachbarter

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Werkzeuge, nämlich eines Klemmwerkzeuges/und eines Schneidwerkzeuges 50, dient. Das Schneidwerkzeug ist an seiner

Rahmen des

dem Klemmwerkzeug 49 zugewendeten Seite mit einer Schneidkante 61 versehen, die im Zusammenwirken mit dem benachbarten Klemmwerkzeug eine scherenartige Wirkung ausübt. Die beiden Werkzeuge 49 und 50 sind unabhängig voneinander zwischen einer freien Stellung, in der sie parallel zueinander niederhän-gen, und einer Stellung, in der sie parallel liegen und sich mit der Unterseite der Grundplatte 45 in Berührung befinden, schwenkbar gelagert. Das Schwenken des Klemmwerkzeugs 49 erfolgt von Hand, während das Schneidwerkzeug 50 mit Hilfe des Kolbenzylinders 47 betätigt wird, dessen Kolbenstange über ein Zwischenglied 51 mit einem Hebel 52 verbunden ist, der von der Lagerhülse des Schneidwerkzeugs 50 vorspringt. Der Hebel 52 ist an seiner dem benachbarten Klemmwerkzeug 49 zugewendeten Seite mit einer frei umlaufenden Rolle 53 ausgestattet.

Zum Halten des Klemmwerkzeuges 49 in der beschriebenen Stellung, in der es sich mit der Unterseite der Grundplatte 45 in Berührung befindet, ist diese an der der Lagereinheit 48 gegenüberliegenden Seite mit einer Verriegelungsvorrichtung 54 ausgestattet, die derart angeordnet ist, daß sie das Klemmwerkzeug 49 selbsttätig faßt und es in der Arbeitsstellung hält, in der es sich mit der Grundplatte 45 in Berührung befindet. Das Klemmwerkzeug 49 trä-gt an seinem äußeren freien Ende eine in seitlicher Richtung vorspringende Verriegelungsvorrichtung 55» die mit dem äußeren freien Ende des Schneidwerkzeugs zum Eingriff bringbar ist, das im folgenden eingehender beschrieben wird.

Schließlich weist die Verbindeeinheit gemäß der Erfindung ein mit dem Maschinenrahmen verbundenes Element 56 auf, das eine Nockenflanke 57 aufweist. Diese Nockenflanke verläuft abwärts und nach rechts (Fig. 2), d.h., in der Bewegungsrichtung des zu der Führungsstange 39 parallelen Abschnittes der Materialbahn 11a. Der Neigungswinkel der Nockenflanke 57 in bezug auf die Vertikalebene ist zur Anpassung an die Geschwindigkeit der Verpackungsmaterialbahn 11a, die Spielzahl des Kolbenzylinders

47 je Minute usw. veränderbar.

Die Betriebsweise der Anordnung wird nun eingehender beschrieben, wobei von der Ruhestellung gemäß Fig. 2 und 3 ausgegangen wird. In der Ruhestellung ist das Kolbenzylinderaggregat 47 in Ruhe, und die Kolbenstange befindet sich in der in der Zeichnung dargestellten Stellung, bei der das Schneidwerkzeug 50 vertikal abwärtsgerichtet ist. ¥enn keine äußeren Kräfte einwirken, hängt das frei schwenkbare Klemmwerkzeug 49 neben dem Schneidwerkzeug ebenfalls vertikal abwärts. In dieser Stellung befinden sich die beiden Werkzeuge in einer vertikalen Ebene, die sich zwischen der Materialbahn 11a und der die Verbindeeinheit tragenden Maschinenwand befindet, und die Einheit kann daher entlang der Führungsstange 39 verschoben werden, ohne daß die Werkzeuge dabei mit der Materialbahn zur Berührung gelangen.

Wenn der Durchmesser der Materialrolle 4, von der die Materialbahn 11a abläuft, in dem Maß abgenommen hat, daß mit der Notwendigkeit des Anfügens einer neuen Bahn in Kürze zu rechnen ist, wird an der Aufhängeanordnung 8, 10 eine Materialrolle T von gleicher Art angebracht. Die Materialbahn 11b der neuen Materialrolle 7 wird dann unter rechtem Winkel zur Längsrichtung der Materialbahn abgeschnitten und mit einem Streifen Klebeband versehen, der entlang der rechtwinkligen Schnittstelle derart angebracht wird, daß die Hälfte seiner Breite über den Anfang der neuen Materialbahn 11b vorspringt. Dieses Abschneiden und Anbringen des Klebbandes kann mit Hilfe einer Einheit (Fig. 1) bekannter Konstruktion bestehend aus einem Messer und einer Bandanbrxngungsvorrichtung durchgeführt werden. Nach dem Abschneiden des Bahnanfanges und Anbringen des Klebstreifens an der Materialbahn 11b wird diese zu der Verbindeeinheit 3 überführt und dear Anfang der Materialbahn wird dort an die Unterseite der Grundplatte 45 angelegt, während das Klemmwerkzeug von Hand nach oben geschwenkt wird und in dieser Stellung mit Hilfe der Verriegelungsvorrichtung 54 verriegelt wird, so daß

der ⁺ der Materialbalm 11b zwischen der Platte 45 und dem Klemmwerkzeug 49 befestigt wird. Der + ist nun in eine solche Stellung gebracht, daß der Klebstreifen (59 ind Fig.5) nach außerhalb des Klemmbackens 49 (in Fig. 5 nach rechts) vorspringt und mit der Klebstoffseite abwärts ausgerichtet liegt. Zur Erleichterung des Einführens des Anfangs der Materialbahn 11b unter dem richtigen Winkel zwischen das Klemmwerkzeug 49 und das Schneidwerkzeug 50 ist es zweckmäßig, den Materialanfang gleichzeitig mit dem winkelrechten Abschneiden in der Einheit 58 mit einer quergerichteten Prägerille zu versehen, die bei korrektem Einführen des Bahnanfanges unter das Klemmwerkzeug 49 mit der dem Schneidwerkzeug 50 abgewendeten Kantenlinie des Klemmwerkzeuges zusammenfällt. Nach Befestigung des Anfangs der Materialbahn 11b in der verschiebbaren Verbindeeinheit 3 (Fig. 4) wird diese von Hand in Richtung der Bewegung der Bahn 11a in die Stellung gemäß Fig. 5 verschoben, bei der die am hinteren Ende des Schneidbackens 50 liegende Rolle 53 sich an dem oberen Ende der geneigten Nockenflanke 57 der ortsfesten Vorrichtung 56 in Anlage befindet. Die Einheit befindet sich dann praktisch oberhalb des von der führungseinrichtung 12 ankommenden Teiles der Materialbahn 11a,und die Anordnung ist für das automatische Verbinden der neuen Bahn mit der alten bereit.

Das Verbinden selbst kann entweder von Hand eingeleitet werden, oder von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Photozelle gesteuert sein, die die in Bewegung befindliche Bahn 11a überwacht und ein Signal für das Verbinden liefert, wenn das Ende der ablaufenden Bahn die Rolle 4 verläßt. Venn der Verbindevorgang eingeleitet ist, öffnet ein (nicht dargestelltes) Ventil die Druckluftzufuhr zu dem pneumatischen Kolbenzylinderaggregat 47, und dies hat zur Folge, daß die Kolbenstange aus dem Zylinder ausgeschoben wird und über das Zwischenglied 51 auf den Hebelarm 52 einwirkt, der vom hinteren Ende des Schneidwerkzeugs 50 vorspringt, Dias hat eine Einwirkung auf das

Bahnanfang

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Schneidwerkzeug 50 zur Folge, die ein Schwenken desselben um seinen Schwenkpunkt in Richtung gegen die Unterseite der Platte 45 einleitet. Diese Schwenkbewegung des Schneidwerkzeuges hat zur Folge, daß die Rolle 53 am hinteren Ende des Backens gleichzeitig beginnt, sich entlang der geneigten Nockenflanke 57 abwärtszubewegen, wobei die verschiebbare Schneideinheit 3 mit einer Geschwindigkeit, die der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn 11a völlig entspricht, parallel zu dieser Materialbahn 11a verschoben wird. Nach Durchlaufen eines gewissen Schwenkwinkels gelangt das Schneidwerkzeug 50 zur Anlage an der Unterseite der Materialbahn 11a, und beim weiteren Schwenken erfolgt das Abschneiden der Materialbahn durch das Zusammenwirken der Schneidkante 61 des Schneidwerkzeuges mit der gegenüberliegenden Kante des Klemmwerkzeuges 49» das sich mit der Unterseite der Platte 45 in Berührung befindet. Unter der andauernden Einwirkung des Kolbenzylinderaggregates 47 preßt schließlich das Schneidwerkzeug 50 die gebildete rechtwinklige Endkante der Materialbahn 11a zur Berührung mit der Klebeschicht an dem Klebstreifen 59» womit das Verbinden des Endes der auslaufenden Materialbahn 11a und des Anfangs der neuen Materialbahn 11b beendet ist. Wenn das Schneidwerkzeug 50 diese Stellung erreicht hat, gibt es die Verriegelungsvorrichtung 55 des Klemmwerkzeuges 49 frei, und zur gleichen Zeit wird auch die Kolbenbewegung des Kolbenzylinderaggregates 47 umgekehrt, und dies bedeutet, daß die Verriegelungsvorrichtung 54 eine Einwirkung erfährt und das Klemmwerkzeug 49 freigibt, so daß das Schneidwerkzeug 50 in seine Vertikalstellung zurückkehrt und dabei das Klemmwerkzeug/mitnimmt. Mit anderen Worten: Die nun verbundene Materialbahn 11a, 11b wird unmittelbar nach Herstellung der Verbindung von der Verbindeeinheit/freigegeben und kann unbehindert von der Materialrolle 7 über das Führungselement 12 zum Bearbeitungsteil der Maschine laufen. Der verbleibende Endverschnitt 60 (Fig. 6) wird zugleich mit der leeren Materialwalze 4 von Hand beseitigt. Nach Wiederherstellung der in Fig. 2 gezeigten Stellung der verschiebbaren

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Verbindeeinheit 3 ist die Anordnung abermals bereit, eine Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bahnrollen herzustellen, und der beschriebene Verbindevorgang kann wiederholt werden.

Die Anordnung sowie das Verfahren gemäß der obigen Beschreibung sind natürlich in gewissen Teilen abwandlungsfähig, beispielsweise indem gewisse manuelle Tätigkeiten automatisiert werden können. Der beschriebene Grundsatz der Wirkungsweise hat sich jedoch hinsichtlich der Funktionsfähigkeit gut bewährt und bietet eine Reihe von Vorteilen. So ist es mit der einfachen und verläßlichen Anordnung gemäß der Beschreibung möglich, eine Verbindung zwischen einer auslaufenden und einer neuen Materialbahn ohne vermeidbaren Materialverschnitt durchzuführen. Das bisher häufig angetroffene Problem, beim gleichzeitigen Auslaufen mehrerer Materialbahnen, das ein Abschalten der Maschine für die Herstellung der Verbindung erforderlich machte, ist vollständig ausgeschaltet, und die Produktionsleistung der Maschine kann dadurch erheblich gesteigert werden.

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Leerseite

Claims

TP 472 As/P

Pat entansprüche

Verfahren zum Verbinden einer ersten in Bewegung befindlichen Materialbahn mit dem Anfang einer zweiten Materialbahn, dadurch gekennzeichnet , daß der Anfang der zweiten Materialbahn (lib) mit einer Verbindeeinheit (3) verbunden wird, die anschließend mit der ersten Materialbahn (i1a) synchron bewegt wird, während die letztere von der Verbindeeinheit erfaßt und derart abgeschnitten wird, daß ihr so gebildetes Ende mit dem Anfang der zweiten Materialbahn zusammengebracht und verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Materialbahn (i1a)mittels eines Werkzeugelementes (50) gefaßt und bearbeitet wird, dessen Bewegung den Antrieb der Verbindeeinheit (3) synchron mit der ersten Materialbahn (Ha) steuert.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Verbinden des Bahnanfanges mit dem Bahnende mit Hilfe eines Kleb- oder Haft-* bandstreifens erfolgt, der vorher am Anfang der zweiten Materialbahn angebracht worden ist.

k. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß sie eine entlang eines Teiles der Bewegungsbahn der ersten Materialbahn (i1a) verschiebbare Verbindeeinheit (3) enthält, die ein Klemmwerkzeug (49) zum Festklemmen des Anfanges der zweiten Materialbahn (lib) sowie ein

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ORiGlNAL INSPECTED

kombiniertes Schneid« und Verbindewerkzeug (50) zum Abschneiden der ersten Materialbahn (i1a) und Zusammenpressen und Verbinden des Endes der ersten Mi fang der zweiten Materialbahn trägt.

und Verbinden des Endes der ersten Materialbahnmit dem An-

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindeeinheit (3) zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung verschiebbar ist, in der sie der ersten Materialbahn (i1a) direkt benachbart liegt.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5_f dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindeeinheit (3) entlang einer sie tragenden Führungsstange (39) verschiebbar ist, von der ein Teil sich parallel zur ersten Materialbahn (i1a), dieser benachbart, erstreckt.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindeeinheit (3) die Form einer verschiebbaren Platte (45) hat, die das Klemmwerkzeug (49) sowie das Schneidwerkzeug (50) derart schwenkbar trägt, daß jedes der beiden Werkzeuge . zwischen einer Ruhestellung und einer Wirkstellung schwenkbar ist, in welch letzterer es sich mit der Unterseite der Platte (45) in Berührung befindet.

8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß das Schneidwerkzeug (50) zu dem Klemmwerkzeug (49) parallel neben diesem angeordnet ist und mit einer mit der Schneidkante des Klemmwerkzeuges (49) zusammenwirkenden Schneidkante ausgestattet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein Antriebseiernent (47) für die Betätigung des Schneidwerkzeuges (50) aufweist,

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das bei der Betätigung des Schneidwerkzeuges (50) im Sinne seiner Bewegung in die Wirkstellung durch Eingriff mit einer ortsfesten Nockenflanke (57) die Verbindeeinheit (3) synchron zur Bewegung der ersten Materialbahn (i1a) zu verschieben vermag.

10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß das Schneidwerkzeug (50) an. seinem gelagerten Ende eine Rolle (53/ für das Zusammenwirken mit der ortsfesten Nockenflanke (57) beim Verschwenken aus der Ruhestellung in die Wirkstellung trägt.

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