DE2948773A1 - Vorrichtung zum beschneiden des randes einer sich bewegenden bahn - Google Patents

Vorrichtung zum beschneiden des randes einer sich bewegenden bahn

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Description

Pot en ta η walte Dipl. Ing. Hans-Jürgen Küllor Dr. rer. nat. Thomas Berendt
Dr.-Ing. Hans Leyh
Lucile-Grohn-StraSe 38 0 8 München 80
-3-
Tetra Pak International AB Lund (Schweden)
- TP 512-125 -
Vorrichtung zum Beschneiden des Randes einer sich bewegenden Bahn
002^/0837
Tetra Pak International AB TP 512-125
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden des Randes einer sich bewegenden Materialbahn, die eine Trägerschicht und eine Laminatschicht aufweist, die über .den Längsrand der ersteren übersteht.
Die Herstellung von laminiertem Verpackungsmaterial, wie es z.B. für Wegwerfpackungen für Milch verwendet wird, erfolgt im allgemeinen in der Weise, daß eine Materialbahn durch eine Laminiermaschine geführt wird, in welcher sie während ihrer kontinuierlichen Vorwärtsbewegung mit verschiedenen Laminierschichten beschichtet wird. Die der Laminiermaschine zugeführte Materialbahn besteht z.B. aus einem relativ starken Papier oder Pappe, das die Basis für die Laminatschichten bildet und das als Trägerschicht des Laminats bezeichnet wird. Diese Trägerschicht wird in der Laminiermaschine auf einer oder auf beiden Seiten mit dünnen Schichten aus einem homogenen thermqcias ti sehen Material überzogen, das auf die Bahn mit Hilfe von Strangpressen aufgebracht wird, die sich quer über die sich bewegende Trägerbahn erstrecken. Das Kunststoffmaterial befindet sich in einem erwarteten geschmolzenen Zustand und kann daher in einfacher Weise auf die vorbeilaufende Trägerschicht aufgebracht werden. Um sicherzustellen, daß die gesamte Breite der Trägerschicht mit Kunststoff überzogen wird, ist die Länge bzw. Breite der Strangpreßdüse etwas größer als die Breite der Bahn. Dies bedeutet, daß die thermoplastische Schicht nach der Laminierung etwas über die Längsränder der Trägerschicht übersteht. Nach Beendigung der Laminierung, d.h. wenn die gewünschte Anzahl von Schichten aus thermoplastischen Materialien (ggf. aber auch eine Aluminiumfolie oder andere Materialien) auf die« Trägerschicht aufgebracht worden ist,
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wird dieses überschüssige Material oder die Randzone, die über den Rand der Trägerschicht übersteht und von der Laminatschicht gebildet wird, abgeschnitten. Dieses Randbeschneiden wird mit Hilfe von Schneidscheiben ausgeführt, die auf beiden Seiten der Materialbahn angeordnet sind und so eingestellt sind, daß sie das Uberschußmaterial nahe dem Rand der Trägerschicht abschneiden.
Dieses Beschneiden des Randes bietet Schwierigkeiten, vor allem weil die sich schnell bewegende Materialbahn die Neigung hat, etwas in seitlicher Richtung während ihres Laufs durch die Maschine zu wandern. Diese seitliche Bewegung ist nur schwierig zu verhindern und führt dazu, daß selbst wenn die Schneidscheiben richtig eingestellt sind, diese manchmal in die Trägerschicht einschneiden und manchmal einen Teil des abzuschneidenden Randes nicht beschneiden bzw. nicht abschneiden. Eine kontinuierliche Überwachung und automatische Einstellung der Position der Schneidscheiben und der Materialbahn relativ zueinander, entsprechend der Bewegung der Bahn, führt zwar zu einer Reduzierung der Fehler, die notwendige Anlage zur Durchführung einer solchen Steuerung ist jedoch sehr kompliziert und teuer.
Es ist daher erwünscht, eine Vorrichtung zum Beschneiden des Randes einer sich bewegenden Materialbahn zu schaffen, die einfach aufgebaut, wirksam und billig ist und die die Nachteile der bisher zu diesem Zweck verwendeten Vorrichtungen vermeidet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschneiden des Randes einer sich bewegenden Materialbahn zu schaffen, die automatisch ihre Position entsprechend der Wanderung der Materialbahn in seitlicher Richtung anpaßt und den Randbereich der Laminatschicht direkt am Längsrand der Trägerschicht abschneidet. Die Vorrichtung soll dabei nicht kompliziert, zuverlässig und billig in Herstellung und Wartung sein.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein Element zum Abschneiden des Randbereiches der Laminatschicht, die über den Rand der Bahn übersteht, in Querrichtung der Bahn beweglich und mittels einer Feder einstellbar ist, so daß es am Rand der Trägerschicht anliegt.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung im Detail erläutert, in der
Fig. 1 perspektivisch eine Vorrichtung zum Beschneiden des Randes einer sich bewegenden Laminatbahn im Betrieb zeigt.
Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt in Stirnansicht gemäß Fig. 1 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung im Betrieb an einer Laminatbahn 1, die eine Trägerschicht 2 (Fig. 2) aus relativ dickem Papier und eine auf diese aufgebrachte Laminatschicht 3 aufweist, die relativ dünn ist und aus einem homogenen thermoplastischen Material besteht. Die Laminatschicht 3 erstreckt sich etwas über die Ränder der Trägerschicht 2 hinaus und bildet Randzonen 5, die Abfallmaterial darstellen und die außerhalb der Längskante 4 der Trägerschicht 2 liegen. Die Bahn hat gewöhnlich Randzonen 5 auf beiden Seiten, aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch nur eine solche Randzone 5 auf einer Seite dargestellt.
Die Vorrichtung 6 ist auf einem Träger oder einer Schiene 7 geführt und abgestützt, die quer zur Bahn 1 verläuft. Die Vorrichtung 6 umfaßt einen Schlitten 8, der quer zur BahnfLängs der Führungsschiene 7 beweglich ist, welch letztere ift einem kleinen
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Abstand unter der Laminatbahn angeordnet 1st. Die Vorrichtung kann in der gewünschten Position auf der Führungsschiene 7 mit Hilfe von im Schlitten 8 angeordneten Arretierelementen arretiert werden.
Die Vorrichtung 6 umfaßt ferner ein Schneidelement 9, das aus einer Messerhalterung 10 mit im wesentlichen T-förmigem Querschnitt und einem Schneidmesser 11 besteht, ferner aus Blattfedern 12, die den Schlitten 8 mit dem Schneidelement 9 verbinden.
Infolge der Flexibilität der Blattfedern bilden diese zusammen mit dem Schlitten 8 und dem Schneidelement 9 eine Art selbstrücklaufende Parallelogrammanordnung 13, wie sich deutlich aus Fig. 2 ergibt.
Das Schneidmesser 11 ist so an der Halterung 10 befestigt, daß seine Schneidkante 14 im wesentlichen rechtwinklig zur Querebene der Bahn 1 verläuft. Das Schneidmesser 11 ist ferner so ausgerichtet, daß es parallel zu den Blattfedern 12 liegt, wenn diese sich in einer Position befinden, in der auf sie keine äußeren Kräfte wirken, d.h. wenn sie geradlinig sind.
In Fig. 1 und insbesondere in Fig. 2 ist dargestellt, wie die Vorrichtung arbeitet und den Rand einer bewegten Laminatbahn beschneidet. Die Bahn 1 ist im Schnitt gezeigt und sie besteht aus der relativ dicken Trägerschicht 2 und der Laminatschicht aus relativ dünnem Kunststoffmaterial, das auf die Trägerschicht aufgebracht ist. Der gerade geschnittene Rand 4 der Trägerschicht 2 zeigt den fertigen Rand der Bahn. Der Randbereich 5 der Laminatschicht 3 erstreckt sich über den Rand 4 hinaus und bildet Abfallmaterial, das mit Hilfe der Vorrichtung abgeschnitten wird.
Die Vorrichtung kann an vorhandene Laminiermaschinen derart ange-
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baut werden, daß die Bahn 1 unmittelbar nach dem Aufbringen der Laminatschicht 3 an der Vorrichtung vorbeiläuft. Am Beginn wird die Maschine In Bewegung gesetzt und das vordere Ende der Bahn wird an der Vorrichtung nach der Erfindung vorbeigeführt, die zur Erleichterung der Führung des vorderen Endes der Bahn in einer solchen Position auf der Führungsschiene? angeordnet ist, daß die Bahn frei vorbeilaufen kann. Wenn sich die Bahn mit der gewünschten Geschwindigkeit und Bahnspannung bewegt, wird die Vorrichtung 6 in Richtung auf die Bahn 1 zu verschoben, so daß die Schneidkante 14 des Schneidmessers 11 sukzessive beginnt, in den überstehenden Randbereich 5 der Bahn einzuschneiden. Wenn der Schieber 8 sich gerade unter der gerade geschnittenen Kante 4 der Bahn 2 befindet, gelangt das Schneidmesser 11, das senkrecht über der Mitte des Schiebers angeordnet ist, mit einer seiner Seitenflächen zur Anlage am Rand 4 der Trägerschicht 2.
Aus dieser Position wird der Schieber 8 weiter um ein kleines Stück in Richtung auf die Mitte der Bahn 1 zu verschoben. Da das Schneidmesser 11 gegen die relativ steife Trägerschicht anliegt, wird das Schneidelement 9 daran gehindert, sich zu bewegen und dem Schieber 8 nachzufolgen. Statt dessen geben die Blattfedern 12 nach und nehmen die in der Zeichnung dargestellte leichte S-Form und Position ein. In dieser Position wird der Schieber 8 auf der Führungsschiene 7 arretiert. Das Schneidmesser 11 liegt nun am Rand 4 der Trägerschicht 2 unter einer gewissen Vorspannung an, die durch die Federn und die Position des Schiebers 8 bestimmt ist. Diese Vorspannung oder Kraft ist ausreichend, um zu gewährleisten, daß das Schneidmesser 11 den Randbereich 5 direkt an der Kante 4 der Trägerschicht abschneidet, wobei gleichzeitig es ermöglicht wird, daß das Schneidmesser 11 nachfolgt, wenn die Bahn in seitlicher Richtung sich bewegt oder wandert. Bei einer Bewegung der Bahn 1 in seitlicher Richtung werden die Blattfedern 12 stärker oder schwächer
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gebogen, wobei das Schneidmesser Infolge seiner Parallelogrammaufhängung jedoch ständig rechtwinklig zur Querebene der Bahn 1 verbleibt.
Die Federcharakteristik der Blattfedern 12 wird so angepaßt und eingestellt, daß die Kraft, die das Schneidmesser gegen die
Trägerschicht andrückt, relativ unverändert bleibt auch bei
sich ändernder Verformung der Blattfedern 12. Es hat sich gezeigt, daß eine geeignete Federcharakteristik ohne Schwierigkeiten und relativ einfach durch praktische Versuche bestimmt
werden kann. Das Schneidmesser 11 sollte zweckmäßigerweise
symmetrisch geschliffen sein, da im Falle eines einseitigen
Schliffes die Schneidkante 14 dazu neigt, schräg einzuschneiden und nicht der Kante 4 der Trägerschicht in der gewünschten
Weise zu folgen. Die Verschiebung des Schlittens unter der
Bahn 1, d.h. der Abstand, um den der Schlitten 8 in seitlicher
Richtung über die Bewegung des Schneidelementes 9 hinaus verschoben wird, muß natürlich größer sein als der maximale
Wanderungsweg der Bahn 1 in Seitenrichtung, weg von dem Schneidelement 9. Auch dieser Parameter kann jedoch einfach durch Versuche bestimmt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Die Vorrichtung ist der vorbeschriebenen Vorrichtung
ähnlich und sie hat einen Schlitten 8, der ebenfalls auf einer
Führungsschiene 7 verschiebbar ist. Sie hat ferner ein Schneidelement 9, das aus einem Messerhalter 10, einem Messer 11 sowie Schrauben besteht, die Messerhalter und Messer miteinander verbinden.
Das Schneidelement 9 und der Schlitten 8 sind mit Hilfe von
Parallelogrammlenkern 15 verbunden, die gelenkig mit dem Schneidelement 9 und mit dem Schlitten 8 verbunden sind. Die so gebildete Parallelogrammanordnung 13 wird in einer Richtung mittela einer
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Schraubenfeder 16 beaufschlagt, die diagonal zwischen dem Schneidelement 9 und dem Schlitten 8 angeordnet ist. Die Federkraft ist mit Hilfe einer Reguliereinrichtung 17 einstellbar, die in Reihe mit der Feder 16 angeordnet ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 arbeitet in derselben Weise wie die nach den Fig. 1 und 2, weshalb sie nicht weiter beschrieben wird.
Weitere Modifikationen der Vorrichtung sind möglichi Beispielsweise können das Schneidelement 9 und der Schieber 8 fest miteinander verbunden oder aus einem Stück hergestellt sein, wobei dann die erforderliche Federkraft mittels einer Feder aufgebracht bzw. erzeugt wird, die mit ihrem einen Ende am Schieber und mit ihrem anderen Ende an der Führungsschiene oder an einem Element befestigt ist, das in der gewünschten Position längs der letzteren arretierbar ist.
Die Vorrichtung kann doppelt ausgebildet und zum Beschneiden der Ränder auf beiden Seiten einer laufenden Materialbahn verwendet werden. Ferner kann die Vorrichtung auch dazu benutzt werden, zwei oder mehr Trägerschichtbahnen zu trennen, die parallel laufen und durch eine Laminatschicht verbunden sind, die alle Bahnen überdeckt. Indem ein Schneidmesser längs eines Randes jeder Trägerschicht einschneidet, werden die Bahnen mit einem sauber geschnittenen Rand und mit. einem Rand versehen, der eine gleichmäßig geschnittene Randzone aufweist, die z.B. umgefaltet und zum Versiegeln der Randzone der Trägerschicht verwendet werden kann. Da die Vorrichtung nach der Erfindung ausschließlich aus Elementen besteht, die stabil miteinander verbunden sind, treten keine Dreh- oder Gleitbewegungen während des Betriebes auf, d.h. die Vorrichtung arbeitet reibungsfrei. Dies bedeutet, daß die Kraft, die das Schneidmesser gegen den Rand der Trägerschicht andrückt, auf einem Minimum gehalten werden kann, was sehr vorteilhaft ist, da irgendeine Gefahr,
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daß das Schneidmesser In die Trägerschicht einschneidet, vermieden, mindestens aber beträchtlich reduziert wird. Da ferner das Schneidmesser ständig rechtwinklig zur Ebene der Trägerschicht gehalten wird, wird diese Gefahr welter reduziert, so daß In der Praxis dieses Problem beseitigt 1st.
Die Vorrichtung 1st sehr einfach In Ihrem Aufbau und damit auch billig herzustellen und zu warten. Sie arbeitet, wie die Praxis gezeigt hat, beträchtlich genauer und zuverlässiger als bisher verwendete Schneldelemente. Ein wesentlicher Grund hierfür 1st das völlige Fehlen von Schwenk- oder Gleitbewegungen während des Betriebes, wodurch die meisten Ursachen von Fehlern ausgescMtet werden.
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Claims (7)

Tetra Pak International AB TP 512-125 Patentansprüche
1.) Vorrichtung zum Beschneiden des Randes einer bewegten Laminatbahn, die eine Trägerschicht und eine Laminatschicht aufweist, die über den Längsrand der Trägerschicht übersteht, dadurch gekennzeichnet , daß ein Schneidelement (9) nahe bei einem Rand (4) der Bahn angeordnet ist, um einen Randbereich (5) der Laminatschicht (3) abzuschneiden, der sich über den Rand (4) der Bahn hinauserstreckt, daß das Schneidelement (9) quer zur Bahn (1) beweglich und mittels einer Feder (12, 16) an den Rand (4) der Trägerschicht (2) andrückbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (9) ein Schneidmesser (11) aufweist, dessen Schneidkante (14) rechtwinklig zur Querebene der Bahn (1) verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (6) eine Parallelogrammanordnung (13) aufweist, die das Schneidmesser (11) trägt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement (9) von zwei parallelen Blattfedern (12) getragen ist, die im Abstand voneinander angeordnet sind und die fest mit dem Schneidelement (9) verbunden sind und Schenkel der Parallelogrammanordnung (13) bilden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (15) der Parallelogrammanordnung (13) durch eine diagonal verlaufende Feder (16) verbunden sind.
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ORIGINAL INSPECTED
6. Vorrichtungnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sie auf einer Führungsschiene (7) angeordnet ist, die sich quer zur Bahn (1) erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraft, durch welche das Schneidelement (9) an die Trägerschicht (2) angedrückt wird, einstellbar ist.
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