DE3641061A1 - Vorrichtung zum schlitzen einer thermoplastischen bahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Schneiden thermoplastischer Bahnen und insbesondere ein Erhitzen eines die Bahn schlitzenden Messers.

Zum Stand der Technik sei die US-Patentanmeldung Ser.No. 703 000 vom 19. Februar 1985 sowie die US-PSen 43 68 051 und 43 98 903 genannt. Auf diese Druckschriften und den dort genannten Stand der Technik wird Bezug genommen.

Bislang wurde anders als in dem oben erwähnten Stand der Technik die Idee verwirklicht, ein Messer zu erhitzen, um das Perforieren oder Schneiden von stationären thermo­ plastischen Bahnen durch Verwendung eines erhitzten Schneid­ messers zu erleichtern. Hierzu ist in der US-PS 44 51 249 ein Erhitzen eines Messers auf eine Temperatur im Bereich von 93 und 105°C erläutert. Bei allen bekannten Einsätzen eines erhitzten Messers wird ein Erhitzen durchgeführt, indem in den Messerhalter ein Gerät mit Widerstandserhitzung eingesetzt wird, das elektrisch mit einer Energiequelle verbunden ist. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Temperatur des Messers zu überwachen und sie auf einem ge­ wählten Niveau zu halten.

Gemäß der Erfindung ist ein klingenartiges Messer in Schneid­ beziehung mit einem durchgehenden zweischichtigen Streifen einer thermoplastischen Bahn vorgesehen, um deren Schlitzen zu bewirken. Das Messer ist zwecks fortlaufend gesteuerter Querbewegung in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Bahn angeordnet, während gleichzeitig es so ausgerichtet ist, daß die Ebene des Messers im wesentlichen die Berührende mit der Linie ist, längs welcher die Bahn geschnitten wird. Aufgrund der Tatsache, daß das Messer querversetzt ist und gleichzeitig angelenkt ist, um eine Tangente zu bilden, schafft dessen Erhitzen mittels Verwendung herkömmlicher Maßnahmen wie beispielsweise mit Hilfe von Widerstandser­ hitzern eine Vielzahl von Problemen, von denen eines darin besteht, daß jede elektrische Leitung zu einem Widerstands­ erhitzer eine hohe Hin- und Herbiegungsperiode erfährt und demzufolge einem Ermüdungsbruch ausgesetzt ist.

Gemäß der Erfindung wird die Schlitzklinge erhitzt, indem ein erhitztes Fluid gegen den Klingenhalter gerichtet wird, welcher seinerseits durch Leitung das Messer er­ hitzt, das von ihm gehalten ist. Zum Messerhalter gerich­ tete Luft kann von einer geeigneten Quelle an Druckluft abgeleitet werden, die durch einen Druckregler, einen Strömungsregler und einen Erhitzer strömt, bevor sie in eine Leitung eingeführt wird, deren Ausgang auf den Mes­ serhalter gerichtet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbei­ spiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Vorrichtung mit einem erhitzten Messer zum Schlitzen einer Bahn,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei im Detail die Relation von Messer zu Bahn gezeigt ist,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach Fig. 2 gemäß der Linie 3-3.

In der US-Anmeldung 7 03 000 ist ein System zum Schlitzen ei­ ner fortlaufenden thermoplastischen Bahn erläutert, um in ihrem Mittelabschnitt eine wellenförmige, im allgemeinen sinusförmige Schnittlinie zu erzeugen. Der Abschnitt der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist im wesentlichen Gegen­ stand der Anmeldung, auf welche Bezug genommen wird, wobei die Vorrichtung hier soweit beschrieben wird, wie es nötig ist, um die Erfindung klar zu erläutern.

Die Bahnschneidevorrichtung 10 nach Fig. 1 weist als Haupt­ komponenten eine Trommel 12 auf, welche an einer Welle 14 fixiert ist, welche von dem Antriebszug einer Beutelmaschine (nicht gezeigt) gedreht wird. An einem Ende der Trommel 12 ist ein Nocken 16 mit einem Profil angeordnet, welches einen wellenartigen, im allgemeinen sinusförmigen Schnitt oder Schlitz erzeugt. Die Trommel 12 weist eine Form auf, in welcher eine Ausnehmung 18 ausgebildet ist, welche eine Nockenbahn definiert, die mit dem Nocken 16 in Phase ist. Die Trommel ist weiterhin mit einer Ausnehmung 20 versehen, die im wesentlichen in einer Ebene liegt, die rechtwinklig zur Achse der Trommel 12 verläuft und welche dazu dient, das Schneidmesser aufzunehmen, wenn das Ausbilden eines sinusförmigen Schlitzes unwirksam gemacht ist. Die oben erwähnte Anmeldung erläutert die Mechanik und beschreibt den Zweck des Betätigens des Messers in der Ausnehmung 20.

Eine Messerstütz- und Führmechanik 22 umfaßt ein Paar Füh­ rungsstangen 24 und 26, die sich durch Blöcke 23 und 30 und einen zwischenliegenden Block 32 erstrecken und an ihnen starr fixiert sind, wobei der Block 32 einer statio­ nären Vorspannvorrichtung wie einer Schraubenfeder oder Luftfeder zugeordnet ist, die eine Ausgangsstange 38 auf­ weist, welche an dem Block 32 fixiert ist. Der Block 28 ist mit einer Bohrung versehen, welche eine Welle 40 drehbar auf­ nimmt, die einen Hebel 42 aufweist, welcher an einem Ende fixiert ist und welche einen Block 44 aufweist, der zwei be­ abstandete Rollen 46 lagert, die mit dem Nocken 16 in Eingriff bringbar sind. Die Ausgangsrichtung der Vorspannung, welche von der Feder 36 geschaffen ist, hält die Rollen 46 in Kontakt mit dem Nocken 16, woraus sich ein Übertragen der Verschie­ bung auf die Stangen 26 und 24 ergibt, welche sich aus dem Nockenprofil ergibt. Der Block 30 weist eine Welle 48 auf, die darin drehbar gelagert ist und an einem Ende mit einem Lenkteil 50 und einem Messerhalter 52 versehen ist, welcher ein Messer 54 aufweist, das mittels einer Schraube 55 dort lösbar festgeklemmt ist. Die Hebel 42 und 50 sind über eine Stange 56 miteinander verbunden, welche wirksam ist, um die Hin- und Herbewegung der Welle 40 zu übertragen, die von dem Rollenteil 46 verursacht ist, welche zusammen mit der Nockenfläche 16 laufen, um das Messer so orientiert zu halten, daß es in Bezug auf die Ausnehmung 18 eine Tangente bestimmt, so daß die nacheilende Flanke der Schneidkante dem Schnittweg folgt.

Die Führungsmechanik 22, wie sie in der obigen Anmeldung gezeigt ist, auf welche Bezug genommen wird, ist an einer Stütze angeordnet, welche Gleitlager 57 einschließt, um eine freie Linear-Bewegung der Mechanik 22 zu gestatten.

In Fig. 1 ist die Bahn WS in Kontakt mit der Oberfläche der Trommel 12 gezeigt, wobei das Messer 54 eine wellenartige, im allgemeinen sinusförmige Schnittlinie C.L. erzeugt.

Gemäß der Erfindung wird Luft oder ein anderes geeignetes Fluid auf den Messerhalter 52 gerichtet, um dessen Erhitzen zu bewirken, wobei durch Leitung das Messer 54 auf einen gewählten Temperaturbereich erhitzt wird, um das Schneiden der Bahn zu erleichtern. Wie oben erwähnt ist, ist die Mes­ sertemperatur wesentlich unterhalb der Schmelztemperatur des Bahnmaterials gewählt, was besonders wichtig in dem Fall ist, daß eine Bahn auf der Trommel 12 angehalten ist oder der Bahnstreifen WS sich über die Trommel in Stufen bewegt, verursacht durch den Einsatz einer intermittierend arbeiten­ den Beutelmaschine. Jedoch schafft die Umgebung, in welcher die Bahnschneidevorrichtung gemäß Erfindung verwendet wird, eine kontinuierliche Bewegung des Bahnstreifens WS über die Trommel 12.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird Luft aus einer geeigneten Druckluftquelle durch eine Leitung 58 zu einem herkömmlichen Druckregler 60 und dann durch eine Leitung 62 geführt. Die Luft mit dem gewählten Druck wird mit einem herkömmlichen Strömungsregler 64 verbunden. Aus dem Strömungsregler strömt die Luft durch die Leitung 66 zu einem Erhitzer 68, welcher ein Gerät mit Widerstandserhitzung sein kann, das mit Steue­ rungen versehen ist, um die Ausgangstemperatur zu schaffen, bevor die Luft in eine Leitung 70 geführt wird, die einen Abschnitt aufweist, der gleitbar in einem L-förmigen Rohr 72 angeordnet ist, das mittels eines Bügels 74 an dem Block 30 befestigt ist. An dem Ende des L-förmigen Rohres ist eine Austrittsdüse oder ein Abzug 76 befestigt, und die dadurch­ strömende Luft wird so auf den Messerhalter 52 gerichtet, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Der Messerhalter nimmt nach einer zweckmäßigen Aufwärmperiode eine konstante Temperatur ausreichender Höhe an, so daß durch Leitung die Temperatur des Messers auf einen Bereich von 90 bis 105°C ansteigen wird. Es sei hervorgehoben, daß die Leitung 70 gleitbar in der Leitung 72 aufgenommen ist, so daß in An­ sprechen auf die Hin- und Herbewegung des Blockes 30 er­ hitzte Luft fortlaufend zu dem Messerhalter 52 gerichtet wird.

Streuluftströme, die sich aus dem Luftstrom ergeben, der gegen den Block 52 gerichtet ist, werden im wesentlichen von der Bahn weggerichtet, die sich über die Trommel bewegt, und zwar mit Hilfe einer Abschirmung 78, die mit einem Schlitz versehen ist, durch welchen sich das Messer 54 erstreckt, wobei die Abschirmung an einer Fläche des Blockes 52 neben der Trommel 12 fixiert ist.

Es lassen sich zweckmäßige Änderungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsform durchführen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Schlitzen einer thermoplastischen Bahn, gekennzeichnet durch eine drehbare Trommel, welche die sich darüber bewegende Bahn stützt, durch ein Messer, dessen Schneidkante in einer durchge­ henden Umfangsausnehmung aufgenommen ist, welche in der Oberfläche der Trommel ausgebildet ist, durch eine Einrich­ tung zum Anordnen des Messers derart, daß dessen Schneid­ kante in der Umfangsnut gehalten ist, durch eine Einrich­ tung zum Schaffen einer fortlaufenden Zuführung an erhitztem gasförmigem Fluid und durch eine Einrichtung zum Richten des erhitzten Fluids gegen die Messerhalteeinrichtung, um ein Erhitzen des Messers zu bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Halteeinrichtung eine Einrichtung getragen ist, um den Strom des erhitzten gasförmigen Fluids von dem Bahn­ abschnitt abzuschirmen, welcher von dem Messer geschlitzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsausnehmung die Form eines fortlaufend wel­ lenartigen Musters einnimmt, so daß die Schnittlinie der Bahn die Form einer Sinuswelle einnimmt, daß eine Einrich­ tung vorgesehen ist, um die Messerhalteeinrichtung so zu bewegen, daß sie der wellenförmigen Ausbildung der Aus­ nehmung folgt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Strom des erhitzten Fluids gegen die Messerhalte­ einrichtung während der Bewegung des Messers in der Aus­ nehmung aufrechtzuerhalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen der Messer­ halteeinrichtung in einer Richtung vorgesehen ist, welche parallel zu der Achse der Trommel verläuft, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Leitungen für das erhitzte Fluid teleskopartig miteinander verbindet, so daß das erhitzte Fluid während der Hin- und Herbewegung des Messers auf den Messerhalter gerichtet ist.