DE4311129A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Fördern einer Materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern einer Materi­ albahn, insbesondere eines Streifens aneinanderhängender Eti­ ketten, bei dem die Materialbahn mit einer Abgabegeschwindig­ keit von einer Vorratsrolle abgewickelt, entlang einer Förder­ strecke bewegt und mit einer vom Arbeitstakt einer Abnahmeein­ richtung abhängigen Vorschubgeschwindigkeit in die Einlaufzone der Abnahmeeinrichtung vorgeschoben wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Fördern einer Materialbahn, insbesondere eines Streifens aneinander­ hängender Etiketten, von einem Materialbahnvorrat zu einer Ab­ nahmeeinrichtung mit einer drehbar gelagerten Vorratsrolle, einer von der Vorratsrolle zur Abnahmeeinrichtung verlaufenden Förderstrecke und Vorschubmitteln mit einem Antrieb zum Abzie­ hen und Bewegen der Materialbahn von der Vorratsrolle entlang der Förderstrecke und zum Vorschieben der Materialbahn in eine Einlaufzone der Abnahmeeinrichtung.

In der nicht vorveröffentlichten DE 42 12 987 A1 sind ein sol­ ches Verfahren und eine derartige Vorrichtung im wesentlichen beschrieben. Danach ist es bekannt, von einer laufenden Mate­ rialbahn mit einem umlaufenden Messer, das mit einem Gegenmes­ ser zusammenwirkt, nacheinander Abschnitte vorgegebener Länge, wie z. B. in einer Packmaschine Packmaterialzuschnitte oder in einer Etikettiermaschine Etiketten, abzutrennen. Um die Bedin­ gungen in einer solchen Maschine beim Anhalten und Anfahren der Materialbahn zu optimieren, ist vorgesehen, die Material­ bahn im letzten Arbeitstakt vor und im ersten Arbeitstakt nach einer Unterbrechung der Materialbahnbewegung jeweils in eine registergerechte Abnahmeposition zur Abnahmeeinrichtung, bei­ spielsweise einer Schneideinrichtung, zu bewegen. Das wird dadurch realisiert, daß die Materialbahn im letzten Arbeitstakt vor dem Anhalten zunächst auf eine Übergeschwindigkeit be­ schleunigt und dann bis zum Stillstand abgebremst wird und daß sie im ersten Arbeitstakt nach dem Stillstand zunächst auf eine vorgegebene Übergeschwindigkeit beschleunigt und dann auf ihre vorgesehene Betriebsgeschwindigkeit gebracht wird. Dadurch wird erreicht, daß die Materialbahn exakt in einer registerge­ rechten Abnahmeposition bzw. Schnittposition anhält und nach dem Anhalten beim Anfahren bereits im ersten Arbeitstakt der Abnahmeeinrichtung mit der vorgesehenen Betriebsgeschwindigkeit eine registergerechte Abnahme- bzw. Schnittposition erreicht. Das setzt beim Anhalten und Anfahren der Materialbahn jeweils einen bestimmten Bewegungsablauf voraus, der nur mit relativ hohem Aufwand für den Antrieb des Materialbahnvorschubs reali­ sierbar ist. Dazu ist in der älteren Anmeldung jedoch nichts ausgeführt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art weiter zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß beim Auftreten von Differenzen zwischen der Abgabegeschwindigkeit und der Vorschubgeschwindigkeit entstehende Längendifferenzen der Materialbahn durch entsprechende Änderungen der Länge der Förderstrecke kompensiert werden. Auf diese Weise ist es mög­ lich, die Bahnspannung während des Betriebes der Vorrichtung im wesentlichen konstant zu halten.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird für das An­ halten und des Anfahren des Materialbahnvorschubs jeweils ein bestimmter Geschwindigkeitsverlauf als Bewegungsgesetz vorge­ geben. Der Materialbahnvorschub wird in Übereinstimmung mit diesen Bewegungsgesetzen beim Anhalten von einer Betriebs­ geschwindigkeit bis zum Stillstand verzögert und beim Anfahren aus dem Stillstand auf die Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt. Gleichzeitig wird beim Anhalten und Anfahren des Materialbahn­ vorschubs die Länge der Förderstrecke in Abhängigkeit von dem entsprechenden Bewegungsgesetz gesteuert verändert. Auf diese Weise wird die Materialbahn von plötzlichen starken Zugkraft­ änderungen entlastet, die beim schnellen Anhalten und Anfahren des Materialbahnvorschubs auftreten können. In weiterer Fort­ führung der Erfindung ist vorgesehen, daß während oder nach dem Anhalten des Materialbahnvorschubs zur Abnahmeeinrichtung auch die Vorratsrolle abgebremst wird, daß die Verzögerung der Materialbahnabwicklung von der Vorratsrolle kleiner ist als die der Vorschubbewegung zur Abnahmeeinrichtung, daß zum Aus­ gleich der entstehenden Differenz der abgewickelten und vorge­ schobenen Materialbahnlänge die Förderstrecke verlängert wird und daß die Verlängerung der Förderstrecke im Sinne der Auf­ rechterhaltung einer Materialbahnspannung gesteuert wird. Bekanntlich läuft die Vorratsrolle bei einem schnellen Anhal­ ten des Materialbahnvorschubs zur Abnahmeeinrichtung wegen ihrer relativ großen Masseträgheit nach, wobei die Bahnspan­ nung zwischen der Vorratsrolle und dem Vorschubantrieb zusam­ menbricht. Durch die geschilderten Maßnahmen der Förderstrec­ kenverlängerung bei dem Anhalten des Materialbahnvorschubs wird die Materialbahnspannung dagegen kontrolliert aufrechter­ halten.

In einer bevorzugten Fortsetzung der Erfindung wird die Förder­ strecke beim Beschleunigen des Materialbahnvorschubs aus dem Stillstand auf die Betriebsgeschwindigkeit um den Betrag der Länge des in dieser Phase zur Abnahmeeinrichtung vorgeschobe­ nen Materialbahnabschnitts verkürzt, während die Vorratsrolle noch stillsteht. Auf diese Weise wird eine schnelle Beschleu­ nigung des Materialbahnvorschubs auf die Betriebsgeschwindigkeit ermöglicht, weil die für das Anfahren erforderliche Material­ bahnlänge gesteuert aus der Förderstrecke freigegeben wird und die Materialbahn daher von Rückhaltekräften weitgehend frei ist.

Gemäß einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Vorratsrolle nach einem Materialbahnstill­ stand durch die Zugkraft des Materialbahnvorschubs erst dann in Bewegung gesetzt wird, wenn der Materialbahnvorschub zur Abnahmeeinrichtung wenigstens angenähert die Betriebsgeschwin­ digkeit erreicht hat, daß eine sich während der Beschleunigung der Vorratsrolle ergebende Längendifferenz der abgewickelten und zur Abnahmeeinrichtung vorgeschobenen Materialbahn durch eine entsprechende Verkürzung der Förderstrecke kompensiert wird und daß die Verkürzung der Förderstrecke im Sinne zuneh­ mender auf die Vorratsrolle wirkender Zugkraft der Material­ bahn gesteuert wird. Durch diese gesteuerte Verkürzung der Förderstrecke beim Anfahren der Vorratsrolle nach dem Anfahren des Materialbahnvorschubs zur Abnahmeeinrichtung wird die Zugkraft der Materialbahn, die von dem Vorschubantrieb aufge­ bracht wird, langsam zur Vorratsrolle weitergegeben, die dadurch nach und nach auf ihre Betriebsgeschwindigkeit be­ schleunigt wird, wobei die Bahnspannung wenigstens angenähert konstant aufrechterhalten wird. Dadurch wird vermieden, daß die Bahnspannung beim Anfahren der Vorratsrolle über vorgege­ bene Grenzwerte hinaus ansteigt. Gemäß einer Fortsetzung der Erfindung wird die Materialbahn mit einer Betriebsgeschwindig­ keit bewegt, bei der während eines jeden Arbeitstakts der Abnahmeeinrichtung ein Materialbahnabschnitt vorgegebener Gebrauchslänge von der Vorratsrolle abgewickelt und in die Abnahmeeinrichtung vorgeschoben wird. Die Verzögerung des Materialbahnvorschubs von der Betriebsgeschwindigkeit zum Stillstand und seine Beschleunigung aus dem Stillstand auf die Betriebsgeschwindigkeit erfolgen jeweils innerhalb eines Ar­ beitstaktes der Abnahmeeinrichtung. Diese Arbeitsweise erlaubt ein weitgehend registergerechtes und ausschußfreies Verarbei­ ten der Materialbahn. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Materialbahn entlang der Förderstrecke durch einen Schleifenspeicher mit Umlenkwalzen und relativ zu diesen verfahrbaren Tänzerwalzen bewegt wird, daß die Tänzerwalzen zur Änderung der Länge der Förderstrecke von einem Antrieb relativ zu den Umlenkwalzen verfahren werden und daß der Antrieb beim Anhalten und Anfahren des Material­ bahnvorschubs in Abhängigkeit von den Bewegungsgesetzen der Verzögerung bzw. der Beschleunigung der Vorschubbewegung ge­ steuert wird.

Bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Abschnitt der Förderstrecke durch einen Materialbahnspei­ cher geführt ist und daß Mittel zum Verändern der Länge des im Materialbahnspeicher verlaufenden Förderstreckenabschnitts in Abhängigkeit von Längendifferenzen der von der Vorratsrol­ le abgewickelten und der zur Abnahmeeinrichtung vorgeschobenen Materialbahn vorgesehen sind.

Fortführungen, Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltun­ gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 9 bis 20 enthal­ ten. Dabei bezieht sich Anspruch 9 auf eine Ausbildung des Materialbahnspeichers als Schleifenspeicher mit aktiv gesteu­ ert bewegbaren Tänzerwalzen. Die Ansprüche 10 bis 13 enthalten Merkmale einer Steueranordnung zum Anhalten und Anfahren des Vorschubmittels in Übereinstimmung mit vorgegebenen Bewegungs­ gesetzen sowie zum Steuern der Bewegung der Tänzerwalzen für eine den Bewegungsgesetzen folgende Verkürzung bzw. Verlänge­ rung der Förderstrecke der Materialbahn. Damit ist ein bela­ stungsfreier Vorschub im kritischen Moment des qualifizierten Anhaltens und Beschleunigens der Materialbahn gewährleistet. Die Ansprüche 14 und 15 befassen sich mit der konstruktiven Gestaltung der Tänzerwalzen, die so ausgebildet sind, daß sie Veränderungen der Länge der Förderstrecke innerhalb des Mate­ rialbahnspeichers möglichst geringe Masseträgheiten entgegen­ setzen. Anspruch 16 enthält Merkmale einer bevorzugten Führung der Tänzerwalzen bei ihren Bewegungen relativ zu den Umlenk­ walzen, die ein Verkanten der Tänzerwalzen ausschließt. Die Ansprüche 17 bis 19 befassen sich mit dem Antrieb der Tänzer­ walzenbewegung relativ zu den feststehenden Umlenkwalzen. An­ spruch 20 enthält konstruktive Details der Führung der Tänzer­ walzen im Schleifenspeicher.

Die Erfindung bietet den Vorteil einer weitgehend belastungs­ freien Zuführung einer Materialbahn zu der Schneideinrichtung einer Etikettiermaschine oder einer Packmaschine auch in den kritischen Phasen des Anhaltens und Anfahrens des Material­ bahnvorschubs. Dabei wird die Bahnspannung der Materialbahn weitgehend konstant aufrechterhalten. Das wirkt sich besonders günstig in modernen Hochleistungsmaschinen wie z. B. Etikettier­ maschinen oder Packmaschinen aus, denn die Materialbahn z. B. für einen Rollenwechsel schnell anhalten und die neue Materi­ albahn aus dem Stillstand in möglichst kurzer Zeit wieder angefahren und auf Betriebsgeschwindigkeit gebracht werden soll. Die die Veränderung der Förderstreckenlänge bewirkenden Bestandteile der Vorrichtung im Schleifenspeicher sind masse­ arm ausgebildet, so daß eine weitgehend trägheitsfreie und verzögerungsarme Kompensation von Längendifferenzen der Mate­ rialbahn von in kritischen Betriebsphasen auftretenden Längen­ differenzen der Materialbahn möglich ist, ohne daß die Materi­ albahn durch zeitlich schwankende Zugkräfte belastet oder die Vorratsrolle aufwendig angetrieben werden muß. Die Vorrichtung erlaubt eine einfache konstruktive Gestaltung. Insgesamt unter­ stützt und ermöglicht die Erfindung das registergerechte Anhal­ ten und Anfahren einer Materialbahn beispielsweise bei einem Rollenwechsel, wodurch Ausschuß vermieden und die Produktivität der Maschine erhöht wird. Als besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Abtrennen bedruckter Etiketten von einem Etikettenstreifen, die auch in den kritischen Phasen des Anhaltens und Anfahrens der Materialbahn maßgenau von dem Streifen abgetrennt werden können.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Anordnung zur Materialbahn­ zuführung zu einer Schneideinrichtung in einer Eti­ kettiermaschine als Ausführungsbeispiel einer Vor­ richtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einem Schleifenspeicher der För­ dervorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Schleifenspei­ chers nach der Erfindung ohne vordere Seitenverklei­ dung in Richtung des Pfeiles C in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile D-D in der Fig. 3.

In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung die Materialbahnzuführung zu einer Schneidein­ richtung einer Etikettiermaschine in einer teilweise geschnit­ tenen schematischen Draufsicht dargestellt. Die Zeichnung enthält nur solche Teile der Vorrichtung, die für das Verständ­ nis der Erfindung erforderlich sind.

Die Vorrichtung weist zwei Förderstrecken 1 und 2 auf, die zur Schneidzone 3 einer als Abnahmeeinrichtung vorgesehenen Schneideinrichtung 4 hin konvergieren. Die Förderstrecken 1 und 2 werden gegeneinander durch einen keilförmigen Führungs­ körper 6 begrenzt, dessen Spitze zur Schneidzone 3 zeigt.

Die Förderstrecke 1 geht von einer als Materialbahnvorrat vorgesehenen Vorratsrolle 12 aus, von der eine Materialbahn 13 abgewickelt und in Pfeilrichtung 14 zur Schneideinrichtung 3 hin bewegt wird. Dabei durchläuft die Materialbahn 13 einen Schleifenspeicher 15, der später anhand der Fig. 2 bis 4 näher beschrieben wird.

Im Bereich des Führungskörpers 6 ist der Förderstrecke 1 als Vorschubantrieb ein Vorschubwalzenpaar 7 zugeordnet, das aus achsparallelen Vorschubwalzen 8 und 9 besteht, die sich an ihrem Umfang mit einer vorgegebenen Kraft berühren. Die Vor­ schubwalze 8 ist mittels eines Motors 11 angetrieben, der über ein nicht gezeigtes Getriebe auch die andere Vorschubwalze 9 synchron antreibt. Das Vorschubwalzenpaar 7 erfaßt zwischen den Walzen 8 und 9 die Materialbahn 13 und fördert sie in der Pfeilrichtung 14 zur Schneidzone 3. Von der Vorschubwalze 8 zu einer im Bereich der Schneidzone 3 angeordneten vorderen Um­ lenkwalze 16 läuft wenigstens ein Saugförderband 17 um, dessen Fördertrum über eine mit einer Unterdruckquelle 18 in Verbin­ dung stehende Unterdruckkammer 19 mit Saugluft beaufschlagt wird, so daß die Materialbahn 13 unter der Saugluftwirkung am Saugförderband 17 anliegt und sicher zur Schneidzone 3 bewegt wird. Das Saugförderband 17 wird über die vordere Umlenkwalze 16 von einem Antrieb 21 angetrieben.

Die zweite Förderstrecke 2 geht von einer als Materialbahnvor­ rat bestimmten Vorratsrolle 22 aus, von der eine Materialbahn 23 abgewickelt und in Pfeilrichtung 24 zur Schneidzone 3 hin bewegt wird. Der Förderstrecke 2 ist ein weiteres Vorschubwal­ zenpaar 26 mit Vorschubwalzen 27 und 28 zugeordnet, die von einem Motor 29 angetrieben sind. Auch der Förderstrecke 2 ist ein Saugbandförderer 31 zugeordnet, der über eine vordere Umlenkwalze 32 von dem Motor 21 angetrieben wird und dessen Fördertrum über eine Unterdruckkammer 33 von einer Unterdruck­ quelle 34 mit Unterdruck beaufschlagt wird, so daß die in der Förderstrecke 2 bewegte Materialbahn 23 von der durch das Fördertrum des Saugbandförderers 31 wirkenden Saugluft angezo­ gen wird.

Als Abnahmeeinrichtung zeigt die Fig. 1 die Schneideinrich­ tung 4, die aus einer in Pfeilrichtung 37 umlaufenden Messer­ walze 36 besteht, in deren Umfang ein quer zur Förderrichtung 14 bzw. 24 der Materialbahnen 13 bzw. 23 ausgerichtetes Messer 38 eingesetzt ist. Das Messer 38 wirkt bei jedem Umlauf der Messerwalze zum Schnitt mit einem stationären Gegenmesser 39 zusammen, um von der jeweils laufenden Materialbahn 13 bzw. 23 in einem durch die Schnittfolge des Messers 38 vorgegebenen Arbeitstakt aufeinanderfolgende Bahnabschnitte abzutrennen.

Die von der jeweils laufenden Materialbahn 13 bzw. 23 abge­ trennten Abschnitte werden nacheinander von einem Saugbandför­ derer 41 übernommen, dessen Fördertrum von einer Unterdruck­ quelle 42 über eine Unterdruckkammer 43 mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, so daß die Abschnitte an dem Saugbandförde­ rer 41 sicher gehalten werden, während sie zur Weiterverarbei­ tung abgefördert werden. Die Unterdruckkammern 19, 29 und 43 können natürlich alle an eine gemeinsame Unterdruckversorgung angeschlossen sein.

Die Maschinensteuerung weist eine Steueranordnung 44 auf, die eingangsseitig mit Sensoren 46 und 47 zum Erfassen von Druck­ marken auf den Materialbahnen 13 und 23, sowie mit Drehwinkel­ gebern 48, 49 und 51 zum Erfassen der Geschwindigkeit und der Phasenlage der Messerwalze 36 und der Vorschubwalzen 8 und 27 verbunden ist. Ausgangsseitig sind an die Steueranordnung 44 die Antriebsmotoren 11 und 29 angeschlossen.

Einzelheiten des Schleifenspeichers 15 sind in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Schleifenspeicher 15 und Fig. 3 einen Schnitt durch den Schleifenspeicher etwa entlang der Linie C-C der Fig. 2 etwa in der Blickrichtung des Pfeiles C in Fig. 1. Fig. 4 zeigt einen Schnitt etwa entlang der Linie D-D der Fig. 2. Die Darstellung in den Fig. 2 bis 4 ist schematisch und nicht maßstabsgetreu. Sie beschränkt sich auf die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile. Gleiche Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen wie auch in Fig. 1.

Der Schleifenspeicher 15 ist in einem Gestell 52 untergebracht, das aus zwei linearen, vertikal angeordneten Laufkäfigen 52a und 52b besteht. Die Laufkäfige sind auf einem Sockel 53 mon­ tiert und oben mit einer Brücke 53a zu einem soliden Gestell verbunden. Die Laufkäfige 52a und 52b sind etwa u-förmig aus­ gebildet und mit ihren offenen Seiten einander zugewandt. An der Basis eines jeden u-förmigen Laufkäfigs 52a bzw. 52b ist ein vertikaler Zahnstangenträger 54 angeordnet, der an seinen gegenüberliegenden Seiten je eine Zahnstange 56 und 57 trägt. Die Zahnstangen 56 und 57 verlaufen an den einander gegenüber­ liegenden Seiten des Zahnstangenträgers 54 parallel zueinander und sind entgegengesetzt orientiert.

In das Schleifenspeichergestell 52 sind Umlenkwalzen 58, 59 und 61 horizontal ortsfest eingesetzt. Am Beispiel der teilweise geschnittenen Umlenkwalze 58 ist erkennbar, daß eine Welle 62 im Gestell 52 fest eingespannt ist, auf welcher ein zylindrischer Walzenmantel 63 mittels Kugellagern 62a drehbar gelagert ist.

Die Tänzerwalzen 64 und 66 des Schleifenspeichers 15 weisen je eine Welle 67 und einen auf dieser Welle mittels eines Lagers 67a drehbar gelagerten Walzenmantel 68 auf. Die von der Vorratsrolle 12 ablaufende Materialbahn 13 ist abwechselnd über die Umlenkwalzen und die Tänzerwalzen geführt, so daß die Position der Tänzerwalzen relativ zu den Umlenkwalzen die Länge der Förderstrecke zwischen der Vorratsrolle 12 und dem Abzugswalzenpaar 7 (vgl. Fig. 1) bestimmt.

Die Welle jeder Tänzerwalze trägt an ihren beiden Enden je ein Zahnrad 69, das fest auf die Welle aufgekeilt ist. Die Zahnrä­ der 69 kämmen mit den Zahnstangen 56 bzw. 57, so daß bei einer Bewegung der Tänzerwalzen in vertikaler Richtung immer ihre horizontale Richtung erhalten bleibt.

Die freien Schenkel der u-förmigen Laufkäfige 52a und 52b wei­ sen an ihren vorderen Enden vertikale Laufflächen 71 auf. Mittels Rollenlagern 72, die bei Bewegungen der Tänzerwalzen vertikal an den Laufflächen 71 abrollen, sind die Wellen 67 der Tänzerwalzen und die Zahnräder 69 gegen die Zahnstangen 56 und 57 vorgespannt. Durch den u-förmigen Aufbau der Laufkäfige 52a und 52b werden die Tänzerwalzenwellen 67 aufeinander zu vorgespannt, so daß die Zahnräder 69 auf beiden Seiten der Zahnstangenträger 54 an den Zahnstangen 56 und 57 sicher ab­ laufen.

Jede Tänzerwalzenwelle trägt außer den Zahnrädern 69 je eine Zahnriemenscheibe 73 bzw. 74, die ebenfalls fest auf die jeweilige Welle aufgekeilt sind. Über die Zahnriemenscheiben 73 und 74 der parallel nebeneinander angeordneten Tänzerwalzen 64 und 66 ist in einer S-Schleife 76 ein beidseitig verzahnter Zahnriemen 77 geführt, der über stationäre Umlenkrollen 78 und 79 und eine Antriebsrolle 81 umläuft. Über einen Zahnriemen­ trieb 82 ist die Antriebsrolle 81 mit einem Motor 83 verbun­ den. Der Motor 83 ist an die Steueranordnung 44 angeschlossen.

Der Vorratsrolle 12, die im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls im Gestell 52 des Schleifenspeichers 15 gelagert ist, ist eine Bremseinrichtung 84 zugeordnet, die auf einen Flansch der Vorratsrolle oder den Aufnahmekern wirken kann. Diese Bremseinrichtung ist mit der Steueranordnung 44 verbun­ den.

Die Schnittansicht der Fig. 4 zeigt den Laufkäfig 52a des Schleifenspeichergestells 52 mit dem Sockel 53 und der Brücke 53a. Zwischen den U-Schenkeln 86a und b ist, wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschrieben, der Zahnstan­ genträger 54 vertikal angeordnet. Im Unterschied zu der Ausfüh­ rungsform der Fig. 2 und 3 sind als Zahnstangen die verti­ kalen Trume 87a und b eines endlosen Zahnriemens 87 vorgesehen. Der Zahnriemen ist um den Zahnstangenträger 54 herumgelegt und bildet an der Unterseite des Zahnstangenträgers eine Schlaufe 88. Am unteren Ende der vertikalen Trume 87a und 87b des Zahn­ riemens 87 greifen Spannklauen 89 in die Verzahnung ein, die mittels eines Exenters 91 vertikal bewegbar sind. Durch Bewe­ gen der Klauen 89 nach unten mittels des Exzenters 91 wird der Zahnriemen 87 auf dem Zahnstangenträger 54 gespannt. Die Klau­ en 89 sind mittels eines Spannorgans 92 so zu einander fixier­ bar, daß sie sicher in die Verzahnung des Zahnriemens 87 ein­ greifen. In die vertikalen Trume 87a und 87b des Zahnriemens 87 greifen die Zahnräder 69 ein, die verdrehfest auf die Wellen 67 der Tänzerwalzen 64 und 66 aufgekeilt sind.

Es sei angenommen, daß die Materialbahn im Betrieb mit einer vorgegebenen Betriebsgeschwindigkeit von der Vorratsrolle 12 abgewickelt, entlang der durch den Schleifenspeicher 15 füh­ renden Förderstrecke bewegt und durch die Vorschubwalzen 7 zur Schneideinrichtung 4 vorgeschoben wird, die im Takt des umlaufenden Messers 38 Abschnitte vorgegebener Gebrauchslänge von der Materialbahn abtrennt. Als Abnahmeeinrichtung kann eine in der Zeichnung nicht dargestellte Etikettiermaschine vorgesehen sein, welche die abgetrennten Abschnitte (Etiket­ ten) auf zu etikettierende Artikel wie Dosen, Flaschen, Pack­ chen oder dergl. aufbringt. Während eine der Materialbahnen 13 auf diese Weise verarbeitet wird, wird die andere 23 inzwi­ schen für eine anschließende Verarbeitung in Bereitschaft gehalten. Die registergerechte Zuführung der Materialbahn wird mit dem Druckmarkensensor 46 bzw. 47 überwacht. Die Geschwin­ digkeit des Materialbahnvorschubs und der Messerbewegung wird mit den Drehwinkelgebern 48, 49 und 51 gemessen und von der Steueranordnung 44 so geregelt, daß immer eine registergerech­ te Abtrennung und Verarbeitung der Materialbahnabschnitte gewährleistet ist.

Soll die Materialbahn 13 nun angehalten werden, weil beispiels­ weise die Vorratsrolle 12 abgelaufen ist und in der Folge die inzwischen bereitgehaltene Materialbahn 23 von der Vorratsrol­ le 22 abgezogen werden soll, so wird zunächst der Vorschub der Materialbahn mittels des Vorschubwalzenpaares 7 abgebremst und angehalten, während die Vorratsrolle 12 wegen ihrer größeren Massenträgheit noch nachläuft. Das Anhalten des Vorschubwalzen­ paares 7 wird von der Steueranordnung 44 vorzugsweise so ge­ steuert, daß die Materialbahn 13 in der Schneidzone 3 register­ gerecht zum Stillstand kommt, so daß das umlaufende Messer 38 gerade noch einen ordnungsgemäßen Materialbahnabschnitt der vorgegebenen Gebrauchslänge abtrennt, sobald die Materialbahn stillsteht. Um das zu erreichen, ist der Vorschubbewegung der Vorschubwalzen 7 im letzten Arbeitstakt des umlaufenden Messers 38 ein bestimmtes Bewegungsgesetz vorgegeben, welches bewirkt, daß die Materialbahn in diesem letzten Arbeitstakt zunächst beschleunigt und dann zum letzten Schnitt angehalten wird. Um nun während dieser kritischen Phase eine belastungsfreie Vor­ schubbewegung der Materialbahn zu gewährleisten, wird gemäß der Erfindung gleichzeitig die Länge der Förderstrecke der Materialbahn 13 in Übereinstimmung mit dem Bewegungsgesetz des Materialbahnvorschubs verändert. Dazu steuert die Steueranord­ nung 44 den Antrieb 83 des doppelten Zahnriemens 77 so, daß die Tänzerwalzen 64 und 66 zur entsprechenden Veränderung der Länge der Förderstrecke in Übereinstimmung mit dem Bewegungs­ gesetz der Vorschubbewegung der Materialbahn relativ zu den ortsfesten Umlenkwalzen 58, 59 und 61 bewegt werden. Verlangt also das Bewegungsgesetz der Vorschubbewegung eine kurzzeiti­ ge Beschleunigung der Materialbahn, so werden die Tänzerwalzen 64 und 66 von dem Antrieb 83 zu einer entsprechenden Verkür­ zung der Förderstrecke relativ zu den ortsfesten Umlenkwalzen 58, 59 und 61 nach oben bewegt, verlangt das Bewegungsgesetz dagegen eine Verzögerung der Materialbahn, so bewegt der An­ trieb 83 die Tänzerwalzen 64 und 66 mittels des doppelten Zahnriemens entsprechend nach unten, um die Förderstrecke zu verlängern. Durch die aktive Bewegung der Tänzerwalzen 64 und 66 wird die Vorschubbewegung der Materialbahn durch die Vor­ schubwalzen 7 in der kritischen Phase des Anhaltens von Rück­ haltekräften freigehalten, die die Vorratsrolle 12 wegen ihrer großen Massenträgheit ansonsten auf die Masterialbahn ausüben würde.

Wird der doppelte Zahnriemen 77 in Pfeilrichtung 93 bewegt, so laufen die Tänzerwalzen 64 und 66 synchron aufwärts, wobei die auf den Tänzerwalzenwellen 67 sitzenden Zahnräder 69 an den Zahnstangen 56 und 57 ablaufen. Dadurch ist gewährleistet, daß die nicht starr miteinander verbundenen Tänzerwalzen 64 und 66 bei ihren Bewegungen ihre horizontale Ausrichtung beibehalten.

Während des Anhaltens der Vorschubbewegung und danach wird durch Betätigen der Bremseinrichtung 84 die Vorratsrolle 12 abgebremst. Der Vorgang des Anhaltens der Vorratsrolle 12 dauert länger als das Anhalten des Bahnvorschubs mit den Vor­ schubwalzen 7, so daß noch eine bestimmte Länge der Material­ bahn 13 von der Vorratsrolle 12 abgewickelt wird, während der Vorschub zur Schneideinrichtung bereits den Stillstand erreicht hat. Um dabei eine bestimmte Bahnspannung aufrechtzuerhalten, wird zur Kompensation dieser nachträglich abgewickelten Mate­ rialbahnlänge durch Bewegen der Tänzerwalzen 64 und 66 nach unten die Förderstrecke im Schleifenspeicher verlängert, bis die Vorratsrolle 12 zum Stillstand gekommen ist, wobei diese Bewegung der Tänzerwalzen 64 und 66 ebenfalls durch die Steu­ eranordnung 44 gesteuert wird.

Wird nach dem Stillstand dieselbe Materialbahn 13 oder die an­ dere 23 wieder angefahren, so wird während des ersten Arbeits­ taktes der Schneideinrichtung 4 nach dem Stillstand die betref­ fende Materialbahn, beispielsweise die Materialbahn 23, zu­ nächst auf eine Übergeschwindigkeit beschleunigt und noch innerhalb des ersten Arbeitstaktes von der Übergeschwindigkeit auf ihre Betriebsgeschwindigkeit verzögert, so daß schon der erste Schnitt nach dem Wiederanfahren der Materialbahn regi­ stergerecht erfolgt und ein ordnungsgemäßer Abschnitt von der Materialbahn abgetrennt wird. Auch dem Anfahren der Material­ bahn im ersten Arbeitstakt der Schneideinrichtung nach dem Stillstand der Materialbahn wird also ein bestimmtes Bewegungs­ gesetz vorgegeben, welches gewährleistet, daß auch der erste Schnitt bereits registergerecht erfolgt. In Übereinstimmung mit diesem Bewegungsgesetz werden nun auch beim Anfahren der Materialbahn die Tänzerwalzen 64 und 66 des Schleifenspeichers 15 relativ zu den ortsfesten Umlenkwalzen 58, 59 und 61 bewegt, um die Förderstrecke im Schleifenspeicher entsprechend der Vorschubbewegung der Materialbahn in dieser Phase zu verändern. Damit wird die Materialbahn während dieser kritischen Phase der Vorschubbewegung beim Anfahren von Rückhaltekräften entla­ stet, so daß das Anfahren störungsfrei durchgeführt werden kann. Während der Beschleunigung des Materialbahnvorschubs vom Stillstand auf seine Betriebsgeschwindigkeit wird also die Förderstrecke durch Bewegen der Tänzerwalzen 64 und 66 nach oben in Übereinstimmung mit dem Bewegungsgesetz der Vorschub­ bewegung verkürzt. Diese Bewegung wird wieder von der Steuer­ anordnung 44 gesteuert und von dem Motor 83 angetrieben. So­ bald die Materialbahn ihre vorgesehene Betriebsgeschwindigkeit erreicht hat, wird die Aufwärtsbewegung der Tänzerwalzen 64 und 66 zunehmend verzögert, so daß die von den Vorschubwalzen 27 und 28 des Vorschubwalzenpaars 26 auf die Materialbahn 23 ausgeübte Zugkraft sich zunehmend auf die Vorratsrolle 22 auswirkt und diese bis zur Betriebsgeschwindigkeit der Materi­ albahn beschleunigt. Haben die Abwicklung der Materialbahn von der Vorratsrolle 22 und ihre Bewegung durch die Förderstrecke ihre Betriebsgeschwindigkeit erreicht, so bleiben die Tänzer­ walzen 64 und 66 in Ruhe, d. h. sie verändern ihre Lage zu den ortsfesten Umlenkwalzen 58, 59 und 61 nicht mehr.

Die aktive Bewegung der Tänzerwalzen 64 und 66 relativ zu den ortsfesten Umlenkwalzen 58, 59 und 61 während der Anhalt- und Anfahrphasen hat den Vorteil, daß eine belastungsfreie Vor­ schubbewegung während dieser kritischen Phasen des Betriebes möglich ist. Damit ist ein sehr exaktes Arbeiten der Vorrich­ tung gewährleistet.

Weitere Einzelheiten der Vorrichtung und ihres Betriebes beim Anhalten und Anfahren der Materialbahnen sind in der eingangs bereits erwähnten, nicht vorveröffentlichten DE 42 12 987 A1 enthalten, auf deren Offenbarung hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Wie die Fig. 1 zeigt, werden die Materialbahnen 13 und 23 im Bereich der Vorratsrollen 12 und 22 und der Schleifenspeicher 15 und 15a horizontal bewegt, während sie im Bereich der Vor­ schubwalzenpaare 7 und 26 und in den folgenden Förderwegab­ schnitten vertikal ausgerichtet bewegt werden. Zum Umlenken der Materialbahnen 13 und 23 aus der horizontalen Orientierung in die Vertikale sind Umlenkeinrichtungen 94 und 96 vorgese­ hen, die in der Fig. 1 als Umlenkstäbe dargestellt sind. Diese Art der Bahnumlenkung ist dem Fachmann geläufig, so daß hier der schematische Hinweis genügt und eine nähere Beschrei­ bung nicht erforderlich ist.

Die Tänzerwalzen 64 und 66 müssen beim schnellen Anhalten und Anfahren der Materialbahn möglichst ohne Zeitverzögerung rela­ tiv zu den ortsfesten Umlenkwalzen bewegt werden. Zu diesem Zweck ist es sinnvoll, sie so massearm wie möglich zu gestal­ ten. Wie die Fig. 2 am Beispiel der teilweise aufgebrochen dargestellten Tänzerwalzen 66 zeigt, ist die tragende Tänzer­ walzenwelle 67 aus diesem Grund als Hohlwelle ausgebildet, auf der der Walzenmantel 68 drehbar gelagert ist.

Claims (20)

1. Verfahren zum Fördern einer Materialbahn, insbesondere eines Streifens aneinanderhängender Etiketten, bei dem die Materialbahn mit einer Abgabegeschwindigkeit von einer Vor­ ratsrolle abgewickelt, entlang einer Förderstrecke bewegt und mit einer vom Arbeitstakt einer Abnahmeeinrichtung abhängigen Vorschubgeschwindigkeit in die Einlaufzone der Abnahmeeinrich­ tung vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auf­ treten von Differenzen zwischen der Abgabegeschwindigkeit und der Vorschubgeschwindigkeit entstehende Längendifferenzen der Materialbahn durch entsprechende Änderungen der Länge der För­ derstrecke kompensiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Anhalten und das Anfahren des Materialbahnvorschubs jeweils ein bestimmter Geschwindigkeitsverlauf als Bewegungs­ gesetz vorgegeben wird, daß der Materialbahnvorschub in Über­ einstimmung mit diesen Bewegungsgesetzen von einer Betriebsge­ schwindigkeit bis zum Stillstand verzögert und aus dem Still­ stand auf die Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt wird und daß beim Anhalten und Anfahren des Materialbahnvorschubs gleichzeitig die Länge der Förderstrecke in Abhängigkeit von dem entsprechenden Bewegungsgesetz gesteuert verändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während oder nach dem Anhalten des Materialbahnvorschubs zur Abnahmeeinrichtung auch die Vorratsrolle abgebremst wird, daß die Verzögerung der Materialbahnabwicklung von der Vor­ ratsrolle kleiner ist als die der Vorschubbewegung zur Abnah­ meeinrichtung, daß zum Ausgleich der entstehenden Differenz der abgewickelten und vorgeschobenen Materialbahnlänge die Förderstrecke verlängert wird und daß die Verlängerung der Förderstrecke im Sinne der Aufrechterhaltung einer Material­ bahnspannung gesteuert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderstrecke beim Beschleunigen des Materialbahnvorschubs aus dem Stillstand auf die Betriebsge­ schwindigkeit um den Betrag der Länge des in dieser Phase zur Abnahmeeinrichtung vorgeschobenen Materialbahnabschnitts ver­ kürzt wird, während die Vorratsrolle noch stillsteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorratsrolle nach einem Materialbahn­ stillstand durch die Zugkraft des Materialbahnvorschubs erst dann in Bewegung gesetzt wird, wenn der Materialbahnvorschub zur Abnahmeeinrichtung wenigstens angenähert die Betriebsge­ schwindigkeit erreicht hat, daß eine sich während der Be­ schleunigung der Vorratsrolle ergebende Längendifferenz der abgewickelten und zur Abnahmeeinrichtung vorgeschobenen Mate­ rialbahn durch eine entsprechende Verkürzung der Förderstrecke kompensiert wird und daß die Verkürzung der Förderstrecke im Sinne zunehmender auf die Vorratsrolle wirkender Zugkraft der Materialbahn gesteuert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Materialbahn mit einer Betriebsgeschwin­ digkeit bewegt wird, bei der während eines jeden Arbeitstakts der Abnahmeeinrichtung ein Materialbahnabschnitt vorgegebener Gebrauchslänge von der Vorratsrolle abgewickelt und in die Abnahmeeinrichtung vorgeschoben wird und daß die Verzögerung des Materialbahnvorschubs von der Betriebsgeschwindigkeit zum Stillstand und seine Beschleunigung aus dem Stillstand auf die Betriebsgeschwindigkeit jeweils innerhalb eines Arbeitstakts der Abnahmeeinrichtung erfolgen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Materialbahn entlang der Förderstrecke durch einen Schleifenspeicher mit Umlenkwalzen und relativ zu diesen verfahrbaren Tänzerwalzen bewegt wird, daß die Tänzer­ walzen zur Änderung der Länge der Förderstrecke von einem Antrieb relativ zu den Umlenkwalzen verfahren werden und daß der Antrieb beim Anhalten und Anfahren des Materialbahnvor­ schubs in Abhängigkeit von den Bewegungsgesetzen der Verzö­ gerung bzw. der Beschleunigung der Vorschubbewegung gesteuert wird.

8. Vorrichtung zum Fördern einer Materialbahn, insbesondere eines Streifens aneinanderhängender Etiketten, von einem Mate­ rialbahnvorrat zu einer Abnahmeeinrichtung mit einer drehbar gelagerten Vorratsrolle, einer von der Vorratsrolle zur Abnah­ meeinrichtung verlaufenden Förderstrecke und Vorschubmitteln mit einem Antrieb zum Abziehen und Bewegen der Materialbahn von der Vorratsrolle entlang der Förderstrecke und zum Vor­ schieben der Materialbahn in eine Einlaufzone der Abnahmeein­ richtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt der För­ derstrecke (1, 2) durch einen Materialbahnspeicher (15, 15a) geführt ist und daß Mittel (64, 66, 83) zum Verändern der Länge des im Materialbahnspeicher verlaufenden Förderstreckenab­ schnitts in Abhängigkeit von Längendifferenzen der von der Vorratsrolle (12, 22) abgewickelten und der zur Abnahmeeinrich­ tung vorgeschobenen Materialbahn (13, 23) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialbahnspeicher (15, 15a) als Schleifenspeicher mit ortsfesten Umlenkwalzen (58, 59, 61) und relativ zu diesen verfahrbaren Tänzerwalzen (64, 66) ausgebildet ist und daß ein Antriebsmittel (83, 77) zum Bewegen der Tänzerwalzen (64, 66) relativ zu den Umlenkwalzen (58, 59, 61) im Sinne einer Verände­ rung der Länge der im Speicher verlaufenden Förderstrecke vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vorschubmittel (7, 26) an eine Steueranordnung (44) angeschlossen ist, daß die Steueranordnung für das Anhalten des Vorschubmittels Daten eines ersten vorgegebenen Geschwin­ digkeitsverlaufs von der Betriebsgeschwindigkeit des Bahnvor­ schubs zum Stillstand als erstes Bewegungsgesetz und für das Anfahren des Vorschubmittels (7, 26) Daten eines zweiten vorge­ gebenen Geschwindigkeitsverlaufs aus dem Stillstand auf die Betriebsgeschwindigkeit des Materialbahnvorschubs als zweites Bewegungsgesetz enthält und daß die Steueranordnung (44) das Vorschubmittel (7, 26) beim Anhalten und Anfahren in Überein­ stimmung mit dem betreffenden Bewegungsgesetz steuernd ausge­ bildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (44) mit dem Antrieb (83) zum Bewegen der Tänzerwalzen (64, 66) relativ zu den Umlenkwalzen (58, 59, 61) verbunden ist und daß der Antrieb der Tänzerwalzen beim Anhal­ ten bzw. Anfahren des Materialbahnvorschubs in Abhängigkeit von dem betreffenden Bewegungsgesetz des Materialbahnvorschubs im Sinne einer entsprechenden Veränderung der Länge der Förder­ strecke steuerbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (44) den Vorschuban­ trieb (11, 29) derart steuernd ausgebildet ist, daß die Vor­ schubmittel (7, 26) in jedem Arbeitstakt der Abnahmeeinrichtung (4) sowohl bei Betriebsgeschwindigkeit als auch beim Anhalten und Anfahren der Materialbahn (13, 23) einen Materialbahnab­ schnitt vorgegebener Gebrauchslänge registergerecht in die Einlaufzone (3) der Abnahmeeinrichtung (4) vorschieben.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (44) den Tänzerwalzen­ antrieb (83) beim Anfahren des Vorschubmittels (7, 26) wenig­ stens während des ersten Arbeitstakts der Abnahmeeinrichtung (4) derart steuernd ausgebildet ist, daß dieser die Tänzerwal­ zen (64, 66) relativ zu den Umlenkwalzen (58, 59, 61) im Sinne einer Verkürzung der Förderstrecke um die Länge eines Material­ bahnabschnitts einfacher Gebrauchslänge pro Arbeitstakt bewegt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tänzerwalze (64, 66) einen auf einer konzentrischen Welle (67) drehbar gelagerten zylindrischen Walzenmantel (68) aufweist, über den die Materialbahn (3, 23) im Schleifenspeicher (15, 15a) geführt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (67) der Tänzerwalze (64, 66) wenigstens teilwei­ se als Hohlwelle ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Welle (67) der Tänzerwalze (64, 66) bei­ derseits axial zum Walzenmantel (68) versetzt je ein Zahnrad (69) befestigt ist, daß den Zahnrädern (69) im Schleifenspei­ chergestell (52, 52a, b) jeweils eine parallel zur Bewegungsrich­ tung der Tänzerwalze verlaufende Zahnstange (56, 57) zugeordnet ist und daß die Zahnräder bei Bewegungen der Tänzerwalze an den Zahnstangen abrollen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tänzerwalzenwelle (67) wenigstens eine Zahnriemenscheibe (73, 74) verdrehfest trägt und daß als Antriebsmittel für die Bewegung der Tänzerwalze (64, 66) ein über die Zahnriemenscheibe geführter Zahnriemen (77) und ein den Zahnriemen antreibender Motor (83) vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (77) doppelseitig gezahnt ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifenspeicher (15, 15a) wenigstens zwei Tänzerwalzen (64, 66) aufweist, daß zwischen den Wellen (67) zweier benachbarter Tänzerwalzen entgegengesetzt orien­ tierte Zahnstangen (56, 57) angeordnet sind, daß auf den Wellen (67) der Tänzerwalzen (64, 66) befestigte Zahnräder (69) in die ihnen zugeordneten Zahnstangen eingreifen und daß ein doppel­ seitig verzahnter Zahnriemen (77) als Antriebsmittel in einer Schleife (76) entgegengesetzt um die Zahnriemenscheiben (73, 74) der Tänzerwalzen herumgeführt ist, so daß eine Bewegung des Zahnriemens (77) die Wellen (67) der Tänzerwalzen in entgegen­ gesetzte Richtungen dreht und die Tänzerwalzen sich synchron in ein und derselben Richtung bewegen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Zahnstangen zwei parallel gegenüberlie­ gende Trume (87a, b) eines stationären Zahnriemens (87) vorge­ sehen sind, der um einen Tragkörper (54) mit parallel zur Bewegungsbahn der Tänzerwalzen (64, 66) verlaufenden Stützflä­ chen gelegt und mit einem klauenartig in seine Verzahnung eingreifenden Spannelement (89, 91) in Längsrichtung gespannt ist.